【正文】 4 4 0 0 . 5 0 2 0 . 1 8 0 . 0 7 0() 97890 . 9 8 1 1r R H PjmL B L BG r f f fTNin ? ? ? ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ?η 主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇 齒數(shù)的選擇 齒數(shù)選擇的要求 ， io較大時(shí)；主動(dòng)齒輪齒數(shù) z1 取得小些，以得到滿意的驅(qū)動(dòng)橋離地間距 [3]。此外，在安裝時(shí)有位置偏差或由于制造、熱處理變形等原因，使齒輪工作時(shí)載荷集中于輪齒小端，會(huì)引起輪齒小端過(guò)早損壞和疲勞損傷。 雙曲面齒輪的偏移可分為上偏移和下偏移兩種如圖 17。 . . 圖 18 雙曲面 齒輪的螺旋方向及軸向力 螺旋角的選擇 螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪螺旋角沿齒寬是變化的，因此，常用齒面寬中點(diǎn)處的螺旋角來(lái)表示，稱為中點(diǎn)螺旋角或名義螺旋角（圖 19）。 代 入數(shù)字有： 0 0 0 021 12 4 8 4 4 4 82 5 5 9 0 2 5 5 9 0 4 6 . 4 67 4 8 4zzd? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?‘ 最后根據(jù)下表 177b 選取 450。 30′的平均壓力角。 p 常作為估算主減速器齒輪表面耐磨性。按 jmT 計(jì)算時(shí)，許用彎曲應(yīng)力為 ,破壞循環(huán)次數(shù)為 6 106。 247。 主減速器齒輪的材料及熱處理 汽 車(chē)主減速器錐齒輪的工作條件相當(dāng)繁重，與傳動(dòng)系其它齒輪相比較，具有載荷大、作用時(shí)間長(zhǎng)、變化多、帶沖擊等特點(diǎn)。 主減速器軸承的當(dāng)量載荷有 ： 3 3 331 2 21 m a x 1 2 31 ...100 100 100 100T T Td e g g g g g gf f fT T f i f i f i??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ???Ⅰ Ⅱ Ⅲ （ ） 式中 maxeT — 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩； 1 2 3, , ,...,g g g gRf f f f— 變速器Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ， ? ，倒檔使用率，如無(wú)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。倒檔初定為 50。按圖 110 有：軸承 A、 B、 C、 D的徑向力載荷分別為： ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?221 1 1 1221 1 1 1222 2 2 2222 2 2 21111AmBmCmDmR P b R b A daR P c R c A daR P b R b A daR P c R c A da? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? （ ） 主、從動(dòng)齒輪都有自己的 P、 A、 R。 對(duì)于 B 軸承壽命計(jì)算 ： B 處的軸承不是一個(gè)軸承，而是一對(duì)軸承 [6]。可以知道 C、 D 兩處軸承的工作環(huán)境要由于 A、 B兩處的 [7]。這會(huì)使輪胎過(guò)早磨損，消耗功率和燃料。選擇對(duì)稱式圓錐齒輪差速器。 因此對(duì)于行星齒輪初選 輪嚙合 [8]。故可用較大的模數(shù)以提高齒輪強(qiáng)度。 分別代入數(shù)字有： 3 302222 1 0 2 1 0 5 7 3 9 . 1 6 1 0 . 8 1 1 1= 8 2 0 . 8 91 2 8 1 8 1 0 0 . 2 2 5smw v TK K KK F z m J? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? 3 302222 1 0 2 1 0 1 4 6 8 . 3 5 1 0 . 8 1 1 1= 2 1 0 . 0 21 2 8 1 8 1 0 0 . 2 2 5smw v TK K KK F z m J? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? 最后計(jì)算出的結(jié)果分別小于 980MPa 與 符合。用 于質(zhì)量小、使用條件較好、承載負(fù)荷也不大的轎車(chē)和輕型載貨汽車(chē) [9]。因受力的不同而分為半浮式、 3/4 浮式和全浮式。 差速 器齒輪的彎曲應(yīng)力 差速器齒輪主要進(jìn)行彎曲強(qiáng)度的計(jì)算，而對(duì)于疲勞壽命則不考慮，這是由于行星齒輪在差速器的工作中經(jīng)常只起等臂推力桿的作用，僅在左右驅(qū)動(dòng)輪有轉(zhuǎn)速差時(shí)行星齒輪與半軸齒輪之間才有相對(duì)滾動(dòng)的緣故 [9]。 差速器錐形齒輪模數(shù)及半軸齒輪節(jié)圓直徑的初選 初步選出行星齒輪與半軸齒輪節(jié)錐角 12??， ： 011210= a r c ta n a r c ta n 2 9 .0 5 518zz? ?? 022118= a r c ta n a r c ta n 6 0 .9 4 510zz? ?? 式中 z1與 z2分別為行星齒輪與半軸齒輪的齒數(shù)。 球面半徑可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定 ： 3B B jR K T? （ ） 式中 BK — 行星齒輪球面半徑系數(shù)， BK =~，對(duì)于有 4 個(gè)行星齒輪的轎車(chē)和公路載 貨汽車(chē)取小值；對(duì)于有 2 個(gè)行星齒輪的橋車(chē)以及越野車(chē)、礦用汽車(chē)取大值。為了解決這些問(wèn)題就需要差速器 [8]。因此采用圓柱滾子軸承。 . . 圖 110 主減速器軸承的布置尺寸 對(duì) C、 D兩處軸承的壽命進(jìn)行計(jì)算：初選圓錐滾子軸承，其型號(hào)為 定載荷為 278KN。因此當(dāng)量動(dòng)載荷為 CR 。 作用在主減速器主齒輪上的力。因此根據(jù)表個(gè)人認(rèn) 為選用貨車(chē) 6檔為直接檔與八檔為超速檔作為參考的數(shù)據(jù)進(jìn)行參考。盡量少用我國(guó)礦藏量少的元素的合金鋼（如鎳、鉻等），而選用含錳、釩、硼、鈦、鉬、硅等元素的合金鋼； 汽車(chē)主減速器雙曲面齒輪目前常用滲碳合金鋼制造，常用鋼號(hào)有： 20CrMnTi、20MnVB、 20Mn2TiB、 20CrMnMo 等，經(jīng)過(guò)滲碳、淬火、回火后，輪齒表面硬度應(yīng)達(dá)到 58～ 64HRC，而心部硬度較低，當(dāng)端面模數(shù) m ＞ 8 時(shí)為 29～ 45HRC，當(dāng)端面. . 模數(shù) m ≤ 8時(shí)為 32～ 45HRC。 fK — 表面質(zhì)量系數(shù)，它取決于齒面的表面粗糙度及表面覆蓋層的性質(zhì) (如鍍銅、磷化處理等 )，對(duì)于制造精確的齒輪， fK 取 ； pC — 綜合彈性系數(shù)，針對(duì)鋼齒輪取 ／ mm； J — 齒面接觸強(qiáng)度的綜合系數(shù)；按表 183 選取，最后取 . 分別代入數(shù)最大應(yīng)力有 ： 3 31012 10 232 .6 2 629 1 1 1 1 10 1 80 2p j m s fvC T K K K K MPad K FJ ? ? ? ? ? ? ??? ?? 主動(dòng)齒輪平均轉(zhuǎn)距有 ： 1 / ( 6. 33 0. 96 ) 97 89 / ( 6. 33 0. 96 ) 16 10 .8 8jm jmT T M P a? ? ? ? ? 代入主動(dòng)齒輪平均轉(zhuǎn)矩有： 3 31012 10 232 .6 2 161 1 1 1 1 10 1 80 2p jm m s fvC T K K K K MPad K FJ ? ? ? ? ? ? ??? ?? . . 表 183 接觸強(qiáng)度計(jì)算綜合系數(shù) J，用于平均 壓力角為 22176。將 jT 換成 jmT 計(jì)算時(shí)，有322 1 0 9 7 8 9 1 0 .8 2 9 11 3 3 .2 41 8 0 4 4 1 1 0 .2 8 6 M P a? ? ? ? ???? ? ? ?，小于 ，符合要求。小于 N/。 30′ . . . 雙曲面幾何尺寸 序號(hào) 名稱 結(jié)果 1 1z（ 小 齒 輪 齒 數(shù) ） 7 2 2z（ 大 齒 輪 齒 數(shù) ） 44 3 m（ 模 數(shù) ） 11 4 2F（ 大 齒 輪 齒 寬 ） 80 5 1F（ 小 齒 輪 齒 寬 ） 88 6 ?（ 壓 力 角 ） 7 E（ 小 齒 輪 軸 線 偏 置 距 離 ） 48 8 1d（ 小 齒 輪 分 度 圓 ） 96 9 2 ()d 大 齒 輪 分 度 圓 直 徑 484 10 ()dr 刀 盤(pán) 名 義 直 徑 11 1?（ 小 齒 輪 螺 旋 角 ） 450 12 2?（ 大 齒 輪 螺 旋 角 ） 176。的法向壓力角，載貨汽車(chē)和重型汽車(chē)選用 20176。一般 Fm 應(yīng)不小于 ，對(duì)于轎車(chē)應(yīng)在 ~ 內(nèi)選取。如圖 18，可知為了使車(chē)輛前進(jìn)擋向前行駛，則從動(dòng)齒輪應(yīng)該是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（從齒輪背后看去）。主動(dòng)齒輪齒寬 F1 應(yīng)比 F大 10%，因此 F1= 80=88mm。 最后代入數(shù)字有： 2d = 31 4 3 8 2 6 5 4 7 1 .7 5 mm?? d2=475mm. 齒輪端面模數(shù)的選擇 2d 選定后，可有式子 m=d2/z2 算出從動(dòng)齒輪大端端面模數(shù)，代入數(shù)字有；m=455/44≈ ： 3mjm K T?? （ ） 式中 jT — 計(jì)算轉(zhuǎn)矩； mK — 模數(shù)系數(shù)，取 ~。本次設(shè)計(jì) LBη 取 ， LBi 取 。對(duì)于主減速器采用雙曲面齒輪副來(lái)說(shuō)尤為重要。 主減速器從動(dòng)齒輪支承的選擇 從動(dòng)齒輪的支承 (圖 15)，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而定的。 圖 14 支承型式 跨置式支承結(jié)構(gòu) (圖 14b)的特點(diǎn)是在主動(dòng)齒輪的兩端均有軸承支承，這 樣可大大增加支承剛度，又使軸承負(fù)荷減小，齒輪嚙合條件改善，因此齒輪的承載能力高于懸臂式。齒輪的正確嚙合，除與齒輪的加工質(zhì)量、裝配調(diào)整及軸承、主減速器殼體的剛度有關(guān)以外，還與齒輪的支 承剛度密切相關(guān) [8]。 ，加工時(shí)所需刀盤(pán)刀頂距較大，因而切削刃壽命較長(zhǎng)。 螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪比較 ，雙曲面齒輪傳動(dòng)有更大的傳動(dòng)比。為保證齒輪 副的正確嚙合，必須將支承軸承預(yù)緊，提高支承剛度 ，增大殼體剛度。蝸桿 — 蝸輪傳動(dòng)雖然在汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋上也得到了一定的應(yīng)用，但主要是在超重型汽車(chē)上，當(dāng)高速發(fā)動(dòng)機(jī)與相對(duì)較低車(chē)速和較大輪胎之間的配合要有大的主減速比（ 8~14）時(shí)，采用一級(jí)蝸桿傳動(dòng)比較合適，因此本次設(shè)計(jì)也無(wú)需考慮蝸桿傳動(dòng)。多數(shù)采用單級(jí)主減速的載貨汽車(chē)的傳動(dòng)比則選擇在 5~7. 雙級(jí)主減速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大、制造成本高，因此僅用在主減速比在 ＜ io≤ 12 且在采用單級(jí)減速器不能滿足既定的減速比與離地間隙要求的重型汽車(chē)上。前者的傳動(dòng)比是固定的，后者有兩個(gè)傳動(dòng)比供駕駛員選擇，以適應(yīng)不同的行駛條件的需求。 按參加減速的齒輪副數(shù)目分，有單級(jí)式主減速器和雙級(jí)式主減速器。 單級(jí)主減速器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。又因本次設(shè)計(jì)參考的車(chē)型為中型貨車(chē)。由于輪齒端面重疊的影響，至少有兩對(duì)以上齒輪同時(shí)嚙合，因此，螺旋錐齒輪能承受較大的負(fù)荷。這樣就能在每個(gè)齒輪的兩邊布置尺寸緊湊的支承。 ，雙曲面齒輪副使其主動(dòng)齒輪的螺旋角大于從動(dòng)齒輪的螺 旋角，這樣同時(shí)嚙合的齒數(shù)較多，重合度較大， 不僅提高了傳動(dòng)平穩(wěn)性，而且使齒輪的彎曲強(qiáng)度提高約 30％。 當(dāng)傳動(dòng)比 2＞ io時(shí)，螺旋錐齒輪更為合適?？拷X輪的支承軸承有時(shí)也采用圓柱滾子軸承，這時(shí)另一軸承必須采用能承受雙向軸向力的雙列圓錐滾子軸承。它僅承受徑向力，尺寸根據(jù)布置位置而定，是易損壞的一個(gè)軸承。中型或重型多采用有輻條式結(jié)構(gòu)，用螺栓或鉚釘與差速器殼固定。 m TLi — 由發(fā)動(dòng)機(jī)到所計(jì)算的主減速器從動(dòng)齒輪之間的傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比，本次設(shè)計(jì)取 ＝ . 0K — 超載系數(shù)，對(duì)于一般載貨汽車(chē)、礦用汽車(chē)和越野車(chē)以及液力傳動(dòng)的各類汽車(chē)取 fp 2. ma=12020kg . fp 0K =1. N— 該車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目；本次設(shè)計(jì)取 1. 2G — 汽車(chē)滿載時(shí)后驅(qū)動(dòng)橋給 水平地面的最大負(fù)荷；平頭貨車(chē)且 4X2 型后雙胎，后橋應(yīng)達(dá)到總質(zhì)量的 65%.[2] 2G =12020 =76440N. m2—— 最大加速度時(shí)后軸負(fù)荷增大量，一般乘用車(chē)取 ~,。 2. io≥ 6 時(shí)， z1最小可以去到 5，但為了嚙 合平穩(wěn)與提高疲勞強(qiáng)度， z1最好大于 5； ，主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)之間應(yīng)避免公約數(shù)； ，其齒數(shù)之和對(duì)于轎車(chē)不應(yīng)小于 40；對(duì)于轎車(chē)不應(yīng)小于 50； 因此根據(jù)齒數(shù)選擇的要求及下表 171，可以選 z1 為 7，則 z2=7 =. . ≈ 44。另外，齒面過(guò)寬也會(huì)引起裝配空間的減小。由從動(dòng)齒輪的錐頂. . 向其齒面看去，并使主動(dòng)齒輪處于右側(cè)，如果主動(dòng)齒輪在從動(dòng)齒輪中心線的上方，則為上偏移；在從動(dòng)齒輪中心線下方，則為下偏移。螺旋錐齒輪副的中點(diǎn)螺旋角是相等的， 而雙曲面齒輪副由于存在偏移距 E ，而使其中點(diǎn)螺旋角不相等，且主動(dòng)齒輪螺旋角 1? 要比從動(dòng)齒輪螺旋角 2? 大 ,兩者之差稱為偏移角 ? 。 表 177b 螺旋角選擇參考表 所得的螺旋角應(yīng)按表 177c 來(lái)檢驗(yàn) Fm 的大小，使其不小于 坐標(biāo) F/m 是齒面寬與模數(shù)之比。當(dāng) 1z ≥ 8時(shí)，其平均壓力角均選用 21176。許用單位齒長(zhǎng)上的圓周力 [p ]見(jiàn)表 表. . 181。從動(dòng)齒輪受力一般都比主動(dòng)齒輪大。 247。其損壞形式主要有輪齒根部彎曲折斷、齒面疲勞點(diǎn)蝕（剝落）、磨損和擦傷等?？蓞⒖急?110； , , ,...,g g g gRi i i iⅠ Ⅱ Ⅲ — 變速器Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ， ? ，倒檔的傳動(dòng)