【正文】 能、高可靠性、高品質(zhì)的車(chē)橋產(chǎn)品。這些產(chǎn)品基本代表了國(guó)內(nèi)車(chē)用減速器發(fā)展的方向。通過(guò)整合和平臺(tái)化開(kāi)發(fā)，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)形成了45460、480、500等眾多成型穩(wěn)定產(chǎn)品，并被用戶(hù)廣泛認(rèn)可和使用。設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)上，CAD、CAE等計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，以及AUT優(yōu)AD、UG1CATIA、proE等設(shè)計(jì)軟件先后應(yīng)用于主減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和齒輪加工中，有限元分析、數(shù)模建立、虛擬試驗(yàn)分析等也被采用。齒輪設(shè)計(jì)也初步實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)編程的電算化。新一代減速器設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的突出特點(diǎn)是:不僅在產(chǎn)品性能參數(shù)上進(jìn)一步進(jìn)設(shè)計(jì)上完全遵從模塊化設(shè)計(jì)原則，產(chǎn)品配套實(shí)現(xiàn)車(chē)型的平臺(tái)化，造型和結(jié)構(gòu)更加合理，更宜于組織批量生產(chǎn)，更適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)不斷發(fā)展，更能應(yīng)對(duì)頻繁的車(chē)型換代和產(chǎn)品系列化的特點(diǎn)，這些都對(duì)基礎(chǔ)件產(chǎn)品提出愈來(lái)愈高的配套要求，需要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上不斷地進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)和持續(xù)改進(jìn)，以滿(mǎn)足快速多變的市場(chǎng)需求。 國(guó)內(nèi)與國(guó)外差距我國(guó)的車(chē)用減速器開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)不論在技術(shù)上、制造工藝上，還是在成本控制上都存在不小的差距，尤其是齒輪制造技術(shù)缺乏獨(dú)立開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新能力，技術(shù)手段落后(國(guó)外己實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)編程化、電算化)。目前比較突出的問(wèn)題是，行業(yè)整體新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力弱、工藝創(chuàng)新及管理水平低，企業(yè)管理方式較為粗放，相當(dāng)比例的產(chǎn)品仍為中低檔次，缺乏有國(guó)際影響力的產(chǎn)品品牌，行業(yè)整體散亂情況依然嚴(yán)重。這需要我們加快技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)進(jìn)步的步伐，提高管理水平，加快與國(guó)際先進(jìn)水平接軌，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)適應(yīng)中國(guó)國(guó)情的高檔車(chē)用減速器總成，由仿制到創(chuàng)新，早日縮小并消除與世界先進(jìn)水平的差距。目前，上汽集團(tuán)、東風(fēng)、一汽、北汽等各大汽車(chē)集團(tuán)也正在開(kāi)展合作項(xiàng)目，希望早日實(shí)與世界先進(jìn)技術(shù)的接軌，爭(zhēng)取設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的新突破。 課題研究?jī)?nèi)容 汽車(chē)主減速器是汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋中的一個(gè)重要部件，汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋處于動(dòng)力傳動(dòng)系的末端，其基本功能是增大由傳動(dòng)軸或變速器傳來(lái)的轉(zhuǎn)矩，并將動(dòng)力合理的分配給左、右驅(qū)動(dòng)輪，另外還承受作用于路面和車(chē)架或車(chē)身之間的垂直立、縱向力和橫向力。驅(qū)動(dòng)橋一般由主減速器、差速器、半軸和驅(qū)動(dòng)橋殼組成。本次設(shè)計(jì)主要先了解驅(qū)動(dòng)橋的原理，對(duì)BJ2022汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋中的主減速器、差速器、半軸等重要部件等進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)汽車(chē)設(shè)計(jì)的原則與步驟，進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算，還對(duì)各部件進(jìn)行了強(qiáng)度的校核。在本設(shè)計(jì)中還采用了AutoCAD繪圖軟件進(jìn)行了零件圖的繪制，通過(guò)對(duì)AutoCAD的編輯工具與命令的運(yùn)用，掌握了從AutoCAD基礎(chǔ)零件的繪制到各類(lèi)零件圖的創(chuàng)建與繪制的方法，并且理解了機(jī)械圖繪制的工作流程。為今后更好的學(xué)習(xí)和掌握各種應(yīng)用軟件和技能打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第二章 主減速器的設(shè)計(jì) 主減速器概述汽車(chē)主減速器有單級(jí)式、雙級(jí)式等幾種。由于單級(jí)式主減速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小、尺寸緊湊以及造價(jià)低。廣泛用在主減速比的各種中、小型汽車(chē)上。這次設(shè)計(jì)的為四輪驅(qū)動(dòng)越野汽車(chē)，故這次設(shè)計(jì)采用單級(jí)主減速器。單級(jí)主減速器有螺旋錐齒輪、雙曲面齒輪等兩種形式。主減速器的齒輪有弧齒錐齒輪、雙曲面齒輪、圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式。在此選用準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動(dòng)，雙曲面齒輪與弧齒錐齒輪尺寸相同時(shí)，雙曲面齒輪齒輪傳動(dòng)具有更大的傳動(dòng)比。此外由于偏移距地存在，使得雙曲面齒輪比相應(yīng)的弧齒錐齒輪的尺寸要小，從而可以獲得更大的離地間隙。還有就是雙曲面?zhèn)鲃?dòng)的主動(dòng)錐齒輪的螺旋角較大，同時(shí)嚙合的齒數(shù)較多，重合度更大，即可提高傳動(dòng)的平穩(wěn)性。 主減速器方案的選擇因?yàn)槿绻３种鲃?dòng)齒輪軸徑不變，則雙曲面從動(dòng)齒輪直徑比螺旋錐齒輪小。所以一般情況下，采用雙曲面齒輪傳動(dòng)更合理。 主減速器主從動(dòng)齒輪的支承方案 主動(dòng)雙曲面錐齒輪對(duì)于在轎車(chē)和裝載質(zhì)量在2T以下的載貨汽車(chē)上，由于載荷較小，主減速器主動(dòng)齒輪的軸線(xiàn)偏轉(zhuǎn)角的絕對(duì)值不大，所以主動(dòng)錐齒輪最好采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布置方便及成本較低的懸臂式支承，這樣既保證了支承剛度又能使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便制造。 從動(dòng)雙曲面錐齒輪從動(dòng)錐齒輪的支承選擇跨置式的，這種支承可以增大支承剛度，使軸承負(fù)荷減小，齒輪嚙合條件改善。 基本參數(shù)的選擇與計(jì)算載荷的確定 齒輪計(jì)算載荷的確定由于汽車(chē)行駛時(shí)傳動(dòng)系載荷的不穩(wěn)定性，因此要準(zhǔn)確地算出主減速器齒輪的計(jì)算載荷是比較困難的。通常是將發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩配以傳動(dòng)系最低擋傳動(dòng)比時(shí)和驅(qū)動(dòng)車(chē)輪在良好路面上開(kāi)始滑轉(zhuǎn)時(shí)這兩種情況下作用在主減速器從動(dòng)齒輪上的轉(zhuǎn)矩的較小者，作為載貨汽車(chē)和越野汽車(chē)在強(qiáng)度計(jì)算中用以驗(yàn)算主減速器從動(dòng)齒輪最大應(yīng)力的載荷。1）、按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和最低擋傳動(dòng)比確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩： (21)式中，為計(jì)算轉(zhuǎn)矩(Nm)；為猛接離合器所產(chǎn)生的動(dòng)載系數(shù)，液力自動(dòng)變矩器：=1，具有手動(dòng)操縱的機(jī)械變速器的高性能賽車(chē)：=3，一般情況下取=2。本文取=2；為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，=180Nm，為液力變矩器變矩系數(shù)，= ；為低擋傳動(dòng)比，= ；為分動(dòng)器傳動(dòng)比，=；為總傳動(dòng)比，=；為傳動(dòng)效率，=；為計(jì)算驅(qū)動(dòng)橋數(shù)；=2。帶入公式得：2）、 按驅(qū)動(dòng)輪打滑轉(zhuǎn)矩確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 (22)式中：—；—汽車(chē)滿(mǎn)載時(shí)一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋給水平地面的最大負(fù)荷，對(duì)后橋來(lái)說(shuō)還應(yīng)考慮到汽車(chē)加速時(shí)的負(fù)荷增大量；14600N；—輪胎對(duì)路面的附著系數(shù)，對(duì)于安裝一般輪胎的公路用汽車(chē)，?。粚?duì)越野汽車(chē)?。粚?duì)于安裝專(zhuān)門(mén)的肪滑寬輪胎的高級(jí)轎車(chē)??；此車(chē)取1；—車(chē)輪的滾動(dòng)半徑；；，—分別為由所計(jì)算的主減速器從動(dòng)齒輪到驅(qū)動(dòng)輪之間的傳動(dòng)效率和減速比(例如輪邊減速器等)。該車(chē)無(wú)輪邊減速器，故，；帶入公式得：3）、 按汽車(chē)日常行駛平均轉(zhuǎn)矩確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩汽車(chē)的類(lèi)型很多，行駛工況又非常復(fù)雜，轎車(chē)一般在高速輕載條件下工作，而礦用汽車(chē)和越野汽車(chē)則常在高負(fù)荷低車(chē)速條件下工作，沒(méi)有簡(jiǎn)單的公式可算出汽車(chē)的正常持續(xù)使用轉(zhuǎn)矩。但對(duì)于公路車(chē)國(guó)內(nèi)來(lái)說(shuō)，使用條件較非公路車(chē)輛穩(wěn)定，其正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩根據(jù)所謂平均比牽扯引力的值來(lái)確定，即主減速器從動(dòng)齒輪的平均計(jì)算轉(zhuǎn)矩： (23)式中：－汽車(chē)滿(mǎn)載總重量；　　?。鶢恳膾燔?chē)的滿(mǎn)載總重量，但僅用于牽引車(chē)的計(jì)算；　　?。缆窛L動(dòng)陰力系數(shù)，計(jì)算時(shí)對(duì)于轎車(chē)可?。粇；~； －汽車(chē)正常使用時(shí)的平均爬坡能力系數(shù)，　~；—；－；－汽車(chē)或汽車(chē)列車(chē)的性能系數(shù)；＝當(dāng)時(shí)，取帶入公式得：在上述確定從動(dòng)錐齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩的三種方法中，第2兩種方法用于確定最大計(jì)算轉(zhuǎn)矩，應(yīng)該取他們之中較小的數(shù)值。設(shè)是確定的最大計(jì)算轉(zhuǎn)矩，則用于進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算和用做選擇錐齒輪主要參數(shù)的依據(jù)。利用第3種方法確定的計(jì)算轉(zhuǎn)矩（日常行駛平均轉(zhuǎn)矩）則用來(lái)進(jìn)行錐齒輪的疲勞強(qiáng)度計(jì)算。4）、主動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為： (24)式中，為主動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩()；為從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩即；為主傳動(dòng)比；為主、從動(dòng)錐齒輪間的傳動(dòng)效率。計(jì)算時(shí)，對(duì)于弧齒錐齒輪副，取95%；對(duì)于雙曲面齒輪副，當(dāng)時(shí)，取85%，當(dāng)時(shí)，取90%。本文取90%。將各數(shù)據(jù)代入公式得： 主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇在選定主減速比，主減速器的減速形式，齒輪類(lèi)型及計(jì)算載荷以后，可根據(jù)這些已知參數(shù)選擇主減速器齒輪的最主要的幾項(xiàng)參數(shù)。主減速器錐齒輪的主要參數(shù)有主、從動(dòng)齒輪的齒數(shù)和，主、從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑、端面模數(shù)，主、從動(dòng)錐齒輪齒面寬和，中點(diǎn)螺旋角，法向壓力角等。1）、主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)和選擇主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)時(shí)應(yīng)考慮如下因素：1)為了磨合均勻，、之間應(yīng)避免有公約數(shù)；2)為了得到理想的齒面重合度和高的輪齒彎曲強(qiáng)度，主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)和應(yīng)不少于40；3)為了嚙合平穩(wěn)、噪聲小和具有高的疲勞強(qiáng)度，對(duì)于轎車(chē)，一般不少于9；對(duì)于貨車(chē)，一般不少于6；4)當(dāng)主傳動(dòng)比主較大時(shí)，盡量使取得少些，以便得到滿(mǎn)意的離地間隙；5)對(duì)于不同的主傳動(dòng)比，和應(yīng)有適宜的搭配。傳動(dòng)比（）推薦的主動(dòng)齒輪最小齒數(shù)（）主動(dòng)齒輪齒數(shù)允許范圍（）1715－191512－161110－14109－1298－1087－976－965－865－755－6，選取=8 ，=372）、從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑和端面模數(shù)可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式初選，即 (25) 式中：——直徑系數(shù)，～； ——從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，為和中的較小者。所以 初選 則 并用下式較核： (26)所以滿(mǎn)足要求，則。式中： 齒輪大端端面模數(shù)； 模數(shù)系數(shù)，?。?）、從動(dòng)齒輪齒面寬 雙曲面齒輪的齒面寬一般取為：故初取從動(dòng)齒輪齒面寬4）、雙曲面齒輪的偏移距E 對(duì)于轎車(chē)、輕型客車(chē)、貨車(chē)，E值不應(yīng)超過(guò)從動(dòng)齒輪節(jié)錐距的40%，或接近于的20%。故偏移距E可取