【導讀】主減速器主、從動錐齒輪的支承方案……………………D2和端面模數(shù)ms……………………齒輪軸齒面載荷與強度校核………………………6發(fā)電機的選擇……………………發(fā)動機最大轉矩maxeT及相應轉速……………

　　

【正文】 第 28 頁 軸未經表面強化處理，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 1 . 3 0 11 1 1 . 3 40 . 9 1 0 . 9 0kK ??????? ? ? ? ? ? ? （ ） 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 2 . 2 91 . 7 6 1 2 9 . 8 7 0 . 1 0amS K????? ? ??? ? ?? ? ? ? （ ） 1 390 .04 211 .04 S K????? ? ??? ? ?? ? ? ? （ ） 2 2 2 22 . 2 9 2 . 6 7 1 . 7 4 1 . 52 . 2 9 2 . 6 7caSSSSSS?????? ? ? ??? （ ） 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? 。 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 鞍山科技大學 本科生 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 29 頁 水平方向支反力為： 1 ? 2 2 4 0 0 .7 1HRN? 垂直方向支反力為： 1 ? 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： 1111 2 4 1 9 .2 2 3 3 7 6 .7 12 2 1 .7d RFNY? ? ?? （ ） 2222 7 7 8 . 2 8 8 0 0 . 2 12 2 1 . 6d 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 21 677 .22 337 1 405 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( ) 11 47 2 17 21 3paP f XR Y F N? ? ? ? ? （ ） 2 軸承： 224 3 2 9 . 9 31 . 5 6 0 . 3 72 7 7 8 . 2 8aF 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。 由 (1)中表 134 查得 溫度系數(shù) 1?tf ，對于滾子軸承， 310?? 。 鞍山科技大學 本科生 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 30 頁 610 1060 tth fCL nP???? ???? （ ） 106310 1 26 80 060 18 0 17 21 7. 83 h????? ??? ??? 由于 10 10000hhL 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? 齒工作高 ???? 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?? ； 22166 .84d m Z?? 節(jié)錐角 ? rc ta n211 ?? ZZ? ； 12 90 ?? ?? ? =? 節(jié)錐距 in2s in2 22110 ??? ?? ddA 周節(jié) 6 9 4 1 ?? mt 鞍山科技大學 本科生 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 31 頁 齒 頂高 ????? hhh g ； )(2122 ????????????????? mZZh 齒根高 11 ?????? hmh ； 22 ?????? hmh 徑向間隙 ????? mhhcg 齒根角 ? rc ta n011 ???? Ah? ； ? rc ta n022 ???? Ah? 面錐角 ? ??? ??? ； ? ??? ??? 根錐角 ? ??? ??? R ； ? ??? ??? R 外圓直徑 o s211101 ????? ?hdd 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； 26 223222 ???? Bdsss x 弦齒高 os1 12111 ???? dshh x ?； os2 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)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、 鞍山科技大學 本科生 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 32 頁 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。 3 差速器設計 鞍山科技大學 本科生 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 33 頁 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，行駛阻力不等等。這樣，如果驅動橋的左、右車輪剛性連接，則不論轉彎行駛或直線行駛，均會引起車輪在路面上的滑移或滑轉，一方面會加劇輪胎磨損、功率和燃料消耗，另一方面會使轉向沉重，通過性和操縱穩(wěn)定性變壞。為此，在驅動橋的左、右車輪間都裝有輪間差速器。在多橋驅動的汽車上還常裝有軸間差速器，以提高通過性，同時避免 在驅動橋間產生功率循環(huán)及由此引起的附加載荷、傳動系零件損壞、輪胎磨損和燃料消耗等。 差速器用來在兩輸出軸間分配轉矩，并保證兩輸出軸有可能以不同角速度轉動。差速器按其結構特征可分為齒輪式、凸輪式、蝸輪式和牙嵌自由輪式等多種形式。 差速器齒輪主要參數(shù)選擇 1．行星齒輪數(shù) n 行星齒輪數(shù) n需根據(jù)承載情況來選擇。通常情況下，轎車： n=2；貨車或越野車： n=4。 2．行星齒輪球面半徑 Rb 牙嵌式自由輪差速器 行星齒輪球面半徑 Rb 反映了差速器錐齒輪節(jié)錐距的大小和承載能力，可根據(jù)經 驗公式來確定 33 ?? bbb TkR = （ ） 式中， Kb為行星齒輪球面半徑系數(shù)， Kb =2． 5～ 3． 0，對于有四個行星齒輪的轎車和公路用貨車取小值，對于有兩個行星齒輪的轎車及四個行星齒輪的越野車和礦用車取大值； Td—— 為差速器計算轉矩 (N m)， Td=min[Tce,Tcs]: Rb 為球面半徑(mm)。 行星齒輪節(jié)錐距 A0為 ? ? ????? bRA () 所以可以初 取 0 30A? 鞍山科技大學 本科生 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 34 頁 3．行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù) Z Z2 為了使輪齒有較高的強度，希望取較大的模數(shù)，但尺寸會增大，于是又要求行星齒輪的齒數(shù) Z1應取少些，但 Z1一般不少于 10。半軸齒輪齒數(shù) Z2在 14～ 25選用。大多數(shù)汽車的半軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比 Z2／ Z1在 1． 5～ 2． 0的范圍內。 為使兩個或四個行星齒輪能同時與兩個半軸齒輪嚙合，兩半軸齒輪齒數(shù)和必須能被行星齒輪數(shù)整除，否則差速齒輪不能裝配。 取 Z2==12 γ 2及模數(shù) m 行星齒輪和半軸齒輪節(jié)錐角γ γ 2分別為 112221a r c ta n 2 6 5 7a r c ta n 6 3 4 3zzzz?????????????????? （ ） 錐齒輪大端端面模數(shù) m為 i n2s i n2 22 011 0 ??? ?? zAzAm 取 3 （ ） 5．壓力角 ? 汽車差速齒輪大都采用壓力角為 39。3022? 、齒高系數(shù)為 的齒形。某些重型貨車和礦用車采用 ?25 壓力角，以提高齒輪 強度。 6．行星齒輪軸直徑 d 及支承長度 L 行星齒輪軸直 d(mm) ? ? 33 dTd nr??? = 3 ???? ? () 式中， 0T 為差速器傳遞的轉矩 (N m)，