[CAD圖紙全套]CA1050汽車驅(qū)動(dòng)橋主減速器設(shè)計(jì)

黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘 要 在現(xiàn)代汽車驅(qū)動(dòng)橋上，主減速器的功用是將輸入的轉(zhuǎn)距增大并相應(yīng)降低轉(zhuǎn)速，以及當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)縱置時(shí)還具有改變轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)方向的作用。單級(jí)主減速器通常由主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪組成。在雙級(jí)主減速器中，通常還要加一對(duì)圓柱齒輪或一組行星齒輪。在輪邊減速器中則常采用普通平行軸式布置的斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)或行星齒輪傳動(dòng)。主減速器采用的最廣泛的是螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪。在某些公共汽車和重型汽車上有時(shí)也選用蝸輪傳動(dòng)。 本文首先確定主要部件的結(jié)構(gòu)型式和主要設(shè)計(jì)參數(shù)；然后參考類似驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)，確定出總體設(shè)計(jì)方案；最后對(duì)主，從動(dòng)錐齒輪，差速器圓 錐行星齒輪，半軸齒輪，全浮式半軸進(jìn)行校核以及對(duì)支承軸承進(jìn)行了壽命校核。本文采用傳統(tǒng)的雙曲面錐齒輪式單級(jí)主減速器作為 關(guān)鍵 詞 : 主減速器； 雙曲面錐齒輪； 軸承； 行星齒輪 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) on is to to at it of is is of In a or a of In or is is of by is by In of to to of In as 龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 錄 摘要 I 1 章 緒論 V 究本課題的目的和意義 減速器的定義種類功用 次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 2 章 主減速器的設(shè)計(jì) 減速器的結(jié)構(gòu)型式的選擇 主減速器的減速型式 主減速器齒輪的 類型的選擇 X 減速器主動(dòng)錐齒輪的支承形式 主減速器從動(dòng)錐齒輪的支承形式及安置方法 減速器的基本 參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 主減速器計(jì)算載荷的確定 主減速器基本參數(shù)的選擇 主減速器雙曲面齒輪的幾 何尺寸計(jì)算 主減速器雙曲面齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 主減速器齒輪的材料及熱處理 減速器軸承的選擇 計(jì)算轉(zhuǎn)矩的確定 齒寬中點(diǎn)處的圓周力 雙曲面齒輪所受的軸向力和徑向力 主減速器軸承載荷的計(jì)算及軸承的選擇 章小結(jié) 3 章 差速器設(shè)計(jì) 速器結(jié)構(gòu)形式的選擇 稱式圓錐行星齒輪差速器的差速原理 龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 稱式圓錐行星齒輪差速器的結(jié)構(gòu) 稱式圓錐行星齒輪差速器的設(shè)計(jì) 差速器齒輪的基本參數(shù)的選擇 差速器齒輪的幾何計(jì)算 差速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 章小結(jié) 4 章 驅(qū)動(dòng)半軸的設(shè)計(jì) 軸結(jié)構(gòu)形式的選擇 浮式半軸計(jì)算載荷的確定 L 浮式半軸的桿部直徑的初選 浮式半軸的強(qiáng)度計(jì)算 軸花鍵的計(jì)算 花鍵尺寸參數(shù)的計(jì)算 花鍵的校核 章小結(jié) 論 考文獻(xiàn) 謝 套圖紙， 414951605 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) V 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 論 究本課題的目的和意義 主減速器是驅(qū)動(dòng)橋的重要組成部分，其性能的好壞直接影響到車輛的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性。目前 ,國內(nèi)減速器行業(yè)重點(diǎn)骨干企業(yè)的產(chǎn)品品種、規(guī)格及參數(shù)覆蓋范圍近幾年都在不 斷 擴(kuò)展，產(chǎn)品質(zhì)量已達(dá)到國外先進(jìn)工業(yè)國家同類產(chǎn)品水平，完全可承擔(dān)起為 我國 汽車 行業(yè)提供傳動(dòng)裝 置 配套的重任，部分產(chǎn)品還出口至歐美及東南亞地區(qū)。 由于計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng) 用，主減速器將有更進(jìn)一步的發(fā)展。對(duì)主減速器的研究能極大地促進(jìn)我國的汽車工業(yè)的發(fā)展。 減速器的 定義 種類 功用 主減速器是傳動(dòng)系的一部分，與差速器，車輪傳動(dòng)裝置和橋殼共同組成驅(qū)動(dòng)橋。主減速器的功用是增扭，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，并將轉(zhuǎn)矩傳遞給差速器。 在現(xiàn)代汽車驅(qū)動(dòng)橋上，主減速器種類很多，包括 單級(jí)減速、雙級(jí)減速、雙速減速、單級(jí)貫通、雙級(jí)貫通、主減速及輪邊減速等。其中 應(yīng)用得最廣泛的是采用螺旋錐齒輪黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 雙曲面齒輪的單級(jí)主減速器。在雙級(jí)主減速器中，通常還要加一對(duì)圓柱齒輪（多采用 斜齒圓柱齒輪），或一組行星齒輪。在輪邊減速器中則常采用普通平行軸式布置的斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)或行星齒輪傳動(dòng)。在某些公共汽車、無軌電車和超重型汽車的主減速器上，有時(shí)也采用蝸輪傳動(dòng)。 單級(jí)螺旋錐齒輪減速器其主、從動(dòng)齒輪軸線相交于一點(diǎn)。交角可以是任意的，但在絕大多數(shù)的汽車驅(qū)動(dòng)橋上，主減速齒輪副都是采用 90交角的布置。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)嚙合，因此，螺旋錐齒輪能承受大的負(fù)荷。加之其輪齒不是在齒的全長上同時(shí)嚙合，面是逐漸地由齒的一端連續(xù)而平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向另 端，使得其工作平穩(wěn)，即使在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， 噪聲和振動(dòng)也是很小的。 單級(jí)雙曲面齒輪其主、從動(dòng)齒輪軸線不相交而呈空間交叉。其空間交叉角也都是采用 90。主動(dòng)齒輪軸相對(duì)于從動(dòng)齒輪軸有向上或向下的偏移，稱為上偏置或下偏置。這個(gè)偏移量稱為雙曲面齒輪的偏移距。當(dāng)偏移距大到一定程度時(shí)，可使一個(gè)齒輪軸從另一個(gè)齒輪軸旁通過。這樣就能在每個(gè)齒輪的兩邊布置尺寸緊凄的支承。這對(duì)于增強(qiáng)支承剛度、保證輪齒正確嚙合從而提高齒輪壽命大有好處。雙曲面齒輪的偏移距使得其主動(dòng)齒輪的螺旋角大于從動(dòng)齒輪的螺旋角。因此，雙曲面?zhèn)鲃?dòng)齒輪副的法向模數(shù)或法向周節(jié)雖相等，但端面模數(shù)或端面周節(jié)是不等 的。主動(dòng)齒輪的端面模數(shù)或端面周節(jié)大于從動(dòng)齒輪的。這一情況就使得雙曲面齒輪傳動(dòng)的主動(dòng)齒輪比相應(yīng)的螺旋錐齒輪傳動(dòng)的主動(dòng)齒輪有更大的直徑和更好的強(qiáng)度和剛度。其增大的程度與偏移距的大小有關(guān)。另外，由于雙曲面?zhèn)鲃?dòng)的主動(dòng)齒輪的直徑及螺旋角都較大，所以相嚙合齒輪的當(dāng)量曲率半徑較相應(yīng)的螺旋錐齒輪當(dāng)量曲率半徑為大，從而使齒面間的接觸應(yīng)力降低。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。雙曲面主動(dòng)齒輪的螺旋角較大，則不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)可減少，所以可選用較少的齒數(shù)，這有利于大傳動(dòng)比傳動(dòng)。當(dāng)要 求傳動(dòng)比大而輪廓尺寸又有限時(shí)，采用雙曲面齒輪更為合理。因?yàn)槿绻３謨煞N傳動(dòng)的主動(dòng)齒輪直徑一樣，則雙曲面從動(dòng)齒輪的直徑比螺旋錐齒輪的要小，這對(duì)于主減速比大于 傳動(dòng)比小于 2時(shí)，雙曲面主動(dòng)齒輪相對(duì)于螺旋錐齒輪主動(dòng)齒輪就顯得過大，這時(shí)選用螺旋錐齒輪更合理，因?yàn)楹笳呔哂休^大的差速器可利用空間。 由于雙曲面主動(dòng)齒輪螺旋角的增大，還導(dǎo)致其進(jìn)入嚙合的平均齒數(shù)要比螺旋錐齒輪相應(yīng)的齒數(shù)多，因而雙曲面齒輪傳動(dòng)比螺旋錐齒輪傳動(dòng)工作得更加平穩(wěn)、無噪聲，強(qiáng)度也高。雙曲面齒輪的偏移距還給汽車的總布置帶來方便。例 如，在乘用車上當(dāng)主減速器采用下偏置 (這時(shí)主動(dòng)齒輪為左旋 )的雙曲面齒輪時(shí)，可降低傳動(dòng)軸的高度，從黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 降低了車廂地板高度或減小了因設(shè)置傳動(dòng)軸通道而引起的地板凸起高度，進(jìn)而可使車輛的外形高度減小。 單級(jí)圓柱齒輪主減速器只在節(jié)點(diǎn)處一對(duì)齒廓表面為純滾動(dòng)接觸而在其他嚙合點(diǎn)還伴隨著沿齒廓的滑動(dòng)一樣，螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪傳動(dòng)都有這種沿齒廓方向的滑動(dòng)。此外，雙曲面齒輪傳動(dòng)還具有沿齒長方向的縱向滑動(dòng)。這種滑動(dòng)有利于唐合，促使齒輪副沿整個(gè)齒面都能較好地嚙合，因而更促使其工作平穩(wěn)和無噪聲。但雙曲面齒輪的縱向滑動(dòng)產(chǎn)生較多的熱量，使 接觸點(diǎn)的溫度升高，因而需要用專門的雙曲面齒乾油來潤滑，且其傳動(dòng)效率比螺旋錐齒輪略低，達(dá) 96。其傳動(dòng)效率與倔移距有關(guān)，特別是與所傳遞的負(fù)荷大小及傳動(dòng)比有關(guān)。負(fù)荷大時(shí)效率高。螺旋錐齒輪也是一樣，其效率可達(dá) 99。兩種齒輪在載荷作用下對(duì)安裝誤差的敏感性本質(zhì)上是相同的。如果螺旋錐齒輪的螺旋角與相應(yīng)的雙曲面主、從動(dòng)齒輪螺旋角的平均值相同，則雙曲面主動(dòng)齒輪的螺旋角比螺旋錐齒輪的大，而其從動(dòng)齒輪的螺旋角則比螺旋錐齒輪的小，因而雙曲面主動(dòng)齒輪的軸向力比螺旋錐齒輪的大，而從動(dòng)齒輪的軸向力比螺旋錐齒輪的小。兩種齒輪都在同樣的 機(jī)床上加工，加工成本基本相同。然而雙曲面?zhèn)鲃?dòng)的小齒輪較大，所以刀盤刀頂距較大，因而刀刃壽命較長。單級(jí)蝸桿 超重型汽車上，當(dāng)高速發(fā)動(dòng)機(jī)與相對(duì)較低車速和較大輪胎之間的配合要求有大的主減速比 (通常 8 14)時(shí)，主減速器采用一級(jí)蝸輪傳動(dòng)最為方便，而采用其他齒輪時(shí)就需要結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、輪廓尺寸及質(zhì)量均較大、效率較低的雙級(jí)減速。與其他齒輪傳動(dòng)相比，它具有體積及質(zhì)量小、傳動(dòng)比大、運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)、最為靜寂無噪聲、便于汽車的總體布置及貫通式多橋驅(qū)動(dòng)的布置、能傳遞大載荷、使用壽命長、傳動(dòng) 效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、拆裝方便、調(diào)整容易等一系列的優(yōu)點(diǎn)。其惟一的缺點(diǎn)是耍用昂貴的有色金屬的合金 (青銅 )制造，材料成本高，因此未能在大批量生產(chǎn)的汽車上推廣。 次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 本設(shè)計(jì)的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一種 滿載質(zhì)量為 5t 的 輕型載貨汽車的主減速器， 本設(shè)計(jì)主要研究的內(nèi)容有： 主減速器的齒輪類型、主減速器的減速形式、主減速器主動(dòng)齒輪和從動(dòng)錐齒輪的支承形式、主減速器計(jì)算載荷的確定、主減速器基本參數(shù)的選擇、主減速器齒輪的材料及熱處理、主減速器軸承的計(jì)算、對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器的差速原理、對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器的結(jié)構(gòu)、對(duì)稱式圓錐 行星齒輪差速器的設(shè)計(jì)、全浮式半軸計(jì)算載荷的確定、全浮式半軸的直徑的選擇、全浮式半軸的強(qiáng)度計(jì)算、半軸花鍵的強(qiáng)度計(jì)算。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2章 主減速器的設(shè)計(jì) 減速器的結(jié)構(gòu)型式的選擇 主減速器的結(jié)構(gòu)型式，主要是根據(jù)其齒輪類型、主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的安置方法以及減速型式的不同而異。 減速器的減速型式 主減速器的減速型式分為單級(jí)減速、雙級(jí)減速、雙速減速、單級(jí)貫通、雙級(jí)貫通、主減速及輪邊減速等。 (1)單級(jí)主減速器 如圖 于單級(jí)主減速器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小、尺寸緊湊及制造成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，廣泛用在主減速比 5 5 5m a m a m a （ 汽車滿載時(shí)的總質(zhì)量在此取 5455 ，此數(shù)據(jù)此參考解放 所以由式（ 得： 455 10300=3516 即 0 所以0k=1.0 n 該汽車的驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目在此取 1； T 傳動(dòng)系上傳動(dòng)部分的傳動(dòng)效率，在此取 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 據(jù)以上參數(shù)可以由 (： 3 0 0 4 . 3 5 . 3 1 . 0 0 . 91 =6211 （ 2） 按驅(qū)動(dòng)輪打滑轉(zhuǎn)矩確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 2 /r L B L r i （ 式中： 2G 汽車滿載時(shí)一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋給水平地面的最大負(fù)荷，在此取 32550N，此數(shù)據(jù)此參考解放 輪胎對(duì)路面的附著系數(shù)，對(duì)于安裝一般輪胎的公路用汽車，取 =越野汽車取 =于安裝專門的肪滑寬輪 胎的高級(jí)轎車取 =此取 = r 車輪的滾動(dòng)半徑 ， 在此選用輪胎型號(hào)為 動(dòng)半徑為 ， 分別為所計(jì)算的主減速器從動(dòng)錐齒輪到驅(qū)動(dòng)車輪之間的傳動(dòng)效率和傳動(dòng)比， 于沒有輪邊減速 器 所以由公式（ : /2 = 3 2 5 5 0 0 . 8 5 0 . 3 9 40 . 9 1 . 0 =12112 （ 3） 按汽車日常行駛平均轉(zhuǎn)矩確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 對(duì)于公路車輛來說，使用條件較非公路車輛穩(wěn)定，其正常持續(xù)的轉(zhuǎn)矩根據(jù)所謂的平均牽引力的值來確定： () rc f R H L rT f f f （ 式中： 汽車滿載時(shí)的總重量，在此取 54550N; 所牽引的掛車滿載時(shí)總重量， N，但僅用于牽引車的計(jì)算； 道路滾動(dòng)阻力系數(shù)，對(duì)于載貨汽車可取 此取 汽車正常行駛時(shí)的平均爬坡能力系數(shù)，對(duì)于載貨汽車可取 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 汽車的性能系數(shù)在此取 0； ， 分別為所計(jì)算的主減速器從動(dòng)錐齒輪到驅(qū)動(dòng)車輪之間的傳動(dòng)效率和傳動(dòng)比， 取 于沒有輪邊減速器 n 該汽車的驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目在此取 1； r 車輪的滾動(dòng)半徑 ，在此選用輪胎型號(hào)為 動(dòng)半徑為 所以由式（ ： )( = 5 4 5 5 0 0 . 3 9 4 0 . 0 1 8 0 . 0 7 00 . 9 1 . 0 1 =2101.5 減速器基本參數(shù)的選擇 （ 1） 主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù) 1z 和 2z 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。 （ 2） 從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑2m 對(duì)于單級(jí)主減速器，增大尺寸 2D 會(huì)影響驅(qū)動(dòng)橋殼的離地間隙，減小 2D 又會(huì)影響跨置式主動(dòng)齒輪的前支承座的安裝空間和差速器的安裝。 2D 可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式初選，即 32 2 （ 2 直徑系數(shù)，一般取 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩， ，為； 由式（ ： 2D =（ 3 6221 =（ 初選 2D =260 則齒輪端面模數(shù) m = 2D /2z =260/35=2D =m 2z =35 （ 3） 主，從動(dòng)齒輪齒面寬 F 的選擇。 齒面過寬并不能增大齒輪的強(qiáng)度和壽命，反而會(huì)導(dǎo)致因錐齒輪輪齒小端齒溝變窄引起的切削刀頭頂面過窄及刀尖圓角過小，這樣不但會(huì)減小了齒根圓角半徑，加大了集中應(yīng)力，還降低 了刀具的使用壽命。此外，安裝時(shí)有位置偏差或由于制造、熱處理變形等原因使齒輪工作時(shí)載荷集中于輪齒小端會(huì)引起輪齒小端過早損壞和疲勞損傷。另外，齒面過寬也會(huì)引起裝配空間減小。但齒面過窄，輪齒表面的耐磨性和輪齒的強(qiáng)度會(huì)降低。 另外 ,由于雙曲面齒輪的幾何特性 ,雙曲面小齒輪齒面寬比大齒輪齒面寬要大。一般 取 大 齒 輪 齒 面 寬 小 齒 輪 齒 面 寬 4） 小齒輪偏移距及偏移方向的選擇 載貨汽車主減速器的 應(yīng)超過從從動(dòng)齒輪節(jié)錐距的 20%（或取 12%，且一般不超過 12%）。傳動(dòng)比愈大則 傳動(dòng)比的雙曲面齒輪傳動(dòng)，偏移距 0 30。但當(dāng) 0時(shí)，應(yīng)檢查是否存在根切。 E=(2d=( 選 E=30mm a b 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) c d 圖 曲面齒輪的偏移方式 雙曲面齒輪的偏移可分為上偏移和下偏移兩種，如圖 從動(dòng)齒輪的錐頂向其齒面看去并使主動(dòng)齒輪處于右側(cè)，這時(shí)如果主動(dòng)齒輪在從動(dòng)齒輪中心線上方時(shí)，則為上偏移，在下方時(shí)則為下偏移。其中 a、 c、 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?，從?dòng)齒輪為右旋；上偏移時(shí) 主動(dòng)齒輪為右旋，從動(dòng)齒輪為左旋。本減速器采用下偏移。 （ 5） 螺旋角 的選擇 雙曲面齒輪螺旋角是沿節(jié)錐齒線變化的，輪齒大端的螺旋角0最大，輪齒小端螺旋角i最小，齒面寬中點(diǎn)處的螺旋角m稱為齒輪中點(diǎn)螺旋角。螺旋錐齒輪中點(diǎn)處的 螺旋角是相等的。二對(duì)于雙曲面齒輪傳動(dòng)，由于主動(dòng)齒輪相對(duì)于從動(dòng)齒輪有了偏移距，使主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪中點(diǎn)處的螺旋角不相等。 且主動(dòng)齒輪的螺旋角大，從動(dòng)齒輪的螺旋角小。 選時(shí)應(yīng)考慮它對(duì)齒面重合度齒強(qiáng)度和軸向力大小的影響， 越大，則時(shí)嚙合的齒越多，傳動(dòng)越平穩(wěn)，噪聲越低，而且輪齒的強(qiáng)度越高， 過大，會(huì)導(dǎo)致 軸向力增大。 汽車主減速器雙曲面齒輪大小齒輪中點(diǎn)處的平均螺旋角 多為 35 40。 主動(dòng)齒輪中點(diǎn)處的螺旋角可按下式初選 : z=25o +50o （ z 1z，2z 主、從動(dòng)輪齒數(shù)；分別為 8， 35； 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 雙曲面齒輪偏移距 , 30 2d 從動(dòng)輪節(jié)圓直徑 ， 由式（ : z=25o +5o 358+90o 從動(dòng)齒輪中點(diǎn)螺旋角c可按下式初選 : 230s i n 0 . 2 02 6 0 . 0 5 3 8 . 0 92222 雙曲面齒輪傳動(dòng)偏移角的近似值； F 雙曲面從動(dòng)齒輪齒面寬為 o c=z- = c、z從動(dòng)齒輪和主動(dòng)齒輪中點(diǎn)處的螺旋角。 平均螺旋角 = + 2= 4 5 + 3 4 2= （ 6） 螺旋方向的選擇。 圖 曲面齒輪的螺旋方向及軸向推力 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 、從動(dòng)錐齒輪的螺旋方向是相反的。如圖 旋方向與雙曲面齒輪的旋轉(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，從錐頂看為順時(shí)針，驅(qū)動(dòng)汽車前進(jìn)。 （ 7） 法向壓力角 加大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，對(duì)于雙曲面齒輪，由于其主動(dòng)齒輪輪齒兩側(cè)的法向壓力角不等，因此應(yīng)按平均壓力角考慮，載貨汽車選用 22 30 或 20的平均壓力角，在此選用 20的平均壓力角。 減速器雙曲面齒輪的幾何尺寸計(jì)算 （ 1）大齒輪齒頂角2與齒根角2圖 a）標(biāo)準(zhǔn)收縮齒和 （ b）雙重收縮齒 標(biāo)準(zhǔn)收縮齒和雙重收縮齒各有其優(yōu)缺點(diǎn)，采用哪種收縮齒應(yīng)按具體情況而定。雙重收縮齒的優(yōu)點(diǎn)在 于能提高小齒輪粗切工序的效率。雙重收縮齒的輪齒參數(shù)，其大、小齒輪根錐角的選定是考慮到用一把使用上最大的刀頂距的粗切刀，切出沿齒面寬方向正確的齒厚收縮來。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，不是這種情況而要采用雙重收縮齒，齒高的急劇收縮將使小端的齒輪又短又粗。標(biāo)準(zhǔn)收縮齒在齒高方向的收縮好，但可能使齒厚收縮過多，結(jié)果造成小齒輪粗切刀的刀頂距太小。這種情況可用傾錐根母線收縮齒的方法或仔細(xì)選用刀盤半徑加以改善，即當(dāng)雙重收縮黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 會(huì)使齒高方向收縮過多，而標(biāo)準(zhǔn)收縮齒會(huì)使齒厚收縮過多時(shí)，可采用傾錐根母線收縮齒作為 兩者之間的這種。 大齒輪齒頂角2和齒根角2為了得到良好的收縮齒 ,應(yīng)按下述計(jì)算選擇應(yīng)采用采用雙重收縮齒還是傾錐根母線收縮齒。 用標(biāo)準(zhǔn)收縮齒公式來計(jì)算2及222 3 8 4 3 （ 22 3 4 3 8 （ 2m gm ah h K （ 2 1 . 1 5 0 0 . 1 5m g （ 222c o z （ 222 s i 0 （ 122a r c c o t 1 . 2i （ 22A （ 221 （ 由（ （ 立可得 : 1222s i n a r c c o t 1 . 22 . 0（ 12222( s i n a r c c o t 1 . 2 ) c o 0d （ 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22222( s i n a r c c o t 1 . 2 ) c o s 2 . 0 d （ 2 (1 . 1 5 )m a g h（ 22221c o 3 8 s i n a r c t a （ 式中： 1z,2z 小齒輪和大齒輪的齒數(shù)； 2d 大齒輪的最大分度圓直徑 ,已算出為 2 大齒輪在齒面寬中點(diǎn)處的分度圓半徑； 在節(jié)錐平面內(nèi)大齒輪齒面寬中點(diǎn)錐距 大齒輪齒面寬中點(diǎn)處的齒工作高； 大齒輪齒頂 高系數(shù)取 2 大齒輪齒寬中點(diǎn)處的齒頂高； 2 大齒輪齒寬中點(diǎn)處的齒跟高； 2 大齒輪齒面寬中點(diǎn)處的螺旋角； 2 大齒輪的節(jié)錐角； K 齒深系數(shù)取 從動(dòng)齒輪齒面寬。 所 以： 282 6 0 . 0 5 3 8 . 0 9 s i n a r c c o t (1 . 2 )35 1 1 1 . 6 62 . 0 83 . 7 2 6 0 . 0 5 3 8 . 0 9 s i n a r c c o t (1 . 2 ) c o s 3 4 . 2 335 9 . 7 62 . 0 3 5 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 80 . 1 5 3 . 7 2 6 0 . 0 5 3 8 . 0 9 s i n a r c c o t (1 . 2 ) c o s 3 4 . 2 335 1 . 4 62 . 0 3 5 2 9 . 7 6 ( 1 . 1 5 0 . 1 5 ) 9 . 7 6 82 6 0 . 0 5 3 8 . 0 9 s i n a r c c o t (1 . 2 )35 1 1 4 . 5 4s i n 7 7 . 1 2 2 . 0 23 . 7 c o s 3 4 . 2 3 3 53 4 3 8 0 . 1 5 s i n a r c t a 8 222222s i n a r c c o t 1 . 2c o 3 8 1 . 1 5 0 0 . 1 52 . 0 s i 1222222s i n a r c c o t 1 . 2c o 3 8 1 . 1 5 0 0 . 1 52 . 0 s i 82 6 0 . 0 5 3 8 . 0 9 s i n a r c c o t 1 . 23 . 7 c o s 3 4 . 2 3 353 4 3 8 1 . 1 5 0 0 . 1 53535 2 . 0 s i n a r c t a 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)收縮齒齒頂角與齒根角之和。 22 4 3 . 8 2 2 9 2 . 9 5 3 3 6 . 7 7s V （ 22222t a ns i nc o a （ 222 （ 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 0 1 （ 式（ （ 立可得 : 22212s i n s i n t a nc o s c o 5 6 0 ( 0 . 0 2 1 . 0 6 )t a V （ 刀盤名義半徑 ,按表選取為 T 輪齒收縮系數(shù) s i n 7 7 . 1 2 s i n 7 7 . 1 2 t a n 3 4 . 2 3c o s 3 4 . 2 3 c o s 3 4 . 2 3 1 1 4 . 3 01 0 5 6 0 ( 0 . 0 2 8 1 . 0 6 )3 3 7 . 7 7 3 5 t a n 2 0 當(dāng)s為傾根錐母線收縮齒，應(yīng)按傾根錐母線收縮齒重新計(jì)算2及2。 按傾根錐母線收縮齒重新計(jì)算大齒輪齒頂角2及齒跟角2。 22 （ 2 a （ （ 10 1 （ 由式（ （ 立可得 : 21( 0 . 0 2 1 . 0 6 ) （ 2 1 2( 0 . 0 2 1 . 0 6 ) （ 大齒輪齒頂 高系數(shù)取 R 傾根錐母線收縮齒齒根角齒頂角之和 2 0 . 1 5 3 3 6 . 7 7 ( 0 . 0 2 8 1 . 0 6 ) 6 7 . 1 2 1 . 1 2 2 ( 0 . 0 2 8 1 . 0 6 ) 3 3 6 . 7 7 6 7 . 1 2 3 8 0 . 3 4 6 . 3 4 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2）大齒輪齒頂高2 0 2 ( ) s i h A A （ （ 0A 大齒輪節(jié)錐距 . 由式（ （ ： 0 0 . 5 2 6 0 . 0 5 1 3 3 . 3 8s i n 7 7 . 1 2A 2 1 . 4 6 ( 1 3 3 . 3 8 1 1 4 . 5 4 ) s i n 1 . 1 2 1 . 7 7h （ 3）大齒輪齒跟高2h. 2 2 0 2 ( ) s i h A A （ 2 大齒輪齒寬中點(diǎn)處齒跟高 由式（ ： 2 9 . 7 6 ( 1 3 3 . 3 8 1 1 4 . 5 4 ) s i n 6 . 3 4 1 1 . 8 4h （ 4）徑向間隙 0 . 1 5 0 . 0 5 0 . 1 5 9 . 7 6 0 . 0 5 1 . 5 1 （ 5）大齒輪齒全高 2 2 2 1 . 1 7 1 1 . 8 4 1 3 . 0 1h h h （ 6）大齒輪齒工作高 22 1 3 . 0 1 1 . 5 1 1 1 . 5gh h C （ 7）大齒輪的面錐角 0 2 2 2 7 7 . 1 2 1 . 1 2 （ 8）大齒輪的根錐角 2 2 2 7 7 . 1 2 6 . 3 4 7 0 . 7 8R （ 9）大齒輪外圓直徑 220 2 2 c o s 1 . 7 7 c o s 7 7 . 1 2 2 6 0 . 0 5 2 6 0 . 8 40 . 5 0 . 5 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10）小齒輪面錐角 0 1 2s i n c o s c o s c o s 7 0 . 7 8 c o s 1 1 . 6 1 0 . 3 2R 01 （ 11）小齒輪的根錐角 1 0 2s i n c o s c o s c o s 7 8 . 2 4 c o s 1 1 . 6 1 0 . 2 0R 1 （ 12）小齒輪的齒頂高和齒根高 齒頂高 :11 1 . 5 1 . 5 1 5 . 7 522 m m 齒根高；11 1 3 . 0 1 7 . 2 6 5 . 7 5h h h m m 表 主減速器雙曲面齒輪的幾何尺寸參數(shù)表 5 序 號(hào) 項(xiàng) 目 符號(hào) 數(shù)值 1 主動(dòng)齒輪齒數(shù) 1z 8 2 從動(dòng)齒輪齒數(shù) 2z 35 3 端面模數(shù) m 主動(dòng)齒輪齒面寬 從動(dòng)齒輪齒面寬 主動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑 1d 從動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑 2d 主動(dòng)齒輪節(jié)錐角 1 9 從動(dòng)齒輪節(jié)錐角 2 10 節(jié)錐距 0A 1 偏移距 E 302 主動(dòng)齒輪中點(diǎn)螺旋角 1 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 號(hào) 項(xiàng) 目 符號(hào) 數(shù)值 13 從動(dòng)齒輪中點(diǎn)螺旋角 2 14 平均螺旋角 15 刀盤名義半徑 6 從動(dòng)齒輪齒頂角 2 17 從動(dòng)齒輪齒根角 2 18 主動(dòng)齒輪齒頂高 1h 9 從動(dòng)齒輪齒頂高 2h 0 主動(dòng)齒輪齒根高 1h 1 從動(dòng)齒輪齒根高 1h 2 螺旋角 35 23 徑向間隙 C 4 從動(dòng)齒輪的齒工作高 5 主動(dòng)齒輪的面錐角 01 26 從動(dòng)齒輪的面錐角 02 27 主動(dòng)齒輪的根錐角 1R 28 從動(dòng)齒輪的根錐角 2R 29 最小齒側(cè)間隙允許值 主減速器雙曲面齒輪的強(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(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。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 齒輪的損壞形式及壽命 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