【正文】 減小車身地板中部凸起通道的高度。 本次設(shè)計(jì)的車橋的傳動比為 ，因此選雙曲面齒輪更為合理。為了減小懸臂長度 a 和增加兩支承間的距離凸 b，以改善支承剛度，應(yīng)使兩軸承圓錐滾子的大端朝外，使作用在齒輪上離開錐頂?shù)妮S向力由靠近齒輪的軸承承受，而反向軸向力則由另一軸承承受。支承剛度除了與軸承形式、軸徑大小、支承間距離和懸臂長度有關(guān)以外，還與軸承與軸及軸承與座孔之間的配合緊度有關(guān)。但是跨置式支承必須在主減速器殼體上有支承導(dǎo)向軸承所需要的軸承座，從而使主減速器殼體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工成本提高。 本次設(shè)計(jì)所參考的車型為中型貨車。 ， c+d 不應(yīng)小于從動齒輪節(jié)圓直徑的 70%。所以選 擇有輻條式結(jié)構(gòu)。止推裝置有三種：不可調(diào)的，可調(diào)整的和滾輪式的止推裝置。貨車取 ~.本次設(shè)計(jì)取 . ? — 輪胎對地面的附著系數(shù)，對于安裝一般輪胎的公路汽車， ? =，越野車，? =， ? =。 a ( ) / ( )jm r R H P LB LBT G r f f f i n? ? ? ? ? ? ?η （ ） 式中 aG — 汽車滿載 總重，在此取 12021 =117600N Rf — 道路滾動阻力系數(shù)，轎車取 ~；載貨汽車取 ~；越野車取 ~；在此取 . Hf — 汽車正常使用時的爬坡能力系數(shù)。 表 171 齒數(shù)推薦 節(jié)圓直徑的選擇 可根據(jù)從動齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩（見式 、 并取兩者中較小的一個為計(jì)算依據(jù)）按經(jīng)驗(yàn)公式選出： 232 djd K T?? （ ） 式中 2d — 從動齒輪的節(jié)圓直徑； 2dK — 直徑系數(shù)，取 13~16，在此取 14。 齒面 寬的選擇 雙曲面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。傳動比越大則 E 也應(yīng)越大，大傳動比的雙曲面齒輪傳動， E 可達(dá)到 2d 的 20%～ 30%，但此時需要檢查是否存在根切。如果主動齒輪處于左側(cè)，則情況相反 . 圖 17 偏移方向 （ a） ,(b)主動齒輪左旋，從動齒輪右旋 — 下偏移 （ c） ,(d)主動齒輪右旋，從動齒輪左旋 — 下偏移 雙曲面齒輪螺旋方向的選擇 無論怎么選擇。所以根據(jù)圖可知，主動齒輪的螺旋方向選左旋，從動齒輪的螺旋方向是右旋。 圖 19 螺旋角 選擇 ? 時，應(yīng)考慮它對齒面重疊系數(shù) Fm 、輪齒強(qiáng)度和軸向力大小的影響。 “格里森”制齒輪推薦用下式預(yù)選主動齒輪螺旋角的名義值： 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 21122 5 5 9 0z Ezd? ? ? ? ? ? ? ? （ ） 式中： 39。 偏移角 ? ： 按雙曲面齒輪幾何計(jì)算用表，則有： 2? = 1? ? == 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 13 表 177c 齒面重疊系數(shù) 齒輪法向壓力角的選擇 ? 格里森制齒輪規(guī)定轎車主減速器螺旋錐齒輪選用 14176。 30′的法向壓力角；對于雙曲面齒輪轎車選用 19176。 15′。 23 旋轉(zhuǎn)方向 主動齒輪順時針，從動齒輪逆時針?，F(xiàn)代汽車材質(zhì)及加工工藝等制造質(zhì)量的提高，計(jì)算所得的 p 值有可能 高出該圖數(shù)據(jù)達(dá) 20%~25%； 表 181 許用單位齒長上的圓周力 [p ] N/mm 代入相應(yīng)的數(shù)字有： m a x12 1 0 0 0 2 7 3 0 9 . 2 1 0 0 0 1 7 4 8 . 9 6 /9 6 8 0egTip N m mdF?? ? ? ?? ? ??? 222 1 0 0 0rGp dF??? ? ?? ?= 2 7 6 4 4 0 0 . 8 5 0 . 5 0 2 1 0 0 0 1 6 8 4 . 7 5 /4 8 4 8 0 N m m? ? ? ???? 表中的載貨汽車圓周力數(shù)據(jù)都擴(kuò)大 25%。計(jì)算得： . 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 17 mK — 載荷分配系數(shù)，當(dāng)兩個齒輪均采用跨置式結(jié)構(gòu)： mK =～ ，當(dāng)一個齒輪采用跨置式結(jié)構(gòu)： mK =～ ； vK — 質(zhì)量系數(shù)，對于汽車驅(qū)動橋，當(dāng)輪齒接觸良好，齒距及徑向跳動精度高時，vK =； F — 所計(jì)算的齒輪齒面寬 (mm)； z — 所討論齒輪的齒數(shù)； m — 端面模數(shù) J — 所計(jì)算齒輪的輪齒彎曲應(yīng)力綜合系數(shù)，從表 182 選取 。所以本次計(jì)算所采用的數(shù)據(jù)為從動齒輪的。 表 182 彎曲計(jì)算用 綜合系數(shù) J ，用于平均壓力角為 22176。 ≈ 。當(dāng)按照 1jmT 計(jì)算時，許用接觸應(yīng)力 1750MPa。它是傳動系中的薄弱環(huán)節(jié)。對齒面進(jìn)行應(yīng)力噴丸處理，可提高 25％的齒輪壽命。同時對于貨車來說最高當(dāng)前的一檔通常使用率最高。倒檔的使用率初定為 [5] 。主動齒輪當(dāng)量轉(zhuǎn)矩； 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 22 12,mmdd— 主，從動齒輪齒面寬度中心的分度圓直徑； 2d — 從動齒輪節(jié)圓直徑； F — 從動齒輪的寬度； 12,zz— 主，從動齒輪齒數(shù)； 2R? — 從動齒輪的跟錐角； 12,??— 雙曲面主，從動齒輪的螺旋角。 分別代入數(shù)字有： 主動齒輪軸向力 ： ? ?? ?11 1 1 110 0 0 00ta n sin sin c o sc o s2 3 7 9 0 .6 7= ta n 2 2 .5 sin 1 0 .3 8 sin 4 5 c o s 1 0 .3 8 2 5 9 1 2 .2 9 Nc o s 4 5PA ? ? ? ??? ? ? ?? ? ? ? ? 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 23 從動齒輪軸向力 ： ? ?? ?22 2 2 220 0 0 00ta n sin sin c o sc o s4 6 9 4 .1 4= ta n 2 2 .5 sin 7 9 .9 1 sin 2 8 .7 2 c o s 7 9 .9 1 1 7 3 2 .2 2 Nc o s 2 8 .7 2PA ? ? ? ??? ? ? ?? ? ? ? ? 主動齒輪徑向力 ： ? ?? ?11 1 1 110 0 0 00ta n c o s sin sinc o s2 3 7 9 0 .6 7= ta n 2 2 .5 c o s 1 0 .3 8 sin 4 5 sin 1 0 .3 8 9 4 2 1 .6 6 Nc o s 4 5PR ? ? ? ??? ? ? ?? ? ? ? ? 從動齒輪徑向力 ： ? ?? ?22 2 2 220 0 0 00ta n c o s sin sinc o s4 6 9 4 .1 4= ta n 2 2 .5 c o s 7 9 .9 1 sin 2 8 .7 2 sin 7 9 .9 1 2 9 4 0 .0 6 Nc o s 2 8 .7 2PR ? ? ? ??? ? ? ?? ? ? ? ? 跨置式支承的主動齒輪與從動齒輪軸承的軸向力就是齒輪副所受的軸向力。 代入數(shù)字有： ? ? ? ?? ? ? ?221 1 1 2221 0 .51= 2 3 7 9 0 .6 7 1 0 2 9 4 2 1 .6 6 1 0 2 0 .5 2 5 9 1 2 .2 9 6 4 .7 3 1 5 3 3 4 .2 8165AmR P b R b A daN? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?221 1 1 21 0 .51 2 3 7 9 0 .6 7 6 3 9 4 2 1 .6 6 6 5 0 .5 2 5 9 1 2 .2 9 6 4 .7 3 9 1 8 6 . 62165BmR P c R c A daN? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 對于 A 軸承 壽命進(jìn)行計(jì)算 。 代入數(shù)字有： 103r70 1000 AAA CL P??? ???? ? ??? ?????? 從動齒輪軸承的轉(zhuǎn)速 n2有： 2 2 .6 6 / m inamrvnrr? （ ） 式中 amv — 汽車的平均行駛速度，對于轎車可以取 55~66km/以取 35~40km/ 代入數(shù)字有：2 2 . 6 6 2 . 6 6 3 7 . 5 1 9 8 . 7 1 / m in0 . 5 0 2amr vnrr ?? ? ? 而主動齒輪軸承的轉(zhuǎn)速124 4 4 4= = 1 9 8 .7 1 1 2 4 9 .0 3 / m in77n n r? ? ? 在實(shí)際計(jì)算中，以工作小時數(shù)表示軸承的額定壽命，因此有： 61060h LLhn?? 代入數(shù)字有： 6 6110 1 5 7 . 8 0 1 0 21066 0 6 0 1 2 4 9 . 0 3AAh LLhn? ?? ? ?? 假設(shè) 7 萬公里進(jìn)行一次大修，以 ，那么需要用時大約 1867h。初選的軸承型號為 30313 額定動載荷為 185KN[4]。 則軸承受到的徑向力有 ： ? ? ? ?? ? ? ?222 2 2 2221 0 .51 4 6 9 4 .1 4 2 2 1 2 9 4 0 .0 6 2 2 1 0 .5 1 7 3 2 .2 2 4 0 6 .8 9 2 8 0 3 .0 5385CmR P b R b A daN? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?222 2 2 21 0 .51 4 6 9 4 .1 4 1 6 4 2 9 4 0 .0 6 1 6 4 0 .5 1 7 3 2 .2 2 4 0 6 .8 9 2 0 2 7 .7 9385DmR P c R c A daN? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 由計(jì)算結(jié)果可以知道 2 CAR ? ，所以當(dāng)量載荷 CP R YA??[14]。所以符合要求。例如：轉(zhuǎn)彎、即使直線行駛，也有可能因?yàn)閮蓚?cè)車輪所滾過的路面垂向波形的不同，或車輪氣壓、輪胎負(fù)荷、車輪的磨損程度的不同及制造誤差等因素引起滾動半徑不同。此外由于產(chǎn)生了滑轉(zhuǎn)與滑移。差速器的結(jié)構(gòu)型式有多種，主要的結(jié)構(gòu)見圖 21 圖 21 差速器主要結(jié)構(gòu)類型 對于在公路上和市區(qū)行駛的汽車來說，因路面的情況較好且驅(qū)動輪與地面的附著系數(shù)變化小，因此采用了結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定、制造方面的普通對稱式圓錐行星齒輪差速器。本次設(shè)計(jì)的參考車型為貨車，因此選擇 4 個行星齒輪 [1]。 代入數(shù)字有： 332 .7 5 3 8 2 6 1 .0 5 9 3B B jR K T m m? ? ? ? BR 確定后， 即可根據(jù)下式預(yù)選其節(jié)錐距 ： 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 28 0 ( ~ ) BAR? （ ） 代入數(shù)字有： ≤ 0A ≤ 最后取整有 91. 行星齒輪與半軸齒輪齒輪數(shù)的選擇 為了得到較大模數(shù)從而使齒數(shù)有較高的強(qiáng)度，應(yīng)使行星齒輪的齒數(shù)盡量小，但一般不應(yīng)小于 14~25。根據(jù)初選的數(shù)值有： 18 2247。 最后為了使齒輪具有較大強(qiáng)度取整為 10. 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 29 因此節(jié)圓直徑 d即可由下式求得： d=zm () 因此行星齒輪節(jié)圓直徑 d1=10 10=100mm 半軸齒輪節(jié)圓直徑 d2=18 10=180mm 壓力角 ? 過去的汽車差速器齒輪都選用 200壓力 角，這時的齒高系數(shù)為 為 02230? 的壓力角 [13]，齒高系數(shù)為 ，最小齒數(shù)為 軸齒輪齒后，從而使行星齒輪與半軸齒輪趨于等強(qiáng)度。通常取 ?? ， ? ? 32 0 101 .1cTL nl? ? ? ??? ? ? ?30 10 cT nl? ??? （ ） 式中 0T — 差速器傳遞的轉(zhuǎn)矩； n — 行星齒輪數(shù)； l — 如圖 23，為行星齒輪支承面中心點(diǎn)到錐頂?shù)木嚯x， ,l d d??? 是半軸齒輪齒面寬中心處的直徑， 2d? ≈ 2d =144； l? 144=72. ? ?c? — 支承面的許應(yīng)力，取為 69MP。最后計(jì)算出的 w? 分別要求不大于 980 與 n — 差速器行星齒輪數(shù)目； 2z — 半軸齒輪數(shù)； 0K — 超載載系數(shù)，由式子 推出 取 1； sK — 尺寸系數(shù)，它反映了材料性質(zhì)的不均勻性，與齒輪尺寸及熱處理等因素有關(guān)，當(dāng) m ≥ 時， sK =(m ／