【正文】 0MnVB和20Mn2TiB等。根據(jù)這些情況，對(duì)驅(qū)動(dòng)橋齒輪的材料及熱處理應(yīng)有以下要求：(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) 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)律易控制，以提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短制造時(shí)間、減小生產(chǎn)成本并降低廢品率；(3) 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；(4) 選擇齒輪材料的合金元素要適應(yīng)我國(guó)的情況。 主減速器錐齒輪的材料[1]與傳動(dòng)系其他齒輪比較,主減速器錐齒輪的工作相當(dāng)繁重，它具有載荷大、作用時(shí)間長(zhǎng)、載荷變化多、有沖擊等特點(diǎn)。在此選用30212型軸承。 綜上所述：(1) 軸承A，采用圓柱滾子軸承N208E(內(nèi)徑40，外徑80)。其軸向力為0。當(dāng)主減速器的齒輪尺寸，支承形式和軸承位置都已經(jīng)確定的狀況下，就能夠簡(jiǎn)單的計(jì)算出軸承的徑向載荷。但若是采用圓錐滾子軸承作支承時(shí)，還應(yīng)考慮到徑向力所引起的派生軸向力的影響。F與Ff之間的夾角就是螺旋角β，F(xiàn)T與Ff之間的夾角就是法向壓力角α，于是就有： （） （） （）所以可以得出，作用在主動(dòng)錐齒輪齒面上的軸向力和徑向力分別為：(N) （） (N) （） 錐齒輪軸承載荷的計(jì)算在確定了錐齒輪齒面上所受的圓周力、軸向力和徑向力之后，只要根據(jù)主減速器齒輪軸承的布置尺寸，就能夠求出軸承所受的載荷。（2）錐齒輪的軸向力和徑向力 主動(dòng)錐齒輪齒面的受力圖，主動(dòng)錐齒輪螺旋方向?yàn)樽笮?，從錐頂看旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針，法向力FT 作用在節(jié)錐面上的齒面寬中點(diǎn)A處，在A點(diǎn)處螺旋方向的法平面內(nèi)，F(xiàn)T可以分解成兩個(gè)相互垂直的力FN和Ff，F(xiàn)N垂直于OA并且位于∠OO′A所在平面，F(xiàn)f位于以O(shè)A為切線的節(jié)錐切平面內(nèi)。m；　，…——變速器在各擋的使用率；%，2%，5%，15%，%；，…——變速器各擋的傳動(dòng)比；，1；，…——變速器在各擋時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)的利用率；主、從動(dòng)齒輪齒面寬中點(diǎn)處的分度圓直徑、 (mm) () (mm) ()（1）齒寬中點(diǎn)處的圓周力齒寬中點(diǎn)處的圓周力為： =(KN) () 式中： ——作用在該齒輪上的轉(zhuǎn)矩，作用在主減速器主動(dòng)錐齒輪上的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩，= N+(N汽車在行駛過程中，變速器擋位需要不停的改變，且發(fā)動(dòng)機(jī)也不全處于最大轉(zhuǎn)矩狀態(tài)，因而主減速器齒輪的工作轉(zhuǎn)矩處于經(jīng)常的變化之中。該法向力可以分解為沿齒輪切向方向的圓周力、沿齒輪軸線方向的軸向力及垂直于齒輪軸線的徑向力。 主、從動(dòng)齒輪的齒面接觸應(yīng)力是相同的，經(jīng)過上式校核，齒輪的接觸強(qiáng)度合格。 ——主動(dòng)齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩：； 按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算=（2）齒輪的彎曲強(qiáng)度計(jì)算從動(dòng)錐齒輪輪齒的齒根彎曲應(yīng)力為：= (Mpa) （）式中： ——齒面載荷分布系數(shù)：=1； ——過載系數(shù)：一般取1； ——尺寸系數(shù)：=； ——質(zhì)量系數(shù)：=1； ——齒輪齒面寬度：==；——從動(dòng)錐齒輪分度圓直徑：=； ——綜合系數(shù)：=；計(jì)算得：=＜[]=700Mpa，所以，齒輪彎曲強(qiáng)度合格。m； ——變速器傳動(dòng)比：=； ——主動(dòng)錐齒輪分度圓直徑：=m=； ——從動(dòng)齒輪齒面寬：=；上式計(jì)算得：P=齒頂圓直徑===節(jié)錐頂點(diǎn)至齒輪外緣距離==理論弧齒厚 == 主減速器錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算（1）單位齒長(zhǎng)上圓周力按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算：P= =( N根錐角===176。面錐角=176。=176。節(jié)圓直徑= mm= mm節(jié)錐角arctan=90176。30′。但是對(duì)于小尺寸的齒輪，壓力角過大易使齒頂變尖及刀尖寬度過小，并使齒輪端面重合度下降。螺旋方向?yàn)椋褐鲃?dòng)左旋，從動(dòng)右旋?！?0176。中點(diǎn)螺旋角β越大，則齒面重合度也越大，同時(shí)嚙合的齒數(shù)越多，傳動(dòng)就越平穩(wěn)，噪聲也越低，而且輪齒的強(qiáng)度越高。對(duì)于螺旋錐齒輪，b1一般比b2大10%。但是如果齒面過窄，輪齒表面的耐磨性又會(huì)降低。此外，在安裝時(shí)存在位置偏差或由于制造、熱處理變形等原因，使齒輪工作時(shí)載荷都集中于輪齒小端，會(huì)引起輪齒小端過早的損壞和產(chǎn)生疲勞損傷。m； ——從動(dòng)齒輪大端分度圓直徑； =(mm) ()校核模數(shù)： ()式中: km為模數(shù)系數(shù)，～，；計(jì)算得m=＞,所以合格.（3）主、從動(dòng)錐齒輪齒面寬度bb2錐齒輪齒面設(shè)計(jì)過寬并不能使齒輪的強(qiáng)度和壽命增大，反而會(huì)引起因錐齒輪輪齒小端齒溝變窄導(dǎo)致的切削刀頭頂面寬度過窄及刀尖圓角過小。（2）從動(dòng)齒輪大端分度圓直徑D2,端面模數(shù)m對(duì)于單級(jí)主減速器，D2對(duì)驅(qū)動(dòng)橋殼尺寸有影響，D2大將影響橋殼的離地間隙；D2小則影響跨置式主動(dòng)齒輪的前支承座的安裝空間和差速器的安裝。 主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇（1）主動(dòng)錐齒輪齒數(shù)z1，從動(dòng)齒輪齒數(shù)z2選擇主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)時(shí)應(yīng)考慮如下因素：為了磨合均勻,zz2之間應(yīng)避免有公約數(shù)；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(dòng)齒輪齒數(shù)和應(yīng)不小于40；為了嚙合平穩(wěn)、噪聲小和具有高的疲勞強(qiáng)度，對(duì)于貨車，z1一般不少于6；當(dāng)主傳動(dòng)比i0較大時(shí)，盡量使z1取得小些，以便得到滿意的離地間隙；對(duì)于不同的主傳動(dòng)比，z1和z2應(yīng)有適宜的搭配。m) （）式中：——汽車總質(zhì)量：=7100； ——道路滾動(dòng)阻力系數(shù)：=； ——公路坡度系數(shù)：=； ——汽車性能系數(shù)：=0；在強(qiáng)度校核時(shí)取=min[,],即==m) () 式中： ——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩：=390N由得出的i0值確定本設(shè)計(jì)選用單級(jí)主減速器。這時(shí)值i0應(yīng)按下式來確定： （）式中： ——車輪的滾動(dòng)半徑：=； ——最大功率時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：=2900r/min； ——汽車的最高車速：=90km/h；——變速器量高檔傳動(dòng)比,通常為1；按照（）求得的i0值應(yīng)與同類汽車的主減速比相比較，并考慮到主從動(dòng)主減速齒輪可能有的齒數(shù)，對(duì)i0值予以校正并最后確定下來。驅(qū)動(dòng)橋的主減速比i0是主減速器設(shè)計(jì)的依據(jù)，是設(shè)計(jì)主減速器時(shí)的原始參數(shù)。 從動(dòng)齒輪輔助支撐 主、從動(dòng)錐齒輪的許用偏移量 主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 主減速器比的確定主減速比的大小，對(duì)主減速器的結(jié)構(gòu)型式、輪廓尺寸及質(zhì)量大小都有很大的影響。輔助支承與從動(dòng)錐齒輪背面之間存在的間隙，應(yīng)當(dāng)能夠保證偏移量達(dá)到允許極限時(shí)能制止從動(dòng)錐齒輪繼續(xù)發(fā)生變形。為了使載荷能夠盡量平均的分配在兩軸承上，應(yīng)當(dāng)盡量使尺寸c等于或大于尺寸d。為了增加支承剛度，兩軸承的圓錐滾子大端應(yīng)向內(nèi)，以減小尺寸c+d的大小。 從動(dòng)錐齒輪的支承[2]從動(dòng)錐齒輪的支承( c)，其支承剛度與軸承的型式、支承間的距離及軸承之間的分布比例有關(guān)。由于它僅僅需要承受徑向力，尺寸也能夠根據(jù)布置位置而定，是不容易損壞的一個(gè)軸承。此外，由于齒輪大端一側(cè)軸頸上的兩個(gè)相對(duì)安裝的圓錐滾子軸承之間距離很小，就能夠縮短主動(dòng)齒輪軸的長(zhǎng)度，使的布置更緊湊，并且能夠減小傳動(dòng)軸夾角，這些都有利于整車布置?？拷X輪的支承軸承有時(shí)也可以采用圓柱滾子軸承，這樣的話另一軸承必須采用能承受雙向軸向力的雙列圓錐滾子軸承[1]。為了使支承剛度盡可能地增加，且應(yīng)大于齒輪節(jié)圓直徑的70%，另外靠近齒輪的軸徑應(yīng)不小于尺寸a。 圖3 .4 主減速器錐齒輪的幾種支撐形式a) 主動(dòng)錐齒輪懸臂式 b) 主動(dòng)錐齒輪跨置式 c) 從動(dòng)錐齒輪懸臂式支承結(jié)構(gòu)( a)的特點(diǎn)是在錐齒輪大端一側(cè)采用較長(zhǎng)的軸頸，在軸頸上安裝兩個(gè)圓錐滾子軸承。齒輪的正確良好嚙合，除了與齒輪的加工質(zhì)量、裝配調(diào)整及軸承、主減速器殼體的剛度有關(guān)以外，還與齒輪的支承剛度存在密切的相關(guān)。 結(jié)構(gòu)方案的確定根據(jù)以上各種型式不同的特點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)選用單級(jí)螺旋錐齒輪傳動(dòng)。另外，由于半軸、差速器及主減速器從動(dòng)齒輪等零件所承受的載荷大為減小，使它們的尺寸可以盡量減小。（5）單雙級(jí)減速配輪邊減速器在設(shè)計(jì)重型汽車、礦山自卸車、越野車和大型公共汽車的驅(qū)動(dòng)橋時(shí)，由于傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比大，為了使變速器、分動(dòng)器、傳動(dòng)軸等總成所受載荷盡量的減小，往往要將驅(qū)動(dòng)橋的減速比分配得較大。（4）貫通式主減速器貫通式主減速器根據(jù)減速型式的不同可分成單級(jí)和雙級(jí)兩種形式。所以它與普通變速器相配合的時(shí)候，能夠得到雙倍于普通變速器的擋位。在具有錐齒輪和圓柱齒輪的雙級(jí)主減速器中，在分配傳動(dòng)比時(shí)，～，～，這樣能夠減小錐齒輪嚙合時(shí)的軸向載荷和作用在從動(dòng)錐齒輪以及圓柱齒輪上的載荷，同時(shí)又可使主動(dòng)錐齒輪的齒數(shù)適當(dāng)增多，使其支承軸頸的尺寸適當(dāng)加大以改善其支承剛度，提高了嚙合的平穩(wěn)性和工作的可靠性。這種布置可便于貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置?？v向水平布置可以使減速器總成的垂向輪廓尺寸減小，從而使的汽車的質(zhì)心高度降低，但是也使得縱向尺寸增加，這種形式用在長(zhǎng)軸距的汽車上可適當(dāng)減小傳動(dòng)軸長(zhǎng)度，但是卻不利于短軸距汽車的總體布置，會(huì)使得傳動(dòng)軸過短，從而引起萬向傳動(dòng)軸夾角加大。整體式雙級(jí)主減速器有多種結(jié)構(gòu)方案：第一級(jí)為錐齒輪，第二級(jí)為圓柱齒輪；第一級(jí)為錐齒輪，第二級(jí)為行星齒輪；第一級(jí)為行星齒輪，第二級(jí)為錐齒輪；第一級(jí)為圓柱齒輪，第二級(jí)為錐齒輪。但是其尺寸、質(zhì)量均較大，成本也較高。單級(jí)主減速器的諸多優(yōu)點(diǎn)使之廣泛應(yīng)用于轎車和輕、中型貨車的驅(qū)動(dòng)橋中。（1）單級(jí)主減速器單級(jí)主減速器()一般由一對(duì)圓錐齒輪、一對(duì)圓柱齒輪或者由蝸輪蝸桿組成，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小、成本低、使用簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)。 主減速器的減速型式主減速器的減速型式有很多種。但是其缺點(diǎn)也是很明顯，蝸桿蝸輪傳動(dòng)效率較低，成本較高，要求采用價(jià)格高的材料（蝸輪齒圈要求用高質(zhì)量錫青銅）。（3）圓柱齒輪傳動(dòng)( c)結(jié)構(gòu)在發(fā)動(dòng)機(jī)橫置或者前置前驅(qū)動(dòng)的乘用車驅(qū)動(dòng)橋和雙級(jí)主減速器驅(qū)動(dòng)橋以及輪邊減速器上得到了廣泛的應(yīng)用，這里的齒輪均為斜齒輪。雙曲面齒輪與螺旋錐齒輪的尺寸相同的條件下，雙曲面齒輪傳動(dòng)可以得到更大的傳動(dòng)比；從另一個(gè)角度說，當(dāng)傳動(dòng)比一定、從動(dòng)齒輪尺寸相同時(shí)，雙曲面主動(dòng)齒輪比螺旋錐齒輪的直徑更大，從而有較高的輪齒強(qiáng)度，較大的主動(dòng)齒輪軸和較大的軸承剛度；再?gòu)牡谌齻€(gè)角度看，當(dāng)傳動(dòng)比和主動(dòng)齒輪尺寸一定時(shí)，雙曲面從動(dòng)齒輪直徑比相應(yīng)的螺旋錐齒輪小，因而能夠增大主減速器殼處的離地間隙。這是與螺旋錐齒輪傳動(dòng)不同之處。因而必須將支承軸承預(yù)緊，提高軸承的支承剛度，同時(shí)增加殼體的剛度