【文章內(nèi)容簡介】 ——道路滾動阻力系數(shù)，～，可初取 =； ——汽車正常使用時的平均爬坡能力系數(shù)?！?，可初取=； ——汽車性能系數(shù) （）當(dāng) =16時，取=0 主減速器齒輪的材料及熱處理汽車驅(qū)動橋主減速器的工作相當(dāng)繁重，與傳動系其他齒輪比較，它具有載荷大、工作時間長、載荷變化多、帶沖擊等特點。其損壞形式主要有齒根彎曲折斷、齒面疲勞點蝕（剝落）、磨損和擦傷等。據(jù)此對驅(qū)動橋齒輪的材料及熱處理應(yīng)有以下要求：（1）具有高的彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度以及較好的齒面耐磨性，故齒表面應(yīng)有高的硬度；（2）輪齒芯部應(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；（3）鋼材的鍛造、切削與熱處理等加工性能良好，熱處理變形小或變形規(guī)律性易控制，以提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少制造成本并降低廢品率；（4）選擇齒輪材料的合金元素時要適應(yīng)我國的情況。例如:為了節(jié)約鎳、鉻等我國發(fā)展了以錳、釩、硼、鈦、鉬、硅為主的合金結(jié)構(gòu)鋼系統(tǒng)。汽車主減速器和差速器圓錐齒輪與雙曲面齒輪目前均用滲碳合金鋼制造。常用的鋼號，及，在本設(shè)計中采用了。用滲碳合金鋼制造齒輪，經(jīng)滲碳、淬火、回火后，齒輪表面硬度可高達HRC58～64，而芯部硬度較低，當(dāng)m≤8時為HRC32～45。對于滲碳深度有如下的規(guī)定：當(dāng)端面模數(shù)m≤5時，～。由于新齒輪潤滑不良，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，～～、鍍錫。這種表面鍍層不應(yīng)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，為了提高其耐磨性進行滲硫處理。滲硫處理時溫度低，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?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。 主減速器螺旋錐齒輪的計算 主減速器螺旋錐齒輪的幾何尺寸計算主減速器圓弧齒螺旋錐齒輪的幾何尺寸計算 雙重收縮齒的優(yōu)點在于能提高小齒輪粗切工序。雙重收縮齒的齒輪參數(shù)，其大、小齒輪根錐角的選定是考慮到用一把實用上最大的刀頂距的粗切刀，切出沿齒面寬方向正確的齒厚收縮來。當(dāng)大齒輪直徑大于刀盤半徑時采用這種方法是最好的。 序號項 目計算公式計算結(jié)果1主動齒輪齒數(shù)132從動齒輪齒數(shù)253模數(shù)10㎜4齒面寬=40㎜5工作齒高17㎜6全齒高=㎜7法向壓力角=176。8軸交角=90176。9節(jié)圓直徑=130㎜=250㎜10節(jié)錐角arctan=90176。=176。=176。11節(jié)錐距A==A=㎜12周節(jié)t= t=㎜13齒頂高==14齒根高===15徑向間隙c=c=㎜16齒根角=176。=176。17面錐角；=176。=176。18根錐角===176。=176。19齒頂圓直徑==㎜=㎜20節(jié)錐頂點止齒輪外緣距離=㎜=㎜21理論弧齒厚==22齒側(cè)間隙B=～23螺旋角=35176。 主減速器螺旋錐齒輪的強度計算在完成主減速器齒輪的幾何計算之后，應(yīng)對其強度進行計算，以保證其有足夠的強度和壽命以及安全可靠性地工作。在進行強度計算之前應(yīng)首先了解齒輪的破壞形式及其影響因素。 螺旋錐齒輪的強度計算：主減速器螺旋錐齒輪的強度計算（1）單位齒長上的圓周力 （）式中：——單位齒長上的圓周力，N/m。 P——作用在齒輪上的圓周力，N，按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩和最大附著力矩兩種載荷工況進行計算；按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩計算時： =1775（）按最大附著力矩計算時：=2838 N/mm （）雖然附著力矩產(chǎn)生的p很大，但由于發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩的限制p最大只有1775 N/mm所以，校核成功。 （2）輪齒的彎曲強度計算。汽車主減速器螺旋錐齒輪輪齒的計算彎曲應(yīng)力為 （）式中：——； ——尺寸系數(shù)==； ——~； ——質(zhì)量系數(shù)，對于汽車驅(qū)動橋齒輪，檔齒輪接觸良好、節(jié)及徑向跳動精度高時，取1；J——計算彎曲應(yīng)力用的綜合系數(shù)。作用下： 從動齒輪上的應(yīng)力=700MPa；作用下： 從動齒輪上的應(yīng)力=；當(dāng)計算主動齒輪時，/Z與從動相當(dāng)，而，故，綜上所述，故所計算的齒輪滿足彎曲強度的要求。汽車主減速器齒輪的損壞形式主要時疲勞損壞，而疲勞壽命主要與日常行駛轉(zhuǎn)矩即平均計算轉(zhuǎn)矩有關(guān)，只能用來檢驗最大應(yīng)力，不能作為疲勞壽命的計算依據(jù)。輪齒的接觸強度計算 螺旋錐齒輪齒面的計算接觸應(yīng)力（MPa）為： （）式中：——材料的彈性系數(shù)，；=1，=1，=，=1； ——表面質(zhì)量系數(shù)，對于制造精確的齒輪可取1； J—— 計算應(yīng)力的綜合系數(shù)，=。 ==1750MPa ==2800MPa，故符合要求、校核合理。 主減速器軸承的計算設(shè)計時，通常是先根據(jù)主減速器的結(jié)構(gòu)尺寸初步確定軸承的型號，然后驗算軸承壽命。影響軸承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，應(yīng)先求出作用在齒輪上的軸向力、徑向力、圓周力，然后再求出軸承反力，以確定軸承載荷。 作用在主減速器主動齒輪上的力齒面寬中點的圓周力P為 （）式中：T——作用在該齒輪上的轉(zhuǎn)矩。主動齒輪的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩； ——該齒輪齒面寬中點的分度圓直徑。注：汽車在行駛過程中，由于變速器檔位的改變，且發(fā)動機也不盡處于最大轉(zhuǎn)矩狀態(tài)，因此主減速器齒輪的工作轉(zhuǎn)矩處于經(jīng)常變化中。實踐表明，軸承的主要損壞形式是疲勞損傷，所以應(yīng)按輸入的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩進行計算。作用在主減速器主動錐齒輪上的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩可按下式求得： （）式中：——變速器Ⅰ，Ⅱ，Ⅴ檔使用率為1％，3％，5％，16％，75％； ——，，； ——變速器處于Ⅰ，Ⅱ，Ⅴ檔時的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩利用率50％，60％，70％，70％，60％。對于螺旋錐齒輪 =（mm） （） =（mm） （）式中：——主、從動齒輪齒面寬中點的分度圓直徑； ——從動齒輪齒面寬 ——；計算得：=螺旋錐齒輪的軸向力與徑向力主動齒輪的螺旋方向為左；旋轉(zhuǎn)方向為順時針：=21729（N） （）=（N） （） 從動齒輪的螺旋方向為右： =（N） （） =（N） （）式中：——； ——主、。 主減速器軸承載荷的計算軸承的軸向載荷，就是上述的齒輪軸向力。而軸承的徑向載荷則是上述齒輪徑向力、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。當(dāng)主減速器的齒輪尺寸、支承型試和軸承位置已確定，并算出齒輪的徑向力、軸向力及圓周力以后，則可計算出軸承的徑向載荷。（1） 懸臂式支承主動錐齒輪的軸承徑向載荷（a）所示軸承A、B的徑向載荷為 =10957（N） （） =（N） （） （a） （b） 主減速器軸承的布置尺寸其尺寸為：懸臂式支撐的主動齒輪a=，b=51，c=。式中：——齒面寬中點處的圓周力； ——主動齒輪的軸向力； ——主動齒輪的徑向力； ——主動齒輪齒面寬中點的分度圓直徑。（2）雙級減速器的從動齒輪的軸承徑向載荷軸承C、D的徑向載荷分別為 =（N） （） =（N） （）式中：——齒面寬中點處的圓周力； ——從動齒輪的軸向力； ——從動齒輪的徑向力； ——第二級減速斜齒圓柱齒輪的圓周力、軸向力和徑向力； ——第二級減速主動齒輪的節(jié)圓直徑； ——從動齒輪齒面寬中點的分度圓直徑。 （） （） （）式中：——計算轉(zhuǎn)矩；——斜齒圓柱齒輪的螺旋角；——法向壓力角。 主減速器的潤滑 主加速器及差速器的齒輪、軸承以及其他摩擦表面均需潤滑，其中尤其應(yīng)注意主減速器主動錐齒輪的前軸承的潤滑，因為其潤滑不能靠潤滑油的飛濺來實現(xiàn)。為此，通常是在從動齒輪的前端靠近主動齒輪處的主減速殼的內(nèi)壁上設(shè)一專門的集油槽，將飛濺到殼體內(nèi)壁上的部分潤滑油收集起來再經(jīng)過近油孔引至前軸承圓錐滾子的小端處，由于圓錐滾子在旋轉(zhuǎn)時的泵油作用，使?jié)櫥陀蓤A錐滾子的下端通向大端，并經(jīng)前軸承前端的回油孔流回驅(qū)動橋殼中間的油盆中，使?jié)櫥偷玫窖h(huán)。這樣不但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被損壞。為了保證有足夠的潤滑油流進差速器，有的采用專門的倒油匙。 為了防止因溫度升高而使主減速器殼和橋殼內(nèi)部壓力增高所引起的漏油，應(yīng)在主減速器殼上或橋殼上裝置通氣塞，后者應(yīng)避開油濺所及之處。加油孔應(yīng)設(shè)置在加油方便之處，油孔位置也決定了油面位置。放油孔應(yīng)設(shè)在橋殼最低處，但也應(yīng)考慮到汽車在通過障礙時放油塞不易被撞掉。 本章小結(jié)本章根據(jù)所給參數(shù)確定了主減速器的參數(shù)，對主減速器齒輪計算載荷的計算、齒輪參數(shù)的選擇，螺旋錐齒輪的幾何尺寸計算與強度計算并對主減速器齒輪的材料及熱處理，軸承的預(yù)緊，主減速器的潤滑等。第3章 差速器設(shè)計根據(jù)汽車行駛運動學(xué)的要求和實際的車輪、道路的特征，為了消除由于左右車輪在運動學(xué)上的不協(xié)調(diào)而產(chǎn)生的弊病，汽車左右驅(qū)動輪間都有差速器，保證了汽車驅(qū)動橋兩側(cè)車輪在行程不等時具有以下不同速度旋轉(zhuǎn)的特性，從而滿足了汽車行駛運動學(xué)的要求。 差速器結(jié)構(gòu)方案的分析及確定差速器的結(jié)構(gòu)型式選擇，應(yīng)從所設(shè)計汽車的類型及其使用條件出發(fā)，以滿足該型汽車在給定的使用條件下的使用性能要求。差速器的結(jié)構(gòu)型式有多種，大多數(shù)汽車都屬于公路運輸車輛，對于在公路上和市區(qū)行駛的汽車來說，由于路面較好，各驅(qū)動車輪與路面的附著系數(shù)變化很小，因此幾乎都采用了結(jié)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)、制造方便、用于公路汽車也很可靠的普通對稱式圓錐行星齒輪差速器，作為安裝在左、右驅(qū)動車輪間的所謂輪間差速器使用；對于經(jīng)常行駛在泥濘、松軟土路或無路地區(qū)的越野汽車來說，為了防止因某一側(cè)驅(qū)動車輪滑轉(zhuǎn)而陷車，則可采用防滑差速器。后者又分為強制鎖止式和自然鎖止式兩類。自鎖式差速器又有多種結(jié)構(gòu)式的高摩擦式和自由輪式的以及變傳動比式的。但對于本設(shè)計的車型來說只選用普通的對稱式圓錐行星齒輪差速器即可。本次設(shè)計選用：普通錐齒輪式差速器，因為它結(jié)構(gòu)簡單，工作平穩(wěn)可靠，適用于本次設(shè)計的汽車驅(qū)動橋。 普通錐齒輪式差速器設(shè)計 對稱式圓錐行星齒輪差速器設(shè)計中采用的普通對稱式圓錐行星齒輪差速器由差速器左殼為整體式，2個半軸齒輪，4個行星齒輪，行星齒輪軸，半軸齒輪以及行星齒輪墊片等組成。由于其結(jié)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)、制造方便、用在公路汽車上也很可靠等優(yōu)點，所以本設(shè)計采用該結(jié)構(gòu)。由于差速器殼是裝在主減速器從動齒輪上，故在確定主減速器從動齒輪尺寸時，應(yīng)考慮差速器的安裝。差速器的輪廓尺寸也受到從動齒及主動齒輪導(dǎo)向軸承支座的限制。普通圓錐齒輪差速器的工作原理圖。 普通圓錐齒輪差速器的工作原理圖行星齒輪數(shù)目的選擇 重型貨車多用4個行星齒輪。行星齒輪球面半徑（mm）的確定 圓錐行星齒輪差速器的尺寸通常決定于行星齒輪背面的球面半徑，它就是行星齒輪的安裝尺寸，實際上代表了差速器圓錐齒輪的節(jié)錐距，在一定程度上表征了差速器的強度。 球面半徑可根據(jù)經(jīng)驗公式來確定： =～（mm）