【正文】 文獻(xiàn)二》圖 6—21 查得 =1Z所以 = =1 =?1//EtZFdbu?????2 = = =?? = = =? 7 = * =520/1=所以 齒面接觸校核合格??p5．5 行星齒輪傳動的受力分析在行星齒輪傳動中由于其行星輪的數(shù)目通常大于 1，即 1,且均勻?qū)ΨQ地分布于中wn心輪之間；所以在 2H—K 型行星傳動中，各基本構(gòu)件（中心輪 a、b 和轉(zhuǎn)臂 H）對傳動主軸上的軸承所作用的總徑向力等于零。a =n/ = / =1+ /piHn1?bza將 和 代入上式，有 2π* / /2π/ =1+ /1?H?wnbza經(jīng)整理后 = + =（16+62）/2=26?azb滿足兩中心輪的齒數(shù)和應(yīng)為行星輪數(shù)目的整數(shù)倍的裝配條件。目前用于制造差速器錐齒輪的材料為 20CrMnTi、20CrMoTi、20CrMnMo 和 20CrMo 等，由于差速器齒輪輪齒要求的精度較低，所以精鍛差速器齒輪工藝被廣泛應(yīng)用。 ???=?h=4．3．3 差速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)算差速器齒輪的尺寸受結(jié)構(gòu)限制，而且承受的載荷較大，它不像主減速器齒輪那樣經(jīng)常處于嚙合狀態(tài)，只有當(dāng)轉(zhuǎn)彎或左右輪行駛不同的路程時(shí)，或一側(cè)車輪打滑而滑轉(zhuǎn)時(shí)，差速器齒輪才能有嚙合傳動的相對運(yùn)動。 =61o?2o?176。?9 節(jié)圓直徑 ； 1mzd?2z 10?d1802?d10 節(jié)錐角 ，211arctnz??190????=176。m；在此取 26986N 211arctnz??80rta21arctnz?8rta0再按下式初步求出圓錐齒輪的大端端面模數(shù) m m= = = =?zA20si?z?? 由于強(qiáng)度的要求在此取 m=10mm得 =100mm 1??md=1018=180mm2z α目前，汽車差速器的齒輪大都采用 176。 的確定BR 球面半徑 可按如下的經(jīng)驗(yàn)公式確定：B mm (43) 3TKRB?式中： ——球面半徑，mm。4．2 錐齒輪差速器的結(jié)構(gòu)在目前輪式裝載機(jī)結(jié)構(gòu)上，錐齒輪差速器由于其具有結(jié)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)仍被廣泛采用。A、B 兩點(diǎn)分別為行星齒0?1?2輪 4 與半軸齒輪 1 和 2 的嚙合點(diǎn)。如果驅(qū)動橋的左、右車輪剛性連接，則行駛時(shí)不可避免地會產(chǎn)生驅(qū)動輪在路面上的滑移或滑轉(zhuǎn)。F 與 之間的夾角為螺旋角 ，F(xiàn) 與 之間的夾角為法向壓力角 ，F(xiàn) 與 之間sf ?Tf ?Tf的夾角為法向壓力角 ，這樣就有：? （3?cosT?13） （3?s/tansiFTN14） （3?tsicoTS??15）于是，作用在主動錐齒輪齒面上的軸向力 A 和徑向力 R 分別為 （3????????cosinstacossin????FFSNaz16） （3????????sincotancsincos ????FFSNRz17）由式（316）可計(jì)算： ? ? N???????由式（317） ..???式（312）～式（317）參考《汽車設(shè)計(jì)》 。滲硫后摩擦系數(shù)可以顯著降低，故即使?jié)櫥瑮l件較差，也會防止齒輪咬死、膠合和擦傷等現(xiàn)象產(chǎn)生。根據(jù)這些情況，對于驅(qū)動橋齒輪的材料及熱處理應(yīng)有以下要求：?、倬哂休^高的疲勞彎曲強(qiáng)度和表面接觸疲勞強(qiáng)度，以及較好的齒面耐磨性，故齒表面應(yīng)有高的硬度；?、谳嘄X心部應(yīng)有適當(dāng)?shù)捻g性以適應(yīng)沖擊載荷，避免在沖擊載荷下輪齒根部折斷；　③鋼材的鍛造、切削與熱處理等加工性能良好，熱處理變形小或變形規(guī)律易于控制，以提高產(chǎn)品的質(zhì)量、縮短制造時(shí)間、減少生產(chǎn)成本并將低廢品率；　　?、苓x擇齒輪材料的合金元素時(shí)要適合我國的情況。按圖 21選取小齒輪的 ＝，大齒輪 ＝按上式 ＝689 N/ 700 N/3???? 2m2 =597 N/ 700 N/ 9.32 22所以主減速器齒輪滿足彎曲強(qiáng)度要求?！?——超載系數(shù)；在此取 　 ——尺寸系數(shù)，反映材料的不均勻性，與齒輪尺寸和熱處理有關(guān)，sK　　　　　　當(dāng)ｍ 時(shí)， ，在此 ＝；???sK　 ——載荷分配系數(shù)，當(dāng)兩個齒輪均用騎馬式支承型式時(shí)， ＝～ 式m mK支承時(shí)取 ～。因此，驅(qū)動橋齒輪的許用彎曲應(yīng)力不超過 ／mm .表 322給出了汽車驅(qū)動橋齒輪的許用應(yīng)力數(shù)值。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。在允許的范圍內(nèi)適當(dāng)加大齒面寬也是一種辦法。 （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(bào)廢齒輪的 70%以上。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。1f?=176。?8 軸交角 ?=90176。主、從動錐齒輪的螺旋方向是相反的。另外，齒面過寬也會引起裝配空間減小。3）為了嚙合平穩(wěn)，噪聲小和具有高的疲勞強(qiáng)度對于商用車 一般不小于 6。所以 ?? )(PHRLBrTacf ffniG?????? = =?mN?式（21）～式（24）參考《汽車車橋設(shè)計(jì)》式（310）～式（312） 。(二)從動齒輪的支承從動錐齒輪的支承，其支承剛度與軸承的形式、支承間的距離及軸承之間的分布比例有關(guān)。3．1．3 主傳動器主、從動錐齒輪的支承方式主傳動器主從、動齒輪只有正確的嚙合，才能很好的工作，要保證正確的嚙合，除與齒輪的加工質(zhì)量、裝配調(diào)整及軸承、減速器殼的剛度有關(guān)外，還與齒輪的支承剛度密切相關(guān)。在此選用螺旋錐齒輪傳動。這種驅(qū)動橋無剛性的整體外殼，主傳動器及其殼體裝在車架或車身上，兩側(cè)驅(qū)動車輪則與車架或車身作彈性聯(lián)系，并可彼此獨(dú)立地分別相對于車架或車身做上下擺動，車輪傳動裝置采用萬向節(jié)傳動。5)齒輪及其他傳動件工作平穩(wěn)，噪聲小。本次設(shè)計(jì)差速器齒輪選用直齒圓錐齒輪，半軸采用全浮式 ，最終傳動采用單行星排減速形式。 螺旋錐齒輪，這種類型的齒輪的基本參數(shù)和幾何參數(shù)的計(jì)算是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)所在。 （3）通過差速器實(shí)現(xiàn)兩側(cè)車輪差速作用，保證內(nèi)、外側(cè)車輪以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向，將動力合理的分配給左、右驅(qū)動車輪（4）承受作用于路面和車架或車身之間的垂直力、縱向力和橫向力。第 2章 驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)分析驅(qū)動橋的類型有斷開式驅(qū)動橋和非斷開式驅(qū)動橋兩種。第 3章 主傳動器設(shè)計(jì)主傳動器的作用是將輸入的轉(zhuǎn)矩增大并相應(yīng)降低轉(zhuǎn)速，以及當(dāng)發(fā)動機(jī)縱置時(shí)還具有改變轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)方向的作用。這樣不僅使驅(qū)動橋中間部分主傳動器輪廓尺寸減小，增大離地間隙，并可得到大的主減速比，而且半軸、差速器及主傳動器從動齒輪零件的尺寸也可減小。但主傳動器殼上必須有支承齒輪小端一側(cè)的軸承座，使殼體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工成本高。當(dāng)從動錐齒輪受載變形超過允許值 左右時(shí)，支承銷開始起作用，阻擋從動齒輪繼續(xù)變形。3．2．2 主傳動器錐齒輪主要參數(shù)的選擇 主傳動器錐齒輪的主要參數(shù)有主、從動齒輪的齒數(shù) 和 ，從動錐齒輪大端分度圓1z2直徑 、端面模數(shù) 、主從動錐齒輪齒面寬 和 、中點(diǎn)螺旋角 、法向壓力角 等?？筛鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)公式初選，即2D （332cTK?5）式中， ——從動錐齒輪大端分度圓直徑，mm2——直徑系數(shù)，一般取 ～ ——從動錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩， ，為 Tce 和 Tcs 中的較小者Tc mN?所以 =（ ～） =（～）初選 =425 則 = / =425/40=有參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 [2]表 中 選取 11 所以 =440t 2D根據(jù) = 來校核 =11 選取的是否合適，其中 =（～）t3cmTKs mK此處， =（～） =（～） ，因此滿足校核。以采用 35176。在輪式裝載機(jī)上，為了提高輪齒的彎曲強(qiáng)度，一般采用 176。17面錐角21f??2fa =176。它們的主要特點(diǎn)及影響因素分述如下： （1）輪齒折斷 主要分為疲勞折斷及由于彎曲強(qiáng)度不足而引起的過載折斷。各種形式的過載折斷的斷面均為粗糙的新斷面。在齒輪繼續(xù)工作時(shí)，則擴(kuò)大凹坑的尺寸及數(shù)目，甚至?xí)饾u使齒面成塊剝落，引起噪音和較大的動載荷。當(dāng)滲碳齒輪熱處理不當(dāng)使?jié)B碳層中含碳濃度的梯度太陡時(shí)，則一部分滲碳層齒面形成的硬皮也將從齒輪心部剝落下來。驅(qū)動橋的齒輪，承受的是交變負(fù)荷，其主要損壞形式是疲勞。經(jīng)驗(yàn)算以上兩數(shù)據(jù)都在許用范圍內(nèi)。m　 ——計(jì)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)。所以均滿足要求。對齒面進(jìn)行噴丸處理有可能提高壽命達(dá) 25％。= Dm1= =?從而 由 F1/F2=cos ?? 21cos/?上的圓周力是相等的。所以 A、B 軸承的軸向力分別為： ? NB1BQ491?因?yàn)?A、B 為型號相同的軸承，而軸承 B 受力較大，所以只計(jì)算軸承 B 的使用壽命。4．1 差速器的差速原理 圖 41 差速器差速原理如圖 31 所示，對稱式錐齒輪差速器是一種行星齒輪機(jī)構(gòu)。于是 + =（ +1?r0r2r0r1r2?0r）+( )44即 + =2 （41?201）若角速度以每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) 表示，則n （4021n??2）式（42）為兩半軸齒輪直徑相等的對稱式圓錐齒輪差速器的運(yùn)動特征方程式，它表明左右兩側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速之和等于差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍，而與行星齒輪轉(zhuǎn)速無關(guān)。4．3．1 差速器參數(shù)的確定 輪式裝載機(jī)上大多數(shù)采用直齒錐齒輪差速器，差速器的外殼是安裝在主傳動器的從動齒輪上，確定從動齒輪尺寸時(shí)，要考慮差速器的安裝，反過來確定差速器外殼尺寸時(shí)，也受到從動齒輪以及主動小齒輪前支承的限制。I在此 =10， =18 滿足以上要求。在此選 176。2??dl ≈30mm ≈33mm?.??L4．3．2 差速器齒輪的幾何計(jì)算表 41差速器直齒錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算用表序號 項(xiàng)目 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果1行星齒輪齒數(shù)≥10，應(yīng)盡量取最小值1z =101z2半軸齒輪齒數(shù)=14～25，且需滿足式（34）2 =1823 模數(shù) m=10mmm4 齒面寬 b=(～)A 。 022arctnAhf??1? =176。2d?mm87401??21 理論弧齒厚 1st??mhts????an239。支承剛度大時(shí)取最小值。5．2．2 保證中心輪、內(nèi)齒輪和行星架軸線重合——同軸條件為保證行星輪 與兩個中心輪 、 同時(shí)正確嚙合，要求外嚙合齒輪 a—g 的中心距gzazb等于內(nèi)嚙合齒輪 b—g 的中心距，即 = 稱為同軸條件。5．4．2 齒輪齒面強(qiáng)度的計(jì)算及校核（1） 、齒面接觸應(yīng)力 H?=H?012AVaPK?=2H=0H1//EtZFdbu????（2） 、許用接觸應(yīng)力為 Hp?許用接觸應(yīng)力可按下式計(jì)算，即 = *Hplimli/HSNTLVRwxZ（3） 、強(qiáng)度條件校核齒面接觸應(yīng)力的強(qiáng)度條件：大小齒輪的計(jì)算接觸應(yīng)力中的較大 值均應(yīng)不大于H?其相應(yīng)的許用接觸應(yīng)力為 ，即 Hp?H??p或者校核齒輪的安全系數(shù)：大、小齒輪接觸安全系數(shù) 值應(yīng)分別大于其對應(yīng)的最小安全S系數(shù) ，即 limHSHSlim查《參考文獻(xiàn)二》表 6—11 可得 =所以 5．4．3 有關(guān)系數(shù)和接觸疲勞極限（1）用系數(shù) AK查《參考文獻(xiàn)二》表 6—7 選取 =1AK（2）動載荷系數(shù) V查《參考文獻(xiàn)二》圖 6—6 可得 =（3）齒向載荷分布系數(shù) HK?對于接觸情況良好的齒輪副可取 =1?（4）齒間載荷分配系數(shù) 、HaF由《參考文獻(xiàn)二》表 6—9 查得 = = = =（5）行星輪間載荷分配不均勻系數(shù) Hp由《參考文獻(xiàn)二》式 7—13 得 =1+（ 1）39。在 2H—K 型行星齒輪傳動中，其受力分析圖是由運(yùn)動的輸入件開始，然后依次確定各構(gòu)件上所受的作用力和轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)臂 H 作用于行星輪 g 的切向力為=2 =4000 / =9625N gaaTwn39。a —內(nèi)齒輪 b 的節(jié)圓直徑，㎜39。為此，應(yīng)使均載構(gòu)件上所受力的較大，因?yàn)椋饔昧Υ蟛拍苁蛊鋭幼黛`敏、準(zhǔn)確。 5．8 行星傳動的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）太陽輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 參數(shù)見前面幾何尺寸表，技術(shù)要求：進(jìn)行熱處理滲碳淬火，使深度達(dá) ～ mm，齒面硬度為 58～62HRC，芯部硬度為 320HBS，材料為 20CrMnTi。（４）均載機(jī)構(gòu)應(yīng)制造容易，結(jié)構(gòu)簡單、緊