【正文】 出 24 13～ 153 3316～ 3903 ㎜ 取㎜ 式中 從動(dòng)錐齒輪的節(jié)圓直徑㎜ 直徑系數(shù)取 13～ 153 計(jì)算轉(zhuǎn)矩按式 22 式 23 求得并取其中較小者 3 齒輪端面模數(shù)的選擇 選定后按式 38239 975 25 校核式為 26 03～ 04 765～ 102 根據(jù)計(jì)算結(jié)果取 9 式中 計(jì)算轉(zhuǎn)矩見式 24 下的說(shuō)明 模數(shù)系數(shù)取 03～ 04 4 齒面寬的選擇 汽車主減速器雙曲面齒輪的從動(dòng)齒面寬 b ㎜推薦為 b 0155 0155 382 57335 ㎜取 60 ㎜ 27 從動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑㎜ 5 雙曲面齒輪的偏移距 E E值過(guò)大將使齒面縱向滑動(dòng) 過(guò)大從而引起齒面早期磨損和擦傷 E值過(guò)小則不能發(fā)揮雙曲面齒輪的特點(diǎn)一般對(duì)于中重型貨客車 E010～ 012且 E20根據(jù)這一原則取 E 35 ㎜ 6 雙曲面齒輪的偏移方向 雙曲面齒輪的偏移方向與其輪齒的螺旋方向間有一定的關(guān)系下偏移時(shí)主動(dòng)齒輪的螺旋方向?yàn)樽笮龔膭?dòng)齒輪為右旋上偏移時(shí)主動(dòng)齒輪的螺旋方向?yàn)橛倚龔膭?dòng)齒輪為左旋本設(shè)計(jì)方案采用上偏移右旋 7 雙曲面齒輪的路選方向 雙曲面齒輪在傳動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的軸向力其方向決定于齒輪的螺旋方向和旋轉(zhuǎn)方向判斷齒輪的螺旋方向式順時(shí)針還式逆時(shí)針時(shí)要向齒輪的背面看去而判斷軸向力時(shí)可用手勢(shì)法則左旋齒輪的 軸向力的方向用左手法則判斷右旋齒輪的軸向力的方向用右手法則判斷 8 螺旋角的選擇 雙曲面齒輪傳動(dòng)由于有了偏移距而使主從動(dòng)齒輪的名義螺旋角不等且主動(dòng)齒輪的大而從動(dòng)齒輪的小近似的預(yù)選主動(dòng)齒輪螺旋角的名義值 28 式中 主動(dòng)齒輪名義螺旋角預(yù)選值 主從動(dòng)齒輪齒數(shù) 從動(dòng)齒輪的節(jié)圓直徑㎜ E 雙曲面齒輪的偏移距㎜ 9 齒輪壓力角 對(duì)于雙曲面齒輪由于其主動(dòng)齒輪輪齒兩側(cè)的法向壓力角相等因此應(yīng)按平均壓力角考慮客車選用的平均壓力角 10 銑刀盤名義半徑的選擇 刀盤的名義半徑是指通過(guò)被 切齒輪齒間中點(diǎn)的假象同心圓的直徑為了減少刀盤規(guī)格刀盤名義半徑已標(biāo)準(zhǔn)化并規(guī)定每一種名義半徑的刀盤可加工一定尺寸范圍的雙曲面齒輪按從動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑在《汽車車橋設(shè)計(jì)》的表 314 中選取刀盤名義半徑 203200 ㎜ 器雙曲面錐齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算及強(qiáng)度校核 1 主減速器雙曲面齒輪的幾何尺寸計(jì)算 利用齒輪參數(shù)計(jì)算 23 計(jì)算得準(zhǔn)雙曲面齒輪參數(shù)如下表 21 表 21 雙曲面齒輪的幾何尺寸計(jì)算用表 單位㎜ 序號(hào) 計(jì) 算 公 式 注 釋 1 小齒輪齒數(shù) 2 大齒輪齒數(shù) 3 大輪齒 面寬 4 偏置距 5 大齒輪分度圓直徑 6 刀盤名義直徑 7 小輪螺旋角 8 小輪中點(diǎn)螺旋角 9 大輪中點(diǎn)螺旋角 10 大輪節(jié)錐角 11 兩背錐之和 12 大齒輪在齒面寬中點(diǎn)處的分度圓半徑 13 大輪節(jié)錐頂點(diǎn)至小輪軸線的距離 正數(shù)表示節(jié)錐頂點(diǎn)越過(guò)了大齒輪的軸線負(fù)值表示節(jié)錐頂點(diǎn)在小齒輪與大齒輪軸線之間 14 大輪節(jié)錐上中點(diǎn)錐距 15 大輪節(jié)錐上外錐距 節(jié)錐距 16 兩 側(cè) 壓力 角總 和 17 齒頂角與齒根角總和 18 大輪齒頂高系數(shù) 19 大輪齒根 高系數(shù) 20 大輪齒頂角 21 大輪齒根角 22 大輪大端齒頂高 23 大輪大端齒根高 24 徑向間隙 25 大輪大端齒全高 表 21 雙曲面齒輪的幾何尺寸計(jì)算用表 續(xù)表 單位㎜ 26 大輪大端工作齒高 27 大輪頂錐角 面錐角 28 大輪根錐角 29 大輪大端齒頂圓直徑 30 大輪節(jié)圓中心至軸線交叉點(diǎn)距離 31 大輪輪冠至軸線交叉點(diǎn)距離 32 大輪面錐頂點(diǎn)到小輪軸線的距離 參考 13 33 大輪根錐頂點(diǎn)到小輪軸線的 距離 參考 13 34 小輪頂錐角 面錐角 35 小輪面錐頂點(diǎn)到軸線交叉點(diǎn)的距離 參考 13 36 小齒輪節(jié)錐角 37 小輪輪冠到軸線交叉點(diǎn)的距離 38 小輪前輪冠到軸線交叉點(diǎn)的距離 39 小輪大端齒頂圓直徑 40 偏置角 42 小輪根錐角 43 允許的最小側(cè)隙 44 允許的最大側(cè)隙 45 大輪內(nèi)錐距 2 主減速器雙曲面齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 1 單位齒長(zhǎng)的圓周力 P 29 式中 P 單位齒長(zhǎng) 上的圓周力 作用在齒輪上的圓周力 N 按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和最大附著系數(shù)兩種工況進(jìn)行計(jì)算 從動(dòng)齒輪的齒面寬㎜ 按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí) 210 2217 式中 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 變速器傳動(dòng)比常取擋及直接擋進(jìn)行計(jì)算 主動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑㎜ 許用單位齒長(zhǎng)上的圓周力 [p]由《汽車設(shè)計(jì)》表 332 查的 [p] 982 則 p [p]符合設(shè)計(jì)要求 2 輪齒的彎曲強(qiáng)度計(jì)算汽車主減速器的雙曲面齒輪從動(dòng)輪齒的計(jì)算彎曲應(yīng)力為 211 49676 700 符合要求 輪齒的彎曲強(qiáng)度計(jì)算汽車主減速器的雙曲面齒輪從動(dòng)輪齒的計(jì)算彎曲應(yīng)力為 式中 212 齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 超載系數(shù)見式 22 下說(shuō)明 尺寸系數(shù)反映材料性質(zhì)的不均勻性與齒輪尺寸及熱處理有關(guān) 當(dāng)端面模數(shù) m16 ㎜ 時(shí) 齒面載荷分配系數(shù)跨置式結(jié)構(gòu) 100～ 110 質(zhì)量系數(shù)對(duì)于汽車驅(qū)動(dòng)橋齒輪當(dāng)輪齒接觸良好周節(jié)及徑向跳動(dòng)精度高時(shí)可取 1 b 計(jì)算齒輪的齒面寬㎜ z 計(jì)算齒輪的齒數(shù) J 計(jì)算彎曲應(yīng)力的綜合系數(shù)見《汽車車橋設(shè)計(jì)》圖 3111～圖 3116 按重較小者計(jì)算時(shí)汽車主減速器齒輪的許用彎曲應(yīng)力為 700 按計(jì)算時(shí)許用彎曲應(yīng)力為 2109 破壞循環(huán)次數(shù) 6 3 輪齒的接觸強(qiáng)度計(jì)算 雙曲面齒輪的計(jì)算接觸應(yīng)力為 213 17362 2800 符合強(qiáng)度要求 式中 主動(dòng)齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩 材料的彈性系數(shù)對(duì)于鋼制齒輪副取 2326 主動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑㎜ 見式 211 下的說(shuō)明 尺寸系數(shù)它考慮了齒輪對(duì)其淬火性的影響取 1 表面質(zhì)量系數(shù)對(duì)于制造精確的齒輪可取 1 b 齒面寬㎜ J 計(jì)算接觸應(yīng)力的綜合系數(shù)可由《汽車車橋設(shè)計(jì) 》圖 3119～圖 3131 查取 26 潤(rùn)滑 對(duì)于螺旋錐齒輪主減速器可加注一般的齒輪油但對(duì)于雙曲面齒輪主減速器則必須加注雙曲面齒輪油加油孔應(yīng)設(shè)在加油方便之處放油孔應(yīng)設(shè)在橋殼最低處為了防止橋殼內(nèi)溫度過(guò)高使氣壓過(guò)大而引起漏油必須加裝同期塞 差速器殼應(yīng)開孔使?jié)櫥瓦M(jìn)入保證差速器齒輪和滑動(dòng)表面的潤(rùn)滑 主動(dòng)錐齒輪的后圓錐滾子軸承距從動(dòng)齒輪較遠(yuǎn)無(wú)法采用飛濺潤(rùn)滑為此在主減速器殼上設(shè)有油道飛濺起的潤(rùn)滑油經(jīng)油道流到后軸承處主動(dòng)錐齒輪的后軸承大端向外有向 外供油的作用因而在該軸承外側(cè)要有回油道口使油能流回橋殼以保護(hù)油封不被破壞 27 主減速器齒輪的材料及熱處理 汽車驅(qū)動(dòng)橋的主減速器的工作相當(dāng)繁重與傳動(dòng)系其它齒輪比較它具有載荷大作用時(shí)間長(zhǎng)載荷變化多帶沖擊等特點(diǎn)其損壞形式主要由齒根彎曲折斷齒面疲勞點(diǎn)蝕磨損和擦傷等據(jù)此選擇驅(qū)動(dòng)橋齒輪的材料滲碳合金鋼經(jīng)滲碳淬火回火后輪齒表面硬度可高達(dá) HRC5865 而心部硬度較低對(duì)齒面還要進(jìn)行噴丸處理以提高齒輪的使用壽命 28 主從動(dòng)錐齒輪軸承預(yù)緊度的裝配預(yù)調(diào)整 主從動(dòng)錐齒輪軸的軸承安裝時(shí)都應(yīng)具有一定的緊力以消除軸承多余的軸向間隙平衡一 部分前后軸承軸向負(fù)荷 1 主動(dòng)錐齒輪軸承預(yù)緊度的裝配與調(diào)整 主動(dòng)錐齒輪軸承預(yù)緊度廣泛使用調(diào)整墊片調(diào)整本次設(shè)計(jì) DD6990 中型客車采用這一形式兩軸承距離固定只要增減兩軸承內(nèi)圈之間的距離來(lái)調(diào)整增減墊片的厚度即可改變兩圓錐內(nèi)權(quán)壓緊后的距離從而使軸承的預(yù)緊度得到調(diào)整裝配時(shí)先將軸承外圈涂殺機(jī)油壓入軸承孔內(nèi)并將后軸承壓入主動(dòng)錐齒輪軸頸上裝入軸承座殼內(nèi)依次裝入調(diào)整墊片軸承萬(wàn)向節(jié)凸緣平墊片以 196～ 294 的力矩?cái)Q緊鎖螺母檢查軸承的預(yù)緊度 2 從動(dòng)錐齒輪軸承預(yù)緊度的調(diào)整 DD6990 中型客車汽車采用改變中間軸承蓋下兩邊調(diào)整墊片的 厚度來(lái)進(jìn)行調(diào)整將中間軸及軸承裝入主減速器殼內(nèi)在裝上調(diào)整墊片和軸承蓋擰緊軸承蓋固定螺釘 29 主從動(dòng)錐齒輪嚙合印痕嚙合間隙的調(diào)整 錐齒輪必須有正確的嚙合印痕和嚙合間隙才能正常工作和達(dá)到正常的使用壽命正確的嚙合印痕和間隙是通過(guò)齒輪的軸向移動(dòng)改變其相對(duì)位置來(lái)實(shí)現(xiàn)的 1 主動(dòng)錐齒輪的調(diào)整 通過(guò)增減主動(dòng)齒輪軸承座與主減速器殼之間的調(diào)整墊片厚度來(lái)調(diào)整來(lái)使主動(dòng)齒輪相對(duì)從動(dòng)齒輪向外或向里移動(dòng) 2 從動(dòng)齒輪的調(diào)整 從動(dòng)錐齒輪的軸向位移的調(diào)整軸承預(yù)緊度的調(diào)整裝置是共用的在預(yù)緊度調(diào)好后只要將左右兩側(cè)的調(diào)整墊片從一側(cè)調(diào)到另一側(cè)或左右側(cè)的 調(diào)整螺母一側(cè)松出多少另一側(cè)等量緊進(jìn)多少就可以在保持軸承預(yù)緊度不變的情況下達(dá)到嚙合狀況調(diào)整的目的 差速器設(shè)計(jì) 差速器簡(jiǎn)介 汽車在行駛過(guò)程中車輪與路面存在著兩種相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)即車輪相對(duì)路面的滾動(dòng)和滑動(dòng)滑動(dòng)將加速輪胎的磨損增加轉(zhuǎn)向阻力增加汽車的動(dòng)力消耗因此希望在汽車行駛過(guò)程中盡量使車輪沿路面滾動(dòng)而不是滑動(dòng)以減少車輪與路面的滑磨現(xiàn)象 當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)內(nèi)外兩側(cè)在同一時(shí)間內(nèi)要移動(dòng)不同的距離外輪移動(dòng)的距離比內(nèi)輪移動(dòng)的距離大若兩輪用一根軸剛性連接即兩輪只能以同一速度轉(zhuǎn)動(dòng)則兩輪要在同一時(shí)間內(nèi)移動(dòng)不同的距離必然時(shí)邊滾動(dòng)邊滑動(dòng)即使汽車 在平路上直線行駛也難以避免車輪與路面的滑磨現(xiàn)象為了消除不良現(xiàn)象汽車左右兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪分裝兩根半軸并在兩半軸之間安裝差速器差速器的功用就式在向兩半軸傳遞動(dòng)力時(shí)允許兩半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)以滿足各輪不等距行駛的需要從而滿足汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)的要求 32 差速器的機(jī)構(gòu)型式的選擇 差速器的結(jié)構(gòu)型式主要由普通對(duì)稱圓錐行星齒輪差速器和防滑差速器大多數(shù)汽車都屬于公路運(yùn)輸車輛對(duì)于在公路和市區(qū)行駛的汽車來(lái)說(shuō)由于路面較好各驅(qū)動(dòng)車輪與路面的附著系數(shù)變化很小因此幾乎都采用了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單工作平穩(wěn)制造方便的普通對(duì)稱圓錐行星齒輪差速器本次設(shè)計(jì)的 DD6990 客車就屬于公路運(yùn)輸車輛所以也采用對(duì)稱圓錐行星齒輪差速器圖 31 圖 31 普通對(duì)稱圓錐行星齒輪差速器 33 差速器齒輪主要參數(shù)的選擇 由于差速器是安裝在主減速器從動(dòng)齒輪上故在確定主減速器尺寸時(shí)應(yīng)考慮差速器的安裝差速器的輪廓尺寸也受到從動(dòng)齒輪及主動(dòng)齒輪刀向軸承支座的限制 1 行星齒輪數(shù)目的選擇 貨車和越野車多采用四個(gè)行星輪轎車常采用兩個(gè)行星齒輪本次設(shè)計(jì)采用四個(gè)行星齒輪 2 行星齒輪球面半徑的確定 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它就是行星齒輪的安裝尺寸實(shí)際上代表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 球面半徑可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定 31 28 7142 ㎜ 取 72mm 式中 行星齒輪球面半徑系數(shù) 252～ 299對(duì)于有 4個(gè)行星齒輪的轎車和公路載貨汽車取小值對(duì)于有 2 個(gè)行星齒輪的轎車以及越野汽車礦用汽車取大值 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 確定后根據(jù)下式預(yù)選其節(jié)錐距 ～ 7128mm 32 3 行星齒輪與半軸齒輪齒數(shù)的選擇 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) 盡量小但一般不少于 10半軸齒輪的齒數(shù)采用 14～ 15半軸齒輪與行星齒輪比多在 15～ 2范圍內(nèi)根據(jù)這一原則選擇行星齒輪齒數(shù)為半軸齒輪齒數(shù)為 在任何圓錐行星齒輪式差速器中左右半軸齒輪的齒數(shù)之和必須能被行星齒輪數(shù)目 n 所整除否則不能安裝即應(yīng)滿足 整數(shù) 33 滿足要求 4 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 先初步求出行星齒輪和半軸齒輪的節(jié)錐角 34 式中為行星齒輪和半軸齒輪的齒數(shù) 再根據(jù)下式初步求出圓錐齒輪的端面模數(shù) 35 則取 7 節(jié)圓直徑 d 由下式求得 36 則 ㎜ ㎜ 5 壓力角 目前汽車差速器齒輪壓力較大都選用的壓力角 6 星星齒輪安裝孔直徑及深度 Ld 的確定 行星齒輪安裝孔直徑與行星齒輪軸名義直徑相同而行星齒輪安裝孔的深