【正文】 (見式 ， 式 并取兩者中較小的一個(gè)為計(jì)算依據(jù) )按經(jīng)驗(yàn)公式選出： 32 2 jd TKd ?? () 式中：2dK—— 直徑系數(shù)，取2dK=13～ 16； jT —— 計(jì)算轉(zhuǎn)矩， mN? ，取 jT ， jeT 較小的。 (3)齒輪端面模數(shù)的選擇 2d 選定后，可按式 22 /zdm? 算出從動齒輪大端模數(shù)，并用下式校核 3t mjm K T?? =~ 22 /zdm? = m取 9 (4) 齒面寬的選擇 汽 車 主 減 速 器 螺 旋 錐 齒 輪 齒 面 寬 度 推 薦 為 ：F= 2d =，可初取 F2 =36mm。 (6)螺旋角的選擇 螺旋角應(yīng)足夠大以使 ?Fm 。螺旋角過大時(shí)會引起軸向力亦過大，因此應(yīng)有一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶? 15 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 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。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。 表 主減速器錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算用表 序號 項(xiàng) 目 計(jì) 算 公 式 計(jì) 算 結(jié) 果 1 主動齒輪齒數(shù) 1z 13 2 從動齒輪齒數(shù) 2z 26 3 模數(shù) m 9 ㎜ 4 齒面寬 b ?b 36 ㎜ 5 工作齒高 mHhg 1? ?gh ㎜ 6 全齒高 mHh 2? h =20 ㎜ 7 法向壓力角 ? ? =176。 9 節(jié)圓直徑 d =m z ?1d 117 ㎜ 2d = 234 ㎜ 10 節(jié)錐角 ?1?arctan21zz 2? =90176。 2? =176。 2f? =176。 2a? =176。 2f? =176。 主減速器螺旋錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 在完成主減速器齒輪的幾何計(jì)算之后，應(yīng)對其強(qiáng)度 進(jìn)行計(jì)算，以保證其有足夠的強(qiáng)度和壽命以及安全可靠性地工作。 螺旋錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算： (1)主減速器螺旋錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 ① 單位齒長上的圓周力 FPp? () 式中： p —— 單位齒長上的圓周力， N/mm。 ② 輪齒的彎曲強(qiáng)度計(jì)算。2w? =； 18 當(dāng)計(jì)算主動齒輪時(shí)， jT /Z與從動相當(dāng)，而 12 JJ ? ，故 1w? 2w? , 39。2w? 綜上所述，故所計(jì)算的齒輪滿足彎曲強(qiáng)度的要求。 (2)輪齒的接觸強(qiáng)度計(jì)算 螺旋錐齒輪齒面的計(jì)算接觸應(yīng)力 j? (MPa)為： JFK KKKKTdC v fmsjpj ?? ???????3011102? () 注： 0K =1, sK =1, mK =, vK =1 pC —— 材料的彈性系數(shù)，對于鋼制齒輪副取 mmN /21 ； fK —— 表面質(zhì)量系數(shù)， 對于制造精確的齒輪可取 1； J—— 計(jì)算應(yīng)力的綜合系數(shù)， 2J =，見圖 所示； jm? = jm][? =2800MPa je? = je][? =1750MPa，故符合要求、校核合理。其損壞形式主要有齒根彎曲折斷、齒面疲勞點(diǎn)蝕 (剝落 )、磨損和擦傷等。例如 :為了節(jié)約鎳、鉻等我國發(fā)展了以錳、釩、硼、鈦、鉬、硅為主的合金結(jié)構(gòu)鋼系統(tǒng)。常用的鋼號 C rM nM oC rM nT i 22,20 ， M nV BCrNiM o 20,20 ，及 TiBMn220 ，在本設(shè)計(jì)中采用了CrMnTi20 。 對于滲碳深度有如下的規(guī)定：當(dāng)端面模數(shù) m? 5 時(shí)，為 ～ 。這種表面鍍層不應(yīng)用于補(bǔ)償零件的公差尺寸，也不能代替潤滑。對于滑動速度高的齒 輪，為了提高其耐磨性進(jìn)行滲硫處理。滲硫后摩擦系數(shù)可顯著降低，故即使?jié)櫥瑮l件較差，也會防止齒輪咬死、膠合和擦傷等現(xiàn)象產(chǎn)生。 壓力角取 20186。㎜ 6 標(biāo)準(zhǔn)中心距 0A 0A =202 ㎜ 7 法向壓力角 ? ? =20176。mm ）； d —— 節(jié)圓直徑（ mm）， ?cos zmd n? ， nm 為法向模數(shù)（ mm）； ? —— 斜齒輪螺旋角 )(? ； ?K —— 應(yīng)力集中系數(shù)， ?K =； b —— 齒面寬（ mm）； y —— 齒形系數(shù)，可按當(dāng)量齒數(shù) ?3coszzn ? 在齒形系數(shù)圖 中查得； ?K —— 重合度影響系數(shù)， ?K =。 （ 2）齒輪接觸應(yīng)力校核 )11(4 1 bzj bFE ??? ?? （ ） 式中： j? —— 輪齒接觸應(yīng)力（ MPa）； F —— 齒面上的法向力（ N）， ?? coscos 1FF ? ； 1F —— 圓周力（ N）， dTF g21 ? ； gT —— 計(jì)算載荷（ N )11(bzj bFE ??? ?? =0418 ) 1(30 1 0 0 0 0 1 7 1 3 ???? = 符合要求。影響軸承壽命的主要外因是它的工作載荷及工作條件，因此在驗(yàn)算軸承壽命之前，應(yīng)先求出作用在齒輪上的軸向力、徑向力、圓周力，然后再求出軸承反力，以確定軸承載荷。主動齒輪的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 dT1 ； md —— 該齒輪齒面寬中點(diǎn)的分度圓直徑。實(shí)踐表明，軸承的主要損壞形式是疲勞損傷，所以應(yīng)按輸入的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩進(jìn)行計(jì)算。 對于螺旋錐齒輪 222 s in?Fdd m ?? =202(mm) () 2121 ZZdd mm? =101(mm) () 式中： mmdd 21 , —— 主、從動齒輪齒面寬中點(diǎn)的分度圓直徑； F —— 從動齒輪齒面寬 2? —— 從動齒輪的節(jié)錐角 ? ； 計(jì)算得 1P = 2P =52820N 螺旋錐齒輪的軸向力與徑向力 主動齒輪的螺旋方向?yàn)樽?；旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針： )c oss i ns i n( t a nc os 111 ????? ???? PA=22600(N) () )s i ns i nc os( t a nc os 111 ????? ???? PR=37530(N) () 從動齒輪的螺旋方向?yàn)橛遥? 24 )c oss i ns i n( t a nc os 222 ????? ???? PA=43610(N) () )s i ns i nc os( t a nc os 222 ????? ???? PR=4439(N) () 式中： ? —— 齒廓表面的法向壓力角 ? ； 21,?? —— 主、從動齒輪的節(jié)錐角 ? ， ? 。而軸承的徑向載荷則是上述齒輪徑向力、圓周力及軸向力這三者所引起的軸承徑向 支承反力的向量和。 ① 懸臂式支承主動錐齒輪的軸承徑向載荷 如圖 (a) 所示軸承 A、 B 的徑向載荷為 212 )()(1 mA dAbRbPaR ???=12022(N) () 212 )()(1 mB dAcRcPaR ???=(N) () (a) (b) 圖 主減速器軸承的布置尺寸 25 其尺寸為： 懸臂式支撐的主動齒輪 a=65,b=30,c=95。 ② 雙級減速器的從動齒輪的軸承徑向載荷 軸承 C、 D 的徑向載荷分別為 222 ]39。Re)39。([1 fPPefRdAAdgR mC ?????? =(N) () 222 ]39。)39。([1 kPPckRRcdAAdgR mD ?????? =(N) () 式中： P —— 齒面寬中點(diǎn)處的圓周力； A—— 從動齒輪的軸向力； R—— 從動齒輪的徑向力； 39。,39。d —— 第二級減速主動齒輪的節(jié)圓直徑； md2 —— 從動齒輪齒面寬中點(diǎn)的分度圓直徑。239。39。39。 主減速器的潤滑 主加速器及差速器的齒輪、軸承以及其他摩擦表面均需潤滑，其中尤其應(yīng)注意主減速器主動錐齒輪的前軸承的潤滑，因?yàn)槠錆櫥荒芸繚櫥偷娘w濺來實(shí)現(xiàn)。這樣不但可使軸承 26 得到良好的潤滑、散熱和清洗，而且可以保護(hù)前端的油封不被損壞。 為了防止因溫度升高而使主減速器殼和橋殼內(nèi)部壓力增高所引起的漏油，應(yīng)在主減速器殼上或橋殼上裝置通氣塞，后者應(yīng)避開油濺所及之處。放油孔應(yīng)設(shè)在橋殼最低處，但也應(yīng)考慮到汽車在通過障礙時(shí)放油塞不易被撞掉。 選擇了機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。 本次設(shè)計(jì)選用的普通錐齒輪式差速器結(jié)構(gòu)簡單，工作平穩(wěn)可靠，適用于本次設(shè)計(jì)的汽車驅(qū)動橋。由于其結(jié)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)、制造方便、用在公路汽車上也很可靠等優(yōu)點(diǎn)，所以本設(shè)計(jì)采用采用該結(jié)構(gòu)。差速器的輪廓尺寸也受到從動齒及主動齒輪導(dǎo)向軸承支座的限制。 (2)行星齒輪球面半徑 BR (mm)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半徑 BR ，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。半軸齒輪的齒數(shù)采用 14～ 25。取 1z =12， 2z =20。 r c t a n。 再根據(jù)下式初步求出圓錐齒輪的大端模數(shù)： 220200 s i n2s i n2 ?? zAzAm ??= () 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) 6； 式中 ： 210 , zzA 在前面已初步確定。72 21 21 ???? () (5)壓力角 ? 目前汽車差速器齒輪大都選用 39。 (6)行星齒輪安裝孔直徑 ? 及其深度 L 的確定 行星齒輪安裝孔 ? 與行星齒輪名義直徑相同，而行星齒輪安裝孔的深度 L 就是行星齒輪在其軸上的支承長度。 dl? ， 39。2 dd ? ,l=48mm。 差速器齒輪的幾何尺寸計(jì)算與強(qiáng)度計(jì)算 表 為汽車差速器用直齒錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算步驟，表中計(jì)算用的弧齒厚系數(shù) τ見圖 。3022??? 8 軸交角 ???90 9 節(jié)圓直徑 mmmzdmmmzd 120。 r c t a n。 39。1 2 22210 . 3 76 . 2 2 。 39。 1 . 7 8 8 7 . 3 4 8h m h m m h m h m m? ? ? ? ? ? 15 徑向間隙 0 . 1 8 8 0 . 0 5 1 1 . 1 7 9gc h h m m m? ? ? ? ? 16 齒根角 121200a r c t a n 3 . 6 8 6 。 6 2 . 7 2? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 18 根錐角 1 1 1 2 2 22 7 . 2 7 。39。 2 c o s 1 2 3d d h m m d d h m m??? ? ? ? ? ? 20 節(jié)錐頂點(diǎn)至齒輪外緣距離 210 1 1 1 0 2 2 2s in 5 6 . 8 0 。39。 ( ) ta n 7 . 1 12tS t S m m S h h m m m??? ? ? ? ? ? ? ? ? 22 齒側(cè)間隙 mm? (高精度 ) 注 :實(shí)際齒根高比上表計(jì)算值大 。 汽車差速器齒輪的彎曲應(yīng)力為