【文章內(nèi)容簡介】 N，對后橋來說還要考慮到汽車加速時的負荷增大量； ? — 輪胎對路面的附著系數(shù)，對于安裝一般輪胎的公路用汽車，取?? ； r — 車輪的滾動半徑， m； LB? ， LBi — 分別為由所計算的主減速器從動齒輪到驅(qū)動輪之間的傳動效率和減速比（例如輪邊減速器等）。 由式 （ 32） 、式 （ 33） 求得的計算載荷，是最大轉(zhuǎn)矩而不是正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩不能用它作為疲勞損壞的依據(jù)。對于公路車輛來說，使用條件較非公路車輛穩(wěn)定，其正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩是根據(jù)所謂平均牽引力來確定的，即主減速器從動齒輪的平均計算轉(zhuǎn)矩 jmT （ Nm）為 [6] ? ?() ()( 2 3 8 5 9 .8 0 ) 0 .3 0 2 2 6 ( 0 .0 2 0 0 .0 9 0 )1117 7 7 .1a T rjm R H PLB LBG G rT f f finNm???? ? ???? ? ?? ? ? ????? ? ?34? 式中： aG — 汽車裝載總重， N； TG — 所牽引的掛車滿載總重， N，但僅用于牽引車； Rf — 道路滾動阻力系數(shù)； Hf — 汽車正常使用時的平均爬坡能力系數(shù)； Pf — 汽車或汽車列車的性能系數(shù)。 ?????? ???m a x)(eTAP T GGf ? ?35? 當 ? ? m ax ??eTaT GG 時，取 0?Pf ? ?() ()( 2 3 8 5 9 .8 0 ) 0 .3 0 2 2 6 ( 0 .0 2 0 0 .0 9 0 )1117 7 7 .1a T rjm R H PLB LBG G rT f f finNm???? ? ???? ? ?? ? ????? 南京工程學院車輛工程系本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 12 3） 主減速齒輪基本參數(shù)的選擇 ⑴ 齒數(shù)的選擇 對于單級主減速器，當 0i 較大時，則應(yīng)盡量使主動齒輪的齒數(shù) 1z 取得小些，以得到滿意的驅(qū)動橋離地間隙。當 ?0i 6 時， 1z 的最小值可取為 5。當 0i 較?。?～ 5） 時， 1z 可取 7～ 12。為了磨合均勻，主、從動齒輪的齒數(shù) 1z 、 2z 間應(yīng)避免有公約數(shù)；為了得到理想的齒面重疊系數(shù)，對于其齒數(shù)和，貨車應(yīng)不少于 40。 取 1 7z? ， 2 36z ? 。[7] ⑵ 節(jié)圓直徑的選擇 可根據(jù)從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩（見式 4式 45 并取兩者中較小的一個為計算依據(jù)）按經(jīng)驗公式選出： 32 2 jd TKd ?? ? ?36? 式中： d — 從動錐齒輪的節(jié)圓半徑， mm； 2dK— 直徑系數(shù)，取 16132 ～?dK； jT — 計算轉(zhuǎn)矩， Nm? 。 ? ?2 332 1 3 7 7 7 .1 1 2 0djd K T m m? ? ? ? ? ⑶ 齒輪端面模數(shù)的選擇 2d 選定后可按式 22 /zdm? 算出從動齒輪大端端面模數(shù)，并用下式校核： 3 jm TKm ?? ? ?37? 式中： mK — 模數(shù)系數(shù)，取 ? ～ ； 22/ 120 / 36 d z? ? ?； 33 0 .3 6 7 7 7 .1 3 .3mjm K T? ? ? ? ?。 ⑷ 齒面寬的選擇 汽車主減速器雙曲面齒輪的從動齒輪齒面寬 ? ?mmF 為： dF ? ? ?38? ? ?20. 15 5 0. 15 5 12 0 18 .6F d m m? ? ? ? ⑸ 雙曲面齒輪的偏移距 E 主動齒輪軸線相對于從動齒輪軸線的偏移距離稱為雙曲面齒輪的偏移距 E 。對于本設(shè)計的輕型貨車， E 值不應(yīng)超過從動齒輪節(jié)錐距 0A 的 40%，或接近于 2d 的20%。 ⑹ 中點螺旋角 β 弧齒錐齒輪副的中點螺旋角是相等的。汽車主減速器弧齒錐齒輪螺旋角的南京工程學院車輛工程系本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 平均螺旋角一般為 35176?！?40176。貨車選用較小的 β 值以保證較大的 εF，使運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音低。取 β=35176。 ⑺ 法向壓力角 α 法向壓力角大一些可以增加輪齒強度，減少齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)，也可以使齒輪運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音低。對于貨車弧齒錐齒輪， α一般選用 20176。 ⑻ 螺旋方向 從錐齒輪錐頂看，齒形從中心線上半部向左傾斜為左旋，向右傾斜為右旋。主、從動錐齒輪的螺旋方向是相反的。螺旋方向與錐齒輪的旋轉(zhuǎn)方向影響其所受軸 向力的方向。當變速器掛前進擋時，應(yīng)使主動齒輪的軸向力離開錐頂方向，這樣可以使主、從動齒輪有分離趨勢，防止輪齒卡死而損壞。 主減速器錐齒輪與雙曲面齒輪的強度計算 ⑴ 單位齒長圓周力 ? ?/Pp N mmF? ? ?39? 式中： P — 作用在齒輪上的圓周力， N； F — 從動齒輪的齒面寬， mm。 按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩 ? ?maxTe N mm? 計算時 p 為： ? ? ? ?3 3m a x110 19 8 1 10 16 8. 3 / 25 0 /120 18 .622gT e ip N m m N m mdF?? ??? ? ? ?? ? ?310? 式中： gi — 變速器傳動比，常取一檔及直接檔得； 1d — 主動齒輪節(jié)圓直徑， mm。 p 常用作估算齒輪的表面耐磨性，載貨汽車的許用單位齒長上的 圓周力? ? 25 0 /P N mm? 。在現(xiàn)代汽車設(shè)計中，由于材質(zhì)及制造質(zhì)量的提高，計算所得的 P 值有時高出 20%～ 25%。 ⑵ 輪齒的彎曲強度計算 主減速器錐齒輪與雙曲面齒輪輪齒的計算彎曲應(yīng)力為： ? ? ? ?? ? ? ?320232222 10 /2 10 89 1 1 0. 6 1. 11 18 .6 43 3. 3 0. 2946 5. 6 / 70 0 /J S mWWVT K K K N m mK F Z m JN m m N m m??? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ??? ? ? ??? ? ?311? 式中： JT — 計算轉(zhuǎn)矩， 2891 /JT N mm? ； 南京工程學院車輛工程系本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 14 0K — 超載系數(shù)； SK — 尺寸系數(shù)，當端面模數(shù) mm? ， 44 3 .3 0 .62 5 .4 2 5 .4S mK ???； mK — 載荷分配系數(shù)，當兩個齒輪均為跨置式支承時， ? ～否則取 ? ～ ，本設(shè)計取 ? ； VK — 質(zhì)量系數(shù)，對驅(qū)動橋齒輪可取 1VK? ； F 、 m 、 Z — 分別為計算齒輪的齒面寬（ mm） 、模數(shù)， 和齒數(shù)； J — 計算彎曲應(yīng)力的綜合系數(shù)，取 ? ； ? ?W? — 許用彎曲應(yīng)力，取 ? ? 270 0 /W N mm? ? 。 ⑶ 齒輪的接觸強度計算 圓錐齒輪與雙曲面齒輪齒面的接觸強度計算式為： ? ? ? ?31013222 10 2 1 1 10120 1 804 / 1750 /j S m fPjjVT K K K KCd K F JN mm N mm??? ? ? ? ????? ????? ? ? ? ?????? ? ?3 12? 式中： 1jT — 主動齒輪計算轉(zhuǎn)矩， Nm； PC — 材料的彈性系數(shù)，鋼制齒輪副取 1/2/mm； 1d — 主動齒輪節(jié)圓直徑， mm； SK — 尺寸系數(shù)，可取 1SK? ； fK — 表面質(zhì)量系數(shù)，可取 1fK? ； F — 齒面寬，取齒輪副中的較小值，一般為從動齒輪齒面寬， mm； J — 計算接觸應(yīng)力的綜合系數(shù)； j?????— 許用接觸應(yīng)力，按 jmT 計算時取 21 7 5 0 /j N mm?????? 。 主減速器錐齒輪的材料 驅(qū)動橋錐齒輪的工作條件是相當惡劣的，與傳動系其它齒輪相比，具有載荷大、作用時間長、變化多、有沖擊等特點。 因此，傳動系中的主減速器齒輪是個薄弱環(huán)節(jié)。主減速器錐齒輪的材料應(yīng)滿足如下的要求： a） 具有高的彎曲疲勞強度和表面接觸疲勞強度，齒面高的硬度以保證有高的耐磨性。 b） 齒輪芯部應(yīng)有適當?shù)捻g性以適應(yīng)沖擊載荷，避免在沖擊載荷下齒根折斷。 c） 鍛造性能、切削加工性能以及熱處理性能良好，熱處理后變形小或變形規(guī)律易控制。 南京工程學院車輛工程系本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 d） 選擇合金材料是，盡量少用含鎳、鉻呀的材料，而選用含錳、釩、硼、鈦、鉬、硅等元素的合金鋼。 汽車主減速器錐齒輪與差速器錐齒輪目前常用滲碳合金鋼制造，主要有20CrMnTi、 20MnVB、 20MnTiB、 22CrNiMo 和 16SiMn2WMoV。滲碳合金鋼的優(yōu)點是表面可得到含碳量較高的硬化層（一般碳的質(zhì)量分數(shù)為 %～ %），具有相當高的耐磨性和抗壓性，而芯部較軟，具有良好的韌性。因此，這類材料的彎曲強度、表面接觸強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，在承受很大壓力時可能產(chǎn)生塑性變形，如果滲碳層與芯部的含碳量相差過多，便會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。對齒面進行應(yīng)力噴丸處理，可提高 25%的齒輪壽命。對于滑動速度高的齒輪，可進行滲硫處理以提高耐磨性。 主減速器錐齒輪軸承的設(shè)計計算 錐齒輪在工作過程中，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。 主 動錐齒輪的節(jié)圓直徑為 11 3 .3 7 2 3 .1d m z? ? ? ? 因此，差表得，主 動錐齒輪上選用型號為 30205 的圓錐滾子軸承。 ⑴ 齒寬中點處的圓周力 F 22 mTF D＝ ? ?313? 式中： T— 作用在從動齒輪上的轉(zhuǎn)矩； Dm2— 從動齒輪齒寬中點處的分度圓直徑，由式（ 313）確定，即 2 2 2 2 sinmD D b ?? ? ?314? 式中： D2— 從動齒 輪大端分度圓直徑； D2＝ 120mm b2— 從動齒輪齒面寬； b2= γ2— 從動齒輪節(jié)錐角； γ2=73176。 將各參數(shù)代入式 (314)，有： 2 102mD mm? 南京工程學院車輛工程系本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 16 將各參數(shù)代入式 (313)，有： 1509FN? 對于弧齒錐齒輪副，作用在主、從動齒輪上的圓周力是相等的。 ⑵ 錐齒輪的軸向力 Faz和徑向力 Frz（主動錐齒輪）