汽車(chē)主減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(編輯修改稿)
2024-08-31 02:43 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 一些可以增加輪齒強(qiáng)度，減少齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)。但對(duì)于小尺寸的齒輪，壓力角大易使齒頂變尖寬度過(guò)小，并使齒輪端面重合度下降。因此，對(duì)于小負(fù)荷工作的齒輪，一般采用小壓力角，可使齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低。對(duì)于雙曲面齒輪，從動(dòng)齒輪輪齒兩側(cè)的壓力角是相同的，但主動(dòng)齒輪輪齒兩側(cè)的壓力角是不等的。選取平均壓力角時(shí)，商用車(chē)為20176?；?2176。30′，在此取α=22176。30′。 第4章 主減速器錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算這里提出三種輪齒形狀，即雙重收縮齒、標(biāo)準(zhǔn)收縮齒和傾根錐母線收縮齒。根據(jù)《汽車(chē)設(shè)計(jì)》中表912中公式（89）知：θ2=′ ,δ2=′,△TR=，采用傾根錐母線收縮齒。 （a）標(biāo)準(zhǔn)收縮齒 （b）雙重收縮齒圖6 標(biāo)準(zhǔn)收縮齒與雙重收縮齒根據(jù)《汽車(chē)設(shè)計(jì)》中表912給出的圓弧齒雙曲面齒輪的幾何尺寸計(jì)算步驟。計(jì)算得錐齒輪的幾何尺寸如下：小齒輪齒數(shù)Z1=8；大齒輪齒數(shù) Z2=45 ；大齒輪齒面寬d==66mm ；小齒輪軸線偏移距E=（～）D2=45mm ； 大齒輪大端分度圓直徑D2= ；刀盤(pán)名義半徑rd=(根據(jù)表94選擇) ；大齒輪在齒面寬中點(diǎn)處的分度圓半徑Rm2= ；小齒輪在吃面寬中點(diǎn)處的分度圓半徑Rm1= ；小齒輪節(jié)錐角γ1=11176。40′59″ ； 小齒輪中點(diǎn)螺旋角β1=46176。21 ′19″；大齒輪中點(diǎn)螺旋角β2=32176。18′28″； 大齒輪節(jié)錐角γ2=77176。58′52″； 大齒輪節(jié)錐頂點(diǎn)到小齒輪軸線的距離= ；在節(jié)面內(nèi)大齒輪齒面寬中點(diǎn)錐距Am= ；大齒輪節(jié)錐距A0= ； 大齒輪在齒面寬中點(diǎn)處得齒頂高h(yuǎn)′m2= ,齒根高h(yuǎn)″m2= ；傾根錐母線收縮齒的大齒輪齒頂角θ2T=176。；傾根錐母線收縮齒的大齒輪齒根角δ2T=176。；大齒輪的齒頂高h(yuǎn)2′= ； 大齒輪齒根高h(yuǎn)2″= ；徑向間隙C= ；大齒輪的齒全高h(yuǎn)= ； 大齒輪齒工作高h(yuǎn)g= ；大齒輪的面錐角γ02=78176。48′13″； 大齒輪的根錐角γR2=73176。20′12″；大齒輪外圓直徑d02= ；大齒輪外緣至小齒輪軸線的距離X02= ；大齒輪面錐頂點(diǎn)至小齒輪軸線的距離Z0=,（負(fù)號(hào)表示該面錐頂點(diǎn)在大齒輪輪體與小齒輪軸線之間）；大齒輪根錐頂點(diǎn)至小齒輪軸線的距離ZR= ,（正號(hào)表示該根錐頂點(diǎn)越過(guò)小齒輪軸線）；小齒輪的面錐角γ01=16176。11′16″ ；小齒輪面錐頂點(diǎn)至大齒輪軸線的距離G0= ，（負(fù)號(hào)表示該面錐頂點(diǎn)在小齒輪輪體與大齒輪軸線之間） ；小齒輪外緣至大齒輪軸線的距離BR= ；小齒輪輪齒前緣至大齒輪軸線的距離B1= ；小齒輪的外圓直徑d01= ；小齒輪根錐頂點(diǎn)至小齒輪軸線的距離= ,（正號(hào)表示該根錐頂點(diǎn)越過(guò)小齒輪軸線）；小齒輪根錐角γR1=10176。52′34″ ；在節(jié)平面內(nèi)大齒輪內(nèi)錐距Ai=。第5章 主減速器錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算在選好主減速錐齒輪的主要參數(shù)后，可根據(jù)所選擇的齒形計(jì)算錐齒輪的幾何尺寸，而后根據(jù)所確定的計(jì)算載荷進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算，以保證錐齒輪有足夠的強(qiáng)度和壽命。輪齒損壞形式主要有彎曲疲勞折斷、過(guò)載折斷、齒面點(diǎn)蝕及剝落、齒面膠合、齒面磨損等。主減速器錐齒輪的表面耐磨性，常用輪齒上的單位齒長(zhǎng)圓周力來(lái)估算，即 ()式中，p為輪齒上的單位齒長(zhǎng)圓周力（N/mm）；F為作用在輪齒上的圓周力（N）；b2為從動(dòng)齒輪的齒面寬（mm），b2= 。 按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算 （）式中：Temax 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（），Temax= ； ig變速器傳動(dòng)比，常取一檔進(jìn)行計(jì)算，； D1主動(dòng)錐齒輪中點(diǎn)分度圓直徑，D1= ；計(jì)算得：一檔時(shí)p= []= 在現(xiàn)代汽車(chē)設(shè)計(jì)中，由于材質(zhì)及加工工藝等制造質(zhì)量的提高，[p]有時(shí)高出表中數(shù)值的20%～25%。 錐齒輪輪齒的齒根彎曲應(yīng)力為 （）式中：σw 錐齒輪輪齒的齒根彎曲應(yīng)力（MPa） ； Tc 所計(jì)算齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩（）,對(duì)于從動(dòng)齒輪：=min[,] = ,對(duì)于主動(dòng)齒輪，=TZ= K0過(guò)載系數(shù)，一般取1,即k0=1 ； Ks 尺寸系數(shù)，它反映了材料性質(zhì)的不均勻性，與齒輪尺寸及熱處理等因素有關(guān),當(dāng)ms≥，ks=(ms/) 。本設(shè)計(jì)中ms= , ks=(ms/)= ； Km齒面載荷分配系數(shù)，跨置式結(jié)構(gòu) ：km=～ , km取1； Kv質(zhì)量系數(shù)，當(dāng)輪齒接觸良好，齒距及徑向跳動(dòng)精度高時(shí),kv= ； b所計(jì)算齒輪的齒面寬（mm），b1= , b2=66mm ； D所討論齒輪的大端分度圓直徑（mm）, D1= ,D2= ； Jw所計(jì)算齒輪的輪齒彎曲,根據(jù)圖7， Jw1= ，Jw2=計(jì)算得：σw1=[σw1] =700MPa σw2= [σw2] =700MPa得出結(jié)論：主、從動(dòng)錐齒輪的輪齒彎曲強(qiáng)度均符合強(qiáng)度要求。圖7彎曲計(jì)算用綜合系數(shù)，用于平均壓力角為22176。30′，E/d2=錐齒輪輪齒的齒面接觸應(yīng)力為 ()式中: 錐齒輪輪齒的齒面接觸應(yīng)力(MPa)； D1主動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑（mm）, D1= ； b b1和b2中的較小值（mm）,b=66mm ；ks尺寸系數(shù)，它考慮了齒輪尺寸對(duì)淬透性的影響， ；齒面品質(zhì)系數(shù)，它取決于齒面的表面粗糙度及表面覆蓋層的性質(zhì)(如鍍銅、磷化處理等)，對(duì)于制造精確的齒輪， ；Cp綜合彈性系數(shù)，鋼對(duì)鋼齒輪：／mm ；ko,km,kv與式(514)的相同 ；Jj齒面接觸強(qiáng)度的綜合系數(shù)，Jj= 。 計(jì)算得：=[σJ]=2800MPa 由于主、從動(dòng)齒輪的齒面接觸應(yīng)力是相同的。所以主、從動(dòng)齒輪均符合彎曲強(qiáng)度要求。圖8 接觸強(qiáng)度計(jì)算用綜合系數(shù)J第6章 主減速器錐齒輪軸承的載荷計(jì)算錐齒輪在工作過(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線方向的圓周力、沿齒輪軸線方向的軸向力及垂直于齒輪軸線的徑向力。 齒寬中點(diǎn)處的圓周力F為 （） 式中：T作用在從動(dòng)齒輪上的轉(zhuǎn)矩 , ； Dm2從動(dòng)齒輪齒寬中點(diǎn)處的分度圓直徑，Dm2=（517）確定，即： Dm2=D2b2sinγ2 () 式中：D2從動(dòng)齒輪大端分度圓直徑 ； b2從動(dòng)齒輪輪齒寬 ； γ2 從動(dòng)齒輪節(jié)錐角 。 計(jì)算得：從動(dòng)齒輪齒寬中點(diǎn)處的圓周力F1= 由式 =可知，F(xiàn)2= 主動(dòng)錐齒輪的螺旋方向?yàn)橛倚?從錐頂看旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針。主動(dòng)齒輪的軸向力Faz：Faz=(tanαsinγ+sinβcosγ)=式中：γ為主動(dòng)錐齒輪的面錐角，γ=16176。11′16″ ；α為輪齒驅(qū)動(dòng)齒廓的法向壓力角，α=22176。30′；軸向力為正值表明力的方向離開(kāi)錐頂 。主動(dòng)齒輪的徑
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