【導讀】本設計是對載貨汽車設計一個結構合理、工作性可靠的雙級主減速器。減速器是由兩級齒輪減速組成。與單級主減速器相比，在保證離地間隙相同時可得到。很大的傳動比，并且還擁有結構緊湊，噪聲小，使用壽命長等優(yōu)點。主減速器各個零件參數(shù)的設計和校核過程。主減速器是汽車傳動系中減小轉速、增大扭矩的主。要部件，它是依靠齒數(shù)少的錐齒輪帶動齒數(shù)多的錐齒輪。減速器還利用錐齒輪傳動以改變動力方向。統(tǒng)有較高的要求，而主減速器在傳動系統(tǒng)中起著非常重要的作用。所以設計新型的主減速器已成為了新的課題。根據(jù)主減速器的使用目的和要求的不同，其結構形式也有很大差異。式主減速器和雙級式主減速器。單級式主減速器應用于轎車和一般輕、中型載貨汽車。輪附近，實際上成為獨立部件，則稱輪邊減速器。生產(chǎn)成本也較低，不需要特殊的潤滑，工作穩(wěn)定性能好。但對嚙合精度很敏感。

　　

【正文】 0 9 4 .9 5 ??? = ， 所以軸承的使用壽命 ： 610?????????? ?QfCrfLpt = 63103 102781 ????????? ? ?? = 1010 s 10? ??hL =＞ hL39。 所以軸承 D 符合使用要求。 本章主要是對軸承的選取和對軸承的校核，通過齒輪的尺寸和與箱體的裝配關 34 系，合理的選擇軸承的大小。在這一張中最主要的是考慮到主減速器的裝配關系，能讓齒輪和軸合適的裝配到箱體中，并滿足一定的裝配要求。并對其所用的軸承進行強度校核是壽命計算，使其滿足此車的要求。 35 第 4 章 軸的設計 一級主動齒輪軸的機構設計 由上面所設計出來的 齒輪的大小和軸承的大小，裝配時所要求的間隙等，參照現(xiàn)有車型對軸進行結構設計，如圖 41，可得到主動一級主動齒輪的基本尺寸大小，并滿足其所要的要求。 圖 一級主動齒輪軸 其軸的各段的尺寸為： 第 1 段：主動 錐 齒輪，其齒寬為 50mm ，大端分度圓直徑為 110mm ，齒頂圓直徑為 ； 第 2 段：這段與軸承配合，其選用的軸承代號為 30316，其小徑為 80mm ，大徑為 140mm ，小徑寬度為 26mm ，其軸的直徑為 80mm ，寬度為 25mm ； 第 3 段：大端直徑為 80mm ，小端直徑為 60mm ； 第 4 段：軸直徑為 60mm ； 第 5 段：大端直徑為 70mm ，小端直徑為 60mm ，其 段的總長為 80mm ； 第 6 段：這段與軸承配合，其選用的軸承代號為 30314，其小徑為 70mm ，大徑 36 為 125mm ，小徑寬度為 24mm 。其軸的直徑為 70mm ，寬度為 21mm ； 第 7 段：花鍵軸，花鍵分度圓直徑為 58mm ，齒頂圓直徑為 62mm ，花鍵軸寬為62mm ； 第 8 段：螺栓軸，螺栓直徑為 M36。螺栓長度為 60mm 。 由計算可得主動錐齒輪的總長度為 260mm 。 中間軸的結構設計 對于 中間軸的結構，二級主動齒輪和中間軸加工成一體，其上面 還要有一個與一級從動錐齒輪的裝配凸臺，兩個支承軸承和相應要求的間隔。如圖 所示： 圖 中間軸的結構尺寸 其軸的各段尺寸為： 第 1 段：第一段與軸承想配合，軸承的小徑寬度為 42mm，小徑直徑為 80mm，其軸的直徑為 80mm，軸的寬度為 41mm； 第 2 段：這段為了滿足主減速器的殼體與零件之間的距離，其直徑設計為 92mm，寬度為 ； 37 第 3 段：二級主動齒輪，其它的結構尺寸為，齒寬為 132mm，分度圓直徑為 158mm， 齒頂圓為 176mm； 第 4 段 ：主要是為了使一級從動齒輪與二級主動齒輪之間有一定的距離，其設計尺寸為：周寬 22mm，軸的直徑為 100mm； 第 5 段：一級從動輪凸臺，與其從動錐齒輪配合，它的直徑與從動齒輪的與其配合部分的尺寸相同，及直徑為 186mm，軸寬為 38mm； 第 6 段：與從動錐齒輪用螺栓連接的圓盤，其尺寸大小與和從動齒輪與它配合的尺寸相同，及軸的直徑為 232mm，軸寬為 22mm； 第 7 段：作用是為了加工時方便和減小軸的質(zhì)量，其設計尺寸為軸寬為 ，軸的直徑 為 75mm； 第 8 段：與第 1 段一樣和相同的軸承配合，并保證零件間的間隙 ，其設計尺寸為軸寬為 59mm，軸的直徑為 80mm。 本章小結 通過設計的零件的結構大小，軸與箱體的配合，各零件之間的間隙等，設計出符合強度要求的軸。使其它能安全可靠的工作。 38 第 5 章 軸的校核 主動錐齒輪軸的校核 由第 3 章 可知， 齒輪上受到的轉矩為 mN? ， 齒輪的圓周力 NP ? ，軸向力 NA ? ，徑向力 NR ? ，并還知道兩軸承受 徑向 力和軸向力分別為 ?前R ， ?后R ； 0?前A ， NA ?后 。其軸承所受的軸向力與軸受到的軸向力是一對作用了與反作用力， 徑向力也是一對作用力與反作用了。 規(guī)定齒輪受的軸向力和徑向力為正，由圖 ，前、后軸承給軸的力的方向分別 后A?與圓錐齒輪受的力方向相反，則為負； 徑向力 前R? 為正， 后R? 為負。 后面花鍵軸和螺栓軸可以不用計算，其結果不受 多大 影響。 圖 主動錐齒輪軸受力圖 39 求出 水平面上的 彎矩 并 畫出彎矩圖： 80?? 后RM aV mN? = mN? （ ） 規(guī)定順時針方向為負，其齒輪受到的彎矩為正，后齒輪受到的彎矩為負，前齒輪受到的彎矩為正，如圖 所示： 圖 垂直 面上彎矩圖 求出 垂直 面上的彎矩并畫出彎矩圖： aRM = 80?后A mN? = mN? （ ） 根據(jù)上面的方向，彎矩圖如圖 所示： 40 圖 垂直面上彎矩圖 合成彎矩可得： 22 HRaV MMM ??后 = 22 3 6 8 0 ? = mN? （ ） 由上面的圖科知，在后軸承受力點上的彎矩最大，其彎矩為： 計算危險截面上的軸的直徑，軸的材料選擇 20CrMnTi，經(jīng)過調(diào)質(zhì)等處理，彎曲許用應力 MPab 90][ 1 ??? ，則： 31 ][ bMd?? ?后 = （ ） 由于截面處 軸的直徑為 80mm ， 最小處的直徑也大于 ，所以 校核成功 。 如圖 ，有第 3 章可知，從動錐齒輪受到的圓周力 NP ? ，軸向力NA ? ，徑向力 NR ? ； 主動圓柱齒輪受到的圓周力 ?2P ，軸向力 NA ? ，徑向力 NR ? ； 軸承 C 所受的 軸向力 0?CA ， 徑向力?CR N ；軸承 D 所受的軸向力 ?DA N ， 徑向力 NRD ? 。 41 圖 中間軸受力圖 求出水平面上的彎矩并畫出彎矩圖： ?? CAV RM 右 mmN? = mN? ）（左 2 6 2 ???? RRM DAV mmN? = mN? mmNRRM CBV ????? ) 9 7(右 = mN? mmNRM DBV ??? 2 6左 = mN? 規(guī)定順時針方向為負，其齒輪受到的彎矩為正，后齒輪受到的彎矩為負，前齒輪受到的彎矩為正，如圖 所示 ： 42 垂直面上彎矩圖 求出垂直面上的彎矩并畫出彎矩圖： 右AHM =0 mN? ）（左 2 6 2 ???? AAM DAH mmN? = mN? mmNAM BH ???? = mN ?? mmNAM BH ???? 2 62左 = mN ?? 根據(jù)規(guī)定的方向，如圖 所示： 圖 垂直面上的彎矩圖 由上圖可知，在 A 點的垂直面上的彎矩最大，最危險。這一點的合成彎矩得： 22 AHAVA MMM ?? = mN? （ ） 計算 危險截面上的軸的直徑，軸的材料選擇 20CrMnTi，經(jīng)過調(diào)質(zhì)等處理，彎曲許 用應力 MPab 90][ 1 ??? ，則： 31 ][ bAMd?? ? = 由于截面處軸的直徑為 186mm ，最小處的直徑也大于 ，所以校核成功。 43 通過本章對軸的校核，軸滿足其要求，對它所受的彎矩計算有更深的認識，對自己的計算水平 有一定的提高，對將來對軸的設計和校核積累了寶貴的經(jīng)驗。 結 論 通過所設計的載貨汽車的參數(shù)，對它的主減速器進行設計，通過對主傳動比的計算，知道所要設計主減速器的傳動比比較大。為了滿足 主減速器具有較大的主傳動比，并能使汽車的離地間隙增大，選擇設計成雙級的主減速器。通過載貨汽車的參數(shù)，合理分配一、二級嚙合齒輪的傳動比。通過經(jīng)驗公式對各個齒輪進行設計，并用強度公式進行校核，使其它滿足強度要求。通過對雙級主減速器設計，得到一個能滿足要求，并能平穩(wěn)安全的工作。 在此設計中有如下總結： 1. 如何合理的分配 好傳動比，對車輛的離地間隙有直接的影響，解決的方法主要是通過經(jīng)驗和參考現(xiàn)有車型分配好傳動比 ； 2. 通過對齒輪的設計 ，合理的選擇材料，并盡量減小質(zhì)量。對汽車的各方面的性能有一定是好處； 3. 在對齒輪和軸的設計完成后，對軸承的選擇要保證它的強度，并同時滿足零件的裝配； 4. 盡量使所設計的機構簡單，容易加工和維修。 44 致 謝 本設計在指導老師紀峻嶺的悉心的指導下完成的，在題目的選擇上，紀 老師力求理論聯(lián)系實際，本人所做的是載 貨汽車雙級主減速器的設計具有現(xiàn)實意義的題目，在整個設計過程中，紀老師耐心 指導，使得本設計在原有的基礎上有了明顯的提高。在紀 老師的嚴格要求和耐心教誨下，我的分析問題，解 決問題的能力都有了顯著的進步，為我走向工作崗位打下良好的基礎。紀 老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、堅持學習的精神和兢兢業(yè)業(yè)的工作作風是我永遠值得學習的典范。此外，在思想和生活上 紀老師也給了我大量的幫助，使我能安心的學習。在此，我對紀 老師表示最衷心的感謝和崇高的敬意 。 45 參考文獻 [1] 劉惟信主編 . 汽車設計 [M].北京 :清華大學出版社 ,2021 [2] 仙波正莊（日）．行星齒輪傳動及應用 [M]．北京：機 械工業(yè)出版社， 1998 [3] 陳家瑞主編 .汽車構造（下） [M]．北京 :人民交通出版社 .2021 [4] 殷 沈綿主編 .汽車底盤構造與檢修 [M].北京：機械工業(yè)出版社， 2021 [5] 吉林工業(yè)大學汽車教研室編 .汽車設計 [M].北京：機械工業(yè)出版社， 1981 [6] 《汽車工程手冊》編輯委員會 .汽車工程手冊 [M].北京：人民交通出版社 .2021 [7] 劉惟信主編 .汽車設計方法理論 [M].北京：機械工業(yè)出版社， 1992 [8] 彭文生等 .機械設計與機械原理指南 [M].華中理工大學出版社 .1998《汽車工程手冊 》編輯委員會 .汽車工程手冊 [M].北京：人民交通出版社 .2021 [9] 李仲生主編 .機械設計基礎（第 5 版） [M]．北京：機械工業(yè)出版社 ， 2021 [10] 林慕義 張福生主編 .車輛底盤構造與設計 [M].北京：冶金工業(yè)出版社，2021 [11] 成大先．機械設計手冊 [M]．北京：化學工業(yè)出版社， 2021 46 [12] 劉鴻文主編 .材料力學（第三版） [M]．北京：高等教育出版社， 1993 [13] 姚貴升主編 .汽車金屬材料應用手冊 [M].北京：北京理工大學出版社， 2021 [14] 玉鳳主編 .機械設計課程設計 [M].北京：機械工業(yè)出版社 [15] 機械設計手冊委員會編 .機械設計手冊第 3 卷 [M].北京：機械工業(yè)出版社，2021 [16] 機械設計手冊編委會 .機械設計手冊 減速器和變速器 [M].機械 工業(yè)出版社， 2021 [17] Detached we Eddy si Lations Over a si lified Landing dges ， A .L Travin[M].PR. Spalart. Journalfo 附錄 載貨汽車主減速器 在 能源 競爭激烈的 二十世紀七十 年代初，汽車業(yè)不得不將注意力越來越多地 定格在 改進產(chǎn)品的質(zhì)量 上 ，但仍然維持其價格盡可能低。在此之前 ， 吉凱恩車橋有限公司占據(jù) 最佳經(jīng)濟規(guī)模的優(yōu)勢， 在 價格 允許 范圍 內(nèi) 生產(chǎn)極具競爭力的不同類型車軸，使所有客戶的需求可以得到滿足。 但 由于汽車制造商并沒有 經(jīng)歷過 這樣一個非常注重燃油經(jīng)濟性 的時期 ，因此，對重量輕 的要求 ，這些標準車軸 似乎 可滿足所有條件，滿足各種各樣的應用。現(xiàn)在汽車制造商需要車軸設計和開發(fā)的具體應用。軸設計正變得越來越專業(yè)化，在性能的可靠性 方面， 客戶越來越多地提高自己的 期 望。出于這 個原因，他們 在找一個能提供各種車輛軸的公司。 然而自 二十世紀七十 年代以來，在幾乎所有其他 汽車行業(yè) 供應商的 技術里 ， GKN從根本上改變了它的辦法，以適應當前的條件， 他們在二十世紀八十年代和九十年代的生產(chǎn)目的是提供完整的輪軸安裝， 其中包括，剎車 、 所有的設計和整合 、 具體的汽 47 車設計， 以及 為專業(yè)市場特別 設計的 。 現(xiàn)在的重點是合理化的材料，方法和內(nèi)容?？偟母母锸潜匾?， 對于 復雜性 很大的現(xiàn)代汽車， 考慮 總體效率