【文章內(nèi)容簡介】 速器錐齒輪目前常用滲碳合金鋼來制造，主要有20GrMnTi,20MnVB,20MnTiB,22CrNiMo等 。本設計采用夠內(nèi)為比較多用的20GrMnTi。其優(yōu)點是表面可得到含碳量較高的硬化層，具有相當高的耐磨性和抗壓性，而心部較軟，具有很好的韌性，因而它的彎曲強度，表面接觸強度和承受沖擊的能力均很好。由于含碳量較低，使得鍛造性能和切削加工性能較好。其主要缺點是熱處理費用較高，表面硬化層以下的基底較軟，在承受很大的壓力時可能產(chǎn)生塑性變形，如果滲透層與心部的含碳量相差過多，便會引起表面硬化層剝落。逐漸速器中必須保證主從東齒輪具有良好的嚙合狀態(tài)，才能使他們良好的工作。齒輪的正確嚙合，除了與齒輪的加工質量，裝配調(diào)整及主減速器殼體的剛度有關外，還與齒輪的支撐剛度密切相關。 主動錐齒輪的支撐主動錐齒輪的支撐形式課分為懸臂式支撐核跨置式支撐兩種。懸臂時支撐機構的特點實在錐齒輪的大端一側采用較場的軸頸，其上安裝量個圓錐滾子軸承。為了減小懸臂長度和增加兩軸承只見的距離，以改善支撐剛度，應該是兩個圓錐滾子軸承的大端朝外，使作用在齒輪上離開錐頂?shù)妮S向力由靠近齒輪的軸承承受，而反向軸向力則幽靈一個軸承承受。懸置式支撐機構簡單，支撐剛度較差，用于傳遞扭矩較小的轎車，輕型貨車的單級逐漸速器中?？缰檬街谓Y構的特點是在錐齒輪的兩端均由軸承支撐，這樣可以大大增加支撐剛度，又使軸承負荷減小，齒輪嚙合條件改善，因此齒輪的承載能力高于懸臂式。此外由于齒輪大端一側軸頸上的兩個圓錐磙子軸承之間的距離很小，可以縮短主動齒輪軸的長度，使不止更加緊湊，并可減小傳動軸夾角，有利于整車布置。但是跨置式支撐必須在主減速器殼體上有支撐導向軸承所需的導向軸承座，從而使主減速器殼體制造結構復雜，加工成本提高。另為，因主從動錐齒輪之間的空間很小，以致使主動齒輪軸得到向軸承尺寸受到限制，有時甚至布置不下或者使齒輪拆裝困難。跨置式支撐中的導向軸承為圓柱磙子軸承，并且內(nèi)外全可以分離，他僅僅承受徑向力，此村根據(jù)布置位置而定，是易損壞的一個軸承。由于本設計是輕型客車的驅動橋，所傳遞的扭矩較小，采用懸臂式支撐已經(jīng)足夠，這樣可以式結構簡單，布置容易，成本降低。 從動錐齒輪的支撐從動齒輪的支撐剛度與軸承的形式，支撐間的距離級軸承之間的分布比例有關。從東錐齒輪多用圓錐磙子軸承支撐。為了增加支撐剛度，兩圓錐磙子軸承的大端應向內(nèi)，以減少軸承之間的距離。為了使從東錐齒輪背面的差速器殼體有足夠的空間來布置加強筋以增加支撐穩(wěn)定性，軸承之間的距離應該不小于從動錐齒輪大端分度圓直徑的70%。為了使載荷能盡量平均的分配在兩側的軸承上，應盡量使從東錐齒輪兩側軸承的距離相等或是從動錐齒輪距離左側軸承的距離大于右側軸承的距離。 主減速器錐齒輪軸承載荷計算 錐齒輪齒面上的作用力錐齒輪的受力示意圖如下根據(jù)《汽車設計》（劉惟信編）中介紹，主動輪的當量轉矩為主從動錐齒輪的中點分度園直徑如下：主動輪受力為從動輪受力則由此可計算出主從動輪上的軸向力和頸向力主動輪的軸向力為：徑向力從動輪軸向力徑向力 軸承受力計算軸承和齒輪的相對位置關系如下圖其中主動軸 從動軸①主動軸支反力計算H平面：有轉矩平衡可知 所以 所以 V平面：由轉矩平衡可知 所以 所以 合成：②從動軸支反力計算H平面：有轉矩平衡可知 所以 所以 V平面：由轉矩平衡可知 所以 所以 合成：③主動軸軸承的軸向力計算查《機械設計》書可知Y=,s=R/2Y,e=,fp=所以軸向派生力： 軸承1壓緊被”壓緊”軸承動載荷為④從動軸軸承的軸向力計算查《機械設計》書可知Y=,s=R/2Y,e=,fp=所以軸向派生力： 軸承1壓緊被”壓緊”軸承動載荷為 軸承壽命計算主從動軸的軸承中，除了主動軸上的2軸承為30207E外，其他軸承均為30208E因此只需校和主動軸上2軸承和從動軸上的1軸承即可。查《機械設計手冊》可知30208E， 30207E，從動軸上的1軸承壽命：主動軸上的2軸承壽命4 差速器設計 差速器形式的選擇汽車在形式的過程中，左右車輪在同一時間內(nèi)所滾過的路程往往是不相等的。如轉彎時內(nèi)側車輪行程比外側車輪短。左右兩輪胎的氣壓不相等，臺面的磨損不均勻，兩車輪上的負荷不均勻而引起的車輪滾動半徑不相等；左右車輪接觸的路面條件不相同，形式阻力不相等……這樣，如果左右車輪剛性連接，則不論轉彎行駛或直線行駛，均會引起車輪在路面上的滑移或滑轉，一方面會加劇輪胎的磨損，功率和燃料的消耗，另一方面會使轉向沉重，通過性和操縱性變壞。為此在驅動橋的左右車輪間都裝有輪間差速器。差速器按期結構特征可分為：齒輪式，凸輪使，渦輪式等。汽車上廣泛采用的是對稱錐齒輪式差速器，該差速器具有結構簡單，質量小，維修容易，成本低等優(yōu)點。差速器的性能常以鎖緊系數(shù)來表征，定義為差速器的內(nèi)磨察力矩與差速器殼接受的轉矩之比。~~,~~.這樣的分配比例對于在良好路面上行駛的汽車來說是合適的。但當汽車越野行駛或在泥濘冰雪路面上行駛，一側驅動車輪與地面的符著系數(shù)很小時，盡管另一側車輪與地面有很好的符著，驅動動力矩也不得不誰負著系數(shù)小的一側同樣的減小，無法發(fā)揮潛在的牽引力，以致汽車停駛。由于本設計題目是輕型客氣驅動橋設計，其行駛多在市內(nèi)，道路條件良好，為簡化結構和降低成本，決定使用一般的星星齒輪式差速器。 差速器齒輪的設計 差速器齒輪主要參數(shù)的選擇①行星齒輪數(shù)取n=4，即采用四個行星齒輪②星星齒輪的球面半徑星星齒輪的球面半徑反映了差速器錐齒輪節(jié)錐矩的大小和承載能力，根據(jù)經(jīng)驗公式來確定③星星齒輪的節(jié)錐矩式中：為行星齒輪的球面半徑系數(shù)，④行星齒輪和半軸齒輪的齒數(shù)為使兩個或四歌星性齒輪能同時與兩個半軸齒輪嚙合，兩個半軸齒輪齒數(shù)必須能被行星齒輪數(shù)整除，否則差速器不能裝配。 故選區(qū)行星齒輪齒數(shù)為10，半軸齒輪齒數(shù)為16⑤壓力角根據(jù)推薦,選擇壓力角大多數(shù)采用的齒形。 差速器齒輪的幾何參數(shù)源程序附后計算結果附后 差速器齒輪的強度校核差速器齒輪的尺寸受結構限制，而且承受的載荷較大，它不象主減速器齒輪那樣經(jīng)常處于嚙合傳動狀態(tài)，只有汽車轉彎后左右車輪行駛不同的路面時，差速器齒輪才有嚙合傳動的相對運動。因此對于差速器齒輪主要驚醒彎曲強度校核。公式如下：為所計算齒輪的計算轉矩：過載系數(shù)：尺寸系數(shù)：齒面載荷分配系數(shù)：質量系數(shù)1）以發(fā)動機最大扭矩和傳動系最低當速比所確定的轉矩來校核此處2）以汽車日常行駛平均轉矩所確定的轉矩為計算扭矩來校核此處輪齒強度合格5 車輪傳動裝置車輪傳動裝置位于傳動系的末端，其基本功用是接受由差速器傳來的扭矩并將其傳給車輪。對于非斷開式的驅動橋，車輪傳動裝置主要零件試半軸；對于斷開式驅動橋和轉向驅動橋，車輪傳動裝置為萬向節(jié)。半軸根據(jù)其車輪端的支撐方式不同，可分為半浮式，3/4浮式和全浮式三種形式。半浮式半軸的結構特點試辦軸外端支撐軸承位于半軸套管外端的內(nèi)孔，車輪裝在半軸上。半浮式半軸除傳遞轉矩外，還承受彎矩。全浮式半軸的結構特點試辦軸外端的凸緣用螺釘與輪轂相連，而輪轂又借用兩個圓錐磙子軸承支撐在驅動橋殼的半軸套管上，理論上來說，半軸只承受轉矩，作用于驅動橋上的其他反力和彎矩全由橋殼來承受。但由于橋殼變形，輪轂與差速器半軸齒輪不同心，半軸法蘭平面相對其軸線不垂直等因素，會引起半軸彎曲變形，一次一起的彎曲應力一般為5—70Mpa結構圖如下 半軸計算 初選直徑全浮式半軸桿部直徑可按下式初選：為半軸桿部直徑：為半軸的計算轉矩K：為直徑系數(shù) 強度校核：滿載狀態(tài)下的后橋靜載荷：最大加速度時的后軸負荷系數(shù)：輪胎與路面間的附著系數(shù)。：車輪滾動半徑①半軸的扭轉切應力為式中： ：為半軸扭轉切應力 ：為半軸桿部直徑②半軸的扭轉角式中：為扭轉角：半軸長度G：為材料剪切彈性模量：半軸端面極慣性矩