【文章內容簡介】 KKKTdC v fmsjzpj301102 ??? (211)? 式中： pC —— 材料的彈性系數， mmN /21 ； 1d —— 主動錐齒輪的分度圓直徑， mm ； jzT —— 主動 齒輪的計算轉矩， mmN. ；對于主動齒輪還需要將 從動齒輪的 計算轉矩換算到主動齒輪上； sK —— 尺寸系數， 它考慮了齒輪尺寸對其淬透性的影響，在缺乏經驗的情況車輛與動力工程學院畢業(yè)說明書 16 下，可取 1； J —— 計算 接觸 應力用的綜合系數，它綜合考慮了 嚙合齒面的相對曲率半徑、載荷作用位置、輪齒間的載荷分配、有效齒寬及慣性系數等因素的影響，可有圖表查的 。 F 、 0K 、 sK 、 mK —— 同 (2 10)? 下說明 。 主、從動齒輪的齒面接觸應力相等 ，所以只計算主動齒輪即可 。 按照峰值載荷計算時各個參數的確定： pC ： 對于鋼制齒輪副取 mmN /21 ； 1d ： 165mm ； jzT ： 5404 mN. 。 0K ： 對于一般載貨汽車來說取 1； sK ： 可取 1； fK ： 可取 1； mK ： 可取 ； vK ： 可取 1； J ： 查綜合系數圖表取 ； F ： 45mm 。 將上述各參數帶入式 (2 11)? 中，得 j? =2161 2mmN ，小于許用彎曲應力? ?j? =2800 2mmN ，所以合格。 按照平均計算載荷時各個參數的確定： pC ： 對于鋼制齒輪副取 mmN /21 ； 1d ： 165mm ； jzT ： 5404 mN. 。 0K ： 對于一般載貨汽車來說取 1； sK ： 可取 1； fK ： 可取 1； mK ： 可 取 ； vK ： 可取 1； J ： 查綜合系數圖表取 ； 車輛與動力工程學院畢業(yè)說明書 17 F ： 45mm 。 將上述各參數帶入式 (2 11)? 中，得 j? =1147 2mmN ，小于許用彎曲應力? ?j? =1750 2mmN ，所以合格。 167。 主減速器圓柱齒錐齒輪的強度計算 （ 1） 主減速器圓柱齒錐齒輪的 齒根 彎曲強度校核 圓柱斜齒輪傳動齒根彎曲 應力計算的 公式為： ????? YYKKKKbmF FSFFVAntF ? (2 12)? 式中： tF —— 圓柱齒輪上的圓周力， N ； AK —— 使用系數； VK —— 動載系數； ?FK —— 齒向載荷分配系數； ?FK —— 齒間載荷分配系數： FSY —— 復合齒形系數： ??Y —— 抗彎強度計算的重合度與螺旋角系數； b 、 nm —— 參看表 ? ?22? 。 按照峰值載荷計 算時主從動齒輪各個參數的確定： tF ： d TFt 2021?，對于主動圓柱齒輪 T =9387 mN. ，則 tF =160489N ；從動圓柱齒輪 T =26406 mN. ，則 tF =160518N ； AK ： 對于原動機為多缸內燃機的汽車，原動機為中等振動，所以使用系數可選 ； VK ： 22121110 01 uuvzKbFKKKtAV ?????????????? ，式中的 1 =， 2K =，v = sm/ ， AK 、 tF 如上所述， b 、 u 、 1z 參看表 ? ?22? ，帶入各個參數得 ； ?FK ： 對齒輪做修形處理和仔細跑合，可取 1； ?FK ： 對于修形齒輪，可取 1； FSY ： 查外齒輪的復合齒形系數圖表， 主動圓柱齒輪 FSY =；從動圓柱齒輪車輛與動力工程學院畢業(yè)說明書 18 FSY =； ??Y ：查 抗彎強度計算的重合度與螺旋角系數 圖表，為 ； b 、 nm ： 參看表 ? ?22? 。 將上 述各個參數帶入式 (2 12)? 中，得： 主動圓柱齒輪的齒根彎曲應力為： w? = 2mmN 從動圓柱齒輪的齒根彎曲應力為： w? = 2mmN 按照峰值計算的主從動圓柱齒輪的彎曲應力，均小于許用彎曲應力??w? =700 2mmN ，所以合格。 按照平均計算載荷計算 時，各個參數的確定： tF ： d TFt 2021?，對于主動圓柱齒輪 T =2643 mN. ，則 tF =45187N ；從動圓柱齒輪 T =7436 mN. ，則 tF =45202N ； VK ：2212111001 uuvzKbFKKKtAV ???????????????? ，式中的 1K =， 2K =，v = sm/ ， AK 、 tF 如上所述， b 、 u 、 1z 參看表 ? ?22? ，帶入各個參數得 ； 其他參數值同峰值計算參數相同。 將上述各個參數 代 入式 (2 12)? 中，得： 主動圓柱齒輪的齒根彎曲應力為： w? = 2mmN 從動圓柱齒輪的齒根彎曲應力為： w? = 2mmN 按平均計算載荷計算的主從動圓柱齒輪的彎曲應力，均小于許用彎曲應力? ?w? =700 2mmN ，所以合格。 （ 2） 主減速器圓柱齒錐齒輪的齒面接觸強度校核 由于主從動齒輪嚙合是，它們的齒面接觸應力是相同的，所以只計算主動齒輪的接觸應力即可。圓柱斜齒輪齒面接觸應力的計算公式為： ????? HHVAtEHH KKKKuubdFZZZ 11 ?? (2 13)? 式中： HZ —— 節(jié)點區(qū)域系數； EZ —— 材料彈性系數， 2/mmN ； ??Z —— 接觸強度計算的重合度與螺旋角系數； 車輛與動力工程學院畢業(yè)說明書 19 ?HK —— 齒間載荷分配系數； ?HK —— 齒向載荷分配系數； tF 、 b 、 1d 、 u —— 參看式 (2 12)? 下的說明。 按照峰值載荷計算時各個參數的確定： HZ ：查 節(jié)點區(qū)域系數 圖表，為 ； EZ ：查 材料彈性系數 表 ， 鋼為 2/mmN ； ??Z ：查 接觸強度計算的重合度與螺旋角系數 圖表，為 ； ?HK ：對齒輪做修形處理和仔細跑合，可取 1； ?HK ：對于修形齒輪，可取 1； tF ：對于主動圓柱齒輪 T =9387 mN. ，則 tF =160489N ； b 、 1d 、 u ： 參看式 ? ?162? 下 參數確定 的說明。 將各個參數帶入式 ? ?172? 中得 H? = 2mmN ，小于許用彎曲應力? ?j? =2800 2mmN ，所以合格。 按照平均載荷計算時各個參數的確定： tF ：對于主動圓柱齒輪 T =2643 mN. ，則 tF =45187N ； 其他參數同峰值計算參數形同。 將各個參數帶入式 (2 13)? 中得 H? = 2mmN ，小于許用彎曲應力??j? =1750 2mmN ，所以合格。 167。 主減速器齒輪的材料及熱處理 汽車驅動橋主減速器的工作相當繁重，與傳動系其他齒輪比較，它具有載荷大、作用時間長、載荷變化多、帶沖擊等特點。這次選擇的汽車主減速器齒輪的材料為： CrMnTi20 ，此材料也可用在差速器齒輪當中。由于用的材料為低碳鋼，為了得到表面硬， 芯 部韌的齒輪，應對齒輪進行滲碳 、淬火、回 火處理，經過熱處理后輪齒表面硬度達到 58～ 64 HRC ，芯部硬度達到 29～ 45 HRC ，滲碳層深度為 ～ mm 。 167。 主減速器軸承的計算 軸承的計算主要是計算軸承的壽命。在依據主減速器的結構尺寸初步選定軸承的型號后計算軸承的壽命。影響主減速器軸承使用壽命的漢族要外因是它的工作載荷及工作條件，因此在驗算軸承壽命之前，首先應求出作用在齒輪上的軸向力、徑向力，然后再求出軸承反 力，以確定軸承載荷。 車輛與動力工程學院畢業(yè)說明書 20 （ 1） 作用在主 減 速器螺旋齒主錐動齒輪上的力的計算 為了計算作用 在 主減速器螺旋齒主動錐齒輪的圓周力，首先需要確定計算轉矩。 汽車在行駛過程中，由于變速器擋位的改變，且發(fā)動機也不全處于最大轉矩狀態(tài)，故主減速器齒輪的工作轉矩處于經常變化中。事件證明，軸承的主要損壞形式為疲勞損傷，所以應按輸入當量轉矩 dT 進行計算。作用在主減速器主動錐齒輪上的的當量轉矩 dzT 可按下式求得： 313333332223111m a x 100. ..100100100100 1?????????????????? ????????????????????????????? TRgRiRTgiTgiTgiedzfiffiffiffifTT (2 14)? 式中： 1if 、 2if 、 3if ? iRf —— 變速器在各擋的使用率，可參考下表 (2 5)? ； 1gf 、 2gf 、 3gf ? gRf —— 變速器各擋傳動比，參看下表 (2 5)? ； 1Tf 、 2Tf 、 3Tf ? TRf —— 變速器各擋時的發(fā)動機轉矩利用率，可參看表(2 5)? ； 其他參數如上述所示。 表 25 if 、 Tf 及 gi 的參考值表 Ⅰ 擋 Ⅱ 擋 Ⅲ 擋 Ⅳ 擋 Ⅴ 擋 倒擋 1 2 2 15 50 60 70 70 60 將 maxeT =786 mN. 及上表 ? ?52? 中的各值帶入得： dzT =921 mN. 主動錐齒輪上的 圓周力、軸向 力 及徑向力 的計算公式為： mdzdTP 2? (2 15)? gTi iff ,giifTf車輛與動力工程學院畢業(yè)說明書 21 ? ?????? c oss i ns i nt a nc os ?? PA (2 16)? ? ?????? s i ns i nc ost a nc os ?? PR (2 17)? 上三 式中： R—— 錐齒輪受的徑向力； P—— 錐齒輪受的圓周力； A—— 錐齒輪受的軸向力； md —— 錐齒輪齒面寬中點的分度圓直徑； dzT 、 ? 、 ? 、 ? 如上述所示。 式中各參數的確定： md —— 按照下式確定 222 sin ?Fdd m ?? ，2121 zzdd mm ? ；其中 md1 、 md2 主從動齒輪齒面寬中點的分度圓直徑， 2d 從動齒輪的分度圓直徑， 2? 從動齒輪的節(jié)錐角， F 從動齒輪齒面， 1z 、 2z 主從動齒輪的齒數。將上述各個參數帶入得分別md2 = ， md1 = ； dzT —— 921 mN. ? 、 ? 、 ? 如表 ? ?12? 所示。 將各個參數帶入式中 (2 15)? 、 (2 16)? 、 (2 17)? 中得： P =11755N A =9748N R = （ 2） 主 減 速器螺旋齒主錐動齒輪 軸 上軸承載荷的計算 及校核 車輛與動力工程學院畢業(yè)說明書 22 圖 22主減速器主動錐齒輪軸承的布置尺寸 如圖 ? ?22? 所示，軸承 A 、 B 的 分別選擇單列圓錐滾子軸承 7218E、 7322E，其 徑向載荷分別為 ： 212 )()(1 mA AdRbPbaR ??? (2 18)? 212 )()(1 mB AdRcPcaR ??? (2 19)? 式中： P 、 R 、 A 、 md1 如上所示； a 、 b 、 c 尺寸如上圖 ? ?22? 所示。 各參數帶入式 (2 18)? 、 (2 19)? 中，得 ： AR =5230N BR =12394N 軸承 A 、 B 的派生軸向力為： YRA 2? (2 20)? 式中： R —— 為各軸承的徑向力； Y —— 為軸承的軸向系數。 各參數的確定： AR ： 5230N 車輛與動力工程學院畢業(yè)說明書 23 BR ： 12394N Y ：軸承 A 、 B 均為 。 將各參數 代 入 式 (2 20)? 中 得出軸承的派生軸向力為： A =1538N BA =3645N 因為 BA ＜ A +A ，所以軸承 A 被放松，軸承 B 被壓緊。 對于圓錐滾子軸承，由軸承 A 被 放松 ，所以其軸向力為其派生軸向力；軸承 B 被 壓緊，所以其軸向力為軸承 A 的派生軸向力加上齒輪的軸向力 其軸向載荷分別為： A =1538N BA = A +A =11286N 軸承的當量動載荷 Q 為： YAXRQ ?? (2 21)? 式中： A 、 R