【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （ 34） 式中： aG —— 汽車(chē)滿載總重量， N； rG —— 所牽引的掛車(chē)的滿載總重量， N，但僅用于牽引車(chē)的計(jì)算； r —— 車(chē)輪的滾動(dòng)半徑， m； Rf —— 道路滾動(dòng)阻力系數(shù)，計(jì)算時(shí)對(duì)于轎車(chē)可取 Rf =～ ；對(duì)于載貨汽車(chē)可取 ～ ；對(duì)城越野汽車(chē)可取 ～ ； Hf —— 汽車(chē)正常使用時(shí)的平均爬坡能力系數(shù)，通常對(duì)轎車(chē)取 ；對(duì)載貨汽車(chē)和城市公共汽車(chē)取 ～ ；對(duì)長(zhǎng)途公共汽車(chē)取 ～ ；對(duì)越野汽車(chē)取～ ； pf —— 汽車(chē)或汽車(chē)列車(chē)的性能系數(shù)： ?????? ???m a x)(eTap T GGf (35) 當(dāng) 16)(m ax ??eTaT GG 時(shí)，取 0?pf LBi 、 LB? 、 n 、 maxeT 和等見(jiàn)式 (32)和式（ 33）下的說(shuō)明。 由參考文獻(xiàn) [1]得查得汽車(chē)總質(zhì)量 am 的計(jì)算方法： 乘用車(chē)的總質(zhì)量 am 是指裝 備齊全，并按規(guī)定裝滿客、貨時(shí)的整車(chē)質(zhì)量。 乘用車(chē)的總質(zhì)量 am 由整備質(zhì)量 0m 、乘員和駕駛員質(zhì)量以及乘員的行李質(zhì)量三部分組成。其中，乘員和駕駛員每人質(zhì)量按每人質(zhì)量按 65kg 計(jì)，于是 ： nnmm a ???? 650 該式中， n為包括駕駛員在內(nèi)的載客數(shù)； a為行李系數(shù)，可按 參考文獻(xiàn) [1]表 15提供的數(shù)據(jù)取用。 邁騰 的整車(chē)整備質(zhì)量為 1540Kg； 故 Kgm a 19155105651540 ?????? ； 即 KgG a 1 9 1 5 0101 9 1 5 ??? ； 由于是轎車(chē)， 所以 0?rG ； 由上 得： 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 10 ?rr ； 轎車(chē)選用 ~?Rf ，取 ?Rf ； 汽車(chē)正常使用時(shí)的平均爬坡能力系數(shù)，通常對(duì)轎車(chē)取 ?Hf ； 經(jīng)計(jì)算 )(m a x ???eTaT GG 則按 ?????? ???m a x)(eTap T GGf 計(jì)算得： 01 06 )(19 01ma x??????? ???eTap T GGf 把各參數(shù)代入式（ 34）中得到： )( )019150()()( ????? ??????? pHRLBLB rTajm fffni rGGT ? N m 主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇 主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)的選擇 對(duì)一單級(jí)主減速器，首先根據(jù) 0i 的大小選擇主減速器主、從動(dòng)齒輪的齒數(shù) 21,ZZ 。為了使磨合均勻， 21,ZZ 之間應(yīng)避免有公約數(shù)；為了得到理想的齒面重疊系數(shù)，其齒數(shù)之和對(duì)于載貨汽車(chē)應(yīng)不小于 40，對(duì)于轎車(chē)應(yīng)不小于 50。 斜 齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 由于齒輪轉(zhuǎn)速比較高，選用硬齒面。 先按輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再較核齒面接觸強(qiáng)度，其設(shè)計(jì)步驟如下： 先 選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力 ： 均選用 20CrMnTi 鋼滲碳淬火，硬度 56～ 62HRC。 由參考文獻(xiàn) [4]圖 532C 查得彎曲疲勞極限應(yīng)力 MPaFlin 430?? ； 由參考文獻(xiàn) [4]圖 533C 查得接觸疲勞極限應(yīng)力 MPaHlin 1500?? ； 按輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式參考文獻(xiàn) [4]中式（ 545b）知 : 3 21FPdFSn Z YKTm ??? （ 36） 1）確定輪齒的許用彎曲應(yīng)力 FP? 按參考文獻(xiàn) [4]（ 526）計(jì)算 兩齒輪的許用彎曲應(yīng)力 1FP? ， 2FP? （ MPa ）分別按下式確定 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 11 NF STFFP YS Ym inlim?? ? （ 37） 式中： limF? —— 試驗(yàn)齒輪齒根的彎曲疲勞極限，查參考文獻(xiàn) [4]圖 532； STY —— 試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)，本書(shū)采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)給定的 limF? 值計(jì)算時(shí)，2?STY ； NY —— 彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)，一般取 1?NY 。當(dāng)考慮齒輪工作在有限壽 命時(shí)，彎曲 疲勞許用應(yīng)力可以提高的系數(shù)，查參考文獻(xiàn) [4]圖 534； minFS —— 彎曲強(qiáng)度的最小安全系數(shù)。一般傳動(dòng)取 minFS =～ ；重要傳動(dòng)取minFS =～ ； 由上得： MPaFlin 430?? 取 2?STY ， 1?NY ， ?FS 把各參數(shù)代入式（ 37）中得 ： MP aYS Y NF STFFP 2430m i nl i m ????? ?? 2)計(jì)算小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩 1T ??T N m 3） 選取載荷系數(shù) K 因?yàn)槭切饼X輪傳動(dòng)，且加工精度為了 7級(jí)，故 K可選小些，取 K= 4）初步選定齒輪參數(shù) 取 231?Z , ????? ZiZ . 取 842 ?Z ， 5）齒寬系數(shù) d? 的選擇： d? 選大值時(shí)，可減小直徑，從而減小傳動(dòng)的中心距，并在一定程度上減輕包括箱體在內(nèi)的整個(gè)傳動(dòng)裝置的重量，但是卻增大了齒寬和軸向尺寸，增加了載荷分布的不均勻性。 d? 的推薦值為： 當(dāng)為軟齒面時(shí)，齒輪相對(duì)于軸承對(duì)稱(chēng)布置時(shí)， d? =～ ； 非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)， d? =～ ； 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 12 懸臂布置或開(kāi)式傳動(dòng)時(shí)， d? =～ 。 當(dāng)為硬齒面時(shí)，上述 d? 值相應(yīng)減小 50%。 取 d? =，并取 ??15? ； 得到 u=84/23=。 6）確定復(fù)合系數(shù) 因兩輪所選材料及熱處理相同，則 FP? 相同，故設(shè)計(jì)時(shí)按小齒輪的復(fù)合齒形系數(shù) 1FSY 代入即可。而 os23c os 3311 ???? ?ZZ V 由參考文獻(xiàn) [4]圖 538 查得 1FSY = 將上述參數(shù)代入式（ 36），得 mmZ YKTmFPdFSn 5632 3 23 211 ??? ??? ?? 按參考文獻(xiàn) [4]表 51 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，取 3?nm mm 則中心距 mmZZma n os2 )8423(3c os2 )( 21 ??? ????? ? 為了便于加工和校驗(yàn)，取中心距 a= )8423(32 )(c os 21 ?? ????? a ZZm n? 故得到 ??? 0 0 5 7 )9 6 5 5 r c c o s (? 7）計(jì)算其它幾何尺寸 mmZmd n 233c os 11 ???? ? mmZmd n 89 843c os 22 ???? ? mmdb d ???? ? 取 mmb 362 ? mmmmbb 46~41)10~5(21 ??? 取 451?b mm 校核齒面的接觸強(qiáng)度 由參考文獻(xiàn) [4]式（ 547）可知 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 13 uubdKTZ EH 1109 211 ??? （ 38） EZ 為彈性系數(shù)，當(dāng)齒輪都為鋼制， MPaZ E ? 代入公式（ 38）得 M P auubdKTZ EH 59 2211 ??? ??????? 齒面許用接觸應(yīng)力 HP? 按參考文獻(xiàn) [4]式（ 527）計(jì)算，因?yàn)橹鳒p速器為較重要傳動(dòng)，取最小安全系數(shù) ?HS ， 1?NZ ， 1?wZ ，則 MP aZZS wNHHHP inlim ????? ?? 因?yàn)?HPH ?? ? ，故接觸疲勞強(qiáng)度也足夠。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 14 主減速器齒輪參數(shù)表 表 31 主減速器斜齒輪的參數(shù)： 分度圓直徑 mmZmd n 4 3 4 6 5 ???? ? mmZmd n *3c o s/22 ??? ? 齒頂高 mmmhhh nanaa 3*21 ??? 齒頂圓直徑 mmmhZmd nanna os *11 ??? ? mmmhZmd nanna 89 os *22 ??? ? 齒根圓直徑 mmmchZmd nnannf )(2c os **11 ???? ? mmmchZmd nnannf )(2c os **22 ???? ? 全齒高 mmmchhhh nnanfa )2( ** ????? 端面齒厚 mmmSSntt os/2121 ??? ?? 端面齒距 mmmp nt 7 5 7 o s/ ?? ?? 法面齒距 mmmp nn 4 2 4 ?? ? 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 15 4. 差速器的設(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 錐齒輪式差速器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為錐齒輪 。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)輪滑轉(zhuǎn)時(shí)，可利用差速鎖使差速器不起差速作用。差速鎖在軍用汽車(chē)上應(yīng)用較 廣。 差速器結(jié)構(gòu)形式選擇對(duì)稱(chēng)式圓錐行星齒輪差速器。普通的對(duì)稱(chēng)式圓錐行星齒輪差速器由差速器左、右殼， 2 個(gè)半軸齒輪， 4 個(gè)行星齒輪 (少數(shù)汽車(chē)采用 3 個(gè)行星齒輪，小型、微型汽車(chē)多采用 2 個(gè)行星齒輪 )，行星齒輪軸 (不少裝 4 個(gè)行星齒輪的差逮器采用十字軸結(jié)構(gòu) )，半軸齒輪及行星齒輪墊片等組成。由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作平穩(wěn)、制造方便、用在公路汽車(chē)上也很可靠等優(yōu)點(diǎn)，最廣泛地用在轎車(chē)、客車(chē)和各種公路用載貨汽車(chē)上．有些越野汽車(chē)也采用了這種結(jié)構(gòu)，但用到越野汽車(chē)上需要采取防滑措施。例如加進(jìn)摩擦元件以增大其內(nèi)摩擦，提高其鎖緊系數(shù)；或加裝 可操縱的、能強(qiáng)制鎖住差速器的裝置 —— 差速鎖等。 普通錐齒輪式差速器齒輪設(shè)計(jì) 由于在差速器殼上裝著主減速器的從動(dòng)齒輪，所以在確定主減速器從動(dòng)尺寸時(shí)，應(yīng)考慮差速器的安裝。差速器殼的輪廓尺寸也受到主減速器從動(dòng)齒輪軸承支座及主動(dòng)齒輪導(dǎo)向軸承支座的限制。 差速器齒輪的基本參數(shù)的選擇 1）行星齒輪數(shù)目的選擇 轎車(chē)常用 2 個(gè)行星齒輪，載貨汽車(chē)和越野汽車(chē)多用 4 個(gè)行星齒輪，少數(shù)汽車(chē)采用 3個(gè)行星齒輪。在必要時(shí)轎車(chē)也可以采用 4 個(gè)行星齒輪的結(jié)構(gòu)。 由于所設(shè)計(jì)的是中級(jí)轎車(chē)，故優(yōu)先采用 2 個(gè)行星齒輪的結(jié)構(gòu)。但由于在采用 2 個(gè)行星齒輪的情況下，后續(xù)校核 過(guò)程中 會(huì) 出現(xiàn)強(qiáng)度校核不合格的情況，所以采用 4個(gè)行星齒輪的結(jié)構(gòu)。 2）行星齒輪球面半徑 BR 的確定 圓錐行星齒輪差速器的結(jié)構(gòu)尺寸，通常取決于行星齒輪背面的球面半徑 BR ，它就是行星齒輪的安裝尺寸，實(shí)際上也代表了差速器圓錐齒輪的節(jié)錐距，因此在一定程度上也表征了差速器的強(qiáng)度。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 16 球面半徑 BR 可按如下的經(jīng)驗(yàn)公式確定： mmTKRjBB 3? （ 41） 式中： BK —— 行星齒輪球面半徑系數(shù)， BR =~，對(duì)于有 4 個(gè)行星齒輪的轎車(chē)和公路載貨汽車(chē)取小值；對(duì)于有 2 個(gè)行星齒輪的轎車(chē)以及所有的越野汽車(chē)和礦用汽車(chē)取大值；取 BK =； jT —— 計(jì)算轉(zhuǎn)矩，取式（ 32） ，式（ 33）計(jì)算值的較小值， N m； 取 ??jT N m； mmmmTKR jBB 9 8 4