【正文】 商用車和部分乘用車上， CS1028 皮卡車是商用車，考慮經(jīng)濟性，在非斷開式驅(qū)動橋能滿足其性能的情況下， 選擇非斷開式驅(qū)動橋 。 其結(jié)構(gòu)圖如 所示： 第 6 頁 共 40 頁 主減速器設(shè)計 主減速器的結(jié)構(gòu)形式的選擇 主減速器的減速形式 單級主減速器：由于單級主減速器具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、尺寸緊湊及制造成本低廉的優(yōu)點，廣泛用在主減速比 i0 的各種中、小型汽車上。 主減速器的齒輪類型 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。其空間交叉角也都是采用 90186。這個偏移量稱為雙曲面齒輪的偏移距。這樣就能在每個齒輪的兩邊布置尺寸緊凄的支承。雙曲面齒輪的 偏移距使得其主動齒輪的螺旋角大于從動齒輪的螺旋角。主動齒輪的端面模數(shù)或端面周節(jié)大于從動齒輪的。其增大的程度與偏移距的大小有關(guān)。隨偏移距的不同，雙曲面齒輪與接觸應(yīng)力相當(dāng)?shù)穆菪F齒輪比較，負(fù) 荷可提高至 175％。當(dāng)要求傳動比大而輪廓尺寸又有限時，采用雙曲面齒輪更為合理。當(dāng)傳動比小于 2 時，雙曲面主動齒輪相對于螺旋錐齒輪主動齒輪就顯得過大，這時選用螺旋錐齒輪更合理，因為后者具有較大的差速器可利用空間。雙曲面齒輪的偏移距還給汽車的總布置帶來方便。 這種主減速器由一對圓錐齒輪、一對圓柱齒輪或由蝸輪蝸桿組成，零件結(jié)構(gòu)如圖 所示． 1—螺母 。 3—油封 。 5—主動錐齒輪調(diào)整墊片 。 7—墊片 。 9—后軸承 。 現(xiàn)在汽車主減速器主動錐齒輪的支承型式有懸臂式、騎馬式兩種。但是騎馬式支承增加了導(dǎo)向軸承支座，是主減速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本提高。 [5]在這里采用懸臂式結(jié)構(gòu)合理。為了增加支承剛度，支承間的距離應(yīng)盡可能縮小。 主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計計算 主減速齒輪計算載荷的確定 參考文獻(xiàn) [1]，按以下三種工況進(jìn)行從動齒輪的轉(zhuǎn)矩計算 （ 1）通常是將發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩配以傳動系最低檔傳動比時和驅(qū)動車輪打滑時這兩種情 況下。m （ 21） 第 8 頁 共 40 頁 mmrjh i rmGT ? ??? ? ?39。m （ 22） 式中： Temax——發(fā)動機量大轉(zhuǎn)矩， Nm i1——變速器最低檔傳動比 i1= i0—— 主減速比 i0= ? ——上述傳動部分的效率，取 T? = 39。該車無輪邊減速器，故 m? =97%， mi =1。m （ 2）上面求得的計算載荷，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的依據(jù)。m)為 ： )()(PHRLBLB rTajm fffni rGGT ???? ??? ?[5] （ 23） = N通常，轎車取 ；載貨汽車和城市公共汽車取 ～ ；長途公共汽車取 ～ ，越野汽車取 ～ 。 fP——汽車或汽車列車的性能系數(shù)： ]/)(1 9 [ m a xeTaP TGGf ????? = ]1 9 5/2 2 5 8 91 9 [ ?? = 由于 fP計算為負(fù)，取 0 值。 （ 3）主動錐齒輪的轉(zhuǎn)矩計算 [5] Tz=TC/ i0 T? = /? =702 Nm （ 25） 式中： Tc， Tjm——計算轉(zhuǎn)矩， N按最低檔傳動比時 Tc ＝ m i0 ——主減速比 ； T? ——上述傳動部分的效率，取 T? =95%； 主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇 （ 1） 齒數(shù)的選擇 對于單級主減速器，當(dāng) i0較大時，則應(yīng)盡量使主動齒輪的齒數(shù)取值小些，以得到滿意的驅(qū)動橋離地間隙。當(dāng) i0較小 (如 i0=～ 5)時，引可取為 7～ 12，但這時常常會因主、從動齒輪齒數(shù)太多、尺寸太大而不能保證所要求的橋下離地間隙。 本車的主減速比為 ，主減速比較小，參考文獻(xiàn) [5]表 3 313 后選用 Z1=10，Z2=44；實際主減速比為 ； Z1+Z2=5450 符合要求。m。m 根據(jù)該式可知從動錐齒輪大端分度圓直徑的取值范圍為 ～ 考文獻(xiàn) [5]中推薦 當(dāng)以 Ⅰ 擋 傳遞 maxeT 時 ，節(jié)圓直徑 2d 應(yīng)大于或等于以下兩式算得數(shù)值中較小值： 0m a x2 13 iiTd ge? =200mm rrGd 22 4 ? =287mm 即 在本設(shè)計中需 使 ?2d 200mm 當(dāng)以直接傳遞 maxeT 時， 2d 則需滿足以下條件 0m ax2 iTd e? =169mm 最后根據(jù) 上兩式中所選得的 2d 值中的較大者，即可取 2d =206mm （ 3） 齒輪端面模數(shù)的選擇 d2選定后，可按式 m=d2/z2算出從動錐齒輪大端端面模數(shù) 為 ，并用下式校核： 3 TcKm m ?? （ 27） 式中： Tc——計算轉(zhuǎn)矩， Nm Km——模數(shù)系數(shù)，取 Km=。 （ 4） 齒面寬的選擇 汽車主減速器螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪的從動齒輪齒面寬 B(mm)推薦為 [10]： B= （ 28） 第 11 頁 共 40 頁 =? 206＝ 式中： d2——從動齒輪節(jié)圓直徑， 206mm。 考慮到齒輪強度要求取 34mm。 （ 5） 雙曲面齒輪的偏移距 E 轎車、輕型客車和輕型載貨汽車主減速器的 E 值，不應(yīng)超過從動齒輪節(jié)錐距 A0的 40%(接近于從動齒輪節(jié)圓直徑 d 2的 20%)；而載貨汽車、越野汽車和公共汽車等重負(fù)荷傳動， E 則不應(yīng)超過從動齒輪節(jié)錐距 A0的 20%（或取 E 值為 d：的 10%～ 12%，且一般不超過 12%）。但當(dāng) E 大干 d2的 20％時，應(yīng)檢查是否存在根切 [5]。 （ 6） 雙曲面齒輪的偏移方向與螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪的螺旋方向 它是這樣規(guī)定的，由從動齒輪的錐頂向其齒面看去并使主動齒輪處于右側(cè)，這時如果主動齒輪在從動齒輪中心線上方時，則為上偏移，在下方時則為下偏移。 [1] 該車取下偏移主動齒輪為左旋，從動齒輪為右旋。30′，或 16176。、 22176。對于雙曲面齒輪，由于其主動齒輪輪齒兩側(cè)的法向壓力角不等，因此應(yīng)按平均壓力角考慮，載貨汽車選用 22176。的平均壓力角。15′。 雙曲面齒輪的幾何尺寸計算 表 22 圓弧齒雙曲面齒 輪的幾何尺寸計算用表 [5] mm 第 12 頁 共 40 頁 序號 名稱 計算說明 結(jié)果 1 小齒輪齒數(shù) Z1 10 2 大齒輪齒數(shù) Z2 44 3 笫一項計算值，第項計算值 Z1/Z2 4 大齒輪齒面寬 B 34 5 小齒輪軸線偏移距 E 41 6 大齒輪分度圓直徑 d2 206 7 刀盤名義半徑 rd 8 小齒輪螺旋角的 預(yù)選值 1?? ?53 9 2?? 正切值 Tg1?? 10 初選大輪分錐交余切值 2iCtgr =(3) 11 2ir 的正弦值 sin 2ir 12 大齒輪在齒面寬中點處的分度圓半徑 2 (6) (4)(11) ?? 13 大、小輪螺旋角的正弦值 sin i?? = (5)(11)(12) 14 i?? 的余弦值 cos i?? 15 初定小輪擴大系數(shù) (14)+(9)(13) 16 小輪中點分度圓半徑換算值 (3)(12) 17 小齒輪在齒而寬中點處的分度圓半徑 1 (15)(16)mR ? 輪齒收縮系數(shù) TR；當(dāng)Z1〈 12 時， TR= 2(1) 6RT ?? 第 13 頁 共 40 頁 18 （ 1） +； 當(dāng) Z1? 12時， TR= 或者 ? 19 近似計算公法線 kk在大輪軸線上的投影 (12) (17)(10)? 20 大輪軸線在小輪回轉(zhuǎn)平面內(nèi)偏置角正切 (5)(19)Tg?? 第一次計算值 第二次計算值 第三次計算值 21 ? 角余弦值 (20)? 22 ? 正弦值 (20)sin (21)?? 23 大輪軸線在小輪回轉(zhuǎn)平 面 內(nèi)偏置角 ? 24 初算大輪回轉(zhuǎn)平面內(nèi)偏置角正弦 2 (5 ) (1 7 )( 2 2 )sin (1 2 )? ?? 25 2? 角正切 2tg? 26 初算小輪分錐角正切 1 (22)(25)tg? ? 27 1? 角余弦 1cos? 28 第一次校正螺旋角差值 2?? 如的正弦 2(24)sin (27)?? ? 29 2?? 角余弦 2cos?? 30 第一次校正螺旋角正切 1 (1 5) (2 9 )(2 8)tg ? ??? 31 擴大系數(shù)的修正量 ? ?? ? ? ?]299[28 ? 32 大輪擴大系數(shù)的修正量的換算值 (3)(31) 33 校正后大輪偏置角的1sin? =? ?24 ? ?? ?3222 第 14 頁 共 40 頁 正弦值 34 1? 正切 1tg? 35 校正后小輪偏置角的正弦值 1 (22) /(34 )tg? ? 36 小齒輪節(jié)錐角 1? 37 1? 角的余弦 1cos? 38 第二次校正螺旋角差值 1?? 的正弦 1sin (33 ) /(37 )??? 39 1?? 1?? 40 1?? 的余弦 1cos?? 41 第二次校正螺旋角差值 1? 的正弦 1(1 5 ) (3 1) ( 4 0 )(3 8 )tg ? ??? 42 小齒輪中點螺旋角1? ，應(yīng)與（ 8）項的預(yù)選值非常接近 1? 43 1? 的余弦 1cos? 44 確定大輪螺旋角 2 (42) (39)? ?? 45 2? 的余弦 2cos? 46 2? 的正切 2tg? 47 大輪分錐角的余切 2 (22) /(33 )Ctg ? ? 48 大齒輪節(jié)錐角 2? 49 2? 的正弦 2sin? 50 2? 的余弦 2cos? 第 15 頁 共 40 頁 51 (17) (12)(32)(37)? 52 (12)(50) 53 兩背錐之和 (51) (52)? 54 大輪錐距在螺旋線中點切線方向上投影 (12)(45)(49) 55 小輪錐距在螺旋線中點切線方向上投影 (43)(51) /(35) 56 極限齒形角正切負(fù)值 1 ( 4 1 ) ( 5 5 ) ( 4 6 ) ( 5 4 )( 5 3 )otg ? ??? 57 極限齒形角負(fù)值 1o?? 58 1o? 的余弦 1coso? 59 (41)(56)(51) 60 (46)(56)(52) 61 (54)(55) 62 (54) (55)(61)? 63 (59) (60) (62)?? 64 (41) (46)(63)? 65 齒線曲率半徑 (64)(58)dr?? 66 比較值 (7)/(65) 67 (3)(50)。dr 與第 7 項選頂?shù)牡侗P半徑 dr 之差不應(yīng)超過 dr 的 1%，否則要重新試算第 20 項至第 65 項。 按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩計算時： Fdn nikiiTp fgge ? ???? )2/.( 1013m a x （ 210） 第一擋： Fdn nikiiTp fgge ? ???? )2/.( 1013m a x ? 893MPa 直接檔： Fdn nikiiTp fgge ? ???? )2/.( 1013m a x =321MPa 式中： Temax——發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩， N F—一從動齒輪的齒面寬， 34mm n——該車的驅(qū)動橋數(shù)目 ；該客車采用發(fā)動機后置后驅(qū)ｎ為１ fi——分動器的轉(zhuǎn)動比 。206。 輪齒的彎曲強度計算 汽車主減速器螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪輪齒的計算彎曲應(yīng)力 w? (N／ mm2)