【文章內(nèi)容簡介】 圖 41 螺旋錐齒輪與雙曲面齒 輪傳動(dòng) (a)螺旋錐齒輪傳動(dòng)； (b)雙曲面齒輪傳動(dòng) 采用雙曲面齒輪。他的主、從動(dòng)齒輪軸線不相交而呈空間交叉。其空間交叉角（即將一軸線平移，使之與另一軸線相交的交角）也都是采用 90176。主動(dòng)齒輪軸相對于從動(dòng)齒輪軸有向上或向下的偏移，稱為上偏置或下偏置。這個(gè)偏移量稱為雙曲面齒輪的偏移距。當(dāng)偏移距大到一定程度，可使一個(gè)齒輪軸從另一個(gè)齒輪軸旁通過。這樣就能在每個(gè)齒輪的兩邊布置尺寸緊湊的支承。這對于增強(qiáng)支承剛度、保證齒輪正確嚙合從而提高齒輪壽命大有好處。和螺旋錐齒輪由于齒輪的軸線相交而使得主、從動(dòng)齒輪的螺旋角相等的情況 不同，雙曲面齒輪的偏移距使得主動(dòng)齒輪的螺旋角大于從動(dòng)齒輪的螺旋角。因此，雙曲面?zhèn)鲃?dòng)齒輪副的法向模數(shù)或法向周節(jié)雖相等，但端面模數(shù)或端面周節(jié)是不等的。主動(dòng)齒輪的端面模數(shù)或端面周節(jié)是大于從動(dòng)齒輪的。這一情況就使得雙曲面齒輪傳動(dòng)的主動(dòng)齒輪比相應(yīng)的螺旋錐齒輪傳動(dòng)的主動(dòng)齒輪有更大的直徑和更好的強(qiáng)度和剛度。其增大的程度與偏移距的大小有關(guān)。另外，由于雙曲面?zhèn)鲃?dòng)的主動(dòng)齒輪的直徑及螺旋角都較大，所以相嚙合齒輪的當(dāng)量曲率半徑較相應(yīng)的螺旋錐齒輪當(dāng)量曲率半徑為大，從而使齒面間的接觸應(yīng)力降低。隨偏移距的不同，雙曲面齒輪與接觸應(yīng)力相當(dāng)?shù)?螺旋錐齒輪比較，負(fù)荷可提高至 175%。雙曲面主動(dòng)齒輪的螺旋角較大，則不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)可減少，所以可選用較少的齒數(shù)，這有力于大傳動(dòng)比傳動(dòng)。當(dāng)要求傳動(dòng)比大而輪廓尺寸又有限時(shí)，采用雙曲面齒輪更為合理。因?yàn)槿绻３謨煞N傳動(dòng)的主動(dòng)齒輪直徑一樣，則雙曲面從動(dòng)齒輪的直徑比螺旋錐齒輪的要小，這對于主減速比 ?i 的傳 9 動(dòng)有其優(yōu)越性。對中等傳動(dòng)比，兩種齒輪都能很好適應(yīng)。由于雙曲面主動(dòng)齒輪螺旋角的增大，還導(dǎo)致其進(jìn)入嚙合的平均齒數(shù)要比螺旋錐齒輪 相應(yīng)的齒數(shù)多，因而雙曲面齒輪傳動(dòng)比螺旋錐齒輪沖 動(dòng)工作更加平穩(wěn)、無噪聲，強(qiáng)度也高。雙曲面齒輪的偏移距還給汽車的總布置帶來方便。 主減速器主動(dòng)錐齒輪的支承型式及安裝方法 圖 42 主動(dòng)錐齒輪齒面受力圖 在殼體結(jié)構(gòu)及軸承型式已定的情況下，主減速器主動(dòng)齒輪的支承型式及安置方法，對其支承剛度影響很大，這是齒輪能否正確捏合并具有較高使用壽命的因素之一。 圖 43 騎馬式支承 1調(diào)整墊圈； 2調(diào)整墊片 本設(shè)計(jì)采用騎馬式支承（圖 43）。齒輪前、后兩端的軸頸均以軸承支承。騎馬式支承使支承剛 度大為增加，使齒輪在載荷作用下的變形大為減小，約減小到懸臂式 1/30 以下。而主動(dòng)錐齒輪后軸承的徑向負(fù)荷比懸臂式的要減小至 1/5～ 1/7。齒輪承載能力較懸臂式可提高 10%左右。此外，由于齒輪大端一側(cè)前軸承及后軸承之間的距離很小，可以縮短主動(dòng)錐齒輪軸的長度，使布置更緊湊，這有利于減小傳動(dòng)軸夾角及整車布置。騎 馬式支承的導(dǎo)向軸 10 承（即齒輪小端一側(cè)的軸承）都采用圓柱滾子式的，并且其內(nèi)外圈可以分離，以利于拆裝。為了進(jìn)一步增強(qiáng)剛度，應(yīng)盡可能地減小齒輪大端一側(cè)兩軸承間的距離，增大支承軸徑，適當(dāng)提高軸承的配合的配合緊度。 主減速器從動(dòng)錐齒輪的支承型式及安 裝 方法 圖 44 主減速器從動(dòng)錐齒輪的支承型式及安置辦法 主減速器從動(dòng)錐齒輪的支承剛度依軸承的型式、支承間的距離和載荷在軸承之間的分布而定。兩端支承多采用圓錐錐子軸承，安裝時(shí)使它們的圓錐滾子大端相向朝內(nèi)，而小端相背朝外。 為了防止從動(dòng)齒輪在軸向載荷作用下的偏移，圓錐滾子軸承也應(yīng)預(yù)緊。由于從動(dòng)錐齒輪軸承是裝在差速器殼上，尺寸較大，足以保證剛度。球面圓錐滾子軸承（圖 44（ b））具有自動(dòng)調(diào)位的性能，對軸的歪斜的敏感性較小，這在主減速器從動(dòng)齒輪軸承的尺寸大時(shí)極其重要 。 11 主減速器的型式 圖 45 采用組合式橋殼的單級主減速器 1 調(diào)整墊片（用于調(diào)整軸承的預(yù)緊度） 2 調(diào)整墊片（用于調(diào)整齒面嚙合區(qū)位置） 減速型式的選擇與汽車的類型及使用條件有關(guān)，但它主要取決于由動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性等整車性能所要求的主減速比 0i 的大小及驅(qū)動(dòng)橋下的離地間隙、驅(qū)動(dòng)橋的數(shù)目及布置型式等。 本設(shè)計(jì)采用組合式橋殼的單級主減速器（圖）。單級主減速器具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、尺寸緊湊及制造成本低等優(yōu)點(diǎn)。其主、從動(dòng)錐齒輪軸承都直接支承在與橋殼鑄成一體的主減速器殼 上，結(jié)構(gòu)簡單、支承剛度大、質(zhì)量小、造價(jià)低。 主減速器的基本參數(shù) 的選擇及 計(jì)算 主減速比 0i ,驅(qū)動(dòng)橋的離地間隙和計(jì)算載荷，是主減速器設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)。 A. 主減速比 0i 的確定 主減速比對主減速器的結(jié)構(gòu)型式、輪廓尺寸、質(zhì)量大小以及當(dāng)變速器處于最高檔位時(shí)汽車的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性都有直接影響。 0i 的選擇應(yīng)在汽車總體設(shè)計(jì)時(shí)和傳動(dòng)系的總傳動(dòng)比Ti 一起由整車動(dòng)力計(jì)算來確定?？衫迷诓煌?oi 下的功率平衡圖來研究 0i 對汽車動(dòng)力性的影響。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，對發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系參數(shù)作最價(jià)匹配的方法來選擇 0i 值，可使汽車獲得最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。 為了得到足夠的功率儲備而使最高車速稍有下降， 0i 按下式計(jì)算 [3]： ghapr inrim a x0)( ?～? ? ?14? 式中： r — 車輪滾動(dòng)半徑， m； 12 ghi — 變速器最高檔傳動(dòng)比； maxa? — 汽車最高車速； pn — 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速 ??ghapr inrim a x0)( ?～ ???? 根據(jù)所選定的主減速比 oi 值，確定主減速器的減速型式為單級。查表得汽車驅(qū)動(dòng)橋的離地間隙為 200mm. B．主減速齒輪計(jì)算載荷的計(jì)算 通常是將發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩配以傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比時(shí)和驅(qū)動(dòng)車輪打滑時(shí)這兩種情況下作用于主減速器從動(dòng)齒輪上的轉(zhuǎn)矩（ jeT 、 ?jT ）的較下者，作為載貨汽車和越野汽車在強(qiáng)度計(jì)算中用以驗(yàn)算主減速器從動(dòng)齒輪最大應(yīng)力的計(jì)算載荷。既 [3]： nKiTT TTLeje /0m a x ????? 　 ? ?24? LBLBrj i rGT ? ??? ? ?? 2 ? ?34? 式中： maxeT — 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， mN? ； 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； T? — 上述傳動(dòng)部分的效率，取 ?T? ； 0K — 超載系數(shù)，對于一般載貨汽車、礦用汽車和越野汽車以及液力傳動(dòng)的各類汽車取 10?K ； n — 該車的驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目； 2G — 汽車滿載時(shí)一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋給水平地面的最大負(fù)載， N；對后橋來說還要考慮到汽車加速時(shí)的負(fù)荷增大量； ? — 輪胎對 路面的附著系數(shù)，對于安裝一般輪胎的公路用汽車，取 ?? ； r — 車輪的滾動(dòng)半徑， m； LB? ， LBi — 分別為由所計(jì)算的主減速器從動(dòng)齒輪到驅(qū)動(dòng)輪之間的傳動(dòng)效率和減速比（例如輪邊減速器等）。 由式（ 42）、式（ 43）求得的計(jì)算載荷，是最大轉(zhuǎn)矩而不是正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩不能用它作為疲勞損壞的依據(jù)。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)轉(zhuǎn)矩是根據(jù)所謂平均牽引力來確定的，即主減速器從動(dòng)齒輪的平均計(jì)算轉(zhuǎn)矩 jmT （ Nm）為 [4] )()( PHRLBLB rTajm fffni rGGT ???? ??? ? ? ?44? 式中： aG — 汽車裝載總重， N； TG — 所牽引的掛車滿載總重， N，但僅用于牽引車； Rf — 道路滾動(dòng)阻力系數(shù)； Hf — 汽車正常使用時(shí)的平均爬坡能力系數(shù)； Pf — 汽車或汽車列車的性能系數(shù)。 13 ?????? ???m a x)(eTAP T GGf ? ?54? 當(dāng) ? ? m ax ??eTaT GG 時(shí) 取 0?Pf ? ? ? ? 04000)()( ???? ?????? ??? PHRLBLB rTajm fffni rGGT ? =22? ?mN? C．主減速齒輪基本參數(shù)的選擇 對于單級主減速器，當(dāng)