【正文】 齒面寬 b1 和 b2 錐齒輪齒面過寬并不能增大齒輪的強(qiáng)度和壽命，反而會導(dǎo)致因錐齒輪輪齒小端齒溝變窄引起的切削刀頭頂面寬過窄及刀尖圓角過小。但是齒面過窄，輪齒表面的耐磨性會降低?；↓X錐齒輪副的中點(diǎn)螺旋角是相等的，雙曲面齒輪副的中點(diǎn)螺旋角是不相等的，而且β 1β 2,β 1 與β 2之差稱為偏移角 ? 。但是β過大，齒輪上所受的軸向力也會過大。螺旋方向與錐齒輪的旋轉(zhuǎn)方向影響其 所受軸向力的方向。因此，對于輕負(fù)荷工作的齒輪一般采川小壓力角， 町使齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪小低。對于雙曲面齒輪，大齒輪輪齒兩側(cè)壓力角是相同的，但小齒輪輪齒兩側(cè)的壓力角是不等的，選取平均壓力角時(shí)，轎車為 19176。這里取 03220 ??? 主減速器錐齒輪強(qiáng)度計(jì)算 計(jì)算載荷的確定 汽車主減速器錐齒輪的切齒法有格里森和奧里 康兩種方法，這里僅介紹格里森齒制錐齒輪計(jì)算載荷的三種確定方法。 mm1) 按驅(qū)動輪打滑轉(zhuǎn) 矩計(jì)算時(shí)的 [p] /() 輪胎與地面 的附著系數(shù) 汽車類別 一擋 二擋 直接擋 轎車 893 536 321 893 貨車 1429 250 1429 0． 85 大客車 982 214 牽引車 536 250 0． 65 鞍山科技大學(xué) 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 22 頁 主減速器錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 在選好主減速器錐齒輪主要參數(shù)后， 表 單位齒長圓周力許用值 [p] ⑴單位齒長上的圓周力 按發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 maxeT 計(jì) 算時(shí) p 為： FdiTp ge21013m ax ??? （ ） 式中， gi —— 變速器傳動比，常取一擋及直接擋的； 1d —— 主動齒輪節(jié)圓直徑， mm。 3）輪齒接觸強(qiáng)度 錐齒輪輪齒的齒面接觸應(yīng)力為 ? ?jVfmsjPj JFK KKKKTdC ?? ??? ?????? 3011102 （ ） 32 3 2 . 6 2 2 2 0 . 1 1 0 . 8 1 . 1 1 1 0 8057 0 1 3 0 0 . 2 2jj MP??? ? ? ? ? ? ??? ? ? ???? 式中， 1jT —— 主動齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩，（從動齒輪按 jeT 、 ?jT 兩者中較小者）， 1jT =該法向力可分解為沿齒輪切線方向的圓周力、沿齒輪軸線方向的軸向力及垂直于齒輪軸線的徑向力。 （ 5）精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 ① 判斷危險(xiǎn)截面 在 Ⅰ Ⅰ 截面上，既有較大的彎矩，又有扭矩，所以校核 Ⅰ Ⅰ 截面。因?yàn)?2 ?? ， 48 ?? ，經(jīng)插值后可查得 ??? ??? 又由機(jī)械設(shè)計(jì)書中附圖 31 可得軸的材料的敏性系 數(shù)為 ?? ?? 故有效應(yīng)力集中系數(shù)按 (1)中式 (附 34)為 1 ( 1 ) 1 2 ( 9 1 ) 7kq? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? （ ） 1 ( 1 ) 1 0 .7 9 ( 1 .3 8 1 ) 1 .3 0kq? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? （ ） 由機(jī)械設(shè)計(jì)書中附圖 32 得尺寸系數(shù) ?? ? ； 由機(jī)械 設(shè)計(jì)書中附圖 33 得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) ?? ? ； 軸按磨削加工，由機(jī)械設(shè)計(jì)書中附圖 34 得表面質(zhì)量系數(shù)為 ?????? 鞍山科技大學(xué) 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 28 頁 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 1q??，則按 (1)中式 (312)及 (312a)得綜合系數(shù)值為 1 1 . 5 7 11 1 1 . 7 60 . 8 5 0 . 9 0kK ??????? ? ? ? ? ? ? （ ） 1 1 . 3 0 11 1 1 . 3 40 . 9 1 0 . 9 0kK ??????? ? ? ? ? ? ? （ ） 又由機(jī)械設(shè)計(jì)書中 ? 31 及 ? 32 得特性系數(shù) ?? ? ，取 ?? ? ?? ? ，取 ?? ? 于是，計(jì)算安全系數(shù) caS 值，按式 (156)~(158)則得 1 525 2 . 2 91 . 7 6 1 2 9 . 8 7 0 . 1 0amS K????? ? ??? ? ?? ? ? ? （ ） 1 390 .04 211 .04 S K????? ? ??? ? ?? ? ? ? （ ） 2 2 2 22 . 2 9 2 . 6 7 1 . 7 4 1 . 52 . 2 9 2 . 6 7caSSSSSS?????? ? ? ??? （ ） 故可知其安全。查得基本額定動載荷 350rC kN? ,，? ， ? 型號 30205，基本額定徑向靜載荷 0 293rC kN? ? ， ? ， 額定工作壽命 10 10000hLh? 。 表 項(xiàng)目 結(jié)果 行星齒輪齒數(shù) 1Z 可以取 11 半軸齒輪齒數(shù) 2Z 應(yīng)不少于 49 模數(shù) ?m 齒面寬 0)~( AF ? =； mF 10? 齒工作高 ???? mhg 5. 448 齒全高 1 3 5 8 ??? mh 壓 力角 一般汽車 ， 0322 ???? 軸交角 ???90 節(jié)圓直徑 mZ?? ； 22166 .84d m Z?? 節(jié)錐角 ? rc ta n211 ?? ZZ? ； 12 90 ?? ?? ? =? 節(jié)錐距 in2s in2 22110 ??? ?? ddA 周節(jié) 6 9 4 1 ?? mt 鞍山科技大學(xué) 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 31 頁 齒 頂高 ????? hhh g ； )(2122 ????????????????? mZZh 齒根高 11 ?????? hmh ； 22 ?????? hmh 徑向間隙 ????? mhhcg 齒根角 ? rc ta n011 ???? Ah? ； ? rc ta n022 ???? Ah? 面錐角 ? ??? ??? ； ? ??? ??? 根錐角 ? ??? ??? R ； ? ??? ??? R 外圓直徑 o s211101 ????? ?hdd o s2 22202 ????? ?hdd 理論弧齒厚 21 ??? sts ； a n)(2 212 ??????? mhhts ?? 齒側(cè)間隙 采用《格里森》制圓錐齒輪推薦的齒側(cè)間隙 B= 弦齒厚 213111 ???? Bdsss x； 26 223222 ???? Bdsss x 弦齒高 os1 12111 ???? dshh x ?； os2 22222 ???? dshh x ? 錐齒輪的材料 驅(qū)動橋錐齒輪的工作條件是相當(dāng)惡劣的，與傳動系其它齒輪相比，具有載荷大、作用時(shí)間長、變化多、有沖擊等特點(diǎn)。 3)鍛造性能、切削加工性能及熱處理性能良好，熱處理后變形小或變形規(guī)律易控制。由于較低的含碳量，使鍛造性能和切削加工性能較好。對于滑動速度高的齒輪，可進(jìn)行滲硫處理以提高耐磨性。為此，在驅(qū)動橋的左、右車輪間都裝有輪間差速器。 差速器齒輪主要參數(shù)選擇 1．行星齒輪數(shù) n 行星齒輪數(shù) n需根據(jù)承載情況來選擇。 行星齒輪節(jié)錐距 A0為 ? ? ????? bRA () 所以可以初 取 0 30A? 鞍山科技大學(xué) 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 34 頁 3．行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù) Z Z2 為了使輪齒有較高的強(qiáng)度，希望取較大的模數(shù)，但尺寸會增大，于是又要求行星齒輪的齒數(shù) Z1應(yīng)取少些，但 Z1一般不少于 10。 取 Z2==12 γ 2及模數(shù) m 行星齒輪和半軸齒輪節(jié)錐角γ γ 2分別為 112221a r c ta n 2 6 5 7a r c ta n 6 3 4 3zzzz?????????????????? （ ） 錐齒輪大端端面模數(shù) m為 i n2s i n2 22 011 0 ??? ?? zAzAm 取 3 （ ） 5．壓力角 ? 汽車差速齒輪大都采用壓力角為 39。 m)，
。某些重型貨車和礦用車采用 ?25 壓力角，以提高齒輪 強(qiáng)度。大多數(shù)汽車的半軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比 Z2／ Z1在 1． 5～ 2． 0的范圍內(nèi)。 2．行星齒輪球面半徑 Rb 牙嵌式自由輪差速器 行星齒輪球面半徑 Rb 反映了差速器錐齒輪節(jié)錐距的大小和承載能力，可根據(jù)經(jīng) 驗(yàn)公式來確定 33 ?? bbb TkR = （ ） 式中， Kb為行星齒輪球面半徑系數(shù)， Kb =2． 5～ 3． 0，對于有四個(gè)行星齒輪的轎車和公路用貨車取小值，對于有兩個(gè)行星齒輪的轎車及四個(gè)行星齒輪的越野車和礦用車取大值； Td—— 為差速器計(jì)算轉(zhuǎn)矩 (N 差速器用來在兩輸出軸間分配轉(zhuǎn)矩，并保證兩輸出軸有可能以不同角速度轉(zhuǎn)動。 3 差速器設(shè)計(jì) 鞍山科技大學(xué) 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 33 頁 汽車在行 駛過程中，左、右車輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過的路程往往是不相等的，如轉(zhuǎn)彎時(shí)內(nèi)側(cè)車輪行程比外側(cè)車輪短；左右兩輪胎內(nèi)的氣壓不等、胎面磨損不均勻、兩車輪上的負(fù)荷不均勻而引起車輪滾動半徑不相等；左右兩輪接觸的路面條件不同，行駛阻力不等等。 為改善新齒輪的磨合，防止其在運(yùn)行初期出現(xiàn)早期的磨損、擦傷、膠合或咬死，錐齒輪在熱處理及精加工后，作厚度為 0． 005～ 0． 020mm的磷化處理或鍍銅、鍍錫處理。 汽車主減速器錐齒輪目前常用滲碳合金鋼制造，主要有 20CrMnTi、 20MnVB、20MnTiB、 22CrNiMo和 16SiMn2WMoV等。錐齒輪材料應(yīng)滿足如下要求： 1)具有高的彎曲疲勞強(qiáng)度和表面接觸疲勞強(qiáng)度，齒面具有高的硬度以保證有高的耐磨性。 由 (1)中表 134 查得 溫度系數(shù) 1?tf ，對于滾子軸承， 310?? 。（圖 ）為單級主減速器的懸臂式支承的尺寸布置圖。只校核 Ⅰ Ⅰ 截面： ② 在 Ⅰ Ⅰ 截面 鞍山科技大學(xué) 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 27 頁 抗彎截面系數(shù)為： 3 3 25 d m m? ? ? ? （ ） 抗扭截面系數(shù)為： 3 3 25 31 25TW d m m? ? ? ? （ ） 彎矩 M 及彎曲應(yīng)力為： N mm?? （ ） 2 0 2 9 2 5 .3 51 2 9 .8 71 5 6 2 .5b M M P aW? ? ? ? （ ） 扭矩 T 及扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為： 323 47 10T N mm? ? ? 32 3 4 7 1 0 2 1 1 .0 43125T TT M P aW? ?? ? ? （ ） 軸的材 料為 20 r n iCMT ，由機(jī) 械設(shè)計(jì) 書中 表 151 查得 1100b MPa? ? ，1 525 MPa?? ? ， 850s MPa? ? ， 1 390 MPa?? ? ， HBS = 56～ 62。m） 由 0Y?? ，得： 21 958 122 13. 4 263 H t N HF F F N? ? ? ? ? ? （ ） ②垂直面支反力： 由 0MC??，得： 1 5 .6 8 8 3 6 .9 3 1 3 7 8 5 6 .1 0 82aa FDM ? ? ?