【正文】 。在此選用 7514E 型軸承。 =amvS h (223) 所以 hL39。 所以 L = 63103 10 ?????????? ??= 108 s 此外對于無輪邊減速器的驅(qū)動橋來說，主減速器的從動錐齒輪軸承的計算轉(zhuǎn)速 2n為 ramrvn ? r/min (221) 式中： r —— 輪胎的滾動半徑， m amv —— 汽車的平均行駛速度， km/h。 對于采用騎馬式的主動錐齒輪和從動錐齒輪的軸承徑向載荷，如圖 24 所示 圖 24 主減速器軸承的布置尺寸 軸承 A， B的徑向載荷分別為 RA = ? ? ? ? 22 maZRZ dFbFbFa ????? （ 218） ? ? ? ? 22 maZRZB dFcFcFaR ?????? （ 219） 根據(jù)上式已知 aZF =20202N， RZF =9662N， a=134mm ， b=84mm， c=50mm 所以軸承 A的徑向力 AR = ? ? ? ? 22 1 ?????? =15976N 其 軸向力為 0 軸承 B的徑向力 RB = ? ? ? ? 22 1 ?????? =13364N （ 1）對于軸承 A，只承受徑向載荷所以采用圓柱滾子軸承 42608E，此軸承的額定動載荷 Cr 為 ，所承受的當(dāng)量動載荷 Q=X 速器軸承載荷的計算 軸承的軸向載荷就是上述的齒輪的軸向力。 (1) 齒寬中點(diǎn)處的圓周力 齒寬中點(diǎn)處的圓周力為 F ＝mdT2 N (212) 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 式中： T —— 作用在該齒輪上的轉(zhuǎn)矩，作用在主減速器主動錐齒輪上的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩見 式 (211)。實踐表明，軸承的主要損壞形式為疲勞損傷，所以應(yīng)按輸入的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 dT進(jìn)行計算。 主減速器軸承的計算 1．錐齒輪齒面上的作用力 錐齒輪在工作過程中，相互嚙合的齒面上作用有一法向力。 對齒面進(jìn)行 噴丸處理有可能提高壽命達(dá) 25％。 汽車主減速器用的螺旋錐齒輪以及差速器用的直齒錐齒輪，目前都是用滲碳合金鋼制造。所以均滿足要求。 圖 21 彎曲計算用綜合系數(shù) J 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 (3) 輪齒的表面接觸強(qiáng)度計算 錐齒輪的齒面接觸應(yīng)力為 bJK KKKTKdC vfmspj 301102 ??? N/ 2mm (210) 式中： T —— 主動齒 輪的計算轉(zhuǎn)矩； pC—— 材料的彈性系數(shù)，對于鋼制齒輪副取 21N /mm。 J —— 計算彎曲應(yīng)力的綜合系數(shù)（或幾何系數(shù)），它綜合考慮了齒形系數(shù)。支承剛度大時取最小值。經(jīng)驗算以上兩數(shù)據(jù)都在許用范圍內(nèi)。因此，驅(qū)動橋齒輪的許用彎曲應(yīng)力不超過 ／ mm2 .表 22 給出了汽車驅(qū)動橋齒輪的許用應(yīng)力數(shù)值。汽車主減速器及差速器齒輪在新車跑合期及長期使用中按規(guī)定里程更換規(guī)定的潤滑油并進(jìn)行清洗是防止不正常磨損的有效方法。輪齒的膠合強(qiáng)度是按齒面接觸點(diǎn)的臨界溫度而定，減小膠合現(xiàn)象的方法是改善潤滑條件等。例如滲碳齒輪表面層太薄、心部硬度不夠等都會引起齒面剝落。在允許的范圍內(nèi)適當(dāng)加大齒面寬也是一種辦法。一般首先產(chǎn)生在幾個齒上。 （ 2）齒面的點(diǎn)蝕及剝落 齒面的疲勞點(diǎn)蝕及剝落是齒輪的主要破壞形式之一，約占損壞報廢齒輪的 70%以上。此外，由于裝配的齒側(cè)間隙調(diào)節(jié)不當(dāng)、安裝剛度不足、安裝位置不對等原因，使輪齒表面接觸區(qū)位置偏向一端，輪齒受到局部集中載荷時，往往會使一端（經(jīng)常是大端 ）沿斜向產(chǎn)生齒端折斷。如果最高應(yīng)力點(diǎn)的應(yīng)力超過材料的耐久極限，則首先在齒根處產(chǎn)生初始的裂紋。 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 1） 齒輪的損壞形式及壽命 齒輪的損壞形式常見的有輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕及剝落、齒面膠合、齒面磨損等。 2f? =176。 11 節(jié)錐距 A0 =11sin2 ?d =22sin2 ?d A0 = ㎜ 12 周節(jié) t= m t= ㎜ 13 齒頂高 mhh aa *? ah =13 ㎜ 14 齒根高 fh =? ?mcha **? fh = ㎜ 15 徑向間隙 c= mc* c= ㎜ 16 齒根角 0arctan Ahff ?? f? = 176。 8 軸交角 ? ? =90176。所以主動錐齒輪選擇為左旋，從錐頂看為逆時針運(yùn)動，這樣從動錐齒輪為右旋，從錐頂看為順時針，驅(qū)動汽車前進(jìn)。 ～ 40176。另外，齒面過寬也會引起裝配空間減小。 根據(jù)以上要求參考《汽車車橋設(shè)計》 [1]中表 312 表 313 取 1z =6 2z =41 1z + 2z =47〉 40 2. 從動錐齒輪大端分度圓直徑 2D 和 端面模數(shù) tm 對于單級主減速器，增大尺寸 2D 會影響驅(qū)動橋殼的離地間隙，減小 2D 又會影響跨置式主動齒輪的前支承座的安裝空間和差速器的安裝。 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 2）為了得到理想的齒面重合度和高的輪齒彎曲強(qiáng)度，主、從動齒輪齒數(shù)和應(yīng)不小于 40。 r —— 車輪的滾動半徑，在此選用輪胎型號為 ，滾動半徑為 ； LB? ， LBi —— 分別為所計算的主減速器從動錐齒輪到驅(qū)動車輪之間的傳動效率和傳動比， LB? 取 ，由于沒有輪邊減速器 LBi 取 所以 LBLBrcs irGT ?? ?? /2 = 000 0 ? ??=101150 mN? 3. 按汽車日常 行駛 平均轉(zhuǎn)矩確定從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩 cfT 對于公路車輛來說，使用條件較非公路車輛穩(wěn)定，其正常持續(xù)的轉(zhuǎn)矩根據(jù)所謂的平均牽引力的值來確定： ? ? mN )( ??????? PHRLBLB rTacf fffni rGGT ? （ 24） 式中： aG —— 汽 車滿載時的總重量，查得本車型為 2700000N TG —— 所牽引的掛車滿載時總重量， N，但僅用于牽引車的計算； Rf —— 道路滾動阻力系數(shù)，對于載貨汽車可取 ~；在此取 Hf —— 汽車正常行駛時的平均爬坡能力系數(shù)，對于載貨汽車可取 ~在此取 pf —— 汽車的性能系數(shù)在此取 0； LB? ， LBi ， n—— 見式（ 21），（ 23）下的說明。裝于輪齒大端一側(cè)軸頸上的軸承，多采用兩個可以預(yù)緊以增加支承剛度的圓錐滾子軸 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 承，其中位于驅(qū)動橋前部的通常稱為主動錐齒輪前軸承，其后部緊靠齒輪背面的那個齒輪稱為主動錐齒輪后軸承；當(dāng)采用騎馬式支承時，裝于齒輪小端一側(cè)軸頸上的 軸承一般稱為導(dǎo)向軸承。而弧齒錐齒輪還存在一些缺點(diǎn)，比如對嚙合精度比較敏感，齒輪副的錐頂稍有不吻合就會使工作條件急劇變壞，并加劇齒輪的磨損和使噪聲增大；但是當(dāng)主傳動比一定時，主動齒輪尺寸相同時， 雙曲面齒輪比相應(yīng)的弧齒錐齒輪小，從而可以得到更大的離地間隙，有利于實現(xiàn)汽車的總體布置。 圖 11 Meritor（ 美馳 ） 單后驅(qū)動橋 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 第 2章 主減速器設(shè)計 主減速器的結(jié)構(gòu)形式 主減速器的結(jié)構(gòu)形式主要是根據(jù)其齒輪的類型，主動齒輪和從動齒輪的安置方法以及減速形式的不同而 異。 單級橋產(chǎn)品的優(yōu)勢為單級橋的發(fā)展拓展了廣闊的前景。這類橋比單級減速器的質(zhì)量大，價格也要貴些，而且輪穀內(nèi)具有齒輪傳動，長時間在公路上行駛會產(chǎn)生大量的熱量而引起過熱；因此，作為公路車用驅(qū)動橋，它不如中央單級減速橋。但這類橋因輪邊減速比為固定值 2，因此，中央主減速器的尺寸仍較 大，一般用于公路、非公路軍用車。 ①圓錐行星齒輪式輪邊減速橋。 由于上述中央雙級減速橋均是在中央單級橋的速比超出一定數(shù)值或牽引總質(zhì)量較大時，作為系列產(chǎn)品而派生出來的一種型號，它們很難變型為前驅(qū)動橋，使用受到一定限制；因此，綜合來說，雙級減速橋一般均不作為一種基本型驅(qū)動橋來發(fā)展，而是作為某一特殊考慮而派生出來的驅(qū)動橋存在。一般在主傳動比小于 的情況下，應(yīng)盡量 采用中央單級減速驅(qū)動橋。 7） 結(jié)構(gòu)簡單，加工工藝性好， 制造容易，維修，調(diào)整方便。 3） 齒輪及其他傳動件工作平穩(wěn)，噪聲小。 目前國內(nèi)重型車橋生產(chǎn)企業(yè)也主要集中在中信車橋廠、東風(fēng)襄樊車橋公司、濟(jì)南橋箱廠、漢德車橋公司、重慶紅巖橋廠和安凱車橋廠幾家企業(yè)。這就必須在發(fā)動機(jī)的動力輸出之后，在從發(fā)動機(jī) — 傳動軸 — 驅(qū)動橋這一動力輸送環(huán)節(jié)中尋找減少能量在傳遞的過程中的損失。 對于重型載貨汽車來說，要傳遞的轉(zhuǎn)矩較乘用車和客車，以及輕型商用車都要大得多，以便能夠 以較低的成本運(yùn)輸較多的貨物，所以選擇功率較大的發(fā)動機(jī)，這就對傳動系統(tǒng)有較高的要求，而驅(qū)動橋在傳動系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。 Single main reducing gear。 關(guān)鍵字 ：載重汽車；驅(qū)動橋；單級 主 減速器 ；圓弧 錐齒輪 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） II Abstract Drive axle is one part of the four important assemblies of automobile. Its performance directly influences the entire automobile, especially the heavy truck. When using the big power engine with a big driving torque to meet the requirements of high speed, heavyloaded, high efficiency, high benefit for today’s heavy truck, an efficient and reliable drive axle is essential and it is being the heavy truck’ developing tendency. This design follows the traditional designing method of the drive axle, firstly, make up the main parts structure and the key designing parameters。所以采用傳動效率高的單級減速驅(qū)動橋已成為未來重載汽車的發(fā)展方向。當(dāng)采用大功率發(fā)動機(jī)輸出大的轉(zhuǎn)矩以滿足目前載重汽車的快速、重載的高效率、高效益的需要時，必須要搭配一個高效、可靠的驅(qū)動橋。 本文不是采用傳統(tǒng)的雙曲面錐齒輪作為載重汽車的主減速器而是采用圓弧 錐齒輪，希望這能作為一個課題繼續(xù)研究下去。 Drive axle。驅(qū)動橋一般由主減速器，差速器，車輪傳動裝置和橋殼組成。為了降低油耗，不僅要在發(fā)動機(jī)的環(huán)節(jié)上節(jié)油，而 且也需要從傳動系中減少能量的損失。所以設(shè)計新型的驅(qū)動橋成為新的課題。 2） 外廓尺寸小，保證汽車具有足夠的離地間隙，以滿足通過性的要求。 6） 與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動協(xié)調(diào)。此是驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)中最為簡單的一種，是驅(qū)動橋的基本形式， 在載重汽車中占主導(dǎo)地位。在國內(nèi)目前的市場上，中央雙級驅(qū)動橋主要有 2種類型：一類如伊頓系列產(chǎn)品，事先就在單級減速器中預(yù)留好空間，當(dāng)要求增大牽引力與速比時，可裝入圓柱行星齒輪減速機(jī)構(gòu)，將原中央單級改成中央雙級驅(qū)動橋，這種改制“三化”（即系列化，通用化，標(biāo)準(zhǔn)化）程度高， 橋殼、主減速器等均可通用，錐齒輪直徑不變；另一類如洛克威爾系列產(chǎn)品，當(dāng)要增大牽引力與速比時，需要改制第一級傘齒輪后，再裝入第二級圓 柱直齒輪或斜齒輪，變成要求的中央雙級驅(qū)動橋，這時橋殼可通用，主減速器不通用， 錐齒輪有 2個規(guī)格。當(dāng)前輪邊減速橋可分為 2類：一類為圓錐行星齒輪式輪邊減速 橋；另一類為圓柱行星齒輪式輪邊減速驅(qū)動橋。這類橋與中央 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 雙級減速橋的區(qū)別在于：降低半軸傳遞的轉(zhuǎn)矩，把增大的轉(zhuǎn)矩直接增加到兩軸端的輪邊減速器上 ，其“三化”程度較高。由于輪邊減速比大，因此，中央主減速器的速比一般均小于 3，這樣大錐齒輪就可取較小的直徑，以保證重型汽車對離地問隙的要求。因此，重型汽車不必像過去一樣，采用復(fù)雜的結(jié)構(gòu)提高通過性； (4) 與帶輪邊減速器的驅(qū)動橋相比，由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡化，單級減 速驅(qū)動橋機(jī)械傳動效率提高，易損件減少，可靠性提高。圖 11Meritor 單后驅(qū)動橋 為中國重汽引進(jìn)的美國 ROCKWELL 公司 15 噸 級單級減速橋 的外形圖。由于輪齒端面重疊的影響，至少有兩個以上的輪齒同時嚙合，因此可以承受較大的負(fù)荷，加之其輪齒不是在齒的全長上同時嚙合，而是逐漸有齒的一端連續(xù)而平穩(wěn)的地轉(zhuǎn)向另一端，所以工作平穩(wěn)，噪聲和振動小。 主減速器主，從動錐齒輪的支承形式 作為一個 13 噸級的驅(qū)動