【文章內容簡介】 76。118119120121122123；176。124。176。125；176。126127128129130131132133134135136137138176。139140141142143176。144145146147148149150167。 雙曲面齒輪的強度計算167。 單位齒長上的圓周力在汽車工業(yè)中，主減速器齒輪的表面耐磨性，常常用在其輪齒上的假定單位壓力即單位齒長上的圓周力來估算，即 (214)式中：—作用在齒輪上的圓周力，按發(fā)動機最大轉矩和最大附著力矩兩種載荷工況進行計算,；—從動齒輪的齒面寬,mm。將F=（214），有： =按發(fā)動機最大轉矩計算時： （215）式中：—發(fā)動機最大轉矩，；—變速器傳動比；—主動齒輪節(jié)圓直徑，mm。將=71，=，=48mm，F(xiàn)=（215），有：= 按最大附著力矩計算時： （216）式中：—汽車滿載時一個驅動橋給水平地面的最大負荷，；—輪胎與地面的附著系數(shù)；—輪胎的滾動半徑，m；—主減速器從動齒輪節(jié)圓直徑，mm。將=12250N, =，=，=246mm代入（216），有：=167。 輪齒的彎曲強度計算汽車主減速器雙曲面齒輪輪齒的計算彎曲應力為: （217）式中：—該齒輪的計算轉矩，；—超載系數(shù)，對載貨汽車取=1；—尺寸系數(shù)，反應材料性質的不均勻性，與齒輪尺寸與熱處理等有關。當端面模數(shù)時， =；—載荷分配系數(shù)，當一個齒輪用騎馬式支承時，=~，取=；—質量系數(shù)，對于汽車驅動橋齒輪，當輪齒接觸良好、周節(jié)及徑向跳動精度高時，可取=1；—計算齒輪的齒面寬，mm；—計算齒輪的齒數(shù)；—端面模數(shù)，mm；—計算彎曲應力的綜合系數(shù)，他綜合考慮了齒形系數(shù)。對于小齒輪=，大齒輪=。將=，=2，=，=， =1，F(xiàn) =，=8，=41，=6，代入（217），有：小齒輪彎曲強度為==167。 輪齒的齒面接觸強度計算 雙曲面齒輪輪齒齒面的計算接觸應力為 （218）式中：—主動齒輪最大轉矩，；—主動齒輪工作轉矩，；—材料的彈性系數(shù)，；—主動齒輪接圓直徑，mm；，—見式（217）下的說明；—尺寸系數(shù)，它考慮了齒輪尺寸對其淬透性的影響，在缺乏經(jīng)驗的情況下，可取=1；—表面質量系數(shù)，決定于齒面最后加工的性質，即表面粗糙度及表面覆蓋層的性質。一般情況下，對于制造精確的齒輪可取=1；F—齒面寬，mm；取齒輪副中的較小值；J—計算接觸應力的綜合系數(shù)。它綜合地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(shù)等因素的影響。取J=常常將式（218）簡化為: （219）式中：——主動齒輪計算轉矩，主、從動齒輪的齒面接觸應力相等。將=，=48mm，=， =1，=1，=，=1，=1，F(xiàn) =，J =（219）有：=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。其損壞形式主要有輪齒根部彎曲折斷、齒面疲勞點蝕（剝落）、磨損和擦傷等。根據(jù)這些情況，對驅動橋齒輪的材料及熱處理應有以下要求：1）具有高的彎曲疲勞強度和表面接觸疲勞強度，以及較好的齒面耐磨性，故齒表面應有高的硬度；2）輪齒芯部應有適當?shù)捻g性以適應沖擊載荷，避免在沖擊載荷下輪齒根部折斷；3）剛才的鍛造、切削與熱處理等加工性能良好，熱處理變形小或變形規(guī)律易控制，以提高產(chǎn)品質量、縮短制造時間、減小生產(chǎn)成本并降低廢品率；4）選擇齒輪的合金元素時要適應我國的情況。例如，為了節(jié)約鎳、鉻等元素，我國發(fā)展了以錳、釩、鈦、鉬、硅為主的合金結構鋼系統(tǒng)。 汽車主減速器用的雙曲面齒輪以及差速器的直齒錐齒輪，目前都是用滲碳合金鋼制造。滲碳合金鋼經(jīng)滲碳、淬火、回火后，輪齒表面硬度為32~45HRC，芯部硬度較低，~。 由于新齒輪如潤滑不良，為了防止齒輪在運行初期產(chǎn)生膠合、咬死或擦傷，防止早期磨損，雙曲面齒輪的傳動副在熱處理及精加工（如磨齒或配對研磨）~~、鍍錫。這種表面鍍層不應用于補償零件的公差尺寸，也不能代替潤滑。對齒面進行噴丸處理有可能提高壽命達25%。對于滑動速度高的齒輪，為了提高其耐磨性，可以進行滲硫處理。滲硫處理時的溫度低，故不會引起齒輪變形。滲硫后摩擦系數(shù)可顯著降低，故即使使?jié)櫥瑮l件較差，也會防止齒輪咬死、膠合和擦傷等現(xiàn)象產(chǎn)生。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。影響主減速器軸承使用壽命的主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，然后再求出軸向反力，以確定軸承載荷。167。 作用在主減速器主動齒輪上的力雙曲面齒輪的螺旋方向：主動齒輪為左旋，從動齒輪為右旋。圖32 主減速器主動齒輪的受力簡圖主動齒輪軸向力 （220）主動齒輪徑向力 （221）從動齒輪軸向力 （222）從動齒輪徑向力 （223）式中： —齒廓表面的法向壓力角；—齒面寬中點處的螺旋角；—節(jié)錐角；—齒面寬中點處的圓周力。將=19176。，=176。，=176。，=（220）、（221）、（222）、（223），有：主動齒輪軸向力 A=；主動齒輪徑向力 R=從動齒輪軸向力 A=；從動齒輪徑向力 R=167。 主減速器軸承的當量載荷軸承的主要損壞形式為疲勞損傷，所以應按輸入的當量轉矩進行計算。作用在主減速器主動錐齒輪上的當量轉矩可按下式求得： (224)式中：——發(fā)動機最大轉矩，； ，…——變速器在各擋的使用率；，…——變速器各擋I,II,III…擋及倒擋傳動比；，…——變速器在各擋時的發(fā)動機轉矩利用率。按當量轉矩求出軸承的徑向載荷R及軸向載荷A以后，即可按下式求軸承的當量動載荷： (225)式中：—徑向系數(shù)。—軸向系數(shù).對于單列滾子軸承=＞；取X=，Y =將X=，R =，Y =，A =（225），有：=167。 計算主減速器軸承的額定壽命 當量轉矩已考慮了變速器的各擋使用率及在各擋時的發(fā)動機轉矩利用率，故可直接利用式（325）計算的值求出軸承的額定壽命： (226)式中：C—額定動載荷。—溫度系數(shù)，標準軸承的工作溫度可達,當超過時，值應進行修正，取=1?！d荷系數(shù)，考慮載荷性質,平穩(wěn)性、振動的或劇烈沖擊的載荷對軸承壽命的不同影響，對于車輛，取=?！獕勖笖?shù)，對滾子軸承取=10/3.將C=， =1， =，=10/3代入（226），有：L =h167。 主減速器的潤滑主減速器及差速器的齒輪及其軸承，均應有良好的潤滑，否則極易引起早期磨損。其中尤其應注意主減速器主動錐齒輪的前軸承。對于軸承距油面及齒輪的距離較遠，潤滑條件極差的減速器，其潤滑不能靠潤滑油的飛濺來實現(xiàn)，而必須采取加強潤滑的專門措施。通常是在從動錐齒輪的前端靠近主動齒輪處的主減速器殼內壁上設一專門的集油槽，后者將由旋轉的齒輪甩出并飛濺到殼體前面內壁上的部分潤滑油收集起來，在經(jīng)過進油孔引至前軸承圓錐滾子小端處。由于圓錐滾子在旋轉時的泵油作用，使?jié)櫥陀蓤A錐滾子的小端通向大端。而主動錐齒輪前軸承的前面應有回油孔，是經(jīng)過前軸承的潤滑油再流回驅動橋殼中間的油盆中。這樣，由于潤滑油軸承的進出油孔暢通無阻，使?jié)櫥偷玫窖h(huán)，不僅可使軸承得到良好的潤滑、散熱和清洗，而且可以保護前端的油封不會因潤滑油有壓力而漏油和損壞。第3章 差速器設計汽車在行使過程中，左右車輪在同一時間內所滾過的路程往往是不相等的，左右兩輪胎內的氣壓不等、胎面磨損不均勻、兩車輪上的負荷不均勻而引起車輪滾動半徑不相等；左右兩輪接觸的路面條件不同，行使阻力不等等。這樣，如果驅動橋的左、右車輪剛性連接，則不論轉彎行使或直線行使，均