【正文】 2。sin2????hdhd??? ； 21 理論弧齒厚 mahhtSSts???????tan)(2。2102139。1101 c os2 。 19 外圓直徑 239。 ?????? ???? RR 176。 ；176。 ； 17 面錐角 12022101 。7 8 hmhhmh ???? ； 15 徑向間隙 0 5 8 ???? mhhcg 16 齒根角 oo AhAh 2211 a rc t a n。39。2239。13 7 3 。239。d2=mz2 ； 82 10 節(jié)錐角 。3022o 22176。通常取 ??L ＝ ? ＝ mm 表 差速器齒輪的幾何參數(shù)的計算 [5] 序號 項目 計算公式 結(jié)果 1 行星齒輪齒數(shù) z1 ,10? 應(yīng)盡量取小值 11 2 半軸齒輪齒數(shù) z2=14~25,且需滿足式 (414) 20 3 模數(shù) m 4 齒面寬 F=(~)A0。? ； [ c? ]——支承面的許用擠壓應(yīng)力，取為 98MPa。 dl?， 39。 30′ 的壓力角，齒高系數(shù)取 行星齒輪安裝孔直徑 ? 及其深度 L 的確定 [1] ][ 1030????? lnTc?? (47) ＝ mm 式 中： T0——差速器傳遞的轉(zhuǎn)矩， 3252 N 的少，故可用較大的模數(shù)以提高齒輪的強(qiáng)度。 30′ ，的壓力角，齒高系數(shù)為 ，最少齒數(shù)可減至 10，并且在小齒輪 (行星齒輪 )齒頂不變尖的條件下還可由切向修正加大半軸齒輪齒厚，從而使行星齒輪與半軸齒輪趨于等強(qiáng)度。 壓力角，這時齒高系數(shù)為 1，而最少齒數(shù)是 13。 并且 10 41F m mm?? 考慮到齒輪強(qiáng)度要求取 12mm。 (44) 式中： z z2——行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù)。 因此 半軸齒輪的齒數(shù)選 z２ 用 20 差速器圓錐齒輪模數(shù)及半軸齒輪節(jié)圓直徑的初步確定 [1] 先初步求出行星齒輪和半軸齒輪的節(jié)錐角 1? 、 2? ： )/arctan( 211 zz?? ＝ )20/11arctan( ＝ 176。半軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比多在 ～ 2 范圍內(nèi)。 按上式可以計算出行星齒輪球面半徑 RB 為 mm RB 確定后，即可根據(jù)下式預(yù)選其節(jié)錐距： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 29 A0=(～ ) RB (42) 本次 設(shè)計 中我們 選用較大值 行星 齒輪與半軸齒輪齒數(shù)的選擇 [1] 為了得到較大的模數(shù)從而使齒輪有較高的強(qiáng)度，應(yīng)使行星齒輪的齒數(shù)盡量少，但一般不應(yīng)少于 10。m，取 3252 N此設(shè)計采用 2 個行星齒輪． 行星齒輪球面半徑 RB(mm)的確定 [1] 圓錐行星齒輪差速器的尺寸通常決定于行星齒輪背面的球面半徑 RB，它就是行星齒輪的安裝尺寸，實際上代替了差速器圓錐齒輪的節(jié)錐距，在一定程度上表征了差速器的強(qiáng)度。 5—半軸齒輪 ； 6—行星齒輪 ； 8—軸架 ； 9—長軸 。 如圖 所示。 圖 普通差速器的工作原理圖 本設(shè)計采用 自鎖 對稱式圓錐行星齒輪差速器。最終不僅導(dǎo)致輪胎過早磨損，無益地消耗功率和燃料及使驅(qū)動車輪軸超載等，還會因為不能按所要求的瞬時中心轉(zhuǎn)向而使操作性變壞。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 27 第 4 章 差速器 設(shè)計 汽車行駛學(xué)的要求和實際的車輪、道路及其相關(guān)關(guān)系表明：汽車在行駛過程中左右車輪在同一時間內(nèi)所滾過的行程常常是不相等的。 再次，我們對主減速器錐齒輪軸承進(jìn)行校核，算出了錐齒輪軸承軸向 力和徑向力，確定了軸徑，并計算了軸承上的載荷，算出了軸承的使用壽命，證明本次設(shè)計所選擇的軸承型號是符合并滿足所給條件的。 其次，我們進(jìn)行了主減速器基本參數(shù)的選擇，主要通過主減速比，我們計算出 最低檔傳動 、車輪打滑以及正常工作式的齒輪的計算載荷，并且根據(jù)這些計算載荷，我們選擇確定了主減速器齒輪的基本參數(shù)，并將齒輪的參數(shù)制定了表格用于參考。為了消除由于左右車輪在運動學(xué)上的不協(xié)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 26 調(diào)而產(chǎn)生的這些弊病，汽車左右驅(qū)動輪間都裝有差速器，后者保證了汽車驅(qū)動橋兩側(cè)車輪在行程不等時具有以不同速度旋轉(zhuǎn)的特性，從而滿足了汽車行駛運動學(xué)要求 [2]。這不僅會使輪胎過早 磨損、無益地消耗功率和燃料及使驅(qū)動車輪軸超載等，還會因為不能按所要求的瞬時中心轉(zhuǎn)向而使操縱性變壞。另外，即使汽車作直線行駛，也會由于左右車輪在同一時間內(nèi)所滾過的路面垂向波形的不同，或由于左右車輪輪胎氣壓、輪胎負(fù)荷、胎面磨損程度的不同以及制造誤差等因素引起左右車輪外徑不同或滾動半徑不相等而要求車輪行程不等。 根據(jù)汽車行駛運動學(xué)的要求和實際的車輪、道路以及它們之間的相互關(guān)系表 明：汽車在行駛過程中左右車輪在同一時間內(nèi)所滾過的行程往往是有差別的。 為了防止因溫度升高而使主減速器殼和橋殼內(nèi)部壓力增高所引起的謂油，應(yīng)在主減速器殼上或橋殼上裝置通氣塞，后者應(yīng)避開油濺所及之處。這樣不但可使軸承得到良好的潤滑、散熱和清洗，而且可以保護(hù)前端的油封不被損壞。 主減速器的潤滑 主減速器及差速器的齒輪、軸承以及其他摩擦表面均需潤滑，其中尤其應(yīng)注意主減速器主動錐齒輪的前軸承的潤滑，因為其潤堵不能靠潤滑油的飛濺來實現(xiàn)。滲硫處理時的溫度低，故不會引起齒輪變形。 對齒面進(jìn)行噴丸處理有可能提高壽命達(dá) 25%。所以此設(shè)計中的滲碳層深度為 由于新齒輪潤滑不良，為了防止齒輪在運行初期產(chǎn)生膠合、咬死或擦傷，防止早期磨損，圓錐齒輪與雙曲面齒輪副 (或僅大齒輪 )在熱處理及精加工 (如磨齒或配對研磨 )后均予以厚度為 ～ ～ 的磷化處理或鍍銅、鍍錫。 用滲碳合金鋼制造齒輪，經(jīng)滲碳、淬火、回火后，輪齒表面硬度可高達(dá) HRC58～64，而芯部硬度較低，當(dāng)端面模數(shù) m8 時為 HRC29～ 45，當(dāng) m8 時為 HRC32～ 45。 汽車主減速器和差速器圓錐齒輪與雙曲面齒輪目前均用滲碳合金鋼制造。據(jù)此對驅(qū)動橋齒輪的材料及熱處理應(yīng)有以下要求： [1] (1)具有高的彎曲疲勞強(qiáng)度和表面接觸疲勞強(qiáng)度以及較好的齒面耐磨性，故齒表面應(yīng)有高的硬度； (2)輪齒芯部應(yīng)有適當(dāng)?shù)捻g性以適應(yīng)沖擊載荷，避免在沖擊載荷下輪齒根部折斷； (3)鋼材的鍛造、切削與熱處理等加工性能良好，熱處理變形小或變形規(guī)律性易控制，以提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少制造 成本并降低廢品率； (4)選擇齒輪材料的合金元素時要適應(yīng)我國的情況。 主減速器齒 輪的材料及熱處理 汽車驅(qū)動橋主減速器的工作相當(dāng)繁重，與傳動系其他齒輪比較，它具有載荷大、作用時間長、載荷變化多、帶沖擊等特點。根據(jù)車型此設(shè)計選用 30 萬 km[1] 所以 hL =6000 h。c=190mm 則較遠(yuǎn)處軸承的當(dāng)量載荷 Q1= YAXR? 其中對于單列圓錐滾子軸承，當(dāng) RA e 時， X=1； Y=0 當(dāng) RA e 時， X=； Y 值及判斷參數(shù) e 參考軸承手冊或產(chǎn)品樣本 此設(shè)計中 RA = e= ? = 時， X=； Y= 所以 Q= N 此時對于 31306 型軸承，由文獻(xiàn) [13]可查的它的額定動載荷 c=，則 軸承的壽命 ?)(6010 6 Qf cfnLpth ? =21115h (325) 式中： tf —— 溫度系數(shù)，取 pf —— 載荷系數(shù)，對于車輛，可取 pf =，此設(shè)計取 ? —— 壽命指數(shù)，滾子軸承取 10/3 n—— 軸承的計算轉(zhuǎn)速：ramrvn ? =? 50/ = r/min r —— 輪胎的滾動半徑 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 24 amv —— 汽車的平均行駛速度， km/h；對于轎車取為 5055km/h；對于載貨汽車和公共汽車可取為 3035km/h 同理 ， 較近處軸承選用 32021型，它的當(dāng)量載荷 Q2= AR = N，額定動 c= 此時此軸承的壽命 hL =40760h。 錐齒輪軸承 載荷 的計算 較遠(yuǎn)處軸承的載荷 [8,11]： 徑向力： 2121 )()(1 maZRZA dFbFbFaR ??? (323) = N 軸向力： AA= azF = N 較近處軸承的載荷 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 23 徑向力： 2121 )()(1 maZRZB dFcFcFaR ??? (324) = N 軸向力： AB=0 式 (223)(224)中： a=145mm。 由裝配關(guān)系可以得出最小直徑的位置是安裝導(dǎo)向軸承的，所以確定導(dǎo)向軸承的型號為 31306 的圓錐滾子軸承。 由材料力學(xué)可知，軸受轉(zhuǎn)矩作用時，其強(qiáng)度條件為 可以推出軸所滿足條件的最小直徑 ： 3min nPcd T? (322) = 其中 c 由文獻(xiàn) [13]的表 711 中取得 c=100； TP ； n 分別為發(fā)動機(jī)的額定功率和轉(zhuǎn)速，其值由表 21 中可得。主動錐齒輪軸的材料選用 40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理。從動輪為 176。 ； ? —— 螺旋角 35176。 = 從動齒輪有： 222 ?Findd m ?? (317) =? 176。計算時應(yīng)將上述計算轉(zhuǎn)矩?fù)Q算到主動齒輪上。m； Cp——材料的彈性系數(shù)，對于鋼制齒輪副取 ／ mm； 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 20 d1——主動齒輪節(jié)圓直徑， ； Kf——表面質(zhì)量系數(shù)，對于制造精確的齒輪可取 Kf=1； F——齒面寬， 40mm，取齒輪副中的較小值 (一般為從動齒輪齒面寬 )； J 一一計算接觸應(yīng)力的綜合系數(shù)，取 帶入上述的參數(shù)，最后得到 3 9 6 .5 2 2 8 0 0j M P a M P a? ?? 主、從動齒輪的接觸應(yīng)力是相同的。當(dāng)端面模數(shù) m≥， Ks= 4 ； Km——載荷分配系數(shù)，當(dāng)兩個齒輪均用騎馬式支承型式時， Km＝ ~；當(dāng)一個齒輪用騎馬式支承時， Km＝ ~。m。m，對于主動齒輪還需將上述計算轉(zhuǎn)矩?fù)Q算到主動齒輪上； 主動輪上為 635 N F——從動齒輪的齒面寬， 40mm 最終求得圓周力 1 01 2 .7 3N 89 3 1. 25 = 11 16 .2 5Np ? ? ? 按最大附著力矩計算時： 322102rGrp dF? ??? (312) 式子中： 2G —— 汽車滿載時一個驅(qū)動橋給水平地面的最大負(fù)荷， N；這里取 10241N ? —— 輪胎與地面的附著系數(shù)，按表 23 取 r —— 輪胎的滾動半徑這里取 2d —— 主減速器從動齒輪節(jié)圓直徑， 最后算的 64 5. 03 89 3p N N?? 許用單位齒長上的圓周力如下表 表 許用單位齒長上的圓周力 [1] 按發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計算 按最大附著力矩計算 附著系數(shù) 1 檔 2 檔 直接檔 轎車 893 536 321 893 貨車 1429 — 250 1429 公 共汽車 982 — 214 — 牽引汽車 536 — 250 — 目前，由于技術(shù)的進(jìn)步，可在上述許用值的基礎(chǔ)上增加 10%—25%，從上可知設(shè)計的齒輪符合要求。 按發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計算時： 3max1102egTip dF???? (311) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 18 式中： Temax——發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， N102 2 2si n2d h???? ； 21 理論弧齒厚 12s t s?? ； 2 Ks S m? ； 22 齒側(cè)間隙 B 23 螺旋角 ? 35176。02 2 2 22 cosd d h ??? ； 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 17 20 節(jié)錐頂點至齒輪外緣距離 39。 19 外圓直徑 39。； 18 根錐角 1 1 1R? ? ???； 2 2 2R? ? ??? 176。； 176。39。39。 39。11h h h?? ； 39。39。12gh h h??； 39。 11 節(jié)錐距 120122 s in 2 s inddA ???? 12 周節(jié) ? 13 齒頂高 39。 9 節(jié)圓直徑 11d mz? ； 22d mz? ； 10 節(jié)錐角 112arctanzz? ? ； 2290??? ?? 176。 10Fm? 40 黑龍江工