[CAD圖紙全套]北京BJ1041整體式驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)

本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 北京 體式 驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 院系 名稱 ： 汽車 與交通工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) ： 車輛 工程 學(xué)生姓名 ： 孔湛淞 指導(dǎo)教師 ： 鮑宇 職 稱 ： 高級(jí)實(shí)驗(yàn)師 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院 二 一一 年六月 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) I s f u 011龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 要 驅(qū)動(dòng)橋是汽車的重要總成部件，也是汽車總成中的重要承載件，所以驅(qū)動(dòng)橋的好壞直接影響著汽車整體的性能和零件 的使用壽命等。驅(qū)動(dòng)橋由 主減速器、差速器、半軸及橋殼四部分組成， 其基本功用是降速增扭，把發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給左右車輪，并使汽車在轉(zhuǎn)向時(shí)保證左右車輪的差速功能， 此外，還要承受作用于路面和車架或車廂之間的鉛垂力、縱向力和橫向力。 本設(shè)計(jì)首先論述了驅(qū)動(dòng)橋的總體結(jié)構(gòu)，在分析了驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式及優(yōu)缺點(diǎn)后確定總體設(shè)計(jì)方案： 主減速器采用螺旋錐齒輪的單級(jí)主減速器 ，差速器采用圓錐行星齒輪差速器，半軸采用全浮式 半軸 ， 橋殼采用 整體式橋殼。 本設(shè)計(jì)主要完成了單 級(jí)減速器、圓錐行星齒輪差速器、全浮式半軸 的設(shè)計(jì) 和 橋殼 的計(jì)算和校核及材料選取等 工 作。 關(guān)鍵詞： 整體式； 驅(qū)動(dòng)橋 ； 主減速器 ； 差速器 ； 半軸 ； 橋殼黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) is an an in so of a on of by a s to to in on or of of of of of of a so 龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) i 目 錄 摘要 . I . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 1 章 緒論 . 1 計(jì) 目的及意義 . 3 內(nèi)外驅(qū)動(dòng)橋研究狀況 . 1 計(jì)主要內(nèi)容 . 3 第 2 章 驅(qū)動(dòng)橋的總體方案確定 . 4 動(dòng)橋的種類結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要求 . 4 車車橋的種類 . 4 動(dòng)橋的種類 . 4 動(dòng)橋結(jié)構(gòu)組成 . 4 動(dòng)橋設(shè)計(jì)要求 . 5 計(jì)車型主要參數(shù) . 5 減速器結(jié)構(gòu)方案 的確定 . 5 減速器的齒輪類型 及選擇 . 5 減速器的減速形式 及選擇 . 7 減速器主從動(dòng)錐齒輪 的支承形式及安裝方法 . 8 速器結(jié)構(gòu)方案的確定 . 9 軸 的分類及方案的 確定 . 10 殼 的分類及方案 的確定 . 10 章小結(jié) . 11 第 3 章 主減速器設(shè)計(jì) . 12 述 . 12 減速器齒輪參數(shù)的選擇與強(qiáng)度計(jì)算 . 12 減速器計(jì)算載荷的確定 . 12 減速器齒輪參數(shù)的選擇 . 13 減速器齒輪強(qiáng)度計(jì)算 . 16 減速器軸承計(jì)算 . 21 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 減速器齒輪材料及熱處理 . 27 減速器的潤(rùn)滑 . 28 章小結(jié) . 28 第 4 章 差速器設(shè)計(jì) . 29 述 . 29 稱式圓錐行星齒輪差速器原理 . 29 稱式圓錐行星齒輪差速器的結(jié)構(gòu) . 30 稱圓錐行星錐齒輪差速器的設(shè)計(jì) . 31 速器齒輪的基本參數(shù)選擇 . 31 速器齒輪的幾 何尺寸計(jì)算 . 33 速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 . 34 速器齒輪的材料 . 35 章小結(jié) . 36 第 5 章 半軸設(shè)計(jì) . 37 述 . 37 軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 37 浮式半軸的計(jì)算載荷的確定 . 37 軸桿部直徑的初選 . 38 浮式半軸強(qiáng)度計(jì)算 . 39 浮式半軸花鍵強(qiáng)度計(jì)算 . 39 軸材料與熱處理 . 40 章小結(jié) . 41 第 6 章 驅(qū)動(dòng)橋橋殼的設(shè)計(jì) . 42 述 . 42 殼的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算 . 42 殼的靜彎曲應(yīng)力計(jì)算 . 42 不平路面沖擊載荷作用下橋殼的強(qiáng)度 . 44 車以最大牽引力行駛時(shí)的橋殼的強(qiáng)度計(jì)算 . 44 車緊急制動(dòng)時(shí)的橋殼強(qiáng)度計(jì)算 . 46 車受最大側(cè)向力時(shí)橋殼強(qiáng)度計(jì)算 . 47 章小結(jié) . 51 結(jié)論 . 52 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 考文獻(xiàn) . 53 致謝 . 54 附錄 A . 55 附錄 B 59 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 買文檔送全套 紙，扣扣 414951605 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 第 1 章 緒 論 計(jì)目的及意義 近幾年，我國(guó)驅(qū)動(dòng)橋總成市場(chǎng)發(fā) 展迅速，產(chǎn)品產(chǎn)出持續(xù)擴(kuò)張，國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策鼓勵(lì)驅(qū)動(dòng)橋總成產(chǎn)業(yè)向高技術(shù)產(chǎn)品方向發(fā)展，國(guó)內(nèi)企業(yè)新增投資項(xiàng)目投資逐漸增多。投資者對(duì)驅(qū)動(dòng)橋總成市場(chǎng)的關(guān)注越來越密切，這使得驅(qū)動(dòng)橋總成市場(chǎng)的發(fā)展研究需求增大 。 作為汽車關(guān)鍵零部件之一的汽車驅(qū)動(dòng)橋也得到相應(yīng)的發(fā)展，各生產(chǎn)廠家在研發(fā)和生產(chǎn)過程中基本上形成了專業(yè)化、系列化、批量化的局面 ， 汽車驅(qū)動(dòng)橋是汽車的重要總成，承載著汽車車架及承載式車身經(jīng)懸架給予的鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩，以及沖擊載荷；驅(qū)動(dòng)橋還傳遞著傳動(dòng)系中的最大轉(zhuǎn)矩，橋殼還承受著反作用力矩。汽車驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)型式和設(shè)計(jì)參 數(shù)除對(duì)汽車的可靠性與耐久性有重要影響外，也對(duì)汽車的行駛性能如動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、平順性、通過性、機(jī)動(dòng)性和操動(dòng)穩(wěn)定性等有直接影響。汽車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)涉及的機(jī)械零部件及元件的品種極為廣泛，對(duì)這些零部件、元件及總成的制造也幾乎要設(shè)計(jì)到所有的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝， 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，并且 通過對(duì)汽車驅(qū)動(dòng)橋的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)實(shí)踐，可以更好的學(xué)習(xí)并掌握現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)的全面知識(shí)和技能， 所以 基于北京 型貨車 設(shè)計(jì)一款結(jié)構(gòu)優(yōu)良的 整體式 驅(qū)動(dòng)橋 具有一定 的實(shí)際意義 。 內(nèi)外驅(qū)動(dòng)橋研究狀況 1、國(guó)外研究現(xiàn)狀 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 國(guó)外 整體式 驅(qū)動(dòng)橋開發(fā)技術(shù)已經(jīng)非常的成熟，建立新的驅(qū)動(dòng)橋開發(fā)模式成為國(guó)內(nèi)外驅(qū)動(dòng)橋開發(fā)團(tuán)體的新目標(biāo)。驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)新方法的應(yīng)用使得其開發(fā)周期縮短，成本降低，可靠性增加。國(guó)外的最新開發(fā)模式和驅(qū)動(dòng)橋新技術(shù)包括： (1) 并行工程開發(fā)模式 并行工程開發(fā)模式 是對(duì)在一定范圍內(nèi)的不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上 ,劃分并設(shè)計(jì)出一系列功能模塊 ,然后通過模塊的選擇和組合構(gòu)成不同產(chǎn)品的一種設(shè)計(jì)方法，能夠 縮短新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)時(shí)間、降低成本、提升質(zhì)量、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力 ,以 代表的意大利企業(yè)多已采用了該類設(shè)計(jì)方法 , 優(yōu)點(diǎn)是 : 減少設(shè)計(jì)及工裝制造的投入 , 減少了零件種類 , 提高規(guī)模生產(chǎn)程度 , 降低制造費(fèi)用 , 提高市場(chǎng)響應(yīng)速度等。 (2) 模態(tài)分析 模態(tài)分析是對(duì)工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行振動(dòng)分析研究的最先進(jìn)的現(xiàn)代方法與手段之一。它可以定義為對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的解析分析 (有限元分析 )和實(shí)驗(yàn)分析 (實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析 )，其結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性用模態(tài)參數(shù)來表征。模態(tài)分析技術(shù)的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)是在對(duì)系統(tǒng)做動(dòng)力學(xué)分析時(shí)，用模態(tài)坐標(biāo)代替物理學(xué)坐標(biāo)，從而可大大壓縮系統(tǒng)分析的自由度數(shù)目，分析精度較 高。驅(qū)動(dòng)橋的振動(dòng)特性不但直接影響其本身的強(qiáng)度，而且對(duì)整車的舒適性和平順性有著至關(guān)重要的影響。因此，對(duì)驅(qū)動(dòng)橋進(jìn)行模態(tài)分析，掌握和改善其振動(dòng)特性，是設(shè)計(jì)中的重要方面。 (3) 驅(qū)動(dòng)橋殼的有限元分析方法 有限元法不需要對(duì)所分析的結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格的簡(jiǎn)化，既可以考慮各種計(jì)算要求和條件，也可以計(jì)算各種工況，而且計(jì)算精度高。有限元法將具有無限個(gè)自由度的連續(xù)體離散為有限個(gè)自由度的單元集合體，使問題簡(jiǎn)化為適合于數(shù)值解法的問題。只要確定了單元的力學(xué)特性，就可以按照結(jié)構(gòu)分析的方法求解，使分析過程大為簡(jiǎn)化，配以計(jì)算機(jī)就可以解決許多解 析法無法解決的復(fù)雜工程問題。目前，有限元法己經(jīng)成為求解數(shù)學(xué)、物理、力學(xué)以及工程問題的一種有效的數(shù)值方法，也為驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)有力的工具。 (4) 高性能制動(dòng)器技術(shù) 在發(fā)達(dá)國(guó)家驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品中 , 已出現(xiàn)了自循環(huán)冷卻功能的濕式制動(dòng)器橋、帶散熱風(fēng)送的盤式制動(dòng)器橋、適于 式和盤式制動(dòng)器橋、帶自動(dòng)補(bǔ)償間隙的盤式制動(dòng)器等配置高性能制動(dòng)器橋 , 同時(shí)制動(dòng)器的布置位置也出現(xiàn)了從橋臂處分別向橋包總成和輪邊端部轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)。前種處理方式易于散熱 , 后種處理方式為了降低成本 , 甚至有廠商把制動(dòng)器的殼體與橋殼鑄為一體 , 既易于散熱，又利于降低材料成本 , 但這對(duì)鑄黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 造技術(shù)、鑄造精度和加工精度都提出了極高的要求。 (5) 電子智能控制技術(shù)進(jìn)入驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品 電子智能控制技術(shù)已經(jīng)在汽車業(yè)得到了快速發(fā)展，如，現(xiàn)代汽車上使用的 動(dòng)防抱死控制 )、 動(dòng)力控制系統(tǒng)）等系統(tǒng) 1。 2、國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 我國(guó)驅(qū)動(dòng)橋制造企業(yè)的開發(fā)模式主要由測(cè)繪、引進(jìn)、自主開發(fā)三種組成。主要存在技術(shù)含量低，開發(fā)模式落后，技術(shù)創(chuàng)新力不夠，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用少等問題。一些企業(yè)技術(shù)力量相對(duì)要好些的企業(yè)，測(cè)繪的是從國(guó)外引進(jìn)的原裝橋，并且這些企業(yè)一般具有較為 完善的開發(fā)體系和流程，也具有較完善的試驗(yàn)手段，但是開發(fā)過程屬于對(duì)國(guó)外的仿制，對(duì)其逆向研究后結(jié)合自我情況生產(chǎn)。 總之，我國(guó)汽車驅(qū)動(dòng)橋的研究設(shè)計(jì)與世界先進(jìn)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)技術(shù)還有一定的差距，我國(guó)車橋制造業(yè)雖然有一些成果，但都是在引進(jìn)國(guó)外技術(shù)、紡制、再加上自己改進(jìn)的基礎(chǔ)上了取得的。個(gè)別比較有實(shí)力的企業(yè)，雖有自己獨(dú)立的研發(fā)機(jī)構(gòu)但都處于發(fā)展的初期。在科技迅速發(fā)展的推動(dòng)下，高新技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣，各種國(guó)外汽車新技術(shù)的引進(jìn)，研究團(tuán)隊(duì)自身研發(fā)能力的提高，我國(guó)的驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)和制造會(huì)逐漸發(fā)展起來，并跟上世界先進(jìn)的汽車零部件設(shè)計(jì) 制造技術(shù)水平 2。 計(jì)主要內(nèi)容 1、 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)形式及布置方案的確定。 2、 驅(qū)動(dòng)橋零部件尺寸參數(shù)確定及校核： （ 1） 完成主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 及校核 ； （ 2） 完成差速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 及校核 ； （ 3） 完成半軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 及校核 ； （ 4） 完成驅(qū)動(dòng)橋橋殼的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算 。 3、 成驅(qū)動(dòng)橋裝配圖和主要部分零件 圖。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 第 2 章 驅(qū)動(dòng)橋的總體方案確定 動(dòng)橋的分類和設(shè)計(jì)要求 車車橋的種類 汽車的驅(qū)動(dòng)橋與從動(dòng)橋統(tǒng)稱為車橋，車橋通過懸架與車架（或承載式車身）相連，它 的兩端安裝車輪，其功用是傳遞車架（或承載式車身）于車輪之間各方向的作用力及其力矩。 根據(jù)懸架結(jié)構(gòu)的不同，車橋分為整體式和斷開式兩種。當(dāng)采用非獨(dú)立懸架時(shí)，車橋中部是剛性的實(shí)心或空心梁，這種車橋即為整體式車橋；斷開式車橋?yàn)榛顒?dòng)關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)，與獨(dú)立懸架配用。在絕大多數(shù)的載貨汽車和少數(shù)轎車上，采用的是整體式非斷開式。斷開式驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)車輪可獨(dú)立相對(duì)于車廂上下擺動(dòng)。 根據(jù)車橋上車輪的作用，車橋又可分為轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)動(dòng)橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋和支持橋四種類型。其中，轉(zhuǎn)向橋和支持橋都屬于從動(dòng)橋，一般貨車多以前橋?yàn)檗D(zhuǎn)向橋，而后橋或中后兩橋?yàn)?驅(qū)動(dòng)橋。 動(dòng)橋的種類 驅(qū)動(dòng)橋位于傳動(dòng)系末端，其基本功用首先是增扭、降速，改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向，即增大由傳動(dòng)軸或直接從變速器傳來的轉(zhuǎn)矩，并合理的分配給左、右驅(qū)動(dòng)車輪，其次，驅(qū)動(dòng)橋還要承受作用于路面和車架或車廂之間的垂直力、縱向力和橫向力，以及制動(dòng)力矩和反作用力矩。 驅(qū)動(dòng)橋分為斷開式和非斷開式兩種。驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)型式與驅(qū)動(dòng)車輪的懸掛型式密切相關(guān)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)車輪采用非獨(dú)立懸掛時(shí)，例如在絕大多數(shù)的載貨汽車和部分小轎車上，都是采用非斷開式驅(qū)動(dòng)橋，其橋殼是一根支撐在左右驅(qū)動(dòng)車輪上的剛性空心梁，主減速器、差速器和半 軸等所有的傳動(dòng)件都裝在其中；當(dāng)驅(qū)動(dòng)車輪采用獨(dú)立懸掛時(shí)，則配以斷開式驅(qū)動(dòng)橋 4。 動(dòng)橋結(jié)構(gòu)組成 在多數(shù)汽車中，驅(qū)動(dòng)橋包括主減速器、差速器、驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置（半軸）及橋殼等部件如圖 示。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 1 2 3 4 5 6 1輪轂 2 半軸 3 鋼板彈簧座 4主減速器從動(dòng)錐齒輪 5主減速器主動(dòng)錐齒輪 6 差速器總成 圖 動(dòng)橋 動(dòng)橋設(shè)計(jì)要求 1、 選擇適當(dāng)?shù)闹鳒p速比，以保證汽車在給定的條件下具有最佳的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。 2、 外廓尺寸小，保證汽車具有足夠的離地間隙，以滿足通過性的要求。 3、 齒輪及其他傳動(dòng)件工作平穩(wěn)，噪聲小。 4、 在各種載荷和轉(zhuǎn)速工況下有較高的傳動(dòng)效率。 5、 具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受和傳遞作用于路面和車架或車身間的各種力和 力矩；在此條件下，盡可能降低質(zhì)量，尤其是簧下質(zhì)量，減少不平路面的沖擊載荷，提高汽車的平順性。 6、 與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)。 7、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工工藝性好，制造容易，維修，調(diào)整 方便。 計(jì)車型主要參數(shù) 1、整車總質(zhì)量 m=4495、發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 qu!01、變速器一檔傳動(dòng)比 1i =、主減速器傳動(dòng)比0i=減速器結(jié)構(gòu)方案的確定 減速器的齒輪類型及選擇 按齒輪副結(jié)構(gòu)型式分，主減速器的齒輪傳動(dòng)主要有螺旋錐齒輪式傳動(dòng)、雙曲面齒黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 輪式傳動(dòng)、 圓柱齒輪式傳動(dòng)（又可分為軸線固定式齒輪傳動(dòng)和軸線旋轉(zhuǎn)式齒輪傳動(dòng)即行星齒輪式傳動(dòng)）和蝸桿蝸輪式傳動(dòng)等形式。 在發(fā)動(dòng)機(jī)橫置的汽車驅(qū)動(dòng)橋上，主減速器往往采用簡(jiǎn)單的斜齒圓柱齒輪；在發(fā)動(dòng)機(jī)縱置的汽車驅(qū)動(dòng)橋上，主減速器往往采用圓錐齒輪式傳動(dòng)或準(zhǔn)雙曲面齒輪式傳動(dòng)。 在現(xiàn)代貨車車驅(qū)動(dòng)橋中，主減速器采用得最廣泛的是螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪。 螺旋錐齒輪如圖 a）所示主、從動(dòng)齒輪軸線交于一點(diǎn)，交角都采用 90 度。螺旋錐齒輪的重合度大，嚙合過程是由點(diǎn)到線，因此，螺旋錐齒輪能承受大的載荷，而且工作平穩(wěn)，即使在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)其 噪聲和振動(dòng)也是很小的。 雙曲面齒輪如圖 b）所示主、從動(dòng)齒輪軸線不相交而呈空間交叉。和螺旋錐齒輪相比，雙曲面齒輪的優(yōu)點(diǎn)有： 1、 尺寸相同時(shí)，雙曲面齒輪有更大的傳動(dòng)比。 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。 圖 旋錐齒輪與雙曲面齒輪 3、 當(dāng)傳動(dòng)比一定，主動(dòng)齒輪尺寸相同時(shí)，雙曲面從動(dòng)齒輪的直徑較小，有較大的離地間隙。 4、 工作過程中，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 善齒輪的磨合過程，使其具有更高的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。 雙曲面齒輪傳動(dòng)有如下缺點(diǎn)： 1、 長(zhǎng)方向的縱向滑動(dòng)使摩擦損失增加，降低了傳動(dòng)效率。 2、 齒面間有大的壓力和摩擦功，使齒輪抗嚙合能力降低。 3、 雙曲面主動(dòng)齒輪具有較大的軸向力，使其軸承負(fù)荷增大。 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。 螺旋錐齒輪傳動(dòng)的主、從動(dòng)齒輪軸線垂直相交于一點(diǎn)，齒輪并不同時(shí)在全長(zhǎng)上嚙合，而是逐漸從一端連續(xù)平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向另一端。另外，由于輪齒端面重疊的影響，至少有兩對(duì)以上的輪齒同時(shí)捏合，螺旋錐齒輪能承受大的載荷，而且工作平穩(wěn) ，即使在高(a) (b) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)其噪聲和振動(dòng)也是很小的 ,所以 本次設(shè)計(jì)采用螺旋錐齒輪。 減速器的減速形式及選擇 主減速器的減速形式分為單級(jí)減速、雙級(jí)減速、單級(jí)貫通、雙級(jí)貫通、主減速及輪邊減速等。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 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。通常單極減速器用于主減速比 各種中小型汽車上 。 （ a） 單級(jí)主減速器 （ b） 雙級(jí)主減速器 圖 減速器 如圖 a）所示， 單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)車橋是驅(qū)動(dòng)橋中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的一種，制造工藝較簡(jiǎn)單，成本較低，是驅(qū)動(dòng)橋的基本型，在貨車車上占有重要地位。目前貨車車發(fā)動(dòng)機(jī)向低速大扭矩發(fā)展的趨勢(shì)使得驅(qū)動(dòng)橋的傳動(dòng)比向小速比發(fā)展；隨著公路狀況的改善，特別是高速公路的迅猛發(fā)展，許多貨車使用條件對(duì)汽車通過性的要求降低，因此，產(chǎn)品不必像過去一樣，采用復(fù)雜的結(jié)構(gòu)提高其的通過性；與帶輪邊減速器的驅(qū)動(dòng)橋相比，由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，單級(jí) 減速驅(qū)動(dòng)橋機(jī)械傳動(dòng)效率提高，易損件減少，可靠性增加。 如圖 b）所示，與單級(jí)主減速器相比，由于雙級(jí)主減速器由兩級(jí)齒輪減速組成，使其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量加大；主減速器的齒輪及軸承數(shù)量的增多和材料消耗及加工的工時(shí)增加，制造成本也顯著增加，只有在主減速比0，取 0。 )()(= )11 =錯(cuò)誤 !未找到引用源。 減速器齒輪參數(shù)的選擇 1、 主、從動(dòng)齒數(shù)的選擇 選擇主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)時(shí)應(yīng)考慮如下因素：為了磨合均勻， 1z ， 2z 之間應(yīng)避免有公約數(shù)；為了得到理想的齒面重合度和高的輪齒彎曲強(qiáng)度，主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)和應(yīng)不黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 小于 40；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 1z 一般不小于 6；主傳動(dòng)比01z 盡量取得小一些，以便得到滿意的離地間隙。對(duì)于不同的主傳動(dòng)比， 1z 和 2z 應(yīng)有適宜的搭配。 主減速器的傳動(dòng)比為 定主動(dòng)齒輪齒數(shù) ，從動(dòng)齒輪齒數(shù) 0。 2、從動(dòng)錐齒輪節(jié)圓直徑 2d 及端面模數(shù) 根據(jù)從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 見式 按經(jīng)驗(yàn)公式選出： 32 2 （ 式中：2直徑系數(shù)，取23 16； 計(jì)算轉(zhuǎn)矩， ，取jT，錯(cuò)誤 !未找到引用源。 。 計(jì)算得， 2d =取 2d =260 2d 選定后，可按式 22 / 算出從動(dòng)齒輪大端模數(shù)，并用下式校核 3t T （ 式中：模數(shù)系數(shù)，取 計(jì)算轉(zhuǎn)矩， ，取 3t T = 3 60) = 12368足校核。 所以有： 1d =2d =260 3、螺旋錐齒輪齒面寬的選擇 通常推薦圓錐齒輪從動(dòng)齒輪的齒寬 F 為其節(jié)錐距0。對(duì)于汽車工業(yè)，主減速器螺旋錐齒輪面寬度推薦采用： F=d =、螺旋錐齒輪螺旋方向 主、從動(dòng)錐齒輪的螺旋方向是相反的。螺旋方向與錐齒輪的旋轉(zhuǎn)方向影響其所受的軸向力的方向。當(dāng)變速器掛前進(jìn)擋時(shí)，應(yīng)使主動(dòng)錐齒輪的軸向力離開錐頂方向。這樣可使主、從動(dòng)齒輪有分離的趨勢(shì)，防止輪齒因卡死而損壞。 所以主動(dòng)錐齒輪選擇為左旋，從錐頂看為逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，這樣從動(dòng)錐齒輪為右旋，黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 從錐頂看為順時(shí)針，驅(qū)動(dòng)汽車前進(jìn)。 5、 旋角 的選擇 螺旋角 是在節(jié)錐表面的展開圖上定義的，齒面寬中點(diǎn)處 為該齒輪的名義螺旋角。螺旋角應(yīng)足夠大以使 大傳動(dòng)就越干穩(wěn)，噪聲就越低。在一般機(jī)械制造用的標(biāo)準(zhǔn)制中，螺旋角推薦用 35。 6、法向壓力角 a 的選擇 壓力角可以提高齒輪的強(qiáng)度，減少齒輪不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)，但對(duì)于尺寸小的齒輪，大壓力角易使齒頂變尖及刀尖寬度過小，并使齒輪的端面重疊系數(shù)下降，一般對(duì)于 “格里森 ”制主減速器螺旋錐齒輪來說，載貨汽車可選用 20壓力角 8。 7、主從動(dòng)錐齒輪幾何計(jì)算 計(jì)算結(jié)果如表 減速器齒輪的幾何尺寸計(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 7 2 從動(dòng)齒輪齒數(shù) 2z 40 3 模數(shù) m 齒面寬 F F = 工作齒高 全齒高 h = 法向壓力角 =20 8 軸交角 =90 9 節(jié)圓直徑 d =m z 1d d =2600 節(jié)錐角 1 12 =90- 1 1 =2 =11 節(jié)錐距 11d =22d 2 周節(jié) t=m t=3 齒頂高 21 2 1龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 序號(hào) 項(xiàng) 目 計(jì) 算 公 式 計(jì) 算 結(jié) 果 14 齒根高 15 徑向間隙 c= c=6 齒根角 01=2 =17 面錐角 211 a ； 122 a 1a=2a =18 根錐角 1f= 11 2f = 22 1f =2f =19 外圓直徑 1111 aa 2 221 10 節(jié)錐頂點(diǎn)止齒輪外緣距離 11201 2102 d 22 1=2=1 理論弧齒厚 21 k2 1s =s =2 齒側(cè)間隙 B=3 螺旋角 =35 旋錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 1、損壞形式及壽命 在完成主減速器齒輪的幾何計(jì)算之后，應(yīng)對(duì)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。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。 齒輪的損壞形式常見的有輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕及剝落、齒面膠合、齒面磨損等。它們的主要特點(diǎn)及影響因素分述如下： （ 1）輪齒折斷 主要分為疲勞折斷及由于 彎曲強(qiáng)度不足而引起的過載折斷。折斷多數(shù)從齒根開始，因?yàn)辇X根處齒輪的彎曲應(yīng)力最大。 疲勞折斷 在長(zhǎng)時(shí)間較大的交變載荷作用下，齒輪根部經(jīng)受交變的彎曲應(yīng)力。如果最高應(yīng)力點(diǎn)的應(yīng)力超過材料的耐久極限，則首先在齒根處產(chǎn)生初始的裂紋。隨著載黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 荷循環(huán)次數(shù)的增加，裂紋不斷擴(kuò)大，最后導(dǎo)致輪齒部分地或整個(gè)地?cái)嗟?。在開始出現(xiàn)裂紋處和突然斷掉前存在裂紋處，在載荷作用下由于裂紋斷面間的相互摩擦，形成了一個(gè)光亮的端面區(qū)域，這是疲勞折斷的特征，其余斷面由于是突然形成的故為粗糙的新斷面。 過載折斷 由于設(shè)計(jì)不當(dāng)或齒輪的材料 及熱處理不符合要求，或由于偶然性的峰值載荷的沖擊，使載荷超過了齒輪彎曲強(qiáng)度所允許的范圍，而引起輪齒的一次性突然折斷。 為了防止輪齒折斷，應(yīng)使其具有足夠的彎曲強(qiáng)度，并選擇適當(dāng)?shù)哪?shù)、壓力角、齒高及切向修正量、良好的齒輪材料及保證熱處理質(zhì)量等。齒根圓角盡可能加大，根部及齒面要光潔。 （ 2）齒面的點(diǎn)蝕及剝落 齒面的疲勞點(diǎn)蝕及剝落是齒輪的主要破壞形式之一，約占損壞報(bào)廢齒輪的 70%以上。它主要由于表面接觸強(qiáng)度不足而引起的。 點(diǎn)蝕：是輪齒表面多次高壓接觸而引起的表面疲勞的結(jié)果 。由于接觸區(qū)產(chǎn)生很大的表面接觸應(yīng)力，常常在節(jié)點(diǎn)附近，特別在小齒輪節(jié)圓以下的齒根區(qū)域內(nèi)開始，形成極小的齒面裂紋進(jìn)而發(fā)展成淺凹坑，形成這種凹坑或麻點(diǎn)的現(xiàn)象就稱為點(diǎn)蝕。一般首先產(chǎn)生在幾個(gè)齒上。在齒輪繼續(xù)工作時(shí)，則擴(kuò)大凹坑的尺寸及數(shù)目，甚至?xí)饾u使齒面成塊剝落，引起噪音和較大的動(dòng)載荷。在最后階段輪齒迅速損壞或折斷。減小齒面壓力和提高潤(rùn)滑效果是提高抗點(diǎn)蝕的有效方法，為此可增大節(jié)圓直徑及增大螺旋角，使齒面的曲率半徑增大，減小其接觸應(yīng)力。在允許的范圍內(nèi)適當(dāng)加大齒面寬也是一種辦法。 齒面剝落 ：發(fā)生在滲碳等表面淬硬的齒面上，形成沿齒面寬方向分布的較點(diǎn)蝕更深的凹坑。凹坑壁從齒表面陡直地陷下。造成齒面剝落的主要原因是表面層強(qiáng)度不夠。例如滲碳齒輪表面層太薄、心部硬度不夠等都會(huì)引起齒面剝落。當(dāng)滲碳齒輪熱處理不當(dāng)使?jié)B碳層中含碳濃度的梯度太陡時(shí)，則一部分滲碳層齒面形成的硬皮也將從齒輪心部剝落下來。 （ 3）齒面膠合 在高壓和高速滑摩引起的局部高溫的共同作用下，或潤(rùn)滑冷卻不良、油膜破壞形成金屬齒表面的直接摩擦?xí)r，因高溫、高壓而將金屬粘結(jié)在一起后又撕下來所造成的表面損壞現(xiàn)象和擦傷現(xiàn)象稱為膠合。它多出現(xiàn)在齒頂附 近，在與節(jié)錐齒線的垂直方向產(chǎn)生撕裂或擦傷痕跡。輪齒的膠合強(qiáng)度是按齒面接觸點(diǎn)的臨界溫度而定，減小膠合現(xiàn)象的方法是改善潤(rùn)滑條件等。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 （ 4）齒面磨損 這是輪齒齒面間相互滑動(dòng)、研磨或劃痕所造成的損壞現(xiàn)象。規(guī)定范圍內(nèi)的正常磨損是允許的。研磨磨損是由于齒輪傳動(dòng)中的剝落顆粒、裝配中帶入的雜物，如未清除的型砂、氧化皮等以及油中不潔物所造成的不正常磨損，應(yīng)予避免。汽車主減速器