【正文】 設(shè)計(jì) 16 綜上所述，故所計(jì)算的齒輪滿足彎曲強(qiáng)度的要求。2w? =； 當(dāng)計(jì)算主動(dòng)齒輪時(shí)， jT /Z 與從動(dòng)相當(dāng)，而 12 JJ ? ，故 1w? 2w? ， 39。 汽車主減速器 螺旋錐齒輪 輪齒的計(jì)算彎曲應(yīng)力)/( 2mmNw? 為 JmzFK KKKTv mSjw ???? ?????? 203102? （ ） 式中 ： 0K —— 超載系數(shù) ； sK —— 尺寸系數(shù) sK = 4 =； mK —— 載荷分配系數(shù) ~； vK —— 質(zhì)量系數(shù)，對(duì)于汽車驅(qū)動(dòng)橋齒輪，檔齒輪接觸良好、節(jié)及徑向跳動(dòng)精度高時(shí)，取 1； J—— 計(jì)算彎曲應(yīng)力用的綜合系數(shù)，見圖 ， 210. 3, 0. 35JJ??。 P—— 作用在齒輪上的圓周力， N，按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 maxeT 和最大附著力矩兩種載荷工況進(jìn)行計(jì)算； 按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí)： FdiTp ge????21013m a x =（ ） 按最大附著力矩計(jì) 算 FdrGp r?????210232 ? = /Nmm （ ） 雖然附著力矩產(chǎn)生的 p 很大，但由于發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的限制 p 最大只有黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 可知， 校核成功。在進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算之前應(yīng)首先了解齒輪的破壞形式及其影響因素。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 序號(hào) 項(xiàng) 目 計(jì) 算 公 式 計(jì) 算 結(jié) 果 19 齒頂圓直徑 1111 c os2 ?aa hdd ?? 2ad = 221 cos2 ?ahd ? 1ad = ㎜ 2ad = ㎜ 20 節(jié)錐頂點(diǎn)止齒輪外緣距離 1121 s in2 ?ak hdA ?? 212 dAk ? 22sin?ah? 1kA =132 ㎜ 2kA =57 ㎜ 21 理論弧齒厚 21 sts ?? mSs k?2 1s = 2s = 22 齒側(cè)間隙 B=～ 23 螺旋角 ? ? =35176。 18 根錐角 1f?= 11 f??? 2f? = 22 f?? ? 1f? =176。 17 面錐角 211 fa ??? ?? ； 122 fa ??? ?? 1a?=176。 2? = 11 節(jié)錐距 A0 =11sin2 ?d =22sin2 ?d A0 = ㎜ 12 周節(jié) t= m t= ㎜ 13 齒頂高 21 aga hhh ?? mkh aa ?2 1ah = 2ah = 14 齒根高 fh = ahh? 1fh= 2fh = 15 徑向間隙 c= ghh? c= ㎜ 16 齒根角 0arctanAhff ?? 1f? =176。 9 節(jié)圓直徑 d =m z ?1d 120 ㎜ 2d =272 ㎜ 10 節(jié)錐角 ?1?arctan21zz 2? =90176。 表 主減速器 錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算用表 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) 1z 15 2 從動(dòng)齒輪齒數(shù) 2z 34 3 模數(shù) m 8 ㎜ 4 齒 面寬 b 2b =42 ㎜ 5 工作齒高 mHhg 1? ?gh ㎜ 6 全齒高 mHh 2? h =15 ㎜ 7 法向壓力角 ? ? =176。當(dāng)大齒輪直徑大于刀盤半徑時(shí)采用這種方法是最好的。 主減速器 螺旋錐齒輪 的幾何尺寸計(jì)算與強(qiáng)度計(jì)算 主減速器 螺旋錐齒輪 的幾何尺寸計(jì)算 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 主減速器圓弧齒 螺旋錐齒輪 的幾何尺寸計(jì)算 雙重收縮齒的優(yōu)點(diǎn)在于能提高小齒輪粗切工序。 在一般機(jī)械制造用的標(biāo)準(zhǔn)制中，螺旋角推薦用 35176。因 Fm 愈大傳動(dòng)就愈平穩(wěn)噪聲就愈低。 （ 5） 螺旋錐齒輪螺旋方向 一般情況下主動(dòng)齒輪為左旋，從動(dòng)齒輪為右旋，以使二齒輪的軸 向力有互相斥離的趨勢(shì)。 計(jì)算得， 2d =～ ，初取 2d =270mm。10 的范圍內(nèi)。 越野車 通常取 ～ ，可初取 Hf =； Pf —— 汽車性能系數(shù) ])(1 [1 001 m a xe TaP T GGf ??? （ ） 當(dāng) m ax)(eTaT GG ? =16 時(shí)，取 Pf =0 主減速器齒輪參數(shù)的選擇 （ 1） 齒數(shù)的選擇 對(duì)于 普通雙級(jí)主減速器，由 于第一級(jí)的 減速比 i01 比第二級(jí)的 i02小些 （ 通常 i01/ i02≈～ ） ，這時(shí) ，第一級(jí)主動(dòng)錐齒輪的齒數(shù) z1 可選的較大，約在9～ 15 范圍內(nèi)。 由式 （ ） ，式 （ ） 求得的計(jì)算載荷，是最大轉(zhuǎn)矩而不是正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩，不能用它作為疲勞損壞依據(jù)。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 第 3 章 主減速器 設(shè)計(jì) 主減速齒輪計(jì)算載荷的 確定 通常是將發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩配以傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比時(shí)和驅(qū)動(dòng)車輪打滑時(shí)這兩種情況下作用于主減速器從動(dòng)齒輪上的轉(zhuǎn)矩 （ ?jjeTT, ） 的較小者，作為載貨汽車計(jì)算中用以驗(yàn)算主減速器從動(dòng)齒輪最大應(yīng)力的計(jì)算載荷。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 本章小結(jié) 本章 首先 確定了 主減速比，以方便確定其它參數(shù)。它具有強(qiáng)度和剛度較大，主減速器拆裝調(diào)整方便等優(yōu)點(diǎn) 鑄造式橋殼 強(qiáng)度、剛度較大 多 用于 重型貨車。 橋殼型式的確定 驅(qū)動(dòng)橋殼的主要功用是支撐汽車質(zhì)量，并承受由車輪傳來(lái)的路面反力和反力矩，并經(jīng)懸架傳給車架（或車身 ）；它又是主減速器 ，差速器，半軸的裝配基本 。 全浮式半軸廣泛應(yīng)用于 輕型以上的各類汽車上。 半軸型式的確定 半軸根據(jù)其車輪端的支撐方式不同，可分為半浮式 3/4 浮式和全浮式三種形式。 差速器 結(jié)構(gòu)方案的確定 差速器的結(jié)構(gòu)型式選擇，應(yīng)從所設(shè)計(jì)汽車的類型及其使用條件出發(fā)，以滿足該型汽車在 給定的使用條件下的使用性能要求。減速形式的選擇與汽車的類型及使用條件有關(guān)，有時(shí)也與制造廠的產(chǎn)品系列及制造條件有關(guān)，但它主要取決于由動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性等整車性能所要求的主減速比的大小及驅(qū)動(dòng)橋下的離地間隙、驅(qū)動(dòng)橋的數(shù)目及布置形式等。 主動(dòng)錐齒輪軸承預(yù)緊度的調(diào)整采用 調(diào)整螺母 （利用叉形凸緣實(shí)現(xiàn)） ，從動(dòng)錐齒輪軸承預(yù)緊度的調(diào)整采用調(diào) 整螺母。預(yù)緊力雖然可以增大支承剛度，改善齒輪的嚙合和軸承工作條件，但當(dāng)預(yù)緊力超過(guò)某一理想值時(shí)，軸承壽命會(huì)急劇下降。 （ 4） 主減速器的軸承預(yù)緊及齒輪嚙合調(diào)整 支承主減速器的圓錐滾子軸承需預(yù)緊以消除安裝的原始間隙、磨合期間該間隙的黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 增大及增強(qiáng)支承剛度。為了防止從動(dòng)錐齒輪在軸向載荷作用下的偏移，圓錐滾子軸承應(yīng)用兩端的調(diào)整螺母調(diào)整。本次設(shè)計(jì) 采用 螺旋錐齒輪 [4]。 為了得到足夠的功率而使最高車速稍有下降，一般選得比最小值大 10%～ 25%，即按下式選擇： 0i =ghapr iv nrmax=2400/（ 801 ） = （ ） +（ 10%~25%） =~ 取 式中 ： r —— 車輪的滾動(dòng)半徑 r =[2d +（ 1? ） b]=（ m） 輪輞直徑 d=20 英寸輪輞寬度 b=11 英寸 ， ? =； ghi —— 變速器最高檔傳動(dòng)比 （ 為直接檔 ） 。可利用在不同的下的功率平衡圖來(lái)計(jì)算對(duì)汽車動(dòng)力性的影響。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 第 2 章 設(shè)計(jì)方案的確定 主減速比的計(jì)算 主減速比對(duì)主減速器的結(jié)構(gòu)形式、輪廓尺寸、質(zhì)量大小以及當(dāng)變速器處于最高檔位時(shí)汽車的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性都有直接影響。根據(jù)給定參數(shù)設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)橋主減速器的減速形式，對(duì)驅(qū)動(dòng)橋總體進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。驅(qū)動(dòng)橋作為汽車四大總成之一，它的性能的好壞直接影響整車性能，而對(duì)于載重汽車顯得尤為重要。重型汽車在當(dāng)今社會(huì)發(fā)展建設(shè)中充當(dāng)了很重要的角色，驅(qū)動(dòng)橋在整車中十分重要，設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、造價(jià)低廉的驅(qū)動(dòng)橋能大大降低整車生產(chǎn)的總成本，推動(dòng)汽車經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。利用這種方法指導(dǎo)設(shè)計(jì)可以減少經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的盲目性和隨意性，提高設(shè)計(jì)的主動(dòng)性、科學(xué)性和精確性。 設(shè)計(jì) 主要 內(nèi)容 本設(shè)計(jì)為 SX2190 重型汽車后驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)與研究，要求完成 (1)查閱資料了解 SX2190 重型汽車驅(qū)動(dòng)橋研究現(xiàn)狀及發(fā)展歷史，知道本課題研究的意義 (2)分析各種汽車驅(qū)動(dòng)橋的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn) (3)驅(qū)動(dòng)橋和主減速器、差速器、半軸、驅(qū)動(dòng)橋橋殼和差速鎖結(jié)構(gòu)形式的選擇 (4)主減速器參數(shù)的選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 (5)差速器和差速鎖、半軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 (6)驅(qū)動(dòng)橋橋殼受力分析和強(qiáng)度計(jì)算 (7)設(shè)計(jì) SX2190 重型汽車驅(qū)動(dòng)橋、 CAD 繪制裝配圖、零件圖 設(shè) 計(jì)的目的和意義 現(xiàn)代的驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的深入、豐富和發(fā)展，而非獨(dú)立于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的全新設(shè)計(jì)。 按制造工藝不同分類： 鑄造式 —— 強(qiáng)度、剛度較大，但質(zhì)量大，加工面多，制造工藝復(fù)雜，用于中重型越野車 ，本設(shè)計(jì)采用鑄造橋殼。在選擇橋殼的結(jié)構(gòu)型式時(shí)，還應(yīng)考慮汽車的類型、使用要求、制造條件、材料供應(yīng)等。橋殼還應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便以利于降低成本。 在汽車行駛過(guò)程中，橋殼承受繁重的載荷，設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮在動(dòng)載荷下橋殼有足夠 的強(qiáng)度和剛度。作用在驅(qū)動(dòng)車輪上的牽引力、制動(dòng)力、側(cè)向力和垂向力也是經(jīng)過(guò)橋殼傳到懸掛及車架或車廂上。 全浮式半軸廣泛應(yīng)用于 輕型以上的各類汽車上 ， 本設(shè)計(jì)采用此種半軸 。主要用于質(zhì)量較小，使用條件好， 承載負(fù)荷也不大的轎車和輕型載貨汽車 。在裝有輪邊減速器的驅(qū)動(dòng)橋上，半軸將半軸齒輪與輪邊減速器的主動(dòng)齒輪連接起來(lái)。在斷開式驅(qū)動(dòng)橋和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋中 ， 驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置包括半軸和萬(wàn)向接傳動(dòng)裝置且多采用等速萬(wàn)向節(jié)。 差速器的結(jié)構(gòu)型式有多種，大多數(shù)汽車都屬于公路運(yùn)輸車輛，對(duì)于在公路上和市區(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、用于公路汽車也很可靠的普通對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器，作為安裝在左、右驅(qū)動(dòng)車 輪間的所謂輪間差速器使用 。為了消除由于左右車輪在運(yùn)動(dòng)學(xué)上的不協(xié)調(diào)而產(chǎn) 生的這些弊病，汽車左右驅(qū)動(dòng)輪間都有差速器，后者保證了汽車驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)車輪在行程不等時(shí)具有以下不同速度旋轉(zhuǎn)的特性，從而滿足了汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)的要求。這不僅會(huì)是輪胎過(guò)早磨、無(wú)益地消耗功率和燃料及使驅(qū)動(dòng)車輪軸超載等，還會(huì)因?yàn)椴荒馨此蟮乃矔r(shí)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(huì)由于左右車輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過(guò)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(dòng)半徑不相等而要求 （ a） 單級(jí)主減速器 （ b） 雙級(jí)主減速器 圖 主減速器 車輪行程不等。 根據(jù)汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)的要求和實(shí)際的車輪、道路以及它們之間的相互聯(lián)系表明 ：汽車在行駛過(guò)程中左右車輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過(guò)的行程往往是有差別的。減速形式的選擇與汽車的類型及使用條件有關(guān)，有時(shí)也與制造廠的產(chǎn)品系列及制造條件有關(guān)，但它主要取決于由動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性等整車性能所要求的主減速比 io的大小及驅(qū)動(dòng)橋下的離地間隙、驅(qū)動(dòng)橋的數(shù)目及布置形式等。 主動(dòng)錐齒輪軸承預(yù)緊度的調(diào)整采用 套筒 與 墊片 ，從動(dòng)錐齒輪軸承預(yù)緊度的調(diào)整采用調(diào)整螺母。預(yù)緊力雖然可以增大支承剛度，改善齒輪的嚙合和軸承工作條件，但當(dāng)預(yù)緊力超過(guò)某一理想值時(shí)，軸承壽命會(huì)急劇下降。 （ 4） 主減速器的軸承預(yù)緊及齒輪嚙合調(diào)整 支承主減速器的圓錐滾子軸承需預(yù)緊以消除安裝的原始間隙、磨合期間該間隙的增大及增強(qiáng)支承剛度。為了防止從動(dòng)錐齒輪在軸向載荷作用下的偏移，圓錐滾子軸承應(yīng)用兩端的調(diào)整螺母調(diào)整。 圖 錐齒輪 懸臂式支承 ② 騎馬式 騎馬式支承結(jié)構(gòu)如圖 所示，其特點(diǎn)是在錐齒輪的兩端均有軸承支承，這樣可大大增加支承剛度，又使軸承負(fù)荷減小，齒輪嚙合條件改善，在需要傳遞較大轉(zhuǎn)矩情況下，最好采用騎馬式支承。為了減小懸臂長(zhǎng)度 a 和增加兩端的距離 b，以改善支承剛度，應(yīng)使兩軸承圓錐滾子向外。 ④ 雙曲面齒輪必須采用可改善油膜強(qiáng)度和防刮傷添加劑的特種潤(rùn)滑油。 ② 齒面間有大的壓力和摩擦功，使齒輪抗嚙合能力降低。 ④ 工作過(guò)程中，雙曲面齒輪副既存在沿齒高方向的側(cè)向滑動(dòng)，又有沿齒長(zhǎng)方向的縱向滑動(dòng)，這可以改善齒輪的磨合過(guò)程，使其具有更高的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。 ② 傳動(dòng)比一定時(shí)，如果主動(dòng)齒輪尺寸相同，雙曲面齒輪比螺旋錐齒輪有較大軸徑，較高的輪齒強(qiáng)度以及較大的主動(dòng)齒輪軸和軸承剛度。