【正文】 76。如圖 所示，螺旋方向與雙曲面齒輪的旋轉(zhuǎn)方向影響其所受的軸向力的方向，當(dāng)變速器掛前進(jìn)擋時，應(yīng)使主動錐齒輪的軸向力離開錐頂方向，這樣可使主、從動齒輪有分離的趨勢，防止輪齒因卡死而損壞。 （ 6） 螺旋方向的選擇。 c? 、 z? 從動齒輪和主動齒輪中點(diǎn)處的螺旋角。 16 主動齒輪中點(diǎn)處的螺旋角可按下式初選 : z? =25 +5 21zz +902Ed （ ） z? 主動輪中點(diǎn)處的螺旋角， mm； 1z ， 2z —— 主、從動輪齒數(shù)；分別為 8， 43； E —— 雙曲面齒輪偏移距 , 34mm； 2d —— 從動輪節(jié)圓直徑， ； 由式（ ）得 : oooo 3490843525 ??????z? 從動齒輪中點(diǎn)螺旋角 c? 可按下式初選 : 2 9 43422ds in2????? FE? ? —— 雙曲面齒輪傳動偏移角的近似值； F —— 雙曲面從動齒輪齒面寬為 ； ??? c? = z? ? =176。 汽車主減速器雙曲面齒輪大小齒輪中點(diǎn)處的平均螺旋角 ? 多為 35176。且主動齒輪的螺旋角大，從動齒輪的螺旋角小。螺旋錐齒輪中點(diǎn)處的 螺旋角是相等的。本減速器采用下偏移。其中 a、 b是下偏移， c、 d是上偏移。但當(dāng) E 大干 2d 的 20％時，應(yīng)檢查是否存在根切。一般取大齒輪齒面寬 cF = 2d = ? =，小齒輪齒面寬zF = cF =?= （ 4） 小齒輪偏移距及偏移方向的選擇 載貨汽車主減速器的 E值，不應(yīng)超過從從動齒輪節(jié)錐距的 20%（或取 E 值為 d的10%~12%，且一般不超過 12%）。但齒面過窄，輪齒表面的耐磨性和輪齒的強(qiáng)度會降低。此外，安裝時有位置偏差或由于制造、熱處理變形等原因使齒輪工作時載荷集中于輪齒小端會引起輪齒小端過早損壞和疲勞損傷。 14 2D 可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式初選，即 32 2 cD TKD ? （ ） 2DK —— 直徑系數(shù)，一般取 ～ ； cT —— 從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩， mN? ，為 ceT 和 csT 中的較小者取其值為 mN? ； 由式（ ）得： mmD )~()~( 32 ?? 初選 2D =295mm 則齒輪端面模數(shù) mmzDm ??? 2D =m 2z =43 = （ 3） 主，從動齒輪齒面寬 F 的選擇。 所以由式（ ）得： ? ? )( PHRLBLB rTacf fffni rGGT ?? ????? mN ?????? ?? 1)( 29 主減速器基本參數(shù)的選擇 （ 1） 主、從動錐齒輪齒數(shù) 1z 和 2z 選擇主、從動錐齒輪齒數(shù)時應(yīng)考慮如下因素： ① 為了磨合均勻， 1z ， 2z 之間應(yīng)避免有公約數(shù)； ② 為了得到理想的齒面重合度和高的輪齒彎曲強(qiáng)度，主、從動齒輪齒數(shù)和應(yīng)不小于 40； ③ 為了嚙合平穩(wěn)，噪聲小和具有高的疲勞強(qiáng)度對于商用車 1z 一般不小于 6； ④ 主傳動比 0i 較大時， 1z 盡量取得小一些，以便得到滿意的離地間隙； ⑤ 對于不同的主傳動比， 1z 和 2z 應(yīng)有適宜的搭配。 所以由公式（ ）得 : mNT cs ??? ???? 0 8 9 6 29 （ 3） 按汽車日常行駛平均轉(zhuǎn)矩確定從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩 cfT 對于公路車輛來說，使用條件較非公路車輛穩(wěn)定，其正常持續(xù)的轉(zhuǎn)矩根據(jù)所 謂的平均牽引力的值來確定： ? ?() Na T rc f R H PL B L BG G rT f f f min?? ???? ? ? （ ） 式中： aG —— 汽車滿載時的總重量，在此取 69629N。 主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計計算 主減速器計算載荷的確定 （ 1） 按發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和最低擋傳動比確定從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩 ceT nkiiTT Tece /001m a x ?????? mN? （ ） 式中 : 1i —— 變速器一擋傳動比，在此取 15. 0i —— 主減速器傳動比在此取 . maxeT —— 發(fā)動機(jī)的輸出的最大轉(zhuǎn)矩，在此取 102 mN? . 0k —— 由于猛結(jié)合離合器而產(chǎn)生沖擊載荷時的超載系數(shù)，對于一般的載貨汽車，礦用汽車和越野汽車以及液力傳動及自動變速器的各類汽車取 0k =，當(dāng)性能系數(shù) pf 0 時可取 0k =； ???????????????????????16T gm0 . 1 9 5 016T gm0 . 1 9 5 T gm0 . 1 9 5161001e m a xae m a xae m a xa當(dāng)當(dāng)pf （ ） am —— 汽車滿載時的總質(zhì)量在此取 7105 gK . 所以由式（ ）得： 0 1071 0519 ???? 12 即 pf 0 所以 0k = n —— 該汽車的驅(qū)動橋數(shù)目在此取 1； T? —— 傳動系上傳動部分的傳動效率，在此取 。只有當(dāng)采用直齒或人字齒圓柱齒輪時，由于無軸向力，雙級主減速器的從動齒輪才可以安裝在向心球軸承上。 球面圓錐滾子軸承具有自動調(diào)位的性能，對軸的歪斜的敏感性較小，這一點(diǎn)當(dāng)主減速器從動齒輪軸承的尺寸大時極為重要。為了防止從動齒輪在軸向載荷作用下的偏移，圓錐滾子軸承也應(yīng)預(yù)緊 。為了增加支承剛度，支承間的距離應(yīng)盡可能縮小。 SC1050作為輕型貨汽車 ,采用結(jié)構(gòu)較為簡單的懸臂式支承，以降低其成本。但是跨置式支承增 加了導(dǎo)向軸承支座，使主減速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本提高。齒輪承載能力較懸臂式可提高 10%左右。 （ 2） 跨置式 如圖 所示， 齒輪前、后兩端的軸頸均以軸承支承，故又稱兩端支承式。 當(dāng)采用一對圓錐滾子軸 10 承支承時，為了減小懸臂長度和增大支承間的距離，應(yīng)使兩軸承圓錐滾子的小端相 向朝內(nèi)，而大端朝外，以縮短跨距，從而增強(qiáng)支承剛度。 支承距離 b 應(yīng)大于 倍的懸臂長度 a，且應(yīng)比齒輪節(jié)圓直徑的 70%還大，另外靠近齒輪的軸徑應(yīng)不小于尺寸 a。綜上所述各種齒輪類型的優(yōu)缺點(diǎn) ,本文設(shè)計的 SC1050 輕型車主減速器采用雙曲面齒輪。然而雙曲面?zhèn)鲃拥男↓X輪較大，所以刀盤刀頂距較大，因而刀刃壽命較長。如果螺旋錐齒輪的螺旋角與相應(yīng)的雙曲面主、從動齒輪螺旋角的平均值相同，則雙曲面主動齒輪的螺旋角比螺旋錐齒輪的大，而其從動齒輪的螺旋角則比螺旋錐齒輪的小，因而雙曲面主動齒輪的軸向力比螺旋錐齒輪的大，而從動 齒輪的 軸向力比螺旋錐齒輪的小。螺旋錐齒輪也是一樣，其效率可達(dá) 99％。其傳動效率與倔移距有關(guān)，特別是與所傳遞的負(fù)荷大小及傳動比有關(guān)。這種滑動促使齒輪副沿整個齒面都能較好地嚙合，因而更促使其工作平穩(wěn)和無噪聲 。 9 像圓柱齒輪傳動只在節(jié)點(diǎn)處一對齒廓表面為純滾動接觸而在其他嚙合點(diǎn)還伴隨著沿齒廓的滑動一樣，螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪傳動都有這種沿齒廓方向的滑動。 但是由于蝸輪齒圈要求用高質(zhì)量的錫青銅制作，故成本較高；另外，傳動效率較低。 （ 3） 圓柱齒輪傳動 一般采用斜齒輪，廣泛應(yīng)用于發(fā)動機(jī)橫置且前置前驅(qū)動的轎車驅(qū)動橋，在此不采用。由于雙曲面主動齒輪螺旋角的增大，還導(dǎo)致其進(jìn)入嚙合的平均齒數(shù)要比螺旋錐齒輪相應(yīng)的齒數(shù)多，因而雙曲面齒輪傳動比螺旋錐齒輪傳動工作得更加平穩(wěn)、無噪聲，強(qiáng)度也高。因?yàn)槿绻３謨煞N傳動的主動齒輪直徑一樣，則雙曲面從動齒輪的直徑比螺旋錐齒輪的要小，這對于主減速比 i≥ 的傳動有其優(yōu)越性。雙曲面主動齒輪的螺旋角較大，則不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)可減少，所以可選用較少的齒數(shù)，這有利于大傳動比傳動。另 外，由于雙曲面?zhèn)鲃拥闹鲃育X輪的直徑及螺旋角都較大，所以相嚙合齒輪的當(dāng)量曲率半徑較相應(yīng)的螺旋錐齒輪當(dāng)量曲率半徑為大，從而使齒面間的接觸應(yīng)力降低。這一情況就使得雙曲面齒輪傳動的主動齒輪比相應(yīng)的螺旋錐齒輪傳動的主動齒輪有更大的直徑和更好的強(qiáng)度和剛度。因此，雙曲面?zhèn)鲃育X輪副的法向模數(shù)或法向周節(jié)雖相等，但端面模數(shù)或端面周節(jié)是不等的。這對于增強(qiáng)支承剛度、保證輪齒正確嚙合從而提高齒輪壽命大有好處。當(dāng)偏移距大到一定程度時，可使一個齒輪軸從另一個齒輪軸旁通過。主動齒輪軸相對于從動齒輪軸有向上或向下的偏移，稱為上偏置或下偏置。 （ 2） 雙曲面齒輪 8 其主、從動齒輪軸線不相交而呈空間交叉。由于輪齒端面重疊的影響，至少有兩對以上的輪齒同時嚙合，因此，螺旋錐齒輪能承受大的負(fù)荷。交角可以是任意的，但在絕大多數(shù)的汽車驅(qū)動橋上，主減速齒輪副都是采用 90186。在某些公共汽車、無軌電車和超重型汽車的主減速器上，有時也采用蝸輪傳動。 主減速器齒輪的類型的選擇 在現(xiàn)代汽車驅(qū)動橋上，主減速器采用得最廣泛的是螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪。 (5)主減速器附輪邊減速器 主減速器附輪邊減速器應(yīng)用于礦山、水利及其他大型工程等所用的重 型汽車，工程和軍事上用的重型牽引越野汽車及大型公共汽車等。會加大驅(qū)動橋的質(zhì)量，提高制造成本，并要增設(shè)較復(fù)雜的操縱裝置 所以本車不采用。 由兩級齒輪減速器組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量加大 ，制造成本也顯著增加，因此僅用于主減速比較大 (i≤ 12)且采用單級減速不能滿足既定的主減速比和離地間隙要求的重型汽車上。單級主減速器都是采用一對螺旋錐齒輪或雙曲面齒輪，也有采用蝸輪傳動的。 (1)單級主減速器 如圖 。 設(shè)計的主要內(nèi)容 本設(shè)計為載貨汽車后驅(qū)動橋的設(shè)計與研究，要求完成 1. 主減速器、差速器、半軸、驅(qū)動橋橋殼和差速鎖的結(jié)構(gòu)形式選擇 2. 主減速器的參數(shù)選擇與設(shè)計計算 3. 差速器與差速鎖的設(shè)計與計算 4. 半軸的設(shè)計與計算 5. 驅(qū)動橋殼的受力分析及強(qiáng)度計 算 6. 利用 CAD 繪制裝配圖和零件圖 設(shè)計的主要數(shù)據(jù) 整車性能參數(shù) （ 1） 驅(qū)動形式 6х 2 后輪 （ 2） 軸距 3950mm （ 3） 輪距前 /后 1690/ 1586 （ 4） 整車質(zhì)量 5110kg （ 5） 額定載荷質(zhì)量 1995kg 5 （ 6） 前懸 /后懸 1080/1960 （ 7） 最高車速 90km/時 （ 8） 發(fā)動機(jī)型號 YN38CR CY4102C3C （ 9） 最大功率 /最大轉(zhuǎn)速 88Kw/2800rpm （ 10） 最大轉(zhuǎn)矩 （ 11） 車輪滾動半徑 390mm 6 第二章 主減速器的設(shè)計 主減速器的結(jié)構(gòu)型式的選擇 主減速器的結(jié)構(gòu)型式，主要是根據(jù)其齒輪類型、主動齒輪和從動齒輪的安置方法以及減速型式的不同而異。 通過上述文獻(xiàn)可以看出，防滑差速器等高摩擦差速器是差速器發(fā)展的重點(diǎn)，其搞摩擦、高內(nèi)摩擦力矩和良好的轉(zhuǎn)矩分配性能是普通的對稱式行星車輪差速器無法相比的，但是普通 的對稱式行星車輪差速器在國內(nèi)汽車行業(yè)中仍占據(jù)重要的市場，國內(nèi)對這方面的研究還比較少。李軍等對多軸驅(qū)動車輛的差速器進(jìn)行了研究，建立了多軸驅(qū)動車輛的多自由度運(yùn)動模型，分行了差速器在閉鎖和正常工作兩種狀態(tài)下汽車的操縱穩(wěn)定性能。張鵬對粘性式限滑差速器的性 4 能做了進(jìn)一步的研究，從動力學(xué)角度出發(fā)，建立了裝有限滑差速器的整車動力學(xué)模型，研究了限滑差速器的整車性能的影響，并通過整車試驗(yàn)，研究了裝有普通差速器和限滑差速器對整車性能的影響，并通過整車試驗(yàn)，研究了裝有普通差速器和限滑差速器的整車性能，從而驗(yàn)證了限滑差速器的性能及其優(yōu)越性。靳立強(qiáng)等設(shè)計了導(dǎo)球式限滑差速器，分析了這種差速器的結(jié)構(gòu)和性能，并將其和其他的限滑差速器在結(jié)構(gòu)和性能上做了比較。王建 華等對限滑差速器的結(jié)構(gòu)類型、主要性能和評價方法進(jìn)行了分析和總結(jié)，并通過試驗(yàn)得到了差速器傳動效率、鎖緊系數(shù)和轉(zhuǎn)矩分配等主要參數(shù)的性能曲線。 主減速器中的差速器總成是實(shí)現(xiàn)汽車行駛、保證汽車良好通過性的關(guān)鍵部件，對主減速器傳動性能的研究也主要集中在差速器性能的研究及其性能檢測上。 （ 2）防滑差速器：為提高汽車在壞錄上的通過能力，某些越野汽車及高級轎車上裝置防滑差速器。此時加大油門不僅不能使汽車前進(jìn)，反而浪費(fèi)燃油，加速肌腱磨損，尤其使輪胎磨損加劇。此時在泥濘路面上的驅(qū)動輪原地滑轉(zhuǎn)，在良好路面上的車輪卻靜止不動。但當(dāng)汽車在壞路上行駛時，卻嚴(yán)重影響通過能力。 （ 1）齒輪式差速器：當(dāng)左右驅(qū)動輪存在轉(zhuǎn)速差時，差速器分配給慢轉(zhuǎn)