【文章內(nèi)容簡介】 圖2—2 雙曲面齒輪副的安裝尺寸167。 主減速器齒輪強(qiáng)度計(jì)算一、 單位齒上的圓周力按發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩計(jì)算時(shí)： p＝Temaxig103/F式中：p：單位齒長上的圓周力 N/mm 。Temax：發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩 N/m；ig：變速器Ⅰ檔傳動(dòng)比；d1：主動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑 mm；F：動(dòng)齒輪的齒面寬 mm 。p＝Temaxig103/F =103 /35= N/mm二、 齒輪的彎曲強(qiáng)度計(jì)算σ w=2103TjK0KsKm/KvFzm2J 式中： Tj：齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Nm； K0： 超載系數(shù)，取 K0＝1； Ks：尺寸系數(shù)，反映材料性質(zhì)的不均勻性，與齒輪尺寸及熱處理等有關(guān)。當(dāng)端面模數(shù)m≥，Ks＝； Km： 載荷分配系數(shù)，取Km＝Kv：質(zhì)量系數(shù)，對(duì)于汽車驅(qū)動(dòng)橋齒輪，當(dāng)齒輪接觸良好、周節(jié)及徑向跳動(dòng)精度高時(shí)，可取Kv＝1；Z： 計(jì)算齒輪的齒數(shù)；m： 端面模數(shù) mm；J：計(jì)算彎曲應(yīng)力用的綜合系數(shù)。圖2—3 彎曲計(jì)算用綜合系數(shù)Jσ w=2103TjK0KsKm/KvFzm2J ＝21031344062 ＝ MPa汽車主減速器齒輪的彎曲應(yīng)力應(yīng)不大于700 MPa ， 滿足要求。三、 齒輪的接觸強(qiáng)度計(jì)算σj＝ 式中 T1j : 主動(dòng)齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Nm； Cp :材料的彈性系數(shù)。 d1 : 主動(dòng)齒輪的節(jié)圓直徑 mm； K0、 Kv 、Km :見上式說明； Ks:尺寸系數(shù)，可取 Ks＝1； Kf : 表面質(zhì)量系數(shù)，對(duì)于制造精密的齒輪可取 Kf＝1； F : 齒面寬 mm，取齒輪副中較小的； J:計(jì)算彎曲應(yīng)力用的綜合系數(shù)。圖2—2 接觸強(qiáng)度計(jì)算用綜合系數(shù)Jσj＝ = = Mpa 主從動(dòng)齒輪的接觸應(yīng)力是相同的，許用接觸應(yīng)力為2800 Mpa。滿足條件要求。167。 主減速器齒輪的材料及熱處理汽車驅(qū)動(dòng)橋主減速器的工作相當(dāng)繁重，與傳動(dòng)系其它齒輪相比較，它具有載荷大、作用時(shí)間長、載荷變化多等特點(diǎn)。其損壞形式主要有：齒根彎曲折斷、齒面疲勞點(diǎn)蝕、磨損和擦傷等。據(jù)此對(duì)驅(qū)動(dòng)橋齒輪的材料及熱處理應(yīng)有一下要求：一． 有高的彎曲疲勞強(qiáng)度和表面接觸疲勞強(qiáng)度及較好的齒面耐磨性；二． 輪芯部應(yīng)有適當(dāng)?shù)捻g性以適應(yīng)沖擊載荷，避免輪齒根部折斷；三． 鋼材的鍛造、切削與熱處理等加工性能好，熱處理變形小，以提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少成本并降低廢品； 本次設(shè)計(jì)主減速器主、動(dòng)齒輪材料選用20CrMnTi 。—、齒面淬火使其硬度達(dá)到58—64。第三章 差速器設(shè)計(jì)167。 差速器機(jī)構(gòu)方案分析根據(jù)汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)的要求和實(shí)際的車輪、道路以及他們之間的相互關(guān)系表明：汽車在行駛過程中左右車輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過的行程往往是有差別。例如，轉(zhuǎn)彎時(shí)外側(cè)車輪的行程總要比內(nèi)側(cè)的長。另外，即使汽車作直線行駛，也會(huì)由于左右車輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過的路面垂向波形的不同，或由于左右車輪輪胎氣壓、輪胎負(fù)荷、胎面磨損程度的不同以及制造誤差等因素引起左右車輪外徑不同或滾動(dòng)半徑不相等而要求車輪行程不等。在左右車輪行程不等的情況下，如果采用一根整體的驅(qū)動(dòng)車輪軸將動(dòng)力傳遞給左右車輪，則會(huì)由于左右驅(qū)動(dòng)車輪的轉(zhuǎn)速雖相等而行程卻又不相等的這一運(yùn)動(dòng)學(xué)上的矛盾，引起某一驅(qū)動(dòng)車輪產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)或滑移。此外，由于車輪與路面間尤其在轉(zhuǎn)彎時(shí)有大的滑轉(zhuǎn)或滑移，易使汽車在轉(zhuǎn)向時(shí)失去抗側(cè)滑的能力而使穩(wěn)定性變壞。為了消除由于左右車輪在運(yùn)動(dòng)學(xué)上的不協(xié)調(diào)而產(chǎn)生的這些弊病，汽車左右驅(qū)動(dòng)輪間都裝有差速器。差速器保證了汽車驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)車輪在行程不等時(shí)具有以不同速度旋轉(zhuǎn)的特性，從而滿足汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)的要求。差速器的結(jié)構(gòu)型式有多種，其主要的結(jié)構(gòu)型式有：對(duì)稱式圓錐行星齒輪差數(shù)器、防滑差速器，防滑差速器又可分為自鎖式和強(qiáng)制鎖止式。對(duì)于農(nóng)用運(yùn)輸車來說，由于路面狀況一般，各驅(qū)動(dòng)車輪與路面的附著系數(shù)變化小，因此采用結(jié)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)、制造方便、造價(jià)又低的對(duì)稱式圓錐行星齒輪差數(shù)器。 圖3—1 普通圓錐齒輪差速器的 工作原理簡圖167。 差速器齒輪主要參數(shù)的計(jì)算行星齒輪數(shù)目的選擇：轎車常用2個(gè)行星齒輪，載貨汽車和越野汽車多用個(gè)行星齒輪，少數(shù)汽車采用3個(gè)。本次設(shè)計(jì)采用4個(gè)行星齒輪。1．球面半徑/由經(jīng)驗(yàn)公式 /=其中行星齒輪的球面半徑系數(shù)，=，取=差速器計(jì)算轉(zhuǎn)矩取Tcs 和Tce兩者中較小值 =/===40㎜2．錐齒輪的節(jié)錐距A0A0=（）= mm取Z1=10 Z2=16查《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》 表83查《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》 圖83me=圓整后取me=取壓力角α=。 de1= me= de2= me=∑＝90。 t＝＝== 圓整后取b=11 hg hg＝＝ mm h＝+＝ mm h′h2′＝[+]m = mmh1′=hg h2′= mm″h1″= h1′= mm h2″= h1′= mm c c＝h－h(huán)g＝δ1 ＝arctan=δ2=arctan＝γ01＝γ1＋δ2＝176。γ02＝γ2＋ ＝176。γR1=γ1δ1=176。 γR2=γ2δ2=176。d01=d1+2 h1′cosγ1= mm d02=d2+2 h2′cosγ2= χ01＝ h1′sinγ1= mm χ01＝ h2′sinγ2= mms1=ts2= mms2=( h1′ h2′)tanατm= mm B B= mm23．弦齒厚 SXSX1=S1－－＝ mmSX2=S2－－＝ mm 167。 差速器齒輪強(qiáng)度計(jì)算差速器齒輪主要進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算，而對(duì)疲勞壽命則不予考慮，這是由于行星齒輪在差速器的工在作中經(jīng)常只起等臂推力桿的作用，僅在左右驅(qū)動(dòng)輪有轉(zhuǎn)速差時(shí)行星齒輪和半軸齒輪之間才有相對(duì)滾動(dòng)的緣故。 汽車差速器齒輪的彎曲應(yīng)力為：σw=2103TK0KsKm/KvFz2m2J式中 T :差速器一個(gè)行星齒輪給予一個(gè)半軸的轉(zhuǎn)矩 Nm； T＝＝＝ Nm；Tj : 計(jì)算轉(zhuǎn)矩；n : 差速器行星齒輪數(shù)目；Z2 : 半軸齒輪齒數(shù)； K0: 超載系數(shù)，取 K0＝1； Ks: 尺寸系數(shù)，反映材料性質(zhì)的不均勻性，與齒輪尺寸及熱處理等有關(guān)。當(dāng)端面模數(shù)m≥，Ks＝＝； Km: 載荷分配系數(shù)，取Km＝Kv:質(zhì)量系數(shù)，對(duì)于汽車驅(qū)動(dòng)橋齒輪，當(dāng)齒輪接觸良好、周節(jié)及徑向跳動(dòng)精度高時(shí)，可取Kv＝1；F :齒面寬 mmm :端面模數(shù) J :計(jì)算汽車差速器齒輪彎曲應(yīng)力用的綜合 系數(shù)。圖3—2彎曲計(jì)算用綜合系數(shù)σw=2103TK0KsKm/KvFz2m2J＝ ＝ MPa 差速器齒輪彎曲應(yīng)力應(yīng)不大于980 MPa，滿足要求。第四章 半軸及橋殼設(shè)計(jì)167。 半軸的設(shè)計(jì)計(jì)算一、半軸的的型式從差速器傳出來的扭矩經(jīng)過半軸。輪轂最后傳給車輪，所以半軸是傳動(dòng)系中傳遞扭矩的一個(gè)重要零件。 普通非斷開式驅(qū)動(dòng)橋的半軸，根據(jù)其外端的支承型式或受力狀況的不同，分為：半浮式、3/4浮式和全浮式三種型式。半軸的首要任務(wù)是傳遞扭矩，但由于輪轂的安裝結(jié)構(gòu)的不同，非全浮式半軸除受扭矩外，還要受到車輪上的垂向力、側(cè)向力以及牽引力或制動(dòng)力所形成的縱向力。由于農(nóng)用運(yùn)輸車行駛的路面一般，對(duì)舒適性要求不高，后橋所受載荷較大，因此采用全浮式半軸。二、半軸桿部直徑的初選在設(shè)計(jì)時(shí)，全浮式半軸桿部直徑的初步選取可按下式進(jìn)行：d=式中 d :半軸桿部直徑 mm； T : 半軸計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Nm；[τ] : 半軸扭轉(zhuǎn)許用應(yīng)力 MPa ，查表可知當(dāng)采用40Cr、40MnB、40MnVB、40和45號(hào)鋼等作為全浮式半軸的材料時(shí)，其扭轉(zhuǎn)屈服極限可達(dá)784MPa?！胼S扭轉(zhuǎn)許用應(yīng)力可取為[τ]＝490—588MPa。計(jì)算中取490 MPa d=== mm圓整后取 d＝30 mm四、 半軸的強(qiáng)度計(jì)算 τ＝3式中 τ:半軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 MPa； T : 半軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Nm； d : 半軸桿部直徑 mm。τ＝3 ＝ ＝ MPa ≤490—588 MPa，故滿足要求。