某轎車雙級(jí)主減速器的設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含4張CAD圖紙帶任務(wù)書+開題報(bào)告+中期報(bào)告+答辯ppt+外文翻譯】-clsj20

某型汽車主減速器設(shè)計(jì)

摘要:本設(shè)計(jì)是對(duì)某汽車設(shè)計(jì)一個(gè)結(jié)構(gòu)合理、工作性可靠的雙級(jí)主減速器。它是由兩級(jí)齒輪減速組成。相比單級(jí)的優(yōu)勢(shì)很明顯，離地間隙比較大，并且設(shè)計(jì)得到的傳動(dòng)比也較高，并且還具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，工作安靜，應(yīng)用年限足夠等優(yōu)點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括有：對(duì)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究，對(duì)設(shè)計(jì)的不合理之處進(jìn)行改進(jìn)分析。齒輪與齒輪軸的設(shè)計(jì)與校核，以及軸承的選用與校核。為了更好的確定方案。充分對(duì)原來的參數(shù)進(jìn)行應(yīng)用，對(duì)比同級(jí)車型的主減速器的發(fā)展技術(shù)，優(yōu)化匹配傳動(dòng)比，并對(duì)功能效果影響很大的強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行了校核。對(duì)軸承進(jìn)行設(shè)計(jì)布置，保證工作更安全高效，完成設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：主減速器；改進(jìn)；校核；設(shè)計(jì)

Design of Main Reducer for a Automobile

Abstract: This design is an automotive design a rational structure, reliable work of the two.stage primary reducer. It is composed of a two.stage gear reduction. Compared to single.stage advantage is obvious, ground clearance is relatively large, and is designed to give a higher gear ratio, and also has a simple structure, and quiet operation, the application of sufficient age and so on. The content of the design include: the design method study of unreasonable designed to improve analysis. Design and Verification gear and the gear shaft and the bearing selection and verification.In order to better determine the program. Full parameters of the original application, compared to similar models of the main reducer technology development, and optimize the matching ratio, and features a great influence on the effect of strength parameters were checked. The bearing arrangement is designed to ensure work more safely and efficiently complete the design standards.

Keywords: Final reduction drive; Gear; Check; Design

目  錄

摘要 I

Abstract II

第1章 緒論 1

1.1概述 1

1.1.1 主減速器的概述 1

1.1.2 主減速器設(shè)計(jì)的要求 1

1.2 主減速器型式及其現(xiàn)狀 2

1.2.1 主減速器齒輪的類型 2

1.2.2 主、從動(dòng)錐齒輪支撐措施 3

1.2.3軸承的預(yù)緊 4

1.3 主要涉及內(nèi)容及方案 4

第2章主減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 5

2.1 設(shè)計(jì)題目的主要參數(shù) 5

2.2主減速比的確定 5

2.3 主減速器結(jié)構(gòu)方案確定 5

2.3.1 主減速器齒輪的類型及支撐方式 5

2.3.2從動(dòng)錐齒輪支撐的方法及支撐方式 5

2.3.3 軸承的預(yù)緊 5

2.4 主減速齒輪計(jì)算載荷的計(jì)算 6

2.6 主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇 7

2.6.1 雙級(jí)主減速器傳動(dòng)比分配 7

2.6.2 齒數(shù)的選擇 8

2.6.3 節(jié)圓直徑地選擇 8

2.6.4 齒輪端面模數(shù)的選擇 8

2.6.5 齒面寬的選擇 9

2.6.6 螺旋錐齒輪螺旋方向 9

2.6.7 螺旋角的選擇 9

2.7 錐齒輪的尺寸與強(qiáng)度設(shè)計(jì) 9

2.7.2 錐齒輪強(qiáng)度設(shè)計(jì) 11

2.8 第二級(jí)齒輪模數(shù)的確定 15

2.9 圓柱齒輪參數(shù)的確定 17

2.9.1 按齒輪齒根彎曲強(qiáng)度校核 18

2.9.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核 19

2.10 主減速器齒輪的材料及熱處理 20

2.11 主減速器的潤(rùn)滑 21

第3章軸承的選擇和校核 22

3.1 主減速器錐齒輪上作用力的計(jì)算 22

3.1.1 錐齒輪齒面上的作用力 22

3.1.2 齒寬中點(diǎn)處的圓周力 22

3.1.3 錐齒輪的軸向力和徑向力 23

3.2 軸和軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 24

3.3 主減速器齒輪軸承的校核 24

3.3.1 齒輪軸承徑向載荷的計(jì)算 24

3.3.2軸承的校核 25

第4章 軸的設(shè)計(jì) 29

4.1 一級(jí)主動(dòng)齒輪軸的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 29

4.2 中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 30

第5章 軸的校核 32

5.1 主動(dòng)錐齒輪軸的校核 32

5.2中間軸的校核 34

第6章結(jié)論 38

參考文獻(xiàn) 39

致謝 40

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某轎車雙級(jí)主減速器的設(shè)計(jì)開題報(bào)告.doc

1 is of a is to of 0 to At it a of or of is by of on by of In :1 :1. In it :1 1:1. To of on of of if 0 0 (30 10), 3:1. a a . to at a to an 3:1, a of a or is or to To in is by in a is on of As a 2 in on in It of is an or of is in in As in is at a 0 of of ( of to be of is to of 3 of a in to be in at a of of In in is a is in 5it is to a to a as to is of is to a is to be on as of a or be 4 he or is to of is in a ( 5 or of a on of or by a he of a a a a to a up a to to at a or no he a 5 is is to A on is A a a to in on is in is is no in as in is of a is is by on or of he of a do at is or at If a to A to 6 a is as a OT on on As a at as to at to a on is to 00 90 of to 10 of to to or 7 8 汽車主減速器 主減速器 主減速器是在傳動(dòng)軸和差速器之間的一個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的組成部分。它的作用是通過 90°傳動(dòng)軸改變傳給驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力傳遞方向。同時(shí)， 它提供了一個(gè)固定的減速，該值介于傳動(dòng)軸和驅(qū)動(dòng)輪軸的速度之間。 主減速器的減速和 齒輪傳動(dòng)比取決于環(huán)形齒輪齒數(shù)和小齒輪齒數(shù) ?？蛙嚨臏p速在 3:1 到 5:1 之間 ，卡車是在 5:1 到 11:1 之間。計(jì)算后軸傳動(dòng)比要數(shù)每個(gè)齒輪上的齒數(shù)。然后把小齒輪的齒數(shù)插入環(huán)形齒輪的齒數(shù)。例如，如果小齒輪有 10 齒，齒圈有 30(30 除以 10)，后軸比率將 3:1。生產(chǎn)廠家在安裝后軸傳動(dòng)比時(shí)要考慮到性能和費(fèi)用之間的協(xié)調(diào)?？蛙嚻骄谋嚷适? 更高軸比，例如 4。 11:1，將增加加速度和動(dòng)力但會(huì)降低燃油經(jīng)濟(jì)性。發(fā)動(dòng)機(jī)將不得不突然進(jìn)攻一個(gè)更高轉(zhuǎn)速保持一個(gè)能與之匹敵的速度。 較低級(jí)軸比如 3:1，將減少加速度和拉動(dòng)力但是將會(huì)增加燃油里程。發(fā)動(dòng)機(jī)將突然進(jìn)攻一個(gè)降低轉(zhuǎn)速而維持同一速度。 主減速器的主 要元件包括連接到傳動(dòng)軸上的小齒輪，和一個(gè)被啰嗦或是鉚釘固定在差速器殼上的斜齒輪或者是圓柱齒輪。為了保持輪齒之間準(zhǔn)確，正確的接觸，齒圈，差動(dòng)總成被安裝在一定的方位。主動(dòng)小錐齒輪由二對(duì)圓錐滾子軸承支撐，安裝在差速器上。這個(gè)小齒輪軸跨式組合安裝。意味著那是一個(gè)能被定位在每個(gè)小齒輪齒側(cè)的軸齒。油封是為了防止?jié)櫥瑒?，小齒輪軸，軸凸出的部分泄漏 弧齒錐齒輪 具有彎曲的輪齒的弧齒錐齒輪同小齒輪，齒圈在同一中心線。這種主減速器形式被廣闊使用在卡車上，偶爾用在年長(zhǎng)的汽車上。這個(gè)設(shè)計(jì)允許環(huán)形齒和小齒輪之間建立不斷地聯(lián)系。它也因 此有必要用高等級(jí)滑潤(rùn)劑。 雙曲面齒輪 雙曲面齒輪減速器是一個(gè)改進(jìn)或變異的盤旋斜角設(shè)計(jì)，常用在輕型和中型卡車以及所有國(guó)內(nèi)的四輪驅(qū)動(dòng)汽車上。雙曲面齒輪已經(jīng)取代了弧齒錐齒輪，因?yàn)樗麄兘档土似嚨装迳系耐蛊?，改善輪齒嚙合行動(dòng)。正如你看到的在 5中，小齒輪 9 軸線在中心線的下方，在一個(gè)輕微角度 (少于 90° )。 這個(gè)角度和用的重（大）的輪齒可以保證被傳遞的功率增加同時(shí)保持環(huán)形齒的大小和容積不變。這種齒型設(shè)計(jì)類似盤旋斜角然而包括一些蝸輪的特征。這個(gè)保證驅(qū)動(dòng)器角的減小。雙曲線齒輪輪齒有一個(gè)更顯著的彎曲和陡峭的角，導(dǎo)致了在 大齒輪輪齒地區(qū)更多的輪齒在同時(shí)接觸。在不止一個(gè)輪齒在同時(shí)接觸的情況下，一個(gè)雙曲線設(shè)計(jì)能夠增加齒輪的壽命和減少齒輪噪音。輪齒的縱向滑動(dòng)會(huì)引起很大的壓力，所以要使用高等級(jí)的潤(rùn)滑油。 雙級(jí)主減速器 在圖 5示的主減速器中，有一個(gè)獨(dú)立的固定減速齒輪。這個(gè)獨(dú)一無二的減速齒輪常用在大多數(shù)汽車和輕型和中型卡車的傳動(dòng)軸和車輪之間。 雙極主減速器被用在重型卡車上。有了這種安排（圖： 5們就沒必要用一個(gè)大直徑的環(huán)形齒輪來使其獲得必要的齒輪減速。第一級(jí)齒輪減速是通過一個(gè)小齒輪，齒圈作為單固定齒輪減速來實(shí)現(xiàn)的主減速器 。提到圖 5們注意到那個(gè)次要小齒輪被安裝在主環(huán)形齒輪軸上。第二級(jí)齒輪減速是通過被安裝在主環(huán)形齒輪軸上的次要小齒輪驅(qū)動(dòng)被附屬在差動(dòng)器里面的一個(gè)大的螺旋齒輪實(shí)現(xiàn)的。雙級(jí)主減速可在軍用汽車上發(fā)現(xiàn)，例如 5 噸卡車上。許多這種尺寸的商用汽車設(shè)計(jì)使用單級(jí)或雙級(jí)主減速器同規(guī)定的雙速結(jié)合在一起。 雙速主減速器 雙速或者是兩傳動(dòng)比的主減速器常常被用來補(bǔ)充另一個(gè)傳動(dòng)元件的齒輪，常用在單驅(qū)動(dòng)軸的汽車上。（圖 5作者選擇這個(gè)軸的范圍或者是速度可以通過一個(gè)按鍵安裝在傳輸?shù)淖兯贄U上或者是一個(gè)連鎖的杠桿。 雙速減速器擁有兩 個(gè)齒輪比來驅(qū)動(dòng)汽車以適用多種多樣的負(fù)荷和道路狀況。例如，一輛汽車有一個(gè)雙速單元，一個(gè)五速傳輸，那么就有十種不同的前進(jìn)速度可供使用。這個(gè)單元提供一個(gè)足夠高的齒輪齒數(shù)比來保證拉重負(fù)荷徒級(jí)行駛，和一個(gè)低的比率以允許車輛在輕載或者是空載的情況下以高速來運(yùn)行。 常規(guī)螺旋小傘齒輪，齒圈驅(qū)動(dòng)雙速單位，但一個(gè)行星齒輪系被放置在差速器傳動(dòng)齒輪和差速器殼之間。內(nèi)齒輪行星齒輪系被用螺絲定在硬性斜角傳動(dòng)齒輪。有一個(gè)環(huán)，在這個(gè)環(huán)上行星齒輪是回轉(zhuǎn)的，這個(gè)環(huán)被釘在差速器殼上。一個(gè)成員，它的組成包括太陽(yáng)輪 和一個(gè) 爪形離合器，滑動(dòng)在其中的一 個(gè)半軸上，通過一個(gè)按鍵或 10 者是連接到操作者那里的杠桿被控制。 當(dāng)在高的范圍，相嚙合的太陽(yáng)齒輪同在環(huán)上的內(nèi)齒攜帶行星齒輪，從左邊的調(diào)整環(huán)上脫離接觸爪形離合器，這個(gè)環(huán)硬性固定在差速器殼上。在這個(gè)位置上，星系齒輪系被鎖在一起。在差速器殼和在行星傳動(dòng)軸里的齒輪之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。差速器殼由差速器環(huán)齒輪直接驅(qū)動(dòng)，在常規(guī)的單級(jí)主減速器也是同樣的。 當(dāng)在轉(zhuǎn)換到低的范圍，太陽(yáng)齒輪從嚙合的狀態(tài)滑離，和環(huán)一起驅(qū)動(dòng)行星齒輪。爪形離合器和左邊的調(diào)整環(huán)構(gòu)成了一個(gè)剛性連接。因?yàn)樘?yáng)輪也是爪形離合器的一部分，它業(yè)被鎖在調(diào)整環(huán)上，保持靜止。內(nèi) 齒輪使行星齒輪繞著靜止的太陽(yáng)輪旋轉(zhuǎn)。差動(dòng)器殼通過行星齒輪被安裝在樞軸上的環(huán)來驅(qū)動(dòng)。這個(gè)動(dòng)作將產(chǎn)生齒輪減速或者是低速的軸。 不同動(dòng)作 一輛汽車的后輪不是總是用同一種速度在行駛。當(dāng)汽車在轉(zhuǎn)彎或者是當(dāng)輪胎直徑不同時(shí)，汽車的后輪們必須以不同的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。 如果在每個(gè)軸和差速器殼之間都有一個(gè)固體連接，那么輪胎將傾向于滑動(dòng)、發(fā)出尖銳的噪聲、以及每當(dāng)操作者轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤的時(shí)候磨損。一個(gè)差速器就被設(shè)計(jì)用來防止這樣的問題。 直線行駛 當(dāng)汽車在直線行駛是，齒圈，差速器殼，差速器小齒輪和差速器邊緣齒輪像一個(gè)單元一樣運(yùn)轉(zhuǎn)。兩個(gè)差速器小齒 輪不在一個(gè)小齒輪軸上運(yùn)轉(zhuǎn)，因?yàn)樗麄兪┘酉嗟鹊牧α康阶凖X輪上。結(jié)果，兩半軸齒輪與環(huán)形齒輪同一速度運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致兩個(gè)車輪用同一速度運(yùn)轉(zhuǎn)。 轉(zhuǎn)彎 當(dāng)車輛按曲線行駛，差動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)在小齒輪軸。發(fā)生這種情況四因?yàn)樾↓X輪齒輪必須繞這慢轉(zhuǎn)差速器側(cè)齒輪旋轉(zhuǎn)。因此，在轉(zhuǎn)彎時(shí)，小齒輪會(huì)帶動(dòng)差速器旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來使外轉(zhuǎn)向輪運(yùn)動(dòng)速度快。 差動(dòng)的速度被認(rèn)為是百分之百。小齒輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)將會(huì)把百分之九十的這個(gè)速度帶該運(yùn)動(dòng)緩慢的內(nèi)輪，把百分之一百一的速度傳遞給運(yùn)動(dòng)較快的外輪。這個(gè)動(dòng)作會(huì)使汽車在轉(zhuǎn)彎的時(shí)候無滑動(dòng)或者是這輪無噪聲。 11 中 期 報(bào) 告 系名 專業(yè) 學(xué)生姓名 班級(jí) 學(xué)號(hào) 論文（設(shè)計(jì)）題目： 汽車主減速器的設(shè)計(jì) 本人在該論文（設(shè)計(jì)）中具體 應(yīng)完成的工作： 明確車輛主減速器的設(shè)計(jì)內(nèi)容，明確設(shè)計(jì)方法，確定設(shè)計(jì)方案 。 計(jì)算主減速器相關(guān)參數(shù) 。 進(jìn)行齒輪的強(qiáng)度校核，繪制總裝圖、零件圖 。 計(jì)）開始以來所做的具體工作和取得的進(jìn)展（要詳細(xì)內(nèi)容） 其基本參數(shù)的選擇和計(jì)算。 定合適的主減速齒輪齒數(shù)，節(jié)圓半徑，端面模數(shù) ，齒面寬。 中 期 報(bào) 告 一步的主要研究任務(wù)，具體設(shè)想與安排（要詳細(xì)內(nèi)容） 存在的問題：論文各部分之間的銜接不夠強(qiáng)，有的地方缺少邏輯性 由于很長(zhǎng)時(shí)間沒有使用 圖軟件，對(duì)軟件里的許多操作都遺忘了，從而導(dǎo)致繪圖較慢。 導(dǎo)致上述問題主要有兩個(gè)原因，一是研究不夠深入，二是使用 圖的能力不夠完善。針對(duì)這兩個(gè)原因，解決方法有： ① 械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)教程好好復(fù)習(xí)，同時(shí)在網(wǎng)上找 學(xué)視頻 ② 成果上進(jìn)行深度解讀與分析，在這個(gè)基礎(chǔ)上才能更好的完成該篇總結(jié)性論文。 ③ 內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、用語及格式等方面給予修改。 后期工作安排 ： 截止到 2017 年 4 月 12 日，論文書寫工作按計(jì)劃 已經(jīng)完成相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算 ，在以后的日子里，優(yōu)化改進(jìn)一部分內(nèi)容，確保論文邏輯嚴(yán)密、思路清晰，完成 總裝圖與零件圖的繪制 ，準(zhǔn)備論文答辯 。 中 期 報(bào) 告 該學(xué)生前期研究工作的評(píng)價(jià)（是否同意繼續(xù)研究工作） 指導(dǎo)教師 親筆簽字 ： 年 月 日 備注： 1、本表由學(xué)生填寫，指導(dǎo)教師親筆簽署意見。 2、以上各項(xiàng)句間距可以根據(jù)實(shí)際內(nèi)容需要調(diào)整。 任 務(wù) 書 1．畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求： 主減速器是汽車傳動(dòng)系中減小轉(zhuǎn)速、增大扭矩的主要部件。主減速器的結(jié)構(gòu)型式和設(shè)計(jì)參數(shù)除對(duì)汽車的可靠性與耐久性有重要影響外，對(duì)汽車的行駛性能也有直接影響。 任務(wù)：①掌握汽車主減速器設(shè)計(jì)的方法與計(jì)算過程。②根據(jù)給定的已知條件設(shè)計(jì)該車型的主減速器齒輪、軸的參數(shù)，計(jì)算及強(qiáng)度校核包括齒輪接觸力，彎曲應(yīng)力、軸的輸出扭轉(zhuǎn)力等。 要求：設(shè)計(jì)出符合要求的主減速器。學(xué)生應(yīng)具備的知識(shí)：機(jī)械方面的基礎(chǔ)知識(shí)、車輛專業(yè)的基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)。 2．畢業(yè)設(shè)計(jì)的具體工作內(nèi)容： 原始數(shù)據(jù)： 最大轉(zhuǎn)矩 ： 890N· m；汽車質(zhì)量： 14500速器傳動(dòng)比： 變速器一檔傳動(dòng)比： 術(shù)要求： ①熟悉主減速器的組成和工作原理，根據(jù)給定的參數(shù)，對(duì)其相應(yīng)主減速器進(jìn)行設(shè)計(jì)； ②設(shè)計(jì)出該主減速器，并對(duì)主要零部件進(jìn)行強(qiáng)度校核， ③應(yīng)用二維、三維軟件繪制出該主減速器主要零部件的工程圖和實(shí)體模型。 工作要求： ①查閱相關(guān)文獻(xiàn) 15 篇以上，其中至少有 3 篇以上相關(guān)外文文獻(xiàn)，準(zhǔn)備資料，進(jìn)行開題，并將其中一篇不少于 2000 詞的外文資料翻譯成漢語； ②完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)要求； ③撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文一篇。 任 務(wù) 書 3．對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)成果的要求： 1、畢業(yè)設(shè)計(jì)論文一篇，字?jǐn)?shù)不少于 15000 字。 2、設(shè)計(jì)過程中產(chǎn)生的所有圖紙。注：包括畢業(yè)設(shè)計(jì)、圖紙、實(shí)物樣品等。 3、外文資料及翻譯一篇。 4．畢業(yè)設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃： 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 2017 年 2 月 13 日 ~ 2 月 25 日 2 月 26 日 ~ 3 月 3 日 3 月 4 日 ~ 4 月 30 日 5 月 1 日 ~ 5 月 19 日 搜集、整理與畢業(yè)論文有關(guān)的資料 提交開題報(bào)告 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)或論文的初稿，交老師 設(shè)計(jì)圖紙、 說明書、畢業(yè)論文的修改完善，并提交給指導(dǎo)老師 論文答辯 學(xué)生所在系審查意見： 系主任： 年 月 日 設(shè)計(jì)答辯 答辯人： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)老師： ———某轎車主減速器的設(shè)計(jì) 緒論 主減速器結(jié)構(gòu)方案 軸承的選擇 經(jīng)濟(jì)技術(shù)的分析 總結(jié) 汽車主減速器 緒 論 主減速機(jī)是汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分，既要降低轉(zhuǎn)速，又要提高部件的轉(zhuǎn)矩，其主減速器也可用于改變動(dòng)力功能的方向。車輛的運(yùn)行條件比較復(fù)雜，驅(qū)動(dòng)路面的種類比較多，驅(qū)動(dòng)輪對(duì)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的要求都要滿足要求，而丏要足夠大，主要作用是差動(dòng)是分流，幵丏主減速器的合理安裝，使扭矩傳遞變小，可以使結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量丌會(huì)超過標(biāo)準(zhǔn)，使車輛操作非常簡(jiǎn)單。 一，主減速器結(jié)構(gòu)方案 1 螺旋圓錐齒輪 同時(shí)嚙合的數(shù)量較多。 因此，螺旋錐齒輪可以確保在大負(fù)載下丌會(huì)發(fā)生故障。 齒輪嚙合情況下，為保證高校工作的穩(wěn)定，即便在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中也能完成振動(dòng)和噪音。 自潤(rùn)滑效果特別好，工作安靜平穩(wěn)，加工精度高。 2 主、從動(dòng)錐齒輪支撐 方式 主要分為懸臂式和跨置式兩種，首先應(yīng)該確保主從嚙合齒輪要很好嚙合，才能保證平穩(wěn)的工作狀態(tài)。合理規(guī)范的嚙合，使他們承受足夠的工作載荷。 ①懸臂式，大測(cè)錐齒輪直徑大，為了完成臂 了確保適當(dāng)?shù)募庸傂?，兩個(gè)軸承圓錐滾子應(yīng)該向外。 懸臂支撐空間小，支撐能力往往相對(duì)較小，在小型車，輕型卡車應(yīng)用范圍廣泛，因?yàn)椴黄渌吞?hào)相比，其扭矩丌大。 研究方法 研究結(jié)果 問題討論 論文總結(jié) 研究背景 論文緒論 ② 跨置式 其結(jié)構(gòu)的支撐結(jié)構(gòu)如圖所示，兩側(cè)顯然丌一樣可以固定，這樣可以提高工作載荷能承受的強(qiáng)度和強(qiáng)度，使齒輪嚙合更合理平滑， 當(dāng)扭矩是工作環(huán)境和條件的類型時(shí)，跨置式支撐可以很好地實(shí)現(xiàn)這一效果。 研究方法 研究結(jié)果 問題討論 論文總結(jié) 研究背景 論文緒論 傳動(dòng)比值的選取要特別嚴(yán)密，滿足正常工作需要。第二級(jí)的減速比比第一級(jí)的之間的比值 較大值的優(yōu)勢(shì)十分明顯，以減小錐齒輪嚙合時(shí)所承受的載荷。在這種情況下主減速比不會(huì)太小，為了確保二級(jí)的從動(dòng)齒輪的半徑再降低一些，在進(jìn)行 /選取的時(shí)候，較低值比較合適， 通常情況下，雙級(jí)的第級(jí)錐齒輪的齒數(shù)取 9～ 15之間比較合適，通常情況下汽車最大可 取到 11，為了使齒輪變得更硬，可以采取最大 5，則可算得 : = = = = 02010 01研究結(jié)果 問題討論 論文總結(jié) 研究背景 論文緒論 汽車驅(qū)動(dòng)橋主減速器的工作環(huán)境相當(dāng)惡劣，它具有承受的載荷數(shù)值大，且持續(xù)作用，變化比較快等特點(diǎn)。其損壞形式主要有三種。所以當(dāng)我們?cè)谥圃熘鳒p速器齒輪的時(shí)候要滿足 1）各種剛強(qiáng)度指標(biāo)必須滿足標(biāo)準(zhǔn)，且必須經(jīng)得起摩擦損傷，保證工作條件的平穩(wěn)可靠； 2）在受到足夠打沖擊的時(shí)候，輪齒芯部要有足夠的柔性； 3）選擇齒輪材料選取必須根據(jù)國(guó)家對(duì)材料的規(guī)定和使用狀況來考慮。 本次才用的是 2 0 C rM n T 軸承的選擇 一級(jí)主動(dòng)錐齒輪軸的計(jì)算：不同形式的軸設(shè)計(jì)方法也不同。由于圓錐滾子軸承要進(jìn)行必要的防摩擦措施，潤(rùn)滑油流向要特別注意，只能從其的小的端面經(jīng)過結(jié)構(gòu)傳輸?shù)竭_(dá)大的端面。多余的潤(rùn)滑油會(huì)經(jīng)過另外的特殊裝置流回油路。另外，便于維護(hù)保養(yǎng)，應(yīng)對(duì)前后軸的尺寸進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì)，確保潤(rùn)滑達(dá)到做夠的水平。 軸承的選擇，這里選主動(dòng)錐齒輪后軸承為圓錐滾子軸承 30216型，此軸承額定動(dòng)載 荷為 160，前軸承圓錐滾子軸承 30214型，此軸承額定動(dòng)載荷為 132。 三 經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析 經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析是研究分析和評(píng)價(jià)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性的理論和方法的一門應(yīng)用經(jīng)濟(jì)科學(xué)。技術(shù)更新和市場(chǎng)占有都競(jìng)爭(zhēng)激烈，為了占據(jù)市場(chǎng)制高點(diǎn)，就必須對(duì)它的造價(jià)和使用的經(jīng)濟(jì)性迚行分析，力求達(dá)到“物美價(jià)廉”。 設(shè)計(jì)汽車的驅(qū)動(dòng)橋過程中，配合其他同組同學(xué)，共同完成了設(shè)計(jì)。使設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品使用方便，所用費(fèi)用更少。提高汽車的技術(shù)水平，使其使用性能更全面，降低開發(fā)成本，提高汽車是使用品質(zhì)，占據(jù)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)，獲得最大的效益。在滿足使用的前提下，盡量降低其加工精度和工藝復(fù)雜性。能在一般加工機(jī)床上加工的，就丌必再與業(yè)特殊機(jī)床上加工。以使加速加工設(shè)備老化，增加產(chǎn)品造價(jià)。 四 結(jié)論 車輛的運(yùn)行工況比較復(fù)雜，行駛路面的種類也比較繁多，驅(qū)動(dòng)輪上的驅(qū)動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)速必須達(dá)到使用要求，幵丏必須足夠大，差速器的作用主要是使動(dòng)力分流，而合理安裝一個(gè)主減速器后，這樣傳遞的扭矩變小，可使結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量丌至于超標(biāo)，丏使在汽車行駛時(shí)的操作很簡(jiǎn)單易行。 本設(shè)計(jì)相比單級(jí)的優(yōu)勢(shì)很明顯，離地間隙比較大，幵丏設(shè)計(jì)得到的傳動(dòng)比也較高，幵丏還具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，工作安靜，應(yīng)用年限足夠等優(yōu)點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括有：對(duì)設(shè)計(jì)方法迚行研究，對(duì)設(shè)計(jì)的丌合理之處迚行改迚分析。齒輪不齒輪軸的設(shè)計(jì)不校核，以及軸承的選用不校核。為了更好的確定方案。充分對(duì)原來的參數(shù)迚行應(yīng)用，對(duì)比同級(jí)車型的主減速器的發(fā)展技術(shù)，優(yōu)化匹配傳動(dòng)比，幵對(duì)其中設(shè)計(jì)好的主要參數(shù)迚行校核。對(duì)軸承迚行設(shè)計(jì)布置，保證工作更安全高效，完成設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 感謝聆聽 答辯人： 指導(dǎo)老師： 張煒 趙利華 I 某型汽車主減速器設(shè)計(jì) 摘要 :本設(shè)計(jì)是對(duì)某汽車設(shè)計(jì)一個(gè)結(jié)構(gòu)合理、工作性可靠的雙級(jí)主減速器。它是由兩級(jí)齒輪減速組成。相比單級(jí)的優(yōu)勢(shì)很明顯，離地間隙比較大，并且設(shè)計(jì)得到的傳動(dòng)比也較高，并且還具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，工作安靜，應(yīng)用年限足夠等優(yōu)點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括有：對(duì)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究，對(duì)設(shè)計(jì)的不合理之處進(jìn)行改進(jìn)分析。齒輪與齒輪軸的設(shè)計(jì)與校核，以及軸承的選用與校核。為了更好的確定方案。充分對(duì)原來的參數(shù)進(jìn)行應(yīng)用，對(duì)比同級(jí)車型的主減速器的發(fā)展技術(shù)，優(yōu)化匹配傳動(dòng)比，并對(duì)功能效果影響很大的強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行了校核。對(duì)軸承進(jìn)行設(shè)計(jì)布置，保 證工作更安全高效，完成設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 關(guān)鍵詞 ： 主減速器；改進(jìn)；校核；設(shè)計(jì) a is an a of It is of a to is is is to a a of so of of to to of to of a on of is to 錄 摘要 ............................................................................................................................................. I ................................................................................................................................... 1 章 緒論 .............................................................................................................................. 5 述 ...................................................................................................................................... 5 減速器的概述 .............................................................................................................. 5 減速器設(shè)計(jì)的要求 ...................................................................................................... 5 減速器型式及其現(xiàn)狀 ...................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 減速器齒輪的類型 ...................................................................................................... 5 、從動(dòng)錐齒輪支撐措施 .............................................................................................. 5 承的預(yù)緊 ..................................................................................................................... 7 要涉及內(nèi)容及方案 ......................................................................................................... 7 第 2 章 主減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 ....................................................................................... 8 計(jì)題目的主要參數(shù) ......................................................................................................... 8 減速比的確定 .................................................................................................................. 8 減速器結(jié)構(gòu)方案確定 ..................................................................................................... 8 減速器齒輪的類型及支撐方式 .................................................................................. 8 動(dòng)錐齒輪支撐的方法及支撐方式 ............................................................................... 8 承的預(yù)緊 ...................................................................................................................... 8 減速齒輪計(jì)算載荷的計(jì)算 ............................................................................................. 9 減速器齒輪基本參數(shù)的選擇 ....................................................................................... 10 級(jí)主減速器傳動(dòng)比分配 ............................................................................................ 10 數(shù)的選擇 .................................................................................................................... 10 圓直徑地選擇 ............................................................................................................ 11 輪端面模數(shù)的選擇 .................................................................................................... 11 面寬的 選擇 ................................................................................................................ 12 旋錐齒輪螺旋方向 .................................................................................................... 12 螺旋角的選擇 ................................................................................................................ 12 齒輪的尺寸與強(qiáng)度設(shè)計(jì) ............................................................................................... 12 齒輪強(qiáng)度設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 14 二級(jí)齒輪模數(shù)的確定 ................................................................................................... 17 柱齒輪參數(shù)的確定 ....................................................................................................... 18 齒輪齒根彎曲強(qiáng)度校核 ............................................................................................ 19 齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核 .................................................................................... 20 減速器齒輪的材料及熱處理 ..................................................................................... 21 減速器的潤(rùn)滑 ............................................................................................................. 22 第 3 章 軸承的選擇和校核 ...................................................................................................... 23 減速器錐齒輪上作用力的計(jì)算 ................................................................................... 23 齒輪齒面上的作用力 ................................................................................................ 23 寬中點(diǎn)處的圓周力 .................................................................................................... 23 齒輪的軸向力和徑向力 ............................................................................................ 24 和軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 ....................................................................................................... 25 減速器齒輪軸承的校核 ............................................................................................... 25 輪軸承徑向載荷的計(jì)算 ............................................................................................ 25 承的校核 ..................................................................................................................... 26 第 4 章 軸的設(shè)計(jì) .................................................................................................................... 30 級(jí)主動(dòng)齒輪軸的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ........................................................................................... 30 間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ........................................................................................................... 31 第 5 章 軸的校核 .................................................................................................................... 32 動(dòng)錐齒輪軸的校核 ....................................................................................................... 32 間軸的校核 .................................................................................................................... 33 第 6 章 結(jié)論 .............................................................................................................................. 35 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 37 致謝 .......................................................................................................................................... 38 5 1 緒論 述 減速器的概述 主減速器是汽 車傳動(dòng)系中具有重要作用的部件，它是既能使轉(zhuǎn)動(dòng)速度降低，并且又能使轉(zhuǎn)矩提高的部件，使傳遞的轉(zhuǎn)矩由齒數(shù)少的錐齒輪傳向齒數(shù)多的錐齒輪。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)縱向放置時(shí)，其主減速器也可以實(shí)現(xiàn)改變動(dòng)力方向的功能。車輛的運(yùn)行工況比較復(fù)雜，行駛路面的種類也比較繁多，驅(qū)動(dòng)輪上的驅(qū)動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)速必須達(dá)到使用要求，并且必須足夠大，差速器的作用主要是使動(dòng)力分流，而合理安裝一個(gè)主減速器后，這樣傳遞的扭矩變小，可使結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量不至于超標(biāo)，且使在汽車行駛時(shí)的操作很簡(jiǎn)單易行。 減速器設(shè)計(jì)的要求 主減速機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下要求： 1）為了提高 爬坡能力應(yīng)該選擇合適的傳動(dòng)比。 2）尺寸要小，距離地面要符合要求 ; 減少振動(dòng)和沖擊的傳播，使工作順利 [1]。 3）在任何使用條件下，都可以調(diào)整以確保最佳的工作效率。 4）同時(shí)只要符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，就要降低質(zhì)量，使車更加穩(wěn)定工作。 5）構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于制做和維護(hù)。 主要設(shè)計(jì)的主要兩級(jí)主減速機(jī)設(shè)計(jì)，并設(shè)計(jì)了良好的有效檢測(cè)模式。 速 器 減速 形式 主減速機(jī)的主要形式主要是根據(jù)其減速特性分為單級(jí)主減速機(jī)，二級(jí)主減速機(jī)，二速，二級(jí)通式，單級(jí)通過和邊減速等形式。 減速器齒輪的類型 螺旋錐齒輪如圖 1.2(a)所示，大部分情況下，其主、從動(dòng)齒輪軸線在汽車驅(qū)動(dòng)橋上交合一點(diǎn)。交角可以任意的，主減速齒輪副都必須進(jìn)行垂直安裝 [2]。輪齒斷面重疊對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的效果很大，大部分情況先下同時(shí)嚙合的對(duì)數(shù)應(yīng)該在兩對(duì)以上，因此，螺旋錐齒輪在很大的作用載荷下，能保證不失效。齒輪嚙合情況下，能保證高校穩(wěn)定工作，即使在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，振動(dòng)和噪音都能達(dá)標(biāo)。自身潤(rùn)滑效果特別好，工作過程安靜平穩(wěn)，加工精度高。 6 雙曲面齒輪見圖 1.2(b)。其優(yōu)點(diǎn)有以下幾個(gè)方面 [3]： ① 在尺寸一樣的情況下，雙曲面齒輪的傳動(dòng)比優(yōu)勢(shì)更加的明顯。 ② 在保持傳動(dòng)比 維持一定數(shù)字的情況下，如果主動(dòng)齒輪尺寸相同，雙曲面齒輪比軸徑更大，結(jié)構(gòu)剛強(qiáng)度更加有優(yōu)勢(shì)，。 ③ 傳離地間隙。 雙曲面齒輪傳動(dòng)有如下缺點(diǎn) [4]： ① 方向的縱向滑動(dòng)承受的摩擦作用大，工作效率也隨之降低。 ② 曲面主動(dòng)齒輪沿軸的作用力比較充足。 ③ 雙曲面齒輪采用的潤(rùn)滑油應(yīng)保證有特殊需要的特征。 ④ 齒輪之間的載荷過大，容易發(fā)生磨損破壞，使齒輪不能很好的配合。 、從動(dòng)錐齒輪 支撐措 施 主要分為懸臂式和跨置式兩種，首先應(yīng)該確保主從嚙合齒輪要很好嚙合，才能保證平穩(wěn)的工作狀態(tài)。合理規(guī)范的嚙合，使他們承受足夠的工作載荷 [5]。 懸臂式 主要不一樣的地方是在錐齒輪大面一邊的軸的直徑尺寸比較大，在它上面 裝配的兩個(gè)圓錐滾子軸承。為達(dá)到減低臂長(zhǎng) a 和加大兩邊的尺寸 b，保證足夠的工作剛度，應(yīng)使兩軸承圓錐滾子向外。懸臂式支承占空間小，支撐的能力往往比較小，在較小的轎車、輕型貨車中應(yīng)用比較廣泛，因?yàn)樗麄儌鬟f的轉(zhuǎn)矩不是很大相比其他車型。 圖 臂式支承 跨置式 其結(jié)構(gòu)的支撐結(jié) 構(gòu)如圖 示，兩側(cè)顯然不一樣可以固定，這樣可以提高工作載荷能承受的強(qiáng)度和強(qiáng)度，使齒輪嚙合更合理平滑， 當(dāng)扭矩是工作環(huán)境和條件的類型時(shí)，騎行支撐可以很好地實(shí)現(xiàn)這一效果 [6]。 7 圖 置式支承 承的預(yù)緊 圓錐滾子軸承需除掉安裝的原始距離，磨合的時(shí)候該間隙會(huì)加多 [7]。分析可知，當(dāng)軸向力隨彈簧變形線性變化時(shí)，軸向位移就會(huì)縮小原來的一半。預(yù)緊力在此種情況下，能使工作更加穩(wěn)定可靠，齒面更加堅(jiān)硬，改善嚙合的工作環(huán)境，使工作平穩(wěn)高效，但當(dāng)預(yù)緊力也應(yīng)該不能超過一定的限值，否者其使用年 限會(huì)大大減低。對(duì)軸承的所受力的值要合理選取，極限工況下，轉(zhuǎn)矩最大，在這種情況下，軸向力的三分之一即是軸承力。 要涉及內(nèi)容及方案 重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容：一級(jí)、二級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)和校核；軸承的選擇和校核。為了使底盤離地面遠(yuǎn)一些以及滿足功能要求，對(duì)主減速比的分配就顯得尤其舉足輕重，從頭到尾對(duì)整個(gè)規(guī)劃進(jìn)行校正。 主要方案：運(yùn)用齒輪傳動(dòng)原理，改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向，此時(shí)也能進(jìn)行降低速度，增大轉(zhuǎn)矩的效果，滿足設(shè)計(jì)要求。 8 2 主減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 計(jì)題目的主要參數(shù) 表 術(shù)參數(shù) ： 名稱 代號(hào) 參數(shù) 整車載重量 /t m 減速比 0i 動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速下功率 pe 155100(r/發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 te 784700(r/輪胎型號(hào) 速器 1 檔傳動(dòng)比 減速比的確定 主減速比為 減速器結(jié)構(gòu)方案確定 減速器齒輪的類型及支撐方式 螺旋錐齒輪工作平穩(wěn)無沖擊，傳動(dòng)效率高。 即使速度很高，也是安靜平穩(wěn)，沒有影響的工作。 該設(shè)計(jì)采用螺旋錐齒輪。 動(dòng)錐齒輪支撐的方法及支撐方式 安裝時(shí) 滾子的端口方向要滿足要求。保證從動(dòng)錐齒輪在力的作用下不發(fā)生向下移動(dòng) [8]。從動(dòng)錐齒輪的結(jié)構(gòu)比較特殊，安裝在殼的邊界上，安裝要求很高，必須滿足精度和安裝標(biāo)準(zhǔn)。 承的預(yù)緊 分析可知，當(dāng)軸向力 隨彈簧變形線性變化時(shí)，軸向位移就會(huì)縮小原來的一半。預(yù)緊力在此種情況下，能使工作更加穩(wěn)定可靠，齒面更加堅(jiān)硬，改善嚙合的工作環(huán)境，使工作平穩(wěn)高效，但當(dāng)預(yù)緊力也應(yīng)該不能超過一定的限值，否者其使用年限會(huì)大大減低。對(duì)軸承的所受力的值要合理選取，極限工況下，轉(zhuǎn)矩最大，在這種情況下，軸向力的三分之一即是軸承力 [7]。 減速器的減速形式 9 選擇減速形式需要考慮的因素很多，汽車的類型及工作條件，有時(shí)也要考慮加工制造標(biāo)準(zhǔn)和加工環(huán)境條件，但它主要取決于決定、整車性能的結(jié)構(gòu)參數(shù)和形式等，包括的方面眾多 [9]。 本次設(shè)計(jì) 采用雙級(jí)減速。 減速齒輪計(jì)算載荷的計(jì)算 由于汽車運(yùn)行工況下傳動(dòng)系承受的載荷是時(shí)刻變化的，則： ???? 0m a x/n= 32824 （ i ??? ? ?? 2= 40650 （ 式中： 發(fā)動(dòng)機(jī)最大 扭矩 756 ； 10? —— 上述傳動(dòng)部分的效率，取 T? = 0K—— 超載系數(shù)，取0K= n —— 驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目 1； 2G —— 汽車在最大裝載量時(shí)驅(qū)動(dòng)橋給地面的最大負(fù)載，： 2G = 滿G × 60%=1000× 60％ =85347 N φ —— 輪胎在地面的附著系數(shù)， 采用φ = r —— 車輪的滾動(dòng)半徑 , r = i,? —— 驅(qū)動(dòng)效率和減速比 ; 由公式（ （ 得的計(jì)算載荷為最大轉(zhuǎn)矩，而不是正常工作下的轉(zhuǎn)矩，不能給分析疲勞破壞提供幫助。汽車的類型很多，工作環(huán)境有多樣，轎 車工作條件和環(huán)境比較好，所受載荷比較小，而礦用汽車和越野汽車運(yùn)行工況條件比較惡劣，各種條件都是變化的極為復(fù)雜，很少有簡(jiǎn)便的公式對(duì)汽車的正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行 10 計(jì)算。公路車輛正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩可用主減速器從動(dòng)齒輪的平均計(jì)算轉(zhuǎn)矩10]： )()(??????= ） （ 式中： 汽車滿 載總重 145000×142245 N — 掛車總重 N, 僅用于牽引車取 0； — 貨車 一般 取 選擇 = — 貨車 一般 取 選擇 — 汽車性能系數(shù) ])(1 9 0 01m a ?? （ 當(dāng)m G ?=6 時(shí)，取 0。 減速器齒輪參數(shù)的選擇 在合理選定以上論述的參數(shù)以后，便可對(duì)選擇主減速齒輪的最主要的幾何參數(shù)進(jìn)行合理是選取。 級(jí)主減速器傳動(dòng)比分配 對(duì)傳動(dòng)比值的選取要特別嚴(yán)密，滿足正常工作需要。第二級(jí)的減速比02通常02i/ 01i≈ 取較大值的優(yōu)勢(shì)十分明顯，以減小錐齒輪嚙合時(shí)所承受的載荷 [11]。在這種情況下主減速比不會(huì)太小，為了確保二級(jí)的從動(dòng)齒輪的半徑再降低一些，在進(jìn)行02i/01低值比較合適， 達(dá)到很好的效果。在通常情況下，雙級(jí)的第級(jí)錐齒輪的齒數(shù) 1z 取 9～ 15 之間比較合適，通常情況下汽車 1z 最大可取到 11，為了使齒輪變得更硬，可以采取最大 1z =15，計(jì)算：01i=02i=010傳動(dòng)比固定 02010 = 數(shù)的選擇 11 第一級(jí)主動(dòng)錐齒輪可以選擇大一些的齒數(shù)，約在 9～ 15 范圍內(nèi) [12]。第二級(jí)齒輪的齒數(shù)和可選在 68 10? 的范圍內(nèi)。在這里我們選擇 1z =15。0112 ?=15×們?nèi)?2z =34。修正第一級(jí)的傳動(dòng)比1201 =2i= 圓直徑地選擇 按經(jīng)驗(yàn)公式選出 [13]： 32 2 ?=（ 13～ 16） ×76～ 341 （ 式中：2 直徑系數(shù)， 計(jì)算 扭 矩， ，取?jT， 2 ） （ 計(jì)算得， 2d =278～ 347 初取 2d =280 輪端面模數(shù)的選擇 2d ， 選擇好之后， 可 依照式子 算出從動(dòng)齒輪大端模數(shù)， 22 / ，80÷34=取。 并用下式校核 3t T?? （ 式中： 模數(shù)系數(shù)，取 計(jì)算轉(zhuǎn)矩，選擇其中相對(duì)較小的。 3 ? =以所選模數(shù)合格。 12 面寬的選擇 這次設(shè)計(jì)主減速器齒輪齒面寬度 =d —— 從動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑， 可初取 2b =44 21 %)101( ? =49 旋錐齒輪螺旋方向 一般來說，驅(qū) 動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的方向是左旋和右旋。 旋角的選擇 螺旋角應(yīng)足夠大以使 大工作就不安靜也不平穩(wěn)。螺旋角過大會(huì)增大軸的作用載荷，因此必須在設(shè)計(jì)上滿足要求，不能超過限值。螺旋角推薦用 35。 齒輪的尺寸與強(qiáng)度設(shè)計(jì) 齒輪的尺寸設(shè)計(jì) 雙重收縮齒的齒輪參數(shù)的選定是考慮到很多方面設(shè)計(jì)參數(shù)。下面的表 用于主減速器錐齒輪計(jì)算 的。 序號(hào) 項(xiàng)目 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果 1 主動(dòng)齒輪齒數(shù) 1z 15 2 從動(dòng)齒輪齒數(shù) 2z 34 3 模數(shù) m 8 ㎜ 4 齒面寬 b 2b =49 ㎜ 1b =44 5 工作齒高 ? ? 6 全齒高 ? h = 7 法向壓力角 ? ? =20 8 軸交角 ? ? =90° 9 節(jié)圓直徑 d =m z ?1d 120 ㎜ 13 序號(hào) 項(xiàng)目 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果 2d =272 ㎜ 10 節(jié)錐角 ?1? 2? =90°. 1? 1? =2? =11 節(jié)錐距 11d =22d 12 周節(jié) t=m t= 13 齒頂高 21 ? 2 14 齒根高 15 徑向間隙 c= c= 16 齒根角 0?1f?=2f? =17 面錐角 211 ?? ?? ； 122 ?? ?? 1a? =2a? =18 根錐角 1f? = 11 f?? ? 2f? = 22 f?? ? 1f? =2f? =19 齒頂圓直徑 1111 c o aa ? 2 221 1137 ㎜ 2 20 節(jié)錐頂點(diǎn)止齒輪外緣距離 1121 s ak ? 212 22 2 21 理論弧齒厚 21 ? 1s =14 序號(hào) 項(xiàng)目 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果 k?2 2s =2 齒側(cè)間隙 B=3 螺旋角 ? ? =35° 齒輪強(qiáng)度設(shè)計(jì) 基本參數(shù)設(shè)計(jì)好以后 ， 要 保證其 承受載荷的能力滿足條件，穩(wěn)定可靠的工作，必須對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行合理設(shè)計(jì)計(jì)算 。在進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算之前 ， 應(yīng) 全面了解各種參數(shù)和作用環(huán)境條件 。 螺旋錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算： (1) 主減速器螺旋錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 ① 單位齒長(zhǎng)上的圓周力 中： p —— 單位齒長(zhǎng)上的圓周力， N/P—— 作用在齒輪上的圓周力， N。 按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí)： ??21013m a x =1407N/ （ 按最大附著力矩計(jì)算時(shí) : r?????210232 ?=590 /N （ 15 計(jì)算之后最大的附著力矩 p 為 590N/然很大，但沒超過發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩 可知，校核成功。 ② 汽車主減速器螺旋錐齒輪輪齒的計(jì)算彎曲應(yīng)力 )/( 2 [14] ?????????203102?（ 式中： 該齒輪的計(jì)算扭矩； 0K—— 超載系數(shù) 尺寸系數(shù) 載荷分配系數(shù) 質(zhì)量系數(shù)，檔齒輪接觸良好 、運(yùn)行工況平穩(wěn) 時(shí)，取 1； F —— 計(jì)算齒輪的齒面寬， z —— 計(jì)算齒輪的齒數(shù)； m—— 端面模數(shù)， J—— 計(jì)算彎曲應(yīng)力的綜合系數(shù)。 見圖 10 0 。 16 圖 彎曲計(jì)算用綜合系數(shù) J 動(dòng)齒輪上的應(yīng)力2w?=00 動(dòng)齒輪 上的應(yīng)力 ' 2w? = 所以，齒輪滿足強(qiáng)度要求 。 在負(fù)荷過大時(shí)， 汽車主減速器 會(huì)很容易發(fā)生工作失效，其使用年限 與 汽車 的運(yùn)行情況密切相關(guān)， 即平均計(jì)算轉(zhuǎn)矩T 或只能用來檢驗(yàn)最大應(yīng)力， 不足以為 疲勞壽命 提供參考 。 (2)輪齒的接觸強(qiáng)度計(jì)算螺旋錐齒輪齒面的計(jì)算接觸應(yīng)力j?(為 [15]： ???????? 3011102?（ 式中： 材料的彈性系數(shù)，對(duì)于鋼制齒輪副取 232.6 21 ； 0K=1, , 表面質(zhì)量系數(shù)， 如果齒輪制造精確的話可以選擇 1； J—— 計(jì)算應(yīng)力的綜合系數(shù)， 2J =圖 示； 1079?=1750 17 2335?=2800 接觸強(qiáng)度計(jì)算綜合系數(shù) J 二級(jí)齒輪模數(shù)的確定 由1202 =21 =68 10? =58～ 78 取 21 =68 得 1z =2z =1z =16， 2z =53 修正 傳動(dòng)比1202 =二級(jí)從動(dòng)齒輪所受的轉(zhuǎn)矩 2T =m （ 2）齒輪副中心距 A 法面模數(shù) 中心距 A 可按如下經(jīng)驗(yàn)公式預(yù)選 [16]： A≈（ 3T ≈（ 3 11598 ≈（ 中 ， — 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 11695· m 在這里我們選擇 ? =17°。 對(duì)于斜齒圓柱齒輪 A=2 )( 43 =? 43 18 故： ??? 43（ 7?nm ???= 2 43 =整后取 A=253m c 3 ???=17° 80′ (3)齒寬 b 的選擇 可按如下經(jīng)驗(yàn)公式預(yù)選齒寬 b [17]： b≈ (≈ ( 253≈ (：選 4b =1003b=1104)重合度 ? 對(duì)于斜齒圓柱齒輪????? ??? 從主r=中： 主?、從?—— 分別為齒輪副主從動(dòng)齒輪的端面重合度 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ? ?柱齒輪參數(shù)的確定 表 此齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算結(jié)果列于下表 ： 名 稱 代 號(hào) 計(jì)算公式 結(jié) 果 小齒輪 大齒輪 中心距 A A? 43 n ?? A=19 傳動(dòng)比 i i =面模數(shù) ?? 7 端面模數(shù) tm? 面壓力角 n? 標(biāo)準(zhǔn)值 n? =20° 螺旋角 ? 16°～ 20° 17° 80′ 齒 數(shù) z ?3z 16 ?4z 53 分度圓直徑 d ?nt ?3d =d =頂圓直徑 na ??3根圓直徑 nf 3 寬 b ?b ( 3b =110b =100旋角方向 左旋 右旋 齒 輪齒根彎曲強(qiáng)度校核 根據(jù)齒輪材料為滲碳合金鋼查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》圖 h)得該齒輪副的需用彎曲應(yīng)力 [ F? ]=900接下來我們計(jì)算斜圓 柱齒輪的彎曲校核，使用以下公式 ? ?? (式中： 20 K —— 計(jì)算齒輪彎曲強(qiáng)度時(shí)使用的載荷系數(shù)， ?? ； — 使用系數(shù)，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 動(dòng)載系數(shù)，選擇 ?K—— 齒間載荷分配系數(shù)，查得?? K ?= ?K—— 齒向載荷分布系數(shù)，得?? ? 齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)，近似地按當(dāng)量齒數(shù)3? ?Y—— 螺旋角影響系數(shù)，取?Y= 主動(dòng)齒輪： ? ??（ = [ F? ]=900動(dòng)齒輪： ? ?? （ =5 ? ???????= [ F? ]=900：校核合格。 面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核 根據(jù)齒輪材料為滲碳合金鋼查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》圖 h)得該齒輪副的需用接觸應(yīng)力 [ H? ]=1500 對(duì)于斜齒圓柱齒輪可按如下公式進(jìn)行疲勞強(qiáng)度校核 ： ?? ?? ( 21 式中： K —— 下面我們來計(jì)算載荷系數(shù)， ?? ，當(dāng)中 ?K 與按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算時(shí)相同，? 下面我們來計(jì)算齒輪受到的徑向力， tF=3650N； — 區(qū)域系數(shù)，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 — 彈性影響系數(shù) 1 u—— 齒輪副傳動(dòng)比， 主動(dòng)齒輪： ?? ??（ =[ H? ]=1500動(dòng)齒輪： ?? ?? (= 5 8 1 ???? ?????? =[ H? ]=1500：校核合格。 減速器齒輪 使用 材料 的選擇和 熱處理 汽車驅(qū)動(dòng)橋主減速器的工作環(huán)境相當(dāng)惡劣，它具有承受的載荷數(shù)值大，且持續(xù)作用，變化比較快等特點(diǎn)。其損壞形式主要有三種。所以當(dāng)我們?cè)谥圃熘鳒p速器齒輪的時(shí)候要滿足 1）各種剛強(qiáng)度指標(biāo)必須滿足標(biāo)準(zhǔn)，且必須經(jīng)得起摩擦損傷，保證工作條件的 22 平穩(wěn)可靠； 2）在受到足夠打沖擊的時(shí)候，輪齒芯部要有足夠的柔性； 3）選擇齒輪材料選取必須根據(jù)國(guó)家對(duì)材料的規(guī)定和使 用狀況來考慮。 號(hào) C rM nM oC rM nT i 22,20 ， M o 20,20 ，及 在本設(shè)計(jì)中采用了 減速器的潤(rùn)滑 潤(rùn)滑油 并不是唯一潤(rùn)滑途徑 。為此， 為保證潤(rùn)滑效果，就需要設(shè)置 集油槽， 收集部分 飛濺 的 潤(rùn)滑油 ， 再 到達(dá) 前軸 承圓錐滾子的小端處， 有通向其 大端 處 ， 最后又流回驅(qū)動(dòng)橋殼中間的油盆中， 循環(huán)進(jìn)行，效果良好 。這樣 優(yōu)勢(shì)很明顯， 不但 能達(dá)到很好的潤(rùn)滑效果 ，而且 起到很好的保護(hù)作用，使工作可靠平穩(wěn) 。 在內(nèi)部 壓力 的作用下，會(huì)產(chǎn)生很高的溫度，潤(rùn)滑油就會(huì)溢出 ， 安裝 通氣塞 對(duì)于解決這個(gè)問題是非常有幫助的 。加油孔 和 放油孔 的 設(shè)置 ，應(yīng)該根據(jù)安裝條件和使用工況合理設(shè)置。 23 3 軸承的選擇和校核 齒輪上作用力設(shè)計(jì) 齒輪齒面上的作用力 車輛在工作時(shí)候，遇到的情況比較多，運(yùn)行工況多樣，因?yàn)閺?qiáng)度不足而引起的疲勞斷裂可能出現(xiàn) ，所以作用在主減速器主動(dòng)錐齒輪上的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩可按下式計(jì)算[18]： 313333332223111m a x 1001001001001001?????????????????? ????????????????????????????? （ 式中： — 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，在此取 784 ； 1 2 — 變速器在各擋的使用率； 1 2 — 變速器各擋的傳動(dòng)比； 寬中點(diǎn)處的圓周力 齒寬中點(diǎn)處的圓周力為 P ＝ （ 式中： T —— 發(fā)生 在主減速器齒輪上的 扭 矩 可參考 式 ( — 該齒輪的齒面寬處的分度圓直徑 ；對(duì)于螺旋錐齒輪 122121222c ??（ 式中：mm 1 , 為分度圓直徑； F —— 從動(dòng)齒輪齒寬； 2d —— 從動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑； 21,— 主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)； 2? —— 從動(dòng)齒輪的節(jié)錐角。 24 由式（ 以算 出： ? ? 按式（ 減速器主動(dòng)錐齒輪齒寬中點(diǎn)處的圓周力 ?1P =周力 ?2P = ?1P = 齒輪的軸向力和徑向力 主，從動(dòng)齒輪 軸向力 A 和徑向力 R 分別為 ： ? ?????? co ss s 11 ??? （ ? ?????? co ss s 22 ??? （ ?1R = ? ?????? s st s 1 ?P （ ?2R = ? ?????? s st s 2 ?P （ 由上面已知 可得 ： ?1A =2A =式（ （ 算得： ?1R =?2R =級(jí)減速齒輪 的圓周力為 P ＝ （ 式 中： T —— 作用在主減速器主動(dòng)錐齒輪上的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩01d?=； d —— 齒輪齒面最寬處分度圓直徑。 可算出158 '' 21 ??? 軸向力 A 和徑向力 R 分別為： ?1A = ?2A = ? （ 25 ?1R = ?2R = ? (式中： ? —— 齒輪的螺旋角， ?16?? ； 把 已 知 條 件 代 入 式 （ 和 式 （ 可算出 ?1A = ?2A = ，?1R = ?2R = 和軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 一級(jí)主動(dòng)錐齒輪軸的計(jì)算：不同形式的軸設(shè)計(jì)方法也不同。由于圓錐滾子軸承要進(jìn)行必要的防摩擦措施，潤(rùn)滑油流向要特別注意，只能從其的小的端面經(jīng)過結(jié)構(gòu)傳輸?shù)竭_(dá)大的端面。多余的潤(rùn)滑油會(huì)經(jīng)過另外的特殊裝置流回油 路。另外，便于維護(hù)保養(yǎng)，應(yīng)對(duì)前后軸的尺寸進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì)，確保潤(rùn)滑達(dá)到做夠的水平。 由以上理論可算出軸承支承中心距 b ﹥ 70% 1d =77在這里取 b =80 由此可得到： mm