【導(dǎo)讀】汽車主減速器是汽車傳動(dòng)中的最重要的部件之一。它能夠?qū)⑷f(wàn)向傳動(dòng)裝置產(chǎn)來(lái)的發(fā)。動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩傳給驅(qū)動(dòng)車輪，以實(shí)現(xiàn)降速增扭。本次設(shè)計(jì)的是有關(guān)十米高一級(jí)客車后橋主減速器設(shè)計(jì)總成。并要使其具有通過(guò)性。本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括有：方案選擇，結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與改進(jìn)。以及軸承的選用與校核。并且在設(shè)計(jì)過(guò)程中，描述了主減速器的組成和差速器的差速原。比，并對(duì)其中重要的齒輪進(jìn)行齒面接觸和齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度的校核。簡(jiǎn)單且滿足要求。

　　

【正文】 半，即 rd≈,=57mm （其中 d2,為半軸齒輪齒面寬中點(diǎn)處的直徑，d2,=） ； [ζc] 支承面允許擠壓應(yīng)力取 98MPa 。 計(jì)算得： d= 。 (行星齒輪軸直徑 d 與行星齒輪安裝孔 ψ 相等 ) 行星齒輪在軸上的支承長(zhǎng)度 L L== () 蘭州工業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 圖 10 差速器行星齒輪安裝孔直徑及其深度 行星齒輪齒數(shù) Z1=11 ，半軸齒輪齒數(shù) Z2=22 ，模數(shù) m= 齒面寬 b2=(～ )A0=30mm ； 齒工作高 hg== ； 壓力角 α=25176。 ， 軸交角 Σ=90176。； 節(jié)圓直徑 d1=mZ1= ,d2=mZ2= ； 節(jié)錐角 γ1=26176。33′54″ γ2=63176。26′5″ ； 節(jié)錐距 A0= ,周節(jié) t== ； 齒頂高 h1,=hgh2,= ,h2， =｛ +｝ m= ； 齒根高 h1″= h1,= , h2″= h2， = ； 徑向間隙 c=h hg=+= ； 齒根角 δ1=arctan=3176。18′16″ ， δ2= arctan=5176。52′3″ ； 面錐角 γ01=γ1+δ2=32176。25′57″ ， γ02=γ2+δ1=66176。44′21″ ； 根錐角 γR1=γ1δ1=23176。15′58″ , γR2=γ2δ2=57176。34′2″ ； 外圓直徑 d01= d2+2 h1,cosγ1= ； d02= d2+2 h2,cosγ2= ； 節(jié)錐頂點(diǎn)至齒輪外緣距離 X01= h1,sinγ1= 蘭州工業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 X02= — h2,sinγ2= ； 齒側(cè)間隙 B= 。 差速器齒輪的尺寸受結(jié)構(gòu) 限制，而且承受的載荷較大，它不像主減速器齒輪那樣經(jīng)常處于嚙合傳動(dòng)狀態(tài)，只有當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎或左、右輪行駛不同的路程時(shí)，或一側(cè)車輪打滑而滑轉(zhuǎn)時(shí)，差速器齒輪才能有嚙合傳動(dòng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因此，對(duì)于差速器齒輪，主要應(yīng)進(jìn)彎曲強(qiáng)度計(jì)算。 322 102 ?? Jndmbk kkTvmscw? () 式中： n 為行星齒輪數(shù)， n=4 ； J 為綜合系數(shù)， 計(jì)算得： ζw=﹝ ζw﹞ =980MPa 當(dāng) T0=min﹝ Tce， Tcs﹞ 時(shí) ﹝ ζw﹞ =980MPa 蘭州工業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 9 驅(qū)動(dòng)橋半軸設(shè)計(jì) 全浮式半軸計(jì)算載荷可按車輪附著力距 Mψ 計(jì)算，即 Mψ=m2′G2rrθ () 式中： G2驅(qū)動(dòng)橋的最大靜載荷， G2=9500=93100N ； rr車輪滾動(dòng)半徑， rr= ； m2′負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)， m2′= ； θ附著系數(shù)， θ= ； 計(jì)算得： Mψ=103 。 全浮式半軸桿部直徑設(shè)計(jì) 全浮式半軸桿部直徑可按下式初步選取 3 υMKd? () 式中： d半軸干部直徑（ mm） ； Mψ半軸計(jì)算轉(zhuǎn)矩（ ） , Mψ=103 ； k直徑系數(shù)，取 ～ 。 計(jì)算得： d=～ ，取 58mm 。 半軸桿部設(shè)計(jì)其他要求 1）半軸的桿部直徑應(yīng)小于或等于半軸花鍵的低徑，以便使半軸各部分基本達(dá)到等強(qiáng) 蘭州工業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 度。 2）半軸的破壞形式大多是扭轉(zhuǎn)疲勞損壞，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量增大各過(guò)渡部分的圓角半徑，尤其是凸緣與桿部、花鍵與桿部的過(guò)渡部分，以減小應(yīng)力集中。 3）當(dāng)桿部較粗而且外端凸緣也較大時(shí)，可采用兩端用花鍵連接的結(jié)構(gòu)。 4）設(shè)計(jì)全浮式桿部的強(qiáng)度儲(chǔ)備應(yīng)低于驅(qū)動(dòng)橋其他 傳力零件的強(qiáng)度儲(chǔ)備，使半軸起一個(gè)“熔絲”的作用。 半軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 316dM? Φτ ? () 式中： M車輪附著力距，取 103 ； d半軸直徑，取 58mm 。 計(jì)算得： η=527MPa[η]=490MPa～ 588MPa 符合強(qiáng)度要求 。 半軸花鍵的剪切應(yīng)力 對(duì)于驅(qū)動(dòng)車輪來(lái)說(shuō)，當(dāng)按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 Temax及傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比 iT1計(jì)算所得的縱向力小于按最大附著力計(jì)算所決定的縱向力時(shí)，應(yīng)按下式計(jì)算，即 rTTe r iT ?? 1m a x2R2L X=X ? 式中：ξ 差速器的轉(zhuǎn)矩分配系數(shù) ,取 ； 蘭州工業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 Temax發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩（ ） ,取 ； iTL傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比，即變速器一檔的傳動(dòng)比與主減速器的傳動(dòng)比的乘積 ， iTL== ； η汽車傳動(dòng)系效率，取 ； rr輪胎的滾動(dòng)半徑，取 。 計(jì)算得 X2L=X2R= 。 )4(10 3ABps dDbZLT ??? ?τ () 式中： T半軸承受的最大轉(zhuǎn)矩（ ） ,T=X2Lrr=X2Rrr= ； Z花鍵齒數(shù)，取 24 ； LP花鍵工作長(zhǎng)度（ mm） ,取 120mm ； b花鍵齒寬（ mm） ,取 ； DB半軸花鍵（軸）外徑（ mm） ,取 ； dA 相配花鍵孔內(nèi)徑（ mm） ,取 ； ? 載荷分布的不均勻系數(shù)，可取為 。 計(jì)算得： ηs=[ηs]= ，符合強(qiáng)度要求。 半軸花鍵的擠壓應(yīng)力 2/)(4)(10 3ABABpc dDdDZLT ?? ?? ?? () 計(jì)算得： ζc=[ζc]=196MPa ，符合強(qiáng)度要求。 蘭州工業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 結(jié) 論 隨著石油資源的日益匱乏，人們對(duì)汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性的要求越來(lái)越高。主減速器作為汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)重要部分，其傳動(dòng)比的選擇對(duì)汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性的影響很大。要選擇適合的主減速器傳動(dòng)比以便 在滿足汽車動(dòng)力性的前提下同時(shí)具有較好的燃油經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)采用雙曲面錐齒輪的主減速器可以使主動(dòng)錐齒輪相對(duì)從動(dòng)錐齒輪產(chǎn)生一定的偏移距，提高汽車的最小離地間隙和幾何通過(guò)性。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了機(jī)械制圖、機(jī)械原理、汽車構(gòu)造、汽車?yán)碚?、汽車設(shè)計(jì)及生產(chǎn)制造等方面的基本理論和專業(yè)知識(shí)，從理論上到實(shí)踐上了解各種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，同時(shí)也體現(xiàn)了我對(duì)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)的程度。在這次設(shè)計(jì)中，首先的收獲是查閱資料的能力。到圖書館借書、到網(wǎng)上搜索資料、到閱覽室查閱期刊雜志，在大量的文字中找到我們需要的，并加以分析很整理，再把它融入到自 己的設(shè)計(jì)中去。其次就是動(dòng)手能力了。在設(shè)計(jì)主動(dòng)錐齒輪軸時(shí)遇到不少困難。特別是選擇軸的軸承時(shí)，我根據(jù)通過(guò)比較相同裝配質(zhì)量的汽車的 后橋主動(dòng)錐齒輪前內(nèi)軸承 和 后橋主錐齒輪導(dǎo)向 先初選軸承，在利用理論力學(xué)的知識(shí)求出軸在軸承處得支反力，再運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)中軸承壽命計(jì)算的方法校核出初選軸承的是否符合壽命要求。 這次的設(shè)計(jì)是對(duì)四年所學(xué)過(guò)的知識(shí)的一個(gè)復(fù)習(xí)，包括汽車構(gòu)造、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖等等。很多知識(shí)以前只是停留在理論上的認(rèn)識(shí)，現(xiàn)在我們把理論運(yùn)用到實(shí)踐中去了，又有了更為深刻的認(rèn)識(shí)。任何的事情都不可能達(dá)到完美，我們的設(shè)計(jì)更是這樣的。 通過(guò)反復(fù)的演算、修改、優(yōu)化才能使我們的結(jié)果趨于合理，才會(huì)使圖形效果更理想。 通過(guò)這次設(shè)計(jì)，對(duì)這四年的學(xué)習(xí)做了一個(gè)總結(jié)，對(duì)自己也做了一個(gè)總結(jié)。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)給我最大的感受就是結(jié)果不是最重要的，我們享受的是一個(gè)努力的過(guò)程和認(rèn)真的態(tài)度。 蘭州工業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 致 謝 經(jīng)過(guò)了這段時(shí)間，在 王珺 老師的精心指導(dǎo)下，同時(shí)也由于自己堅(jiān)持不懈的努力，我圓滿的完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。 在此，我首先要感謝的是，我的指導(dǎo)老師： 王珺 老師，老師在一線設(shè)計(jì)工作積累的豐富經(jīng)驗(yàn)對(duì)我設(shè)計(jì)中提供的很大的幫助，在設(shè)計(jì)過(guò)程中老師在細(xì)節(jié)和經(jīng)驗(yàn)上給我很多建議。在一 個(gè)月的接觸中，我感覺他不僅是一位知識(shí)淵博工作認(rèn)真打的好老師，同時(shí)也是一位值得信賴的朋友。 同時(shí)我還要感謝車輛教研室的所有老師，對(duì)我的設(shè)計(jì)提出了很多寶貴的建議。 蘭州工業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 參考文獻(xiàn) [1] 王望予 .汽車設(shè)計(jì)（第 4版） [M].機(jī)械工業(yè)出版社， 2020： 137168 [2] 劉惟信 .汽車設(shè)計(jì) [M].清華大學(xué)出版社， 2020： 292299 [3] 劉海江、于信匯、沈斌編著 .汽車齒輪 [M].同濟(jì)大學(xué)出版社， 1997： 6890 [4] 顧柏良等譯 .BOSCH汽車工程手冊(cè) [M].北京 理工大學(xué)出版社， 2020： 1022 [5] 劉惟信編著 .汽車設(shè)計(jì)叢書 驅(qū)動(dòng)橋 [M] .清華大學(xué)出版社， 2020： 89120 [6] 陳家瑞 .汽車構(gòu)造 [M].機(jī)械工業(yè)出版社， 2020： 160190 [7] Jerry Kinsey. 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