【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 化層（一般碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 %～ %），具有相當(dāng)高的耐磨性和抗壓性，而芯部較軟，具有良好的韌性。因此，這類(lèi)材料的彎曲強(qiáng)度、表面接觸強(qiáng)度和承受沖擊 的能力均較好。由于鋼本身有較低的含碳量，使鍛造性能和切削加工性能較好。其主要缺點(diǎn)是熱處理費(fèi)用較高，表面硬化層以下的基底較軟，在承受很大壓力時(shí)可能產(chǎn)生塑性變形，如果滲碳層與芯部的含碳量相差過(guò)多，便會(huì)引起表面硬化層的剝落。 為改善新齒輪的磨合，防止其在余興初期出現(xiàn)早期的磨損、擦傷、膠合或咬死，錐齒輪在熱處理以及精加工后，作厚度為 ～ 的磷化處理或鍍銅、鍍錫處理。對(duì)齒面進(jìn)行應(yīng)力噴丸處理，可提高 25%的齒輪壽命。對(duì)于滑動(dòng)速度高的齒輪，可進(jìn)行滲硫處理以提高耐磨性。 主減速器錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 單位齒長(zhǎng)圓周力 按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí) P= d em ax g f 3122k T ki i η 10nD b （ 34） 式中： ig— 變速器傳動(dòng)比，常取一擋傳動(dòng)比， ig= ； 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2021 11 D1— 主動(dòng)錐齒輪中點(diǎn)分度圓直徑 mm； D1 =64mm 其它符號(hào)同前； 將各參數(shù)代入式（ 34），有： P=856 N/mm 按照文 獻(xiàn) [1],P≤ [P]=1429 N/mm，錐齒輪的表面耐磨性滿(mǎn)足要求。 齒輪彎曲強(qiáng)度 錐 齒輪輪齒的齒根彎曲應(yīng)力為： wζ = 30 s mv s w2Tk k k 10k m bDJ （ 35） 式中： wζ — 錐齒輪輪齒的齒根彎曲應(yīng)力， MPa； T— 齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩， Nm； k0— 過(guò)載系數(shù)，一般取 1； ks— 尺寸系數(shù)， ； km— 齒面載荷分配系數(shù)，懸臂式結(jié)構(gòu)， km=； kv— 質(zhì)量系數(shù)，取 1； b— 所計(jì)算的齒輪齒面寬； b=47mm D— 所討論齒 輪大端分度圓直徑； D=304mm Jw— 齒輪的輪齒彎曲應(yīng)力綜合系數(shù)，取 ； 對(duì)于主動(dòng)錐齒輪， T= Nm；從動(dòng)錐齒輪， T=10190Nm； 將各參數(shù)代入式（ 35），有： 主動(dòng)錐齒輪， wζ =478MPa； 從動(dòng)錐齒輪， wζ =466MPa； 按照文獻(xiàn) [1], 主從動(dòng)錐齒輪的 wζ ≤ [ wζ ]=700MPa，輪齒彎曲強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。 輪齒接觸強(qiáng)度 錐齒輪輪齒的齒面接觸應(yīng)力為： σ j= p 3z 0 s m f1 v jc 2 T k k k k 10D k b J （ 36） 式中： σ j— 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=64mm b— 主、從動(dòng)錐齒輪齒面寬較小值； b=47mm kf— 齒面品質(zhì)系數(shù)，取 ； cp— 綜合彈性系數(shù)，取 232N1/2/mm； ks— 尺寸系數(shù)，取 ； Jj— 齒面接觸強(qiáng)度的綜合系數(shù)，取 ； YC1090 貨車(chē)驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì) 12 Tz— 主動(dòng)錐齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩； Tz= k0、 km、 kv選擇同式（ 35） 將各參數(shù)代入式 （ 36），有： σ j=2722MPa 按照文獻(xiàn) [1]，σ j≤ [σ j]=2800MPa，輪齒接觸強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。 主減速器錐齒輪軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 錐齒輪齒面上的作用力 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 力以及垂直于齒輪軸線的徑向力。 a） 齒寬中點(diǎn)處的圓周力 F F=m22TD (37) 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，由式（ 38）確定，即 Dm2=D2b2sinγ 2 (38) 式中： D2— 從動(dòng)齒輪大端分度圓直徑； D2=304mm b2— 從動(dòng)齒輪齒面寬； b2=47mm γ 2— 從動(dòng)齒輪節(jié)錐角；γ 2=76176。 將各參數(shù)代入式 (38)，有： Dm2=258mm 將各參數(shù)代入式 (37)，有： F=3000N 對(duì)于弧齒錐齒輪副，作用在主、從動(dòng)齒輪上的圓周力是相等的。 b） 錐齒輪的軸向力 Faz和徑向力 Frz（主動(dòng)錐齒輪） 作用在主動(dòng)錐齒輪齒面上的軸向力 Faz和徑向力分別為 Faz= F ta n α s in γ+ F ta n β c o sγc o sβ (39) Frz= F ta nα c o sγF ta nβ sin γc o sβ (310) 將各參數(shù)分別代入式 (39) 與式 (310)中，有： Faz= 2752N， Frz=142N 錐齒輪軸承的載荷 當(dāng)錐齒輪齒面上所受的圓周力、軸向力和徑向力計(jì)算確定后，根據(jù)主減速器齒本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2021 13 輪軸承的布置尺寸，即可求出軸承所受的載荷。圖 34 為單級(jí)主減速器的跨置式支承的尺寸布置圖 : 圖 34 單級(jí)主減速器軸承布置尺寸 圖 3— 4中各參數(shù)尺寸： a=46mm， b=22mm， c=， d=， e=40,Dm2=304mm。 由主動(dòng)錐齒輪齒面受力簡(jiǎn)圖（圖 35所示），得出各軸承所受的徑向力與軸向力。 圖 35主動(dòng)錐齒輪齒面受力簡(jiǎn)圖 軸承 A：徑向力 Fr= 22 a z m 1rz FDF ( a + b )F ( a ) +a a 2 a???? ?????? ?? （ 311） YC1090 貨車(chē)驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì) 14 軸向力 Fa= Faz （ 312） 將各參數(shù)代入式（ 311）與（ 312），有： Fr=3997N， Fa=2752N 軸承 B：徑向力 Fr= 22 a z m 1rz FDF ( a + b )F ( a + b ) +a a 2 a???? ?????? ?? （ 313） 軸向力 Fa= 0 （ 314） 將各參數(shù)代入式（ 313）與（ 314），有： Fr=1493N， Fa=0N 軸承 C：徑向力 Fr= 22 a z m 2rz FDFdFd ++c +d c +d 2( c +d)?????? ???? ?? （ 315） 軸向力 Fa= Faz （ 316） 將各參數(shù)代入式（ 315）與（ 316），有： Fr=2283N， Fa=2752N 軸承 D：徑向力 Fr= 22 a z m 1rz FDFcFc +c +d c +d 2(c +d )?????? ???? ?? （ 317） 軸向力 Fa= 0 （ 318） 將各參數(shù)代入式（ 317）與（ 318），有： Fr=1745N， Fa=0N 軸承 E：徑向力 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2021 15 Fr= 22 a z m 1rz FDFeFe +e e 2 e?????? ???? ?? （ 319） 軸向力 Fa= 0 （ 320） 將各參數(shù)代入式（ 319）與（ 320），有： Fr=1245N， Fa=0N 錐齒輪軸承型號(hào)的確定 軸承 A 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 P arF 2752=F 3997 = 查閱文獻(xiàn) [2]， 錐齒輪圓錐滾子軸承 e值為 ，故 arFF e，由此得 X=,Y=。另外查得載荷系數(shù) fp=。 P=fp（ XFr+YFa） （ 321） 將各參數(shù)代入式（ 321）中，有： P=7533N 軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)負(fù)荷 C′ r C′ r= 10 h36t 60nLPf 10 （ 322） 式中： ft— 溫度系數(shù)，查文獻(xiàn) [4]，得 ft=1； ε — 滾子軸承的壽命系數(shù)，查文獻(xiàn) [4]，得ε =10/3； n— 軸承轉(zhuǎn)速， r/min； L′ h— 軸承的預(yù)期壽命， 5000h； 將各參數(shù)代入式（ 322）中，有； C′ r=24061N 初選軸承型號(hào) 查文獻(xiàn) [3]，初步選擇 Cr =24330N C′ r的圓錐滾子軸承 7206E。 驗(yàn)算 7206E 圓錐滾子軸承的壽命 Lh = εtrrfC16667nP?????? （ 323） YC1090 貨車(chē)驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì) 16 將各參數(shù)代入式（ 321）中，有： Lh =4151h5000h 所選擇 7206E 圓錐滾子軸承的壽命低于預(yù)期壽命，故選 7207E 軸承 ,經(jīng)檢驗(yàn)?zāi)軡M(mǎn)足。軸承 B、軸承 C、軸承 D、軸承 E強(qiáng)度都可按此方法得出，其強(qiáng)度均能夠滿(mǎn)足要求。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2021 17 4 差速器設(shè)計(jì) 汽車(chē)在行使過(guò)程中，左右車(chē)輪在同一時(shí)間內(nèi)所 滾過(guò)的路程往往是不相等的，左右兩輪胎內(nèi)的氣壓不等、胎面磨損不均勻、兩車(chē)輪上的負(fù)荷不均勻而引起車(chē)輪滾動(dòng)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(qū)動(dòng)橋的左、右車(chē)輪剛性連接，則不論轉(zhuǎn)彎行使或直線行使，均會(huì)引起車(chē)輪在路面上的滑移或滑轉(zhuǎn)，一方面會(huì)加劇輪胎磨損、功率和燃料消耗，另一方面會(huì)使轉(zhuǎn)向沉重，通過(guò)性和操縱穩(wěn)定性變壞。為此，在驅(qū)動(dòng)橋的左右車(chē)輪間都裝有輪間差速器。 差速器是個(gè)差速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用來(lái)在兩輸出軸間分配轉(zhuǎn)矩，并保證兩輸出軸有可能以不同的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，用來(lái)保證各驅(qū)動(dòng)輪在各種運(yùn)動(dòng)條件下的動(dòng)力 傳遞，避免輪胎與地面間打滑。差速器按其結(jié)構(gòu)特征可分為齒輪式、凸輪式、蝸輪式和牙嵌自由輪式等多種形式。 差速器結(jié)構(gòu)形式選擇 汽車(chē)上廣泛采用的差速器為對(duì)稱(chēng)錐齒輪式差速器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量較小等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。它可分為普通錐齒輪式差速器、摩擦片式差速器和強(qiáng)制鎖止式差速器。 普通齒輪式差速器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪式。齒輪差速器要圓錐齒輪式和圓柱齒輪式兩種。 強(qiáng)制鎖止式差速器就是在對(duì)稱(chēng)式錐齒輪差速器上設(shè)置差速鎖。當(dāng)一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪滑