【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 5102232 ???? ??????? = N/ 2mm N/ 2mm 所以主減速器齒輪滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度要求。 圖 彎曲計(jì)算用綜合系數(shù) J (3)輪齒的表面接觸強(qiáng)度計(jì)算 錐齒輪的齒面接觸應(yīng)力為 bJK KKKTKdC vfmspj 301102 ??? N/ 2mm () 16 式中： T — 主動(dòng)齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩； pC — 材料的彈性系數(shù)，對(duì)于鋼制齒輪副取 21N /mm。 0K ， vK ， mK — 見(jiàn)式 (39)下的說(shuō)明； sK — 尺寸系數(shù)，它考慮了齒輪的尺寸對(duì)其淬透性的影響，在缺乏經(jīng)驗(yàn)的情況下，可取 ； fK — 表面質(zhì)量系數(shù)，決定于齒面最后加工的性質(zhì)（如銑齒，磨齒等），即表 面粗糙 度及表面覆蓋層的性質(zhì)（如鍍銅，磷化處理等）。一般情況下，對(duì)于制造精確的齒輪可取 J — 計(jì)算 接觸應(yīng)力的綜合系數(shù)（或稱(chēng)幾何系數(shù)）。它綜合考慮了嚙合齒面的相對(duì)曲率半徑、載荷作用的位置、輪齒間的載荷分配系數(shù)、有效尺寬及慣性系數(shù)的因素的影響， 按圖 22選取 J = 按上式 52108 3??? ???????j?=1444 〈 1750 N/ 2mm 主、 從動(dòng)齒輪的齒面接觸 應(yīng)力相等。 所以均滿(mǎn)足要求 。 以上公式（ ）～（ ）以及圖 ，圖 均參考《汽車(chē)車(chē)橋設(shè)計(jì)》 ［１］ 圖 接觸計(jì)算用綜合系數(shù) 主減速器軸承的計(jì)算 1錐齒輪齒面上的作用力 錐齒輪在工作過(guò)程中，相互嚙合的齒面上作用有一法向力。該法向力可分解為沿齒輪切向方向的圓周力、沿齒輪軸線(xiàn)方向的軸向力及垂直于齒輪軸線(xiàn)的徑向力。 17 為計(jì)算作用在齒輪的圓周力，首先需要確定計(jì)算轉(zhuǎn)矩。汽車(chē)在 行駛 過(guò)程中，由于變速器擋位的改變，且發(fā)動(dòng)機(jī)也不全處于最大轉(zhuǎn)矩狀態(tài)，故主減速器齒輪的工作轉(zhuǎn)矩處于經(jīng)常變化中。實(shí)踐 表明，軸承的主要損壞形式為疲勞損傷，所以應(yīng)按輸入的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 dT進(jìn)行計(jì)算。作用在主減速器主動(dòng)錐齒輪上的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩可按下式計(jì)算： 313333332223111m a x 100100100100100 1 ?????????????????? ????????????????????????????? TRgRiRTgiTgiTgied fiffiffiffifTT ? () 式中： maxeT — 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， 在此取 350N m； 1if ， 2if ? iRf — 變速器在各擋的使用率，可參考表 選?。? 1gi ， 2gi ? gRi — 變速器各擋的傳動(dòng)比； 1Tf ， 2Tf ? TRf — 變速器在各擋時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)的利用率，可參考表 選取； 表 if 及 Tf 的參考值 經(jīng)計(jì)算 dT 為 ｍ 對(duì)于 圓錐齒輪的齒面中點(diǎn)的分度圓直徑 222 sin ?bdd m ?? 2121 zzdd mm ? 18 經(jīng)計(jì)算 md1 ＝ md2 = 式（ ） 參考《汽車(chē)車(chē)橋設(shè)計(jì)》 ［１］ 。 (1)齒寬中點(diǎn)處的圓周力 齒寬中點(diǎn)處的圓周力 為 F ＝mdT2 () 式中： T — 作用在該齒輪上的轉(zhuǎn)矩，作用在主減速器主動(dòng)錐齒輪上的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩見(jiàn) 式 ()。 md — 該齒輪的齒面寬中點(diǎn)處的分度圓直徑 . 按上式圓周力 F = ? = （ 2）錐齒輪的軸向力和徑向力 圖 主動(dòng)錐齒輪齒面的受力圖 如圖 ， 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， FT 為作用在節(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)， FT 分解成兩個(gè)相互垂直的力 FN 和 fF ， FN 垂直于 OA 且位于∠ OO′ A 所在的平面， fF 位于以 OA為切線(xiàn)的節(jié)錐切平面內(nèi)。 fF 在此平面內(nèi)又 可分為沿切線(xiàn)方向的圓周力 F和沿 節(jié)圓母線(xiàn)方向的力 Fs。 F 與 fF 之間的夾角為螺旋角 ? ， FT 與 fF 之間的夾角為法向壓力角 ? ，這樣就有： ??? t a ns inc os FFF TS ?? （ ） 19 ??? c os/t a ns in FFF TN ?? （ ） ?? c osc osTFF ? （ ） 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 ? ???????? co ss i ns i nt anco sco ss i n ???? FFFF SNaz （ ） ? ???????? s i ns i nc o st a nc o ss i nc o s ???? FFFF SNRz （ ） 有式（ 316）可計(jì) 算 ? ? ????????? 6 2 o s35s i n6 2 i a n35c o s 3azF 20201N 有式（ 317）可計(jì)算 RzF ? ????????? 6 2 i n35s i n6 2 an35co s 3 =9661N 式（ 312）～式（ 317） 參考《汽車(chē)設(shè)計(jì)》 [3]。 軸承的軸向載荷就是上述的齒輪的軸向力。但如果采用圓錐滾子軸承 作支承時(shí)，還應(yīng)考慮徑向力所應(yīng)起的派生軸向力的影響。而軸承的徑向載荷則是上述 齒輪的徑向力，圓周力及軸向力這三者所引起的軸承徑向支承反力的向量和。 對(duì)于采用 騎馬式 的主動(dòng)錐齒輪和從動(dòng)錐齒輪的軸承徑向載荷，如圖 所示 圖 主減速器軸承的布置尺寸 軸承 A， B 的徑向載荷分別為 RA = ? ? ? ? 22 maZRZ dFbFbFa ????? （ ） ? ? ? ? 22 maZRZB dFcFcFaR ?????? （ ） 根據(jù)上式已知 aZF =20201N， RZF =9661N， a=134mm ， b=84mm， c=50mm 20 所以軸承 A的徑向力 AR = ? ? ? ? 22 0 2 0 6 6 1842 5 4 5 01 3 41 ?????? =15975N 其軸向力為 0 軸承 B 的徑向力 RB = ? ? ? ? 22 0 2 4 6 6 1502 5 4 5 01 3 41 ?????? =13364N （ 1） 對(duì)于軸承 A，只承受徑向載荷所以采用 圓柱 滾子軸承 N307E，此軸承的額定動(dòng)載荷 Cr 為 ， 所承受的 當(dāng)量動(dòng)載荷 Q=X RA =1 15976=15976N。 所以有公式 610?????????? ?QfCrfLpt s () 式中 : tf — 為溫度系數(shù)，在此取 。 pf — 為載荷系數(shù)，在此取 。 所以 L = 63103 101 5 9 7 0 21 ?????????? ??= 108 s 此外對(duì)于無(wú)輪邊減速器的驅(qū)動(dòng)橋來(lái)說(shuō)，主減速器的從動(dòng)錐齒輪軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速 2n 為 ramrvn ? r/min () 式中： r — 輪胎的滾動(dòng)半徑， m amv — 汽車(chē)的平均 行駛 速度 ， km/h。對(duì)于載貨汽車(chē)和公共汽車(chē)可取 30～ 35 km/h，在此取 km/h。 所以有上式可得 2n = ? = r/min 而主動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速 1n = =728 r/min 所以軸承能工作的額定軸承壽命： nLLh 60? h hL () 式中 : n — 軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速， r/min。 有上式可得軸承 A的使用壽命 72860 8???hL =6188 h 21 若大修里程 S定為 100000 公里，可計(jì)算出預(yù)期壽命即 hL39。 =amvS () 所以 hL39。 = = h 和 hL 比較， hL 〉 hL39。 ，故軸承符合使用要求 。 （ 2）對(duì)于軸承 B， 選用 圓錐滾子軸承 33217。 在此 徑向力 R=13369N 軸向力 A=20202N，所以 RA =〈 e 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 [6]中 表 可查得 X=， Y== ?? = 當(dāng)量動(dòng)載荷 Q= ? ?YAXRfd ? （ ） 式中： df — 沖擊載荷系數(shù)在此取 有上式可得 Q=（ 1 13369+ 20202） = 由于采用的是成對(duì)軸承 ?rC = 所以軸承的使用壽命由式（ ）和式（ ）可得 hL = ????????? ?QCrn16670 = 1 6 1 8 6 8 0 0 07 2 81 6 6 7 0 ?????? ?= h h= hL39。 所以軸承符合使用要求。 對(duì)于從動(dòng)齒輪的 軸承 C， D 的徑向力計(jì)算公式見(jiàn)式（ ）和式（ ） 已知F=25450N， aZF =9662N， RZF =20202N， a=410mm， b==250mm 所以，軸承 C的徑向力： cR = ? ? ? ? 22 6 6 0 2 0 21 6 0 02 5 4 5 04101 ?????? = 軸承 D 的徑向力： DR = ? ? ? ? 22 0 69 6 6 5 02 0 2 0 22 5 02 5 4 5 04 1 01 ?????? = 軸承 C， D均采用 圓錐滾子軸承 32218，其額定動(dòng)載荷 Cr 為 134097N （ 3）對(duì)于軸承 C，軸向力 A=9662N，徑向力 R=，并且 RA =〉 e，在此e 值為 ，由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 [6]中表 可查得 X=， Y== 所以 Q= ? ?YRXAfd ? =( 9662＋ )= 22 hL = ????????? ?QCrn16670 = 3102 5 4 6 0 81 3 4 0 9 6 31 6 6 7 0 ??????? =2896 3 h hL39。 所以軸承 C滿(mǎn)足使用要求。 （ 4）對(duì)于軸承 D，軸向力 A=0N，徑向力 R=，并且 RA =.4187〉 e 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 [6]中表 可查得 X=， Y== 所以 Q= ? ?YRXAfd ? = ( )= hL = ????????? ?QCrn16670 = 4 3 5 21 3 4 0 9 6 31 6 6 7 0 ??????? = h hL39。 所以軸承 D滿(mǎn)足使用要求。 此節(jié)計(jì)算內(nèi)容參考了 《汽車(chē)車(chē)橋設(shè)計(jì)》 [1]和 《汽車(chē)設(shè)計(jì)》 [3]關(guān)于主減速器的有關(guān)計(jì) 算。 本章小結(jié) 本章首先根據(jù)所學(xué)的汽車(chē)?yán)碚摰闹R(shí)計(jì)算出主減速器的傳動(dòng)比，確定齒輪的參數(shù)，介紹了齒輪變?yōu)橄禂?shù)的選擇原則，并根據(jù)各項(xiàng)參數(shù)計(jì)算齒輪的參數(shù)，簡(jiǎn)單介紹了齒輪材料的選擇原則，對(duì)齒輪進(jìn)行了校核。 23 第 4章 差速器設(shè)計(jì) 差速器用來(lái)在兩 輸出軸間分配轉(zhuǎn)矩， 并保證兩輸出軸有可能以不同的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。差速器有多種形式，在此設(shè)計(jì)普通對(duì)稱(chēng)式圓錐行星齒輪差速器。 對(duì)稱(chēng)式圓錐行星齒輪差速器的 結(jié)構(gòu) 普通的對(duì)稱(chēng)式圓錐齒輪差速器由差速器左右殼，兩個(gè)半軸齒輪，四個(gè)行星齒輪，行星齒輪軸，半軸齒輪墊片及行星齒輪墊片等組成。 如圖 32 所示。 其 廣泛用于各類(lèi)車(chē)輛上。 24 圖 32 普通的對(duì)稱(chēng)式圓錐行星齒輪差速器 1， 12軸承； 2螺母； 3， 14鎖止墊片； 4差速器左殼； 5， 13螺栓； 6半軸齒輪墊片； 7半軸齒輪； 8行星齒輪軸； 9行星齒輪； 10行星齒輪墊片； 11差速器右殼 對(duì)稱(chēng)式圓錐行星齒輪差速器的設(shè)計(jì) 由于在差速器殼上裝著主減速器從動(dòng)齒輪，所以在確定主減速器從動(dòng)齒輪尺寸時(shí)，應(yīng)考慮差速器的安裝。差速器的輪廓尺寸也受到主減速器從動(dòng)齒輪軸承支承座及主動(dòng)齒輪導(dǎo)向軸承座的限制。 差速器齒輪的基本參數(shù)的選擇 載貨汽車(chē)采用 4個(gè)行星齒輪。 BR 的