【正文】 ?35??圖 ， ， 的弧齒錐齒輪的幾何系數(shù)?90???25??3??=平DiMPzp?2??按上式 =1700 N/ 1750 393010IcKbdcmvC? ..243?? 2mN/ 故主傳動(dòng)器的接觸疲勞強(qiáng)度滿足強(qiáng)度要求。0c 21N ——尺寸系數(shù)，它考慮了齒輪的尺寸對(duì)其淬透性的影響，在缺乏經(jīng)驗(yàn)的情況下，3可取 ； ——表面質(zhì)量系數(shù)與光潔度，決定于齒面最后加工的性質(zhì)（如銑齒，磨齒等） ，9c即表面粗糙度及表面覆蓋層的性質(zhì)（如鍍銅，磷化處理等） 。JJ 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）18圖 ， ， 的弧齒錐齒輪的彎曲應(yīng)力綜合系數(shù)?90???2??35??按上式驗(yàn)算主動(dòng)錐齒輪的最大彎曲應(yīng)力= mm11sin?bdD?平 ?????zmaciMP?平 N/ 700 N/31 ?????bJKvson? 2m2 圖 ， ， 的弧齒錐齒輪的彎曲應(yīng)力綜合系數(shù)?90???25??3?? 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）19同理從動(dòng)錐齒輪的最大彎曲應(yīng)力 = mm22sin?bdD??平 ?????平MPmac N/ 700 N/ .32 ???bJKvson? 2m2所以主減速器齒輪滿足彎曲強(qiáng)度要求。計(jì)算彎曲應(yīng)力時(shí)本應(yīng)采用輪齒中點(diǎn)圓周力與中點(diǎn)端面模數(shù)，今用大端模數(shù)，而在綜合系數(shù)中進(jìn)行修正。mK　 ——質(zhì)量系數(shù)，與齒輪精度（齒距和齒形誤差等）及節(jié)圓線速度用關(guān)，當(dāng)輪齒v接觸良好，節(jié)距與同心度精度高時(shí)，可取 =。1 2b　 ——超載系數(shù)；與錐齒輪副運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)有關(guān)，對(duì)輪式裝載機(jī)可取 =，0K 0K結(jié)合 ZL50 的實(shí)際情況，此處取 =；0K　 ——尺寸系數(shù)，反映材料的不均勻性，與齒輪尺寸和熱處理有關(guān)，當(dāng) m 時(shí)，s ?，在此 ＝；??s　 ——載荷分配系數(shù)，當(dāng)兩個(gè)齒輪均用跨置式支承型式時(shí)， ＝～，mK K當(dāng)兩個(gè)齒輪用懸臂式支承時(shí)取 ～。P平DMPmac2? ——作用在從動(dòng)錐齒輪上的計(jì)算扭矩， ；maxMN. ——錐齒輪平均分度圓直徑，平D其中主動(dòng)錐齒輪平均分度圓直徑 11sin?bdD??平從動(dòng)錐齒輪平均分度圓直徑 ；22平 b——錐齒輪齒面寬，mm 其中 ——主動(dòng)錐齒輪齒面寬，mm。交變載荷性質(zhì)和循環(huán)次數(shù)是齒輪疲勞損壞的主要因素。齒輪使用壽命是由齒輪材料，加工精度，熱處理形式及工作條件決定的。對(duì)齒面進(jìn)行噴丸處理，以提高壽命達(dá) 25%，為了防止齒輪在淬火時(shí)產(chǎn)生變形，采用壓淬法。為了防止齒輪副在運(yùn)行初期產(chǎn)生膠合咬死；圓錐齒輪的傳動(dòng)副在加工后MPas850??均予與厚度 ～～ 的磷化處理或鍍銅，鍍錫，為了提高其耐磨性，可以進(jìn)行滲硫處理。4) 合金鋼常用于制作高速重載并在沖擊載荷下工作的齒輪。2) 應(yīng)考慮齒輪尺寸的大小，毛坯成型方法及熱處理和制造工藝。齒輪材料的選擇齒輪材料的種類有很多，通常有 45 鋼、30CrMnSi、35SiMn、40Cr、20Cr、20CrMnTi、12Cr2Ni20Cr2Ni4 等。 11節(jié)錐距 =10iA2iA = mm012 周節(jié) t= t= mm13 齒頂高 ??mxha????ahmm8214 齒根高 af?mm472?h15 徑向間隙 c=c* c= mm16 齒根角 0artnAhff????42?17 頂錐角 aa????97218 根錐角 ff?????f632?19 齒頂圓直徑 ?cos2aahd?= mm1ad= mm20 弧齒厚 ????????111tntxmS???2S?==21 壓力角 ?5.??22 螺旋角 =35176。?9 節(jié)圓直徑 =dzm? mm1d= mm210節(jié)錐角 121,cosinta????????=176。 螺旋錐齒輪幾何尺寸詳見表 ：表 主傳動(dòng)器螺旋錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算表序號(hào) 項(xiàng)目 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果1 主動(dòng)齒輪齒數(shù) 1z132 從動(dòng)齒輪齒數(shù) 2 333 端面模數(shù) 4 齒面寬 b=33 mm =29 mm1b25 工作齒高 hag*? mm?gh6 全齒高 ??c2?= mm7 法向壓力角 ?=176。小錐齒輪齒頂高的增高值與大錐齒輪齒頂高的減低值是相等的。齒高參數(shù)的選擇輪式裝載機(jī)主傳動(dòng)器的螺旋錐齒輪采用短齒制和高度修正，這樣可以消除小錐齒輪可能發(fā)生的根切現(xiàn)象，提高輪齒的強(qiáng)度。在輪式裝載機(jī)上，為了提高輪齒的彎曲強(qiáng)度，一般采用 176。6. 法向壓力角圓弧錐齒輪的壓力角是以法向截面的壓力角來(lái)標(biāo)志的。但在四輪驅(qū)動(dòng)的裝載機(jī)中，為了提高產(chǎn)品的通用化，減少零部件的品種，采用前后驅(qū)動(dòng)橋通用的部件，這樣常常使后驅(qū)動(dòng)橋主傳動(dòng)器在工作時(shí)軸向力方向與上述方向相反，而使齒輪的使用壽命有所降低。在一對(duì)螺旋錐齒輪傳動(dòng)中，大小錐齒輪的螺旋方向相反。=??mbF ???????? ?????? 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）12在 ~ 的范圍內(nèi)，故傳動(dòng)平穩(wěn)。較為普遍?！?0176。對(duì)于從動(dòng)錐齒輪齒面寬 ，推薦為節(jié)錐距 的 倍，算出的 與 比較取較1b1A3~5. 1btm0小者： （44）121,cosinta????????式中： 、 分錐角；1?2傳動(dòng)比；?軸交角，此處取 ；??90= ， = 1?????? 2?????? 節(jié)錐距 （45）1A1sind =12???故 =（ ）x = 因而 取 32 1b3~~m1bm一般習(xí)慣使錐齒輪的小齒輪齒面寬比大齒輪稍大，使其在大齒輪齒面兩端都超出一些，通常小齒輪的齒面加大 10%較為合適，在此取 =292 ? 螺旋角沿齒寬是變化的，輪齒大端的螺旋角最大，輪齒小端螺旋角最小，弧齒錐齒輪副的中點(diǎn)螺旋角是相等的，選 時(shí)應(yīng)考慮它對(duì)齒面重合度 ，輪齒強(qiáng)度和軸向力大小的??影響， 越大，則 也越大，同時(shí)嚙合的齒越多，傳動(dòng)越平穩(wěn)，噪聲越低，而且輪齒的?F?強(qiáng)度越高， 應(yīng)不小于 ，在 ～ 時(shí)效果最好，但 過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致軸向力增大。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）11另外，齒面過(guò)寬也會(huì)引起裝配空間減小。一般從動(dòng)錐齒輪的分度圓直徑可以根據(jù)從動(dòng)錐齒輪上的最大扭矩進(jìn)行初步選定，故 可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式初選，即2d （43） 3max22MKdD?式中， ——從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑，mm2——直徑系數(shù)，一般取 ～ ——從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩， maxMmN.所以 =（～） =（156～）2d317950初選 = 則 = / =故主動(dòng)錐齒輪 .???zt 和1b2 錐齒輪齒面過(guò)寬并不能增大齒輪的強(qiáng)度和壽命，反而會(huì)導(dǎo)致因錐齒輪輪齒小端齒溝變窄引起的切削刀頭頂面過(guò)窄及刀尖圓角過(guò)小，這樣不但會(huì)減小了齒根圓角半徑，加大了集中應(yīng)力，還降低了刀具的使用壽命。0i1z5）對(duì)于不同的主傳動(dòng)比， 和 應(yīng)有適宜的搭配。3）為了嚙合平穩(wěn)，噪聲小和具有高的疲勞強(qiáng)度對(duì)于商用車 一般不小于 6。2Dtm1b2??、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù) 和1z2 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）10選擇主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)時(shí)應(yīng)考慮如下因素：1）為了磨合均勻， ， 之間應(yīng)避免有公約數(shù)。?sin?sin?sinZ——計(jì)算驅(qū)動(dòng)橋數(shù)，在此取 2=???sin103????fZirGMfdaP ??,???mN.驅(qū)動(dòng)橋錐齒輪的最大載荷在強(qiáng)度計(jì)算中用于驗(yàn)算最大應(yīng)力，不能作為驗(yàn)算疲勞強(qiáng)度的依據(jù)，但是在選擇錐齒輪的主要參數(shù)時(shí)，為了便于與同類車輛進(jìn)行比較，可按最大載荷作為計(jì)算扭矩代入經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)選擇主要參數(shù)。但工程車輛種類多，工況復(fù)雜，不同的車輛在不同的工況下載荷的變化很大，而且?guī)в须S機(jī)性質(zhì)，要確定一個(gè)能代表實(shí)際情況的疲勞強(qiáng)度計(jì)算載荷還有一定困難。主減速器最大載荷計(jì)算： （4fdirFM?3maxax10%7??1） 式中： maxF最大牽引力， ；kN 輪邊減速比；fi 動(dòng)力半徑， ；drm 輪邊減速效率。由于裝載機(jī)前橋?yàn)槠涔ぷ鲿r(shí)的主要載重橋，根據(jù)查相關(guān)的資料前橋占了裝載機(jī)滿載時(shí)載重量的 70%，固在此僅僅驗(yàn)算前橋。故可以理解為即是路面給驅(qū)動(dòng)橋的最大負(fù)載即是最大牽引力，而它也就是發(fā)動(dòng)機(jī)與附著力施加給驅(qū)動(dòng)橋的負(fù)載的中的較小值。這樣，由于潤(rùn)滑軸承的進(jìn)、出油孔暢通無(wú)阻，使?jié)櫥偷玫窖h(huán)，不但可使軸承得到良好的潤(rùn)滑、散熱和清洗，而且可以保護(hù)前端的油封不被損壞。通常的辦法是在從動(dòng)齒輪的前端近主動(dòng)錐齒輪處的主減速器殼處的內(nèi)壁上設(shè)一專門的集油槽，后者將飛濺到殼體內(nèi)壁上的部分潤(rùn)滑油收集起來(lái)再經(jīng)過(guò)進(jìn)油孔引至前軸承圓錐滾子的小端處。其中尤其注意主減速器主動(dòng)錐齒輪的前軸承，該軸 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）8承距離油面及齒輪都很遠(yuǎn)，又有后軸承相隔。當(dāng)從動(dòng)錐齒輪受載變形超過(guò)允許值 左右時(shí)，止推螺栓開始起作用，阻擋從動(dòng)齒輪繼續(xù)變形。其支撐形式如圖 所示 圖 從動(dòng)錐齒輪支撐形式在具有大的主傳動(dòng)比和大的從動(dòng)錐齒輪的主減速器中，有齒面上的軸向力形成的力矩使從動(dòng)錐齒輪產(chǎn)生較大的偏移變形，這種變形是危險(xiǎn)的。為了增加支承剛度，兩端軸承的圓錐滾子大端向內(nèi)，以盡量減小 c+b 的尺寸。證明并非裝載機(jī)中并非都采用的是跨置式的結(jié)構(gòu)。此外，由于該滾動(dòng)軸承的存在，反過(guò)來(lái)又影響差速器殼體的尺寸，限制了差 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）7速器機(jī)械強(qiáng)度的提高。證明了在此處設(shè)計(jì)中不適應(yīng)采用跨置式的結(jié)構(gòu)。為了方便安裝，應(yīng)使靠近的軸承的軸頸比另一軸承的軸頸大些，其支承剛度相對(duì)跨置式較差，但其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布置容易。在此選用懸臂式支承。4．1．3 主傳動(dòng)器主從動(dòng)錐齒輪的支承方式主傳動(dòng)器主從、動(dòng)齒輪只有正確的嚙合，才能很好的工作，要保證正確的嚙合，除與齒輪的加工質(zhì)量、裝配調(diào)整及軸承、減速器殼的剛度有關(guān)外，還與齒輪的支承剛度密切相關(guān)。這樣不僅使驅(qū)動(dòng)橋中間部分主傳動(dòng)器輪廓尺寸減小，增大離地間隙，并可得到大的主減速比，而且半軸、差速器及主傳動(dòng)器從動(dòng)齒輪零件的尺寸也可減小。這時(shí)就需要將雙級(jí)主減速器中的第二級(jí)減速齒輪機(jī)構(gòu)制成同樣的兩套，分別安裝在兩側(cè)驅(qū)動(dòng)車輪的近旁，即成為輪邊減速器。齒輪的傳動(dòng)形式圖 圖 齒輪傳動(dòng)形式 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）64．1．2 主傳動(dòng)器的減速形式驅(qū)動(dòng)橋按其減速形式分主要有五種：中央單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋，中央雙級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋和中央單級(jí)輪邊減速驅(qū)動(dòng)橋、中央雙極輪邊減速驅(qū)動(dòng)橋和中央單級(jí)雙極輪邊減速驅(qū)動(dòng)橋。因?yàn)槁菪F?35?齒輪傳動(dòng)的主、從動(dòng)齒輪的軸線垂直交于一點(diǎn)，輪齒不是在齒的全長(zhǎng)上同時(shí)嚙合，而是逐漸有齒的一端連續(xù)而平穩(wěn)的地轉(zhuǎn)向另一端；另外，由于輪齒端面重疊的影響，至少有兩個(gè)以上的輪齒同時(shí)嚙合，因此可以承受較大的負(fù)荷，所以工作平穩(wěn)，制造也簡(jiǎn)單。軸承易破壞。所以主減速器齒輪的齒根處要保證較大的彎曲應(yīng)力。主減速器的破壞形式主要表現(xiàn)為主、被動(dòng)錐齒輪齒輪崩壞，軸承損壞。4．1 主傳動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式 主傳動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式主要根據(jù)齒輪類型、減速形式以及主從動(dòng)齒輪的安裝及支承方式的不同分類。故此處分配輪邊減速比 =，主減速比 =，一檔fizi變速比 =。一檔總傳動(dòng)比： mdbBgnMKrFi ?2)10(max31 )0?? （34）式中： 1?i一檔總傳動(dòng)比；maxF最大牽引力； kNgr滾動(dòng)半徑；m0K變矩器 i=0 工況時(shí)的變矩系數(shù)；dbn相應(yīng)動(dòng)力機(jī)的標(biāo)定功率的轉(zhuǎn)速； minrdbBgnMrFi ?2)10(max31 )???= ?? 根據(jù)傳動(dòng)部分各部件傳動(dòng)比的分配原則，盡量使減速比多分配給后面，少分配給前面，以減少傳動(dòng)系大多數(shù)傳動(dòng)元件的計(jì)算力矩，使轉(zhuǎn)動(dòng)系結(jié)構(gòu)緊湊。此處取 =30%。???動(dòng)力半徑 , （32）?????????BHdrd )(250?式中： d輪緣高度；B輪輞寬度；H輪胎斷面高度，此處所給出的輪胎通過(guò)查資料可知此類輪胎為標(biāo)準(zhǔn)胎，因而 =；BH 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）4?輪胎徑向變形系數(shù)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)胎 =；對(duì)超低壓拱形輪胎， =??，此處 取 。傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖 31 所示? 圖 ZL50 輪邊減速器傳動(dòng)簡(jiǎn)圖其傳動(dòng)系機(jī)械效率 （31）lmnm?????321式中 1n直齒輪嚙合對(duì)數(shù)， =1；12斜齒輪嚙合對(duì)數(shù)， =4；2n3錐齒輪嚙合對(duì)數(shù)， =1；3c?差速器效率， =；c?l輪邊減速器效率， =。這種方案的傳動(dòng)比為 。i K???10BMmN.0 0 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）33 傳動(dòng)比計(jì)算及其分配 由于裝載機(jī)要求傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊小，且適合于高速重載的環(huán)境，故此處 ZL50 變速箱采用的是斜齒輪。同時(shí)也能獲