越野車驅(qū)動橋設(shè)計

1、摘 要隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和汽車技術(shù)的提高，驅(qū)動橋的設(shè)計和制造工藝都在日益完善。驅(qū)動橋和其他汽車總成一樣，除了廣泛采用新技術(shù)外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中日益朝著“零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用化、產(chǎn)品系列化”的方向發(fā)展及生產(chǎn)組織專業(yè)化目標(biāo)前進。應(yīng)采用能以幾種典型的零部件，以不同方案組合的設(shè)計方法和生產(chǎn)方式達到驅(qū)動橋產(chǎn)品的系列化或變形的目的，或力求做到將某一類型的驅(qū)動橋以更多或增減不多的零件，用到不同的性能、不同噸位、不同用途并由單橋驅(qū)動到多橋驅(qū)動的許多變形汽車上。本說明書中，根據(jù)給定的參數(shù)，首先對主減速器進行設(shè)計。主要是對主減速器的結(jié)構(gòu)，以及幾何尺寸進行了設(shè)計。主減速器的形式主要有單級主減速器和雙級主減速器。而主減速

2、器的齒輪形式主要有螺旋錐齒輪、雙曲面齒輪、圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式。本次設(shè)計采用的是整體式單級主減速器，齒輪形式采用雙曲面齒輪。其次，對差速器的形式進行選擇，差速器的形式主要分為普通對稱式圓錐行星齒輪差速器和防滑差速器兩種。本次設(shè)計采用普通對稱式圓錐行星齒輪差速器。最后，對半軸的結(jié)構(gòu)、支承形式，以及橋殼的形式和特點進行了分析設(shè)計。本次設(shè)計采用全浮式半軸支承和整體式驅(qū)動橋殼。關(guān)鍵詞：驅(qū)動橋 主減速器 差速器 半軸 驅(qū)動橋殼 ABSTRACTWith the development of the automotive industry and vehicle technology to impro

3、ve the design and manufacturing process of the drive axle are increasingly improved. Drive Axle and other automotive assembly, in addition to the widespread adoption of new technology in the structural design, the direction of development and production organizations increasingly toward "standa

4、rdization of parts, components universal product series" professional goal. Parts should be used in several typical drive axle product series or deformation of the purpose of portfolio design and production methods, or that we could achieve a certain type of drive axle to more or deletion few p

5、arts, used different performance, many of the different tonnage, different purposes by a single bridge driver to multi-bridge-driven deformation of the car. This manual, according to the given parameters, the first main gear box design. The structure of the main gear box, and the geometric dimension

6、s of the design. The main gear box in the form of single-stage main gear box and two-stage main gear box. Final drive gear mainly in the form of spiral bevel gears, hypoid gears, cylindrical gears, worm and other forms. This design is integral single-stage main gear box, gear forms of hypoid gears.

7、Secondly, in the form of differential selection, differential forms are divided into ordinary symmetric cone planetary gear differential and limited slip differential two. The design uses a common symmetric cone planetary gear differential. Finally, on the structure of the axle, supporting forms, an

8、d the axle housing forms and characteristics of the analysis and design. The design uses a full floating axle shaft bearing and the overall drive axle housing.Keywords: Drive axle Main reducer Differential Axle Drive Axle Housing目 錄中文摘要1英文摘要21緒 論41.1 課題背景及目的51.2 研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢51.3 課題研究方法61.4 論文構(gòu)成及研究內(nèi)容62詳

9、細(xì)設(shè)計72.1 驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)方案72.2 主減速器的設(shè)計（詳細(xì)設(shè)計）82.3 差速器的設(shè)計（結(jié)構(gòu)設(shè)計）302.4 半軸的設(shè)計（選型設(shè)計）342.5 驅(qū)動橋殼的設(shè)計（選型設(shè)計）373結(jié) 論44參考文獻45致 謝46附錄1 圖紙1 緒論1.1 課題背景及目的隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和汽車技術(shù)的提高，驅(qū)動橋的設(shè)計和制造工藝都在日益完善。驅(qū)動橋和其他汽車總成一樣，除了廣泛采用新技術(shù)外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中日益朝著“零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用化、產(chǎn)品系列化”的方向發(fā)展及生產(chǎn)組織專業(yè)化目標(biāo)前進。應(yīng)采用能以幾種典型的零部件，以不同方案組合的設(shè)計方法和生產(chǎn)方式達到驅(qū)動橋產(chǎn)品的系列化或變形的目的，或力求做到將某一類型的驅(qū)動橋以更多或

10、增減不多的零件，用到不同的性能、不同噸位、不同用途并由單橋驅(qū)動到多橋驅(qū)動的許多變形汽車上。汽車驅(qū)動橋位于傳動系末端。其基本功用首先是增扭，降速，改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向，即增大由傳動軸或直接從變速器傳來的轉(zhuǎn)矩，并將轉(zhuǎn)矩合理的分配給左右車輪。其次，驅(qū)動橋還要承受作用于路面和車身間的垂直力，橫向力，以及制動力矩和反作用力矩等。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。在雙級主減速器中，通常還要加一對圓柱齒輪（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或行星齒輪傳動。在某些公共汽車、無軌電車和超重型汽車的主減速器上，有時也采用蝸

11、輪傳動。汽車主減速器是驅(qū)動橋最重要的組成部分，其功用是將萬向傳動裝置傳來的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩傳遞給驅(qū)動車輪，是汽車傳動系中減小轉(zhuǎn)速、增大扭矩的主要部件。發(fā)動機的轉(zhuǎn)速通常在200至3000r/min左右，如果將這么高的轉(zhuǎn)速只靠變速箱來降低下來，那么變速箱內(nèi)齒輪副的傳動比則需要很大，齒輪的半徑也相應(yīng)加大，也就是說變速箱的尺寸會加大。另外，轉(zhuǎn)速下降，扭矩必然增加，也加大了變速箱與變速箱后一級傳動機構(gòu)的傳動負(fù)荷。所以，在動力向左右驅(qū)動輪分流的差速器之前設(shè)置一個主減速器，可以使主減速器前面的傳動部件，如變速箱、分動器、萬向傳動裝置等傳遞的扭矩減小，同時也減小了變速箱的尺寸和質(zhì)量，而且操控靈敏省力.車用減速器發(fā)展

12、趨勢和特點是向著六高、二低、二化方向發(fā)展，即高承載能力、高齒面硬度、高精度、高速度、高可靠性、高傳動效率，低噪聲、低成本，標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化，計算機技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)廣泛應(yīng)用。從發(fā)動機的大馬力、低轉(zhuǎn)速的發(fā)展趨勢以及商用車的最高車速的提升來看，公路用車橋減速器應(yīng)該向小速比方向發(fā)展:在最大輸出扭矩相同時齒輪的使用壽命要求更高(齒輪疲勞壽命平均可達50萬次以上);在額定軸荷相同時，車橋的超載能力更強;主減速器齒輪使用壽命更長、噪音更低、強度更大，潤滑密封性能更好;整體剛性好，速比范圍寬。1.2 研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢隨著汽車向采用大功率發(fā)動機和輕量化方向發(fā)展以及路面條件的改善,近年來主減速比有減小的

13、趨勢,以滿足高速行駛的要求。為減小驅(qū)動輪的外廓尺寸,目前主減速器中基本不用直齒圓錐齒輪。實踐和理論分析證明，螺旋錐齒輪不發(fā)生根切的最小齒數(shù)比直齒齒輪的最小齒數(shù)少。顯然采用螺旋錐齒輪在同樣傳動比下，主減速器的結(jié)構(gòu)就比較緊湊。此外，它還具有運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲較小等優(yōu)點。因而在汽車上曾獲得廣泛的應(yīng)用。近年來，準(zhǔn)雙曲面齒輪在廣泛應(yīng)用到轎車的基礎(chǔ)上，愈來愈多的在中型、重型貨車上得到采用。在現(xiàn)代汽車發(fā)展中，對主減速器的要求除了扭矩傳輸能力、機械效率和重量指標(biāo)外，它的噪聲性能已成為關(guān)鍵性的指標(biāo)。噪聲源主要來自主、被動齒輪。噪聲的強弱基本上取決于齒輪的加工方法。區(qū)別于常規(guī)的加工方法，采用磨齒工藝，采用適當(dāng)?shù)哪ハ鞣?/p>

14、法可以消除在熱處理中產(chǎn)生的變形。因此，與常規(guī)加工方法相比，磨齒工藝可獲得很高的精度和很好的重復(fù)性。汽車在行駛過程中的使用條件是千變?nèi)f化的。為了擴大汽車對這些不同使用條件的適應(yīng)范圍，在某些中型車輛上有時將主減速器做成雙速的，它既可以得到大的主減速比又可得到所謂多檔高速，以提高汽車在不同使用條件下的動力性和燃料經(jīng)濟性。設(shè)計驅(qū)動橋應(yīng)滿足如下基本要求：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力性和燃油經(jīng)濟性。2） 外廓尺寸小，保證汽車具有足夠的離地間隙，滿足通過性的要求。3） 齒輪及其他傳動件工作平穩(wěn)，噪聲小。4） 在各種載荷和轉(zhuǎn)速工況下有較高的傳動效率。5） 具有足夠的強度和剛

15、度，以承受和傳遞作用于路面和底盤之間的各種力和力矩：在此條件下，盡可能的降低質(zhì)量，尤其是彈簧下質(zhì)量，減少不平路面的沖擊載荷，提高汽車的平順性。6） 與懸掛導(dǎo)向機構(gòu)運動協(xié)調(diào)。7） 結(jié)構(gòu)見底，加工工藝性好，制造容易，維修調(diào)整方便。1.3 課題研究方法1.到實驗室了解驅(qū)動橋的構(gòu)成。2.通過上網(wǎng)，查閱書籍等途徑來熟悉它的工作原理。3.不懂的問題請教老師進行解決1.4 論文構(gòu)成及研究內(nèi)容 論文構(gòu)成：摘要、正文、英文翻譯、設(shè)計圖紙 研究內(nèi)容：驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)方案選擇、主減速器設(shè)計計算、差速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計半軸的選型設(shè)計、驅(qū)動橋殼的結(jié)構(gòu)設(shè)計表1-1 汽車的主要技術(shù)參數(shù)汽車最大總質(zhì)量2090KG檔傳動比1.71額定載重

16、量m390KG后軸軸荷分配62%發(fā)動機最大扭矩/轉(zhuǎn)速122N.m/2200(r/min)車輪滾動半徑0.405m發(fā)動機最大功率Pemax/轉(zhuǎn)速45kw/3600(r/min)最小離地間隙180220mm最大車速100km/h驅(qū)動方式4×2變速器最高檔（檔）傳動比1.0發(fā)動機布置方式FR檔傳動比6.0發(fā)動機旋轉(zhuǎn)方向逆時針（輸出端）檔傳動比3.092 詳細(xì)設(shè)計2.1驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)方案在選擇驅(qū)動橋總成的結(jié)構(gòu)型式時，應(yīng)當(dāng)從所設(shè)計汽車的類型及使用、生產(chǎn)條件出發(fā)，并和所設(shè)計汽車的其他部件，尤其是懸架的結(jié)構(gòu)型式與特性相適應(yīng)，以共同保證整個汽車預(yù)期使用性能的實現(xiàn)。驅(qū)動橋的總成的結(jié)構(gòu)型式，按其總體布置來說

17、有三種：普通的非斷開式驅(qū)動橋、帶有擺動半軸的非斷開式驅(qū)動橋合和斷開式驅(qū)動橋。驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)形式與驅(qū)動車輪的懸架形式密切相關(guān)。當(dāng)車輪采用非獨立懸架時，驅(qū)動橋應(yīng)為非斷開式（或稱為整體式），即驅(qū)動橋是一根連接左右驅(qū)動車輪的剛性空心梁，而主減速器、差速器及車輪傳動裝置（由左、右半軸組成）都裝在它里面。當(dāng)采用獨立懸架時，為保證運動協(xié)調(diào)，驅(qū)動橋應(yīng)為斷開式。這種驅(qū)動橋無剛性的整體外殼，主減速器及其殼體裝在車架或車身上，兩側(cè)驅(qū)動車輪則與車架或車身作彈性聯(lián)系，并可彼此獨立地分別相對于車架或車身作上下擺動，車輪傳動裝置采用萬向傳動機構(gòu)。為了防止運動干涉，應(yīng)采用花鍵軸或一種允許兩軸能有適量軸向移動的萬向傳動機構(gòu)。非斷

18、開式驅(qū)動橋的橋殼是一跟支承在左右驅(qū)動車論上的剛性空心梁，而主減速器、差速器及半軸等傳動機件都裝在其中。這時，整個驅(qū)動橋和驅(qū)動車輪的質(zhì)量以及傳動軸的部分質(zhì)量都是屬于汽車的非懸掛質(zhì)量，使汽車的非懸掛質(zhì)量較大，這是普通非斷開式驅(qū)動橋的一個缺點。整個驅(qū)動橋通過彈性懸架與車架連接。非斷開式驅(qū)動橋的整個驅(qū)動橋和驅(qū)動車輪的質(zhì)量以及傳動軸的部分質(zhì)量都是屬于汽車的非懸掛質(zhì)量。因此，在汽車的平順性、操縱穩(wěn)定性和通過性等方面不如斷開式驅(qū)動橋。但是斷開式驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)簡單、制造工藝性好、成本低、工作可靠、維修調(diào)整容易，因而廣泛用在各種載貨汽車、客車及多數(shù)的越野汽車和部分轎車上。1主減速器 2套筒 3差速器 4、7半軸 5

19、調(diào)整螺母6調(diào)整墊片 8橋殼圖2-1非斷開式驅(qū)動橋非斷開式驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，成本較低，但非懸掛質(zhì)量大，廣泛應(yīng)用各種商用車和部分乘用車上。由于本次設(shè)計的車輛并沒有過高的性能要求，出于經(jīng)濟性考慮，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?，F(xiàn)代驅(qū)動橋主要由主減速器、差速器、車輪傳動裝置和驅(qū)動橋殼等組成。其結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。2.2主減速器的設(shè)計（詳細(xì)計算設(shè)計）2.2.1主減速器的結(jié)構(gòu)形式的選擇主減速器的結(jié)構(gòu)形式選擇單級主減速器：由于其結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、尺寸緊湊且制造成本低廉，廣泛用于主減速比i0<7.6的各種中、小型汽車上。根據(jù)題目中車輛低載荷且傳動比7.6的條件，采用單

20、級主減速器。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。雙曲面齒輪其主、從動齒輪軸線不相交而呈空間交叉。其空間交叉角也都是采用90º。主動齒輪軸相對于從動齒輪軸有向上或向下的偏移，稱為上偏置或下偏置。這個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，可使一個齒輪軸從另一個齒輪軸旁通過。這樣就能在每個齒輪的兩邊布置尺寸緊凄的支承。這對于增強支承剛度、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齒輪的螺旋角大于從動齒輪的螺旋角。因此，雙曲面?zhèn)鲃育X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。主動齒

21、輪的端面模數(shù)或端面周節(jié)大于從動齒輪的。這一情況就使得雙曲面齒輪傳動的主動齒輪比相應(yīng)的螺旋錐齒輪傳動的主動齒輪有更大的直徑和更好的強度和剛度。其增大的程度與偏移距的大小有關(guān)。另外，由于雙曲面?zhèn)鲃拥闹鲃育X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)，這有利于大傳動比傳動。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。因為如果保持兩種傳動的主動齒輪直徑一樣，則雙曲

22、面從動齒輪的直徑比螺旋錐齒輪的要小，這對于主減速比i04.5的傳動有其優(yōu)越性。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。由于雙曲面主動齒輪螺旋角的增大，還導(dǎo)致其進入嚙合的平均齒數(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比螺旋錐齒輪傳動工作得更加平穩(wěn)、無噪聲，強度也高。雙曲面齒輪的偏移距還給汽車的總布置帶來方便。 本次設(shè)計車輛的傳動比要求基本4.5，且距地面高度200mm左右，鑒于上述雙曲面齒輪具有的特點，選擇雙曲面齒輪的主減速器。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2

23、-2所示 1螺母; 2后橋凸緣; 3油封; 4前軸承; 5主動錐齒輪調(diào)整墊片;6隔套; 7墊片; 8位置調(diào)整墊片; 9后軸承;10主動錐齒輪圖2-2 主動錐齒輪及調(diào)整裝置零件圖主減速器主、從動錐齒輪的支承型式及安置方法在殼體結(jié)構(gòu)及軸承型式已定的情況下，主減速器主動齒輪的支承型式及安置方法，對其支承剛度影響很大，這是齒輪能否正確嚙合并具有較高使用壽命的重要因素之一?，F(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。裝載質(zhì)量為2t以上的汽車主減速器主動齒輪都是采用騎馬式支承。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。轎車和裝載質(zhì)量小于2t的貨車，常采用結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量較

24、小、成本較低的懸臂式結(jié)構(gòu)。5在這里采用懸臂式結(jié)構(gòu)合理。主減速器從動錐齒輪的支承剛度依軸承的型式、支承間的距離和載荷在支承之間的分布而定。為了增加支承剛度，支承間的距離應(yīng)盡可能縮小。兩端支承多采用圓錐滾子軸承，安裝時應(yīng)使他們的圓錐滾子的大端相向朝內(nèi)，小端相背朝外。2.2.2 主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計計算主減速比i0的確定主減速比i0的大小，對于主減速器的結(jié)構(gòu)形式，輪廓尺寸及質(zhì)量的大小影響很大。主減速比的選擇，應(yīng)該在汽車總體設(shè)計時和傳動系統(tǒng)總傳動比（包括變速器、分動器和加力器、驅(qū)動橋等傳動裝置的傳動比）一起，由汽車的整車動力計算來確定。正如傳動系統(tǒng)的總傳動比及其變化范圍為設(shè)計傳動系統(tǒng)組成部分的

25、重要依據(jù)一樣，驅(qū)動橋的主減速比i0是主減速器的設(shè)計依據(jù)，是設(shè)計主減速器的原始參數(shù)。傳動系統(tǒng)的總傳動比對于汽車的動力性、燃料經(jīng)濟性有非常重要影響，發(fā)動機的工作條件也和汽車傳動系統(tǒng)的傳動比有關(guān)?？梢圆捎脙?yōu)化設(shè)計方法對發(fā)動機參數(shù)與主減速比進行最優(yōu)匹配。對于具有較大儲備功率的車輛，在給定發(fā)動機最大功率的情況下，所選擇的i0值應(yīng)該能保證這些汽車有盡可能高的最大車速，i0應(yīng)由下式來確定： =5.497 式中： 車輪的滾動半徑，0.405m；最大功率時的發(fā)動機轉(zhuǎn)速，3600rmin；汽車的最高車速，100kmh；變速器最高擋傳動比， 1主減速齒輪計算載荷的確定按以下三種工況進行從動齒輪的轉(zhuǎn)矩計算1

26、）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。作用于主減速器從動齒輪上的轉(zhuǎn)矩(Tje、Tjh)的較小者，作為載貨汽車和越野汽車在強度計算中用以驗算主減速器從動齒輪最大應(yīng)力的計算載荷，即：=3609.57 N·m=7016.1 N·m式中：Temax發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩，N·m；122 N·mi1變速器最低檔傳動比i1=6.0 i0 主減速比i0= 5.497上述傳動部分的效率，取=0.9負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)1.3Kd超載系數(shù)，對于一般載貨汽車、礦用汽車和越野汽車以及液力傳動的各類汽車取Kd=1；n該車的驅(qū)動橋數(shù)目；該車采用發(fā)動機前置前驅(qū)

27、為1 G2汽車滿載時一個驅(qū)動橋給水平地面的最大負(fù)荷，N；12698.84 N 輪胎對路面的附著系數(shù)，對于安裝一般輪胎的公路用汽車，取=0.85；對越野汽車取=1.0；對于安裝專門的肪滑寬輪胎的高級轎車取=1.25；此車為一般公路用車取=0.85；rr車輪的滾動半徑，m；0.405m主減速器從動齒輪到車輪間的傳動效率（通常取0.95）；取0.95主減速器從動齒輪到車輪間的傳動比。= 12）由上式求得的計算載荷是最大轉(zhuǎn)矩，主要用于錐齒輪最大應(yīng)力計算，疲勞壽命計算則需要按汽車日常行駛的平均轉(zhuǎn)矩在確定計算載荷 =785.82 N·m式中：汽車滿載總重20482 N； 道路滾動阻力系數(shù)，一般轎

28、車取0.0100.015，貨車取0.0150.020，越野車取0.0200.035；取0.01 平均爬坡能力系數(shù)，一般轎車取0.08，貨車和城市公交取0.050.09，長途客車取0.060.10，越野車取0.090.30；取0.08 汽車性能系數(shù)： （2-9） （當(dāng)16時，取=0） 由于=32.76 所以取=0對于主減速器主動齒輪，應(yīng)將（2-6）、（2-7）和（2-8）式分別除以主減速比和傳動效率（對于螺旋錐齒輪=0.95；對于雙曲面齒輪，當(dāng)6時，=0.85，當(dāng)6時，=0.90）。取=0.953） ：當(dāng)計算主減速器主動齒輪時，應(yīng)將各式分別除以該齒輪的減速比及傳動效率Tz =TC/ i0=693

29、.47 N·m （2-4）Tz=/ i0=150.97 N·m （2-5）式中：Tc，計算轉(zhuǎn)矩，N·m。按最低檔傳動比時Tc 3609.57N·m，按從動齒輪的平均計算轉(zhuǎn)矩785.82N·mi0 主減速比5.479；上述傳動部分的效率，取=95%；主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇1） 齒數(shù)的選擇選擇主、從動錐齒輪齒數(shù)時應(yīng)考慮如下因素：a.為了磨合均勻，、之間應(yīng)避免有公約數(shù)；b.為了得到理想的重合系數(shù)和高的輪齒彎曲強度，主、從動齒輪齒數(shù)和應(yīng)不少于40；c.為了嚙合平穩(wěn)、噪聲小和具有高的疲勞強度，對于轎車，一般不少于9；對于貨車，一般不少于6；d.當(dāng)主傳

30、動比較大時，盡量使取得少些，以便得到滿意的離地間隙。當(dāng)6時，可取最小值并等于5，但為了嚙合平穩(wěn)并提高疲勞強度常大于5；當(dāng)較小時（3.55），可取712。表2-1汽車主減速器主動錐齒輪齒數(shù)傳動比（z2/z1）z1推薦z1允許范圍1.501.751412161.752.001311152.002.501110132.503.00109113.003.50109113.504.00109114.004.5098104.55.08795.006.007686.007.506577.5010.00556本車的主減速比為5.497，主減速比較大，參考表1后選用Z1=7，Z2 =38實際主減速比為5.43。

31、返回計算得：3577.28N.m 693.47N.m785.82N.m 152.33N.m2） 節(jié)圓直徑的選擇可根據(jù)推薦的從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩中取較小值按經(jīng)驗公式選出：= 214.1mm214mm 式中：d2從動錐齒輪的節(jié)圓直徑，mm；Kd2直徑系數(shù)，Kd2=13.015.3；取Kd2=14.0Tc計算轉(zhuǎn)矩 3577.28 N·m3） 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：=6.11 式中：Tc計算轉(zhuǎn)矩，3577.28 N·mKm模數(shù)系數(shù)，取Km=0.3-0.4。取0.4由m=d2/z2 =5.631 取最小值 則m=

32、5.634） 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：B=0.155d2 =33.17mm 式中：d2從動齒輪節(jié)圓直徑，214mm。 考慮到齒輪強度要求取34mm。 小錐齒輪的齒面寬一般要比大錐齒輪的大10%,故取38mm。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%）。傳動比愈大則正也應(yīng)愈大，大傳動比的雙曲面齒輪傳動，偏移

33、距E可達從動齒輪節(jié)圓直徑d2的2030。但當(dāng)E大干d2的20時，應(yīng)檢查是否存在根切。該車屬輕負(fù)荷傳動，故取E為41mm。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。雙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：下偏移時主動齒輪的螺旋方向為左旋，從動齒輪為右旋；上偏移時主動齒輪為右旋，從動齒輪為左旋。該車取下偏移主動齒輪為左旋，從動齒輪為右旋。7） 齒輪法向壓力角的選擇格里森制規(guī)定轎車主減速器螺旋錐齒輪選用14°30，或16&

34、#176;的法向壓力角；載貨汽車和重型汽車則應(yīng)分別選用20°、22°30的法向壓力角。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22°30的平均壓力角，轎車選用19°的平均壓力角。當(dāng)zl8時，其平均壓力角均選用21°15。該轎車取齒輪法向壓力角為19°雙曲面齒輪的幾何尺寸計算 表2-2 圓弧齒雙曲面齒輪的幾何尺寸計算用表 mm序號名稱計算說明結(jié)果1小齒輪齒數(shù)Z172大齒輪齒數(shù)Z2383笫一項計算值，第項計算值Z1/Z20.1842105264大齒輪齒面寬B345小齒輪軸線偏移距E416

35、大齒輪分度圓直徑d22147刀盤名義半徑rd79.3758小齒輪螺旋角的 預(yù)選值9正切值Tg1.32704510初選大輪分錐交余切值0.22105311的正弦值0.9620912大齒輪在齒面寬中點處的分度圓半徑90.401213大、小輪螺旋角的正弦值=0.4552614的余弦值0.89035915初定小輪擴大系數(shù)1.494516小輪中點分度圓半徑換算值19.6919317小齒輪在齒而寬中點處的分度圓半徑24.71708418輪齒收縮系數(shù)TR；當(dāng)Z1 12時，TR=0.02（1）+1.06；當(dāng)Z112時，TR=1.30或者 1.219近似計算公法線 kk在大輪軸線上的投影363.1264120大

36、輪軸線在小輪回轉(zhuǎn)平面內(nèi)偏置角正切第一次計算值第二次計算值第三次計算值0.1181130.1299320.14920321角余弦值1.0069571.0084121.01017822正弦值0.1173500.1288980.14775423大輪軸線在小輪回轉(zhuǎn)平面內(nèi)偏置角6.7391657.4059578.49679924初算大輪回轉(zhuǎn)平面內(nèi)偏置角正弦0.4335550.4296290.42321925角正切0.4811250.4757770.46711526初算小輪分錐角正切0.2456040.2709230.31631227角余弦0.9711390.9652040.9534428第一次校正螺旋角

37、差值如的正弦0.446440.4451170.44388629角余弦0.8948140.8954720.89608330第一次校正螺旋角正切1.3460261.3485491.35091231擴大系數(shù)的修正量-0.008474-0.009572-0.01059432大輪擴大系數(shù)的修正量的換算值-0.001926-0.002175-0.00240833校正后大輪偏置角的正弦值=-0.4337810.4299090.42357534正切0.4814340.4761580.46759335校正后小輪偏置角的正弦值0.2437510.2707060.31598836小齒輪節(jié)錐角13.69876915.

38、1472917.53593637角的余弦0.9715540.9652570.95352838第二次校正螺旋角差值的正弦0.4464820.4453830.4442193926.51817126.44784226.37336440的余弦0.8947930.8953430.89591841第二次校正螺旋角差值的正弦1.3269671.3265481.32642242小齒輪中點螺旋角，應(yīng)與（8）項的預(yù)選值非常接近52.99839152.98968852.98707843的余弦0.6018370.6019690.60199544確定大輪螺旋角26.4802226.54184626.61371445的余

39、弦0.8950880.8946010.89404746的正切0.4981510.4994940.50106247大輪分錐角的余切0.2705280.2998290.34882648大齒輪節(jié)錐角74.86223273.30974570.769949的正弦0.9653010.9578710.94420350的余弦0.2611410.287980.3293635130.12768730.32512630.65436952331.617785301.530651262.92874453兩背錐之和361.745472331.855778293.5831354大輪錐距在螺旋線中點切線方向上投影80.300

40、05780.81889981.99886755小輪錐距在螺旋線中點切線方向上投影74.3872167.42427358.40024656極限齒形角正切負(fù)值0.162290.1477840.12390657極限齒形角負(fù)值9.2181868.4065527.06331858的余弦0.9870850.9892560.992411590.0071480.0064650.005361600.0002440.000240.000236615973.2972035453.2009664788.754005620.000990.0024670.004928630.0083820.0091770.0105256

41、498.88045890.1224878.41900265齒線曲率半徑100.17420891.10127279.01867566比較值0.792370.8712831.004509670.074855；0.77272868；（35）78.380933；0.30130369左1.02059270R圓心至軸線交叉點的距離28.94394771大齒輪節(jié)錐頂點至小齒輪軸線的距離；“+”表示節(jié)錐頂點越過了小齒輪的軸線，“-”邊式節(jié)錐頂點在大齒輪輪體和小齒輪軸線之間1.26403672在節(jié)平面內(nèi)大齒輪面寬中點錐距91.71650673大齒輪節(jié)錐距109.0867117417.37020575：大齒輪在齒

42、面寬度中點處的工作齒高；k：齒高系數(shù)，7.038507760.506664770.54943678輪齒兩側(cè)壓力角的總和，此值為平均壓力角的兩倍38o790.61566180平均壓力角19o810.945519820.344328831.59567684雙重收縮齒齒根角總和（）382.9622485大齒輪齒頂高系數(shù)0.170860.9887大齒輪齒面寬中點處的齒頂高1.1965488大齒輪齒面寬中點處的齒根高6.94773789大齒輪齒頂角1.08506，900.01893791大齒輪齒根角317.858659920.0923393大齒輪的齒頂高1.52548994大齒輪的齒根高8.551528

43、95C：徑向間隙1.10577696大齒輪齒全高10.07701497大齒輪齒工作高8.97123898大齒輪的圓錐角71.85496o990.9502711000.311424101大齒輪的根錐角65.4722561020.909761030.4151341040.456311105大齒輪外圓直徑215.004877106大輪大端分度圓中線至軸線交叉點的距離34.66505107大齒輪外緣至小齒輪軸線的距離33.224682108大圓頂圓齒頂高與分度圓處齒高之差0.568564109大端分度圓處與齒根處高度差1.671263110大齒輪面錐頂點至小齒輪軸線的距離0.695472111大齒輪根

44、錐頂點至小齒輪軸線的距離2.93529911299.806441113修正后小輪軸線在大輪回轉(zhuǎn)平面內(nèi)偏置角正弦0.4107951140.9117281150.4505681160.378489117小齒輪的面錐角22.240137o1180.9256061190.408911209.096325121小齒輪面錐頂點至大齒輪軸線的距離8.4962511220.032581123；1.8661；0.99947124；25.507264；0.9099091254.704201；0.9966311260.01613；-0.6187361271.09842912878.7414561290.928735

45、13019.079937131小齒輪外緣至大齒輪軸線的距離=(128)-(130)(129)+(75)(126)96.57519213218.266649133小齒輪輪齒前緣至大齒輪軸線距離=(128)-(132)(129)+(75)(126)57.421602134105.071443135小齒輪外圓直徑85.92952813696.084546137在大輪回轉(zhuǎn)平面內(nèi)偏置角正弦0.426708138在大輪回轉(zhuǎn)平面內(nèi)偏置角25.2587931390.904391405.672854141小齒輪根錐頂點至大齒輪軸線的距離-0.5283411420.281649143小齒輪根錐角16.358632

46、1440.9595181450.293532146最小齒側(cè)間隙允許值0.12147最大齒側(cè)間隙允許值0.181480.11126714960293936150在節(jié)平面內(nèi)大齒輪內(nèi)錐距73.039455說明：表2-2中的第65項求得的齒線曲率半徑與第7項選頂?shù)牡侗P半徑之差不應(yīng)超過的1%，否則要重新試算第20項至第65項。主減速器雙曲面齒輪的強度計算1）單位齒長上的圓周力 式中：p單位齒長上的圓角力，Nmm；P作用在齒輪上的圓周力，N，按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩Teamx和最大附著力矩兩種載荷工況進行計算；F從動齒輪的齒面寬，mm。按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩計算時： 第一擋：1092.59MPa< p直接檔：=1

47、82.0977MPa< p式中：Temax發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩，122 N·m；ig變速器傳動比，常取1檔及直接檔進行計算；1檔為6.0；直接檔為d1主動齒輪節(jié)圓直徑，39.41mm。F一從動齒輪的齒面寬，34mmn該車的驅(qū)動橋數(shù)目；該車為分動器的轉(zhuǎn)動比;按驅(qū)動輪打滑的轉(zhuǎn)矩計算： 式中：=3577.28 d2 =214 b2 =34則p983.3095MPa p許用單位齒長上的圓周力如下表2-2表2-3許用單位齒長上的圓周力按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩計算按最大附著力矩計算附著系數(shù)1檔2檔直接檔轎車8935363218930.85貨車142925014290.85公共汽車9822140.85牽引

48、汽車5362500.65目前，由于技術(shù)的進步，可在上述許用值的基礎(chǔ)上增加10%25%，從上可知設(shè)計的齒輪符合要求。2）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 (Nmm2)為： 按(Tje、Tjh)較小值校核主動齒輪的彎曲強度：=655.016 MPa<從動齒輪的彎曲強度校核：=694.557 MPa<式中：Tj齒輪的計算轉(zhuǎn)矩，3577.28N·m，對于主動齒輪還需將上述計算轉(zhuǎn)矩?fù)Q算到主動齒輪上；K0一超載系數(shù)；取1Ks尺寸系數(shù)，反映材料性質(zhì)的不均勻性，與齒輪尺寸及熱處理等有關(guān)。當(dāng)端面模數(shù)m1.6mm時，Ks=0.6877；Km載荷分配系數(shù)，當(dāng)兩個齒輪均用騎馬式支承型式時，Km1.001.10；當(dāng)一個齒輪用騎馬式支承時，Km1.101.25。支承剛度大時取小值；Km取1.1Kv質(zhì)量系數(shù)，對于汽車驅(qū)動橋齒輪，當(dāng)輪齒接觸良好、周節(jié)及徑向跳動精度高時，可取Kv1；F計算齒輪的齒面寬，34mm；Z計算齒輪的齒數(shù) 38；m端面模數(shù)，5.68mm；J計算彎曲應(yīng)力用的綜合系數(shù)3） 輪齒的接觸強度計算圓錐齒輪與雙曲面齒輪齒面的計算接觸應(yīng)力 (MPa)為： (2-13)按(Tje、Tjh)較小值校核輪齒的接觸強度：=