【正文】 （３）在均載過(guò)程中，均載構(gòu)件應(yīng)能以較小的自動(dòng)調(diào)整位移量補(bǔ)償行星齒輪傳動(dòng)存在的制造誤差。d轉(zhuǎn)臂 H 上所受的作用力為=2 =4000 / =9625N gFgaw39。Hp由《參考文獻(xiàn)二》圖 7—19 得 = 39。 ——計(jì)算裝載機(jī)差速器齒輪彎曲應(yīng)力用的綜合系數(shù)，由圖 43 可查得 = J圖 43 彎曲計(jì)算用綜合系數(shù)根據(jù)上式 = =949MPa 〈980 MPaw???所以，差速器齒輪滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度要求。 1?=176。的壓力角。差速器的大小通常以差速器的球面半徑來(lái)表征，球面半徑代表了差速器齒輪的節(jié)錐距，因此它表征了差速器的強(qiáng)度。差速器殼 3 與行星齒輪軸5 連成一體，形成行星架。(2)錐齒輪的軸向力和徑向力 圖 33 主動(dòng)錐齒輪齒面的受力圖如圖 33，主動(dòng)錐齒輪螺旋方向?yàn)樽笮?，從錐頂看旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針，F(xiàn) 為作用在T節(jié)錐面上的齒面寬中點(diǎn) A 處的法向力，在 A 點(diǎn)處的螺旋方向的法平面內(nèi)，F(xiàn) 分解成兩個(gè)相互垂直的力 F 和 ，F(xiàn) 垂直于 OA 且位于∠OO′A 所在的平面， 位于以 OA 為切線(xiàn)NfN fF的節(jié)錐切平面內(nèi)。以上公式（36）～（310）以及圖 31，圖 32 均參考《汽車(chē)車(chē)橋設(shè)計(jì)》圖 32 接觸計(jì)算用綜合系數(shù)3．2．5 主減速器齒輪的材料及熱處理驅(qū)動(dòng)橋錐齒輪的工作條件是相當(dāng)惡劣的，與傳動(dòng)系的其它齒輪相比，具有載荷大，作用時(shí)間長(zhǎng)，載荷變化多，帶沖擊等特點(diǎn)。 （2）輪齒的彎曲強(qiáng)度計(jì)算主減速器錐齒輪的齒根彎曲應(yīng)力為 N/ JmzbKTvs????20312?2m（3～9） 式中： ——該齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，N（3）齒面膠合在高壓和高速滑摩引起的局部高溫的共同作用下，或潤(rùn)滑冷卻不良、油膜破壞形成金屬表面的直接摩擦?xí)r，因高溫、高壓而將金屬粘結(jié)在一起后又撕下來(lái)所造成的表面損壞現(xiàn)象和擦傷現(xiàn)象稱(chēng)為膠合。 為了防止輪齒折斷，應(yīng)使其具有足夠的彎曲強(qiáng)度，并選擇適當(dāng)?shù)哪?shù)、壓力角、齒高及切向修正量、良好的齒輪材料及保證熱處理質(zhì)量等。1a?=176。較為普遍。2Dtm1b2??、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù) 和1z2選擇主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)時(shí)應(yīng)考慮如下因素：1）為了磨合均勻， ， 之間應(yīng)避免有公約數(shù)。齒輪小端一側(cè)的軸承都采用圓柱滾子軸承，僅承受徑向力，是易損壞的一個(gè)軸承。3．1 主傳動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式 主傳動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式主要根據(jù)齒輪類(lèi)型、減速形式以及主從動(dòng)齒輪的安裝及支承方式的不同分類(lèi)。 設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)橋時(shí)應(yīng) 滿(mǎn)足如下基本要求：1)選擇適當(dāng)?shù)闹鳒p速比，以保證汽車(chē)在給定的條件下具有最佳的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。了解了差速器，半軸和最終傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)和工作原理以后，結(jié)合設(shè)計(jì)要求，合理選擇它們的形式及尺寸。當(dāng)車(chē)輪采用非獨(dú)立懸架時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋應(yīng)為非斷開(kāi)式，即驅(qū)動(dòng)橋殼是一根連接左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的剛性空心梁，而主傳動(dòng)、差速器及車(chē)輪傳動(dòng)裝置（由左、右半軸組成）都裝在里面；當(dāng)采用獨(dú)立懸架時(shí)，為保證運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)，驅(qū)動(dòng)橋應(yīng)為斷開(kāi)式。輪邊減速器采用單行星排直齒圓柱齒輪。 ——輪胎對(duì)地面的附著系數(shù)，輪式工程車(chē)輛 ～,履帶式工程車(chē)輛?=～，在此取 ； ——車(chē)輪的滾動(dòng)半徑，滾動(dòng)半徑為 ；r i —— 分別為所計(jì)算的主減速器從動(dòng)錐齒輪到驅(qū)動(dòng)車(chē)輪之間的傳動(dòng)效率和傳動(dòng)比，取 ，由于沒(méi)有輪邊減速器 取 ?LBi 所以 = =???mN?（3）按日常行駛平均轉(zhuǎn)矩確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 cfT對(duì)于公路車(chē)輛來(lái)說(shuō)，使用條件較非公路車(chē)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(lái)確定： （3??mN )( ??????PHRLBrTacf ffniG?4）式中： ——滿(mǎn)載時(shí)的總重量，在此取 1000000N；a——所牽引的掛車(chē)滿(mǎn)載時(shí)總重量，N，但僅用于牽引車(chē)的計(jì)算；TG——道路滾動(dòng)阻力系數(shù)，在此取 ——正常行駛時(shí)的平均爬坡能力系數(shù)，在此取 ——在此取 0；pf——主傳動(dòng)器從動(dòng)錐齒輪到驅(qū)動(dòng)車(chē)輪之間的傳動(dòng)效率，在此取 ?——主傳動(dòng)器從動(dòng)錐齒輪到驅(qū)動(dòng)車(chē)輪之間的傳動(dòng)比，在此取 ；in——計(jì)算驅(qū)動(dòng)橋數(shù)，在此取 2。此外，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。3．2．3 螺旋錐齒輪的幾何尺寸的計(jì)算表（1）主傳動(dòng)器螺旋錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算表序號(hào) 項(xiàng)目 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果1 主動(dòng)齒輪齒數(shù) 1z72 從動(dòng)齒輪齒數(shù) 2 403 端面模數(shù) m11㎜4 齒面寬 b=75㎜ =70㎜1b25 工作齒高 hag*2?㎜?gh6 全齒高 ??c?=㎜7 法向壓力角 ?=176。 ①疲勞折斷：在長(zhǎng)時(shí)間較大的交變載荷作用下，齒輪根部經(jīng)受交變的彎曲應(yīng)力。減小齒面壓力和提高潤(rùn)滑效果是提高抗點(diǎn)蝕的有效方法，為此可增大節(jié)圓直徑及增大螺旋角，使齒面的曲率半徑增大，減小其接觸應(yīng)力。在要求使用壽命為 20 萬(wàn)千米或以上時(shí)，其循環(huán)次數(shù)均以超過(guò)材料的耐久疲勞次數(shù)。計(jì)算彎曲應(yīng)力時(shí)本應(yīng)采用輪齒中點(diǎn)圓周力與中點(diǎn)端面模數(shù)，今用大端模數(shù)，而在綜合系數(shù)中進(jìn)行修正。滲硫處理時(shí)溫度低，故不引起齒輪變形。例如，轉(zhuǎn)彎時(shí)內(nèi)、外兩側(cè)車(chē)輪行程顯然不同，即外側(cè)車(chē)輪滾過(guò)的距離大于內(nèi)側(cè)的車(chē)輪；裝載機(jī)在不平路面上行駛時(shí)，由于路面波形不同也會(huì)造成兩側(cè)車(chē)輪滾過(guò)的路程不等；即使在平直路面上行駛，由于輪胎氣壓、輪胎負(fù)荷、胎面磨損程度不同以及制造誤差等因素的影響，也會(huì)引起左、右車(chē)輪因滾動(dòng)半徑的不同而使左、右車(chē)輪行程不等。由式（42）還可以得知：①當(dāng)任何一側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速為零時(shí)，另一側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速為差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍；②當(dāng)差速器殼的轉(zhuǎn)速為零（例如中央制動(dòng)器制動(dòng)傳動(dòng)軸時(shí)） ，若一側(cè)半軸齒輪受其它外來(lái)力矩而轉(zhuǎn)動(dòng)，則另一側(cè)半軸齒輪即以相同的轉(zhuǎn)速反向轉(zhuǎn)動(dòng)。, = =176。8 軸交角 =90176。 = mm1s= mm222 齒側(cè)間隙 =～ mmB=23 弦齒厚 2613BdsSiii??? =?S=24 弦齒高 iiidsh4co239。gz5．2．3 保證多個(gè)行星輪均布裝入兩個(gè)中心輪的齒間——裝配條件相鄰兩個(gè)行星輪所夾的中心角 =2π/H?wn中心輪 a 相應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò) 角， 角必須等于中心輪 a 轉(zhuǎn)過(guò) 個(gè)（整數(shù)）齒所對(duì)的中心角，即 1??= *2π/1??z式中 2π/ 為中心輪 a 轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒（周節(jié)）所對(duì)的中心角。由于在輸入件中心輪 a 上受有 個(gè)行星輪 g 同時(shí)施加的作用力 和輸入轉(zhuǎn)矩 的作wngaAT用。這些是由于在其結(jié)構(gòu)上采用了多個(gè)（ 2）行星輪的傳動(dòng)方式，充分利用了同心軸齒輪之間的空間，wn?使用了多個(gè)行星輪來(lái)分擔(dān)載荷，形成功率分流，并合理地采用了內(nèi)嚙合傳動(dòng)；從而，才使其具備了上述的許多優(yōu)點(diǎn)。 5．8 行星傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）太陽(yáng)輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 參數(shù)見(jiàn)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。a —內(nèi)齒輪 b 的節(jié)圓直徑，㎜39。在 2H—K 型行星齒輪傳動(dòng)中，其受力分析圖是由運(yùn)動(dòng)的輸入件開(kāi)始，然后依次確定各構(gòu)件上所受的作用力和轉(zhuǎn)矩。5．2．2 保證中心輪、內(nèi)齒輪和行星架軸線(xiàn)重合——同軸條件為保證行星輪 與兩個(gè)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(chēng)為同軸條件。2d?mm87401??21 理論弧齒厚 1st??mhts????an239。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(hào) 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(mǎn)足式（34）2 =1823 模數(shù) m=10mmm4 齒面寬 b=(～)A 。I在此 =10， =18 滿(mǎn)足以上要求。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(duì)稱(chēng)式圓錐齒輪差速器的運(yùn)動(dòng)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(wú)關(guān)。所以 A、B 軸承的軸向力分別為： ? NB1BQ491?因?yàn)?A、B 為型號(hào)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。對(duì)齒面進(jìn)行噴丸處理有可能提高壽命達(dá) 25％。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)。驅(qū)動(dòng)橋的齒輪，承受的是交變負(fù)荷，其主要損壞形式是疲勞。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(dòng)載荷。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(guò)載折斷。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?？筛鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)公式初選，即2D （332cTK?5）式中， ——從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑，mm2——直徑系數(shù)，一般取 ～ ——從動(dòng)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(cè)》 [2]表 中 選取 11 所以 =440t 2D根據(jù) = 來(lái)校核 =11 選取的是否合適，其中 =（～）t3cmTKs mK此處， =（～） =（～） ，因此滿(mǎn)足校核。當(dāng)從動(dòng)錐齒輪受載變形超過(guò)允許值 左右時(shí)，支承銷(xiāo)開(kāi)始起作用，阻擋從動(dòng)齒輪繼續(xù)變形。這樣不僅使驅(qū)動(dòng)橋中間部分主傳動(dòng)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(dòng)器從動(dòng)齒輪零件的尺寸也可減小。第 2章 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)分析驅(qū)動(dòng)橋的類(lèi)型有斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋和非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋兩種。 螺旋錐齒輪，這種類(lèi)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。5)齒輪及其他傳動(dòng)件工作平穩(wěn)，噪聲小。在此選用螺旋錐齒輪傳動(dòng)。(二)從動(dòng)齒輪的支承從動(dòng)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）為了嚙合平穩(wěn)，噪聲小和具有高的疲勞強(qiáng)度對(duì)于商用車(chē) 一般不小于 6。主、從動(dòng)錐齒輪的螺旋方向是相反的。1f?=176。 （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。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(rùn)滑條件等?！?——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(gè)齒輪均用騎馬式支承型式時(shí)， ＝～ 式m mK支承時(shí)取 ～。根據(jù)這些情況，對(duì)于驅(qū)動(dòng)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；?、垆摬牡腻懺?、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；　　　④選擇齒輪材料的合金元素時(shí)要適合我國(guó)的情況。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(dòng)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(chē)設(shè)計(jì)》 。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)。 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。m；在此取 2