【正文】 學本科 生 課程 設計 (論文 ) 第 25 頁 ② 在 Ⅰ Ⅰ 截面 抗彎截面系數(shù)為： 3 3 30 . 1 0 . 1 2 5 1 5 6 2 . 5W d m m? ? ? ? （ ） 抗扭截面系數(shù)為： 3 3 30 . 2 0 . 2 2 5 3 1 2 5TW d m m? ? ? ? （ ） 彎矩 M 及彎曲應力為： 2 0 2 9 2 5 . 3 5M N m m?? （ ） 2 0 2 9 2 5 .3 51 2 9 .8 71 5 6 2 .5b M M P aW? ? ? ? （ ） 扭矩 T 及扭轉切應力為： 32 3 4 7 1 0T N m m? ? ? 32 3 4 7 1 0 2 1 1 . 0 43125T TT M P aW? ?? ? ? （ ） 軸的材料為 20 r n iCMT ，由機械設計書中表 151 查得 1100b MPa? ? ，1 525 MPa?? ? ， 850s MPa? ? ， 1 390 MPa?? ? ， HBS = 56～ 62。 截面上由于軸肩而形成的理論應力集中系數(shù) ?? 及 ?? 按機械設計中附表 32 查取。因為 2 ?? ， 48 ?? ，經(jīng)插值后可查得 ??? ??? 又由機械設計書中附圖 31 可得軸的材料的敏性系數(shù)為 ?? ?? 故有效應力集中系數(shù)按 (1)中式 (附 34)為 1 ( 1 ) 1 0 . 8 2 ( 1 . 6 9 1 ) 1 . 5 7kq? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? （ ） 1 ( 1 ) 1 0 . 7 9 ( 1 . 3 8 1 ) 1 . 3 0kq? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? （ ） 由機械設計書中附圖 32 得尺寸系數(shù) ?? ? ； 由機械設計書中附圖 33 得扭轉尺寸系數(shù) ?? ? ； 軸按磨削加工，由機械設計書中附圖 34 得表面質量系數(shù)為 遼寧 科技大學本科 生 課程 設計 (論文 ) 第 26 頁 ?????? 軸未經(jīng)表面強化處理，即 1q?? ，則按 (1)中式 (312)及 (312a)得綜合系數(shù)值為 1 1 .5 7 11 1 1 .7 60 .8 5 0 .9 0kK ??????? ? ? ? ? ? ? （ ） 1 11 1 ??????? ? ? ? ? ? ? （ ） 又由 機械設計書 中 ? 31 及 ? 32 得特性系數(shù) ?? ? ，取 ?? ? ?? ? ，取 ?? ? 于是，計算安全系數(shù) caS 值，按式 (156)~(158)則得 1 525 . 76 12 9. 87 0. 1 0amS K????? ? ??? ? ?? ? ? ? （ ） 1 390 .04 211 .04 4 522amS K????? ? ??? ? ?? ? ? ? （ ） 2 2 2 22. 29 2. 67 1. 74 1. 52. 29 2. 67caSSSSSS?????? ? ? ??? （ ） 故可知其安全。 錐齒輪軸承的載荷 當錐齒輪齒面上所受的圓周力、軸向力和徑向力計算確定后，根 據(jù)主減速器齒輪軸承的布置尺寸，即可求出軸承所受的載荷。（圖 ）為單級主減速器的懸臂式支承的尺寸布置圖。 1) 滾動軸承的選擇 軸承為圓錐滾子軸承，型號為 30204。查得基本額定動載荷 350rC kN? ,，? ， ? 型號 30205， 基本額定徑向靜載荷 0 293rC kN? ? ， ? ， 額定工作壽命 10 10000hLh? 。 遼寧 科技大學本科 生 課程 設計 (論文 ) 第 27 頁 2）壽命驗算 設軸承所受的支反力合力為 1R ， 2R 由軸的校核可知 水平方向支反力為： 1 1 1 2 5 6 .4 2HRN? 2 2 4 0 0 .7 1HRN? 垂直方向支反力為： 1 2 2 5 1 . 5 1VRN? 2 8 9 3 .4 2VRN? 支反 力合力為： 2 2 2 21 1 1 1 1 2 5 6 . 4 2 2 2 5 1 . 5 1 1 1 4 7 8 . 9 7HVR R R N? ? ? ? ? （ ） 2 2 2 22 2 2 2 4 0 0 . 7 1 8 9 3 . 4 2 2 5 6 1 . 5 5HVR R R N? ? ? ? ? （ ） 派生軸向力： 11112 41 2 33 76 .712 2 RFNY? ? ?? （ ） 22227 78 .28 80 12 2 RY? ? ?? （ ） 則 126 7 7 . 2 2 3 3 7 6 . 7 1 4 0 5 3 . 9 3 8 6 8 . 2 1a d dF F N F N? ? ? ? ? ? 軸右移 2 軸承成為“緊軸承”， 1 軸承成為“松軸承” 緊軸承 21 6 7 7 . 2 2 3 3 7 6 . 7 1 4 0 5 3 . 9 3a a dF F F N? ? ? ? ? （ ） 松軸承 11 F N?? （ ） 查得 在中等沖擊情況下取 載荷系數(shù) ?pf 1 軸承： 116 7 7 .2 2 0 .0 6 0 .3 51 1 4 7 8 .2 2aF eR ? ? ? ? 則 1, 0XY?? （ ） 1 1 1( ) 1 .5 1 1 4 7 8 .2 2 1 7 2 1 7 .8 3paP f X R Y F N? ? ? ? ? （ ） 2 軸承： 2243 29 .93 6 727 78 .28aF eR ? ? ? ? 則 , ?? （ ） 2 2 2( ) 1 . 5 ( 0 . 4 2 5 6 1 . 2 8 1 . 4 4 0 5 3 . 9 3 ) 1 0 0 5 0 . 8 5paP f X R Y F N? ? ? ? ? ? ? ? （ ） 因為 21PP? ，所以按軸承 1 的受力大小驗算。 遼寧 科技大學本科 生 課程 設計 (論文 ) 第 28 頁 由 (1)中表 134 查得 溫度系數(shù) 1?tf ，對于滾子軸承，310??。 610 1060 tth fCL nP???? ???? （ ） 10631 0 1 2 6 8 0 06 0 1 8 0 1 7 2 1 7 . 8 37 2 8 5 0 0 . 6 2 h????? ??? ??? 由于 1 0 1 07 2 8 5 0 . 6 2 1 0 0 0 0hhL h L h? ? ?，故選 用的型號為 30204 和 30205 軸承安全可靠，是適用的。 表 項目 結果 行星齒輪齒數(shù) 1Z 可以取 11 半軸齒輪齒數(shù) 2Z 應不少于 49 模數(shù) ?m 齒面寬 0)~( AF ? =； mF 10? 取 9 齒工作高 ???? 4 mhg 5. 448 齒全高 1 3 5 8 ??? mh 壓力角 一般汽車， 0322 ?? ?? 軸交角 ?? ?90 節(jié)圓直徑 mZ?? ； m Z?? 節(jié)錐角 ? rc ta n211 ?? ZZ? ； 12 90 ?? ?? ? =? 節(jié)錐距 in2s in2 22110 ??? ?? ddA 周節(jié) ?? mt 遼寧 科技大學本科 生 課程 設計 (論文 ) 第 29 頁 齒頂高 ????? hhh g ； )(2122 ????????????????? mZZh 齒根高 7 4 8 11 ?????? hmh ； 8 22 ?????? hmh 徑向間隙 69 ????? mhhcg 齒根角 ?5 0 rc ta n011 ???? Ah? ； ? rc ta n022 ???? Ah? 面錐角 ?2101 ??? ??? ； ? ??? ??? 根錐角 ?111 ??? ??? R ； ? ??? ??? R 外圓直徑 o s211101 ????? ?hdd 6 7c o s2 22202 ????? ?hdd 理論弧齒厚 21 ??? sts ； a n)(2 212 ??????? mhhts ?? 齒側間隙 采用《格里森》制圓錐齒輪推薦的齒側間隙 B= 弦齒厚 213111 ???? Bdsss x ； 223222 ???? Bdsss x 弦齒高 o s1 12111 ???? dshh x ?； o s2 22222 ???? dshh x ? 錐齒輪的材料 驅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。它是傳動系中的薄弱環(huán)節(jié)。錐齒輪材料應滿足如下要求： 1)具有高的彎曲疲勞強度和表面接觸疲勞強度，齒面具有高的硬度以保證有高的耐磨性。 2)輪齒芯部應有適當?shù)捻g性以適應沖擊載荷，避免在沖擊載荷下齒根折斷。 3)鍛造性能、切削加工性能及熱 處理性能良好，熱處理后變形小或變形規(guī) 遼寧 科技大學本科 生 課程 設計 (論文 ) 第 30 頁 律易控制。 4)選擇合金材料時，盡量少用含鎳、鉻元素的材料，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目前常用滲碳合金鋼制造，主要有 20CrMnTi、 20MnVB、20MnTiB、 22CrNiMo和 16SiMn2WMoV等。 滲碳合金鋼的優(yōu)點是表面可得到含碳量較高的硬化層 (一般碳的質量分數(shù)為 ％～ 1． 2％ )，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，故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，如果滲透層與芯部的含碳量相差過多，便會引起表面硬化層剝落。 為改善新齒輪的磨合，防止其在運行初期出現(xiàn)早期的磨損、擦傷、膠合或咬死，錐齒輪在熱處理及精加工后，作厚度為 0． 005～ 0． 020mm的磷化處理或鍍銅、鍍錫處理。對齒面進行應力噴丸處理，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。滲硫后摩擦因數(shù)可顯著降低，即使?jié)櫥瑮l件較差，也能防止齒面擦傷、 咬死和膠合。 遼寧 科技大學本科 生 課程 設計 (論文 ) 第 31 頁 3 差速器設計 汽車在行駛過程中，左、右車輪在同一時間內所滾過的路程往往是不相等的，如轉彎時內側車輪行程比外側車輪短；左右兩輪胎內的氣壓不等、胎面磨損不均勻、兩車輪上的負荷不均勻而引起車輪滾動半徑不相等；左右兩輪接觸的路面條件不同，行