汽車后橋總體設(shè)計(jì)解讀

1、目 錄1概述結(jié)構(gòu)方案的確定.11.1概述.11.2結(jié)構(gòu)方案的分析及選擇.22主減速器設(shè)計(jì).5 2.1主減速器型式及選擇.5 2.2主減速器齒輪的齒型.6 2.3主減速器齒輪設(shè)計(jì)和計(jì)算.8 2.4主減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).253差速器及半軸設(shè)計(jì).27 3.1差速器的功能原理.27 3.2差速器的其本參數(shù)的選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算.29 3.3半軸的設(shè)計(jì).344 橋殼及殼附件設(shè)計(jì).39 4.1驅(qū)動(dòng)橋殼結(jié)構(gòu)方案選擇.39 4.2驅(qū)動(dòng)橋殼強(qiáng)度計(jì)算.40 4.3驅(qū)動(dòng)橋殼材料的選擇.415制動(dòng)器設(shè)計(jì).43 5.1概述.43 5.2制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析.44 5.3制動(dòng)器主要參數(shù)的確定.45 5.4制動(dòng)器主要結(jié)構(gòu)元件.48參

2、考文獻(xiàn) .51謝辭 .52附錄 .53 汽車后橋總體設(shè)計(jì)摘要：汽車后橋是汽車的驅(qū)動(dòng)部分,是整個(gè)汽車傳動(dòng)系的最末端,對(duì)汽車的性能起著至關(guān)重要的作用。根據(jù)車橋能否傳遞驅(qū)動(dòng)力，汽車車橋分為驅(qū)動(dòng)橋和從動(dòng)橋。驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)型式按齊總體布置來說共有三種，即普通的非斷開式驅(qū)動(dòng)橋，帶有擺動(dòng)半軸的非斷開式驅(qū)動(dòng)橋和斷開式驅(qū)動(dòng)橋。本設(shè)計(jì)對(duì)象是小型低速載貨汽車的后驅(qū)動(dòng)橋。本設(shè)計(jì)完成了小型低速載貨汽車的后驅(qū)動(dòng)橋中主減速器、差速器、驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置及橋殼等部件的設(shè)計(jì)。本文根據(jù)小型低速載貨汽車的后驅(qū)動(dòng)橋的要求，通過選型，確定了主減速器傳動(dòng)副類型，差速器類型，驅(qū)動(dòng)橋半軸支承類型。通過計(jì)算計(jì)算，確定了主減速比，主、從動(dòng)錐齒輪、

3、差速器、半軸以及橋殼的主要參數(shù)和結(jié)構(gòu)尺寸。最后利用CAD軟件繪制零部件裝配圖和裝配總圖并通過主要零部件的校核計(jì)算和對(duì)主要零部件二維繪圖，確定所設(shè)計(jì)的能夠滿足設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞：汽車后橋；驅(qū)動(dòng)橋；主減速器；差速器隨著我國(guó)農(nóng)村和城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，交通運(yùn)輸已經(jīng)不再僅限于畜力和人力，汽車幾乎完全代替了畜力和人力。輕型貨車憑借其運(yùn)輸靈活、快捷、性價(jià)比高的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于運(yùn)輸事業(yè)，包括家用運(yùn)輸和工業(yè)運(yùn)輸。我國(guó)的汽車工業(yè)發(fā)展迅速，歷經(jīng)四十余年，汽車產(chǎn)量已居于世界前列，但是在產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)上還依舊處于落后狀況。通過結(jié)合我國(guó)實(shí)際，總結(jié)自己的經(jīng)驗(yàn)，又廣泛吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)以及具有前瞻性的技術(shù)工具書，對(duì)于提高我國(guó)汽車行

4、業(yè)技術(shù)水平將具有格外重要的意義。作為一位機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的畢業(yè)生，我們應(yīng)該牢牢掌握機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的基本知識(shí)及技能。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)給我們提供了一個(gè)非常重要的實(shí)踐機(jī)會(huì)。這本說明書記錄了我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和步驟，較詳細(xì)地說明了汽車后橋的設(shè)計(jì)流程。1 概述-結(jié)構(gòu)方案的確定1.1 概述驅(qū)動(dòng)橋是汽車傳動(dòng)系中的主要部件之一。它位于傳動(dòng)系統(tǒng)的末端，其基本功用是增大由傳動(dòng)軸傳來的轉(zhuǎn)矩，將轉(zhuǎn)矩分配給左、右驅(qū)動(dòng)車輪，并使左、右驅(qū)動(dòng)車輪具有汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)所要求的差速功能；同時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋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。在一般的汽車結(jié)構(gòu)中，驅(qū)動(dòng)橋主要有主減速器、差速器、驅(qū)動(dòng)車輪的傳

5、動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)橋殼等部件組成，保證當(dāng)變速器置于最高檔時(shí)，在良好的道路上有中夠的牽引力以克服行駛陰力和獲得汽車的最大車速，這主要取決于驅(qū)動(dòng)橋主減速器的傳動(dòng)比。雖然在汽車總體設(shè)計(jì)時(shí)，從整車性能出發(fā)確定了驅(qū)動(dòng)橋的傳動(dòng)比，然而用什么型式的驅(qū)動(dòng)橋，什么結(jié)構(gòu)的主減速器和差速器等在驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)時(shí)要具體考慮的；絕大多數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車上是縱置的，為使扭矩傳給車輪，驅(qū)動(dòng)橋必須改變扭矩的方向，同時(shí)根據(jù)車輛的具體要求解決左右車輪的扭矩分配，如果是多橋驅(qū)動(dòng)的汽車亦同時(shí)要考慮各橋間的扭矩分配問題。整體式驅(qū)動(dòng)橋一方面需要承擔(dān)汽車的載荷，另一方面車輪上的作用力以及傳遞扭矩所產(chǎn)生的反作用力矩皆由驅(qū)動(dòng)橋承擔(dān)，所以驅(qū)動(dòng)橋的零件必須具有

6、足夠的剛度和強(qiáng)度，以保證機(jī)件可靠的工作。驅(qū)動(dòng)橋還必須滿足通過性急平順性的要求。采用斷開式驅(qū)動(dòng)橋，可以使橋殼離地間隙增加，非簧載質(zhì)量減輕等均是從這方面考慮；前橋驅(qū)動(dòng)或多橋驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)軸要既能驅(qū)動(dòng)又能轉(zhuǎn)向。所以，驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)必須滿足如下基本要求：1） 所選擇的主減速比應(yīng)能滿足汽車在給定使用條件下具有最佳的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性； 2） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便，機(jī)件工藝性好，制造容易，拆裝、調(diào)整方便；3） 在各種載荷及轉(zhuǎn)速工況有高的傳動(dòng)效率；4） 與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)，對(duì)于轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋，還應(yīng)與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)相協(xié)調(diào)； 5） 驅(qū)動(dòng)橋各零部件在保證其剛度、強(qiáng)度、可靠性及壽命的前提下應(yīng)力求減小簧下質(zhì)量，以減小不平路

7、面對(duì)驅(qū)動(dòng)橋的沖擊載荷，從而改善汽車的平順性； 6） 輪廓尺寸不大以便于汽車總體布置并與所要求的驅(qū)動(dòng)橋離地間隙相適應(yīng)；7） 齒輪與其它傳動(dòng)件工作平穩(wěn)，噪聲小。1.2結(jié)構(gòu)方案分析及選擇不同形式的汽車，主要體現(xiàn)在軸數(shù)、驅(qū)動(dòng)形式以及布置形式上有區(qū)別：汽車可以有兩軸、三軸、四軸甚至更多的軸數(shù)。影響選取軸數(shù)的因素主要有汽車的總質(zhì)量；汽車驅(qū)動(dòng)形式有4×2、4×4、6×2、6×4、6×6、8×4、8×8等。而采用4×2驅(qū)動(dòng)形式的汽車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低，多用于轎車和總質(zhì)量小些的公路用車輛上。我們?cè)O(shè)計(jì)的汽車為輕型的貨車，故只需采用4

8、×2后橋驅(qū)動(dòng)方式就能滿足要求。驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式與驅(qū)動(dòng)車輪的懸架形式密切相關(guān)。當(dāng)車輪采用非獨(dú)立懸架時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋應(yīng)為非斷開式(或稱為整體式)。即驅(qū)動(dòng)橋殼是一根連接左右驅(qū)動(dòng)車輪的剛性空心梁。而主減速器、差速器及車輪傳動(dòng)裝置(由左、右半軸組成)都裝在它里面。當(dāng)采用獨(dú)立懸架時(shí)，為保證運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)，驅(qū)動(dòng)橋應(yīng)為斷開式。這種驅(qū)動(dòng)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(dòng)車輪則與車架或車身作彈性聯(lián)系，并可彼此獨(dú)立地分別相對(duì)于車架或車身作上下擺動(dòng)，車輪傳動(dòng)裝置采用萬向節(jié)傳動(dòng)。為了防止運(yùn)動(dòng)干涉，應(yīng)采用滑動(dòng)花鍵軸或一種允許兩軸能有適量軸向移動(dòng)的萬向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。圖1.1 整體式驅(qū)動(dòng)橋1-主減速器

9、2-套筒 3-差速器 4、7-半軸-調(diào)整螺母-調(diào)整墊片-橋殼具有橋殼的非斷開式驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造工藝性好，成本低，工作可靠。維修調(diào)整容易，廣泛應(yīng)用于各種載貨汽車、客車及多數(shù)的越野汽車和部分小轎車上。但整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋均屬于簧下質(zhì)量。對(duì)汽車平順性和降低動(dòng)載荷不利。斷開式驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高，但它大大地增加了離地間隙，減小了簧下質(zhì)量，從而改善了行駛平順性，提高了汽車的平均車速，減小了汽車在行駛時(shí)作用于車輪和車橋上的動(dòng)載荷，提高了零部件的使用壽命；由于驅(qū)動(dòng)車輪與地面的接觸情況及對(duì)各種地形的適應(yīng)性較好，大大增強(qiáng)了車輪的抗側(cè)滑能力; 與之相配合的獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)得合理，可增加汽車的不足轉(zhuǎn)向效應(yīng)，提

10、高汽車的操縱穩(wěn)定性。 這種驅(qū)動(dòng)橋在轎車和高通過性的越野汽車上應(yīng)用相當(dāng)廣泛。圖1.2 非斷開式驅(qū)動(dòng)橋本課題要求設(shè)計(jì)2噸輕型貨車的驅(qū)動(dòng)橋，根據(jù)結(jié)構(gòu)、成本和工藝等特點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)橋我們采用整體式結(jié)構(gòu)，這樣成本低，制造加工簡(jiǎn)單，便于維修。2主減速器設(shè)計(jì)2.1主減速器型式及選擇驅(qū)動(dòng)橋主減速器為適應(yīng)使用要求發(fā)展多種 結(jié)構(gòu)型式：如單級(jí)主減速器、雙級(jí)主減速器、和單級(jí)主減速器加輪邊減速等。(1) 單級(jí)主減速器常由一對(duì)錐齒輪所組成。這對(duì)錐齒輪的傳動(dòng)比是根據(jù)整車動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性的要求來選定的。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量輕，所以在可能條件下盡量采用單級(jí)主減速器的型式。然而單級(jí)主減速器的傳動(dòng)比一般在3.56.7，太大的傳動(dòng)比將會(huì)使從

11、動(dòng)錐齒輪的尺寸過大，影響驅(qū)動(dòng)橋殼下的離地間隙。離地間隙越小，汽車通過性就越差，這也就限制了從動(dòng)錐齒輪的最大尺寸。(2) 雙級(jí)減速器是由第一級(jí)圓錐齒輪副和第二級(jí)圓柱齒輪副或第一級(jí)圓柱齒輪副和第二級(jí)圓錐齒輪副所組成。采用雙級(jí)主減速器可達(dá)到兩個(gè)目的：一是可獲得較大的傳動(dòng)比610，其二是采用雙級(jí)減速器后第二級(jí)的傳動(dòng)比可以小一些，由此第二級(jí)的從動(dòng)齒輪尺寸在差速器安裝尺寸允許情況下可以相應(yīng)減小，由此減小橋殼的外形尺寸，增加了離地間隙。然而雙級(jí)主減速器的重量及制造成本都比單級(jí)主減速器要高很多。(3) 雙速主減速器內(nèi)由齒輪的不同組合可獲得兩種傳動(dòng)比。它與普通變速器相配合，可得到雙倍于變速器的擋位。雙速主減速器

12、的高低擋減速比是根據(jù)汽車的使用條件、發(fā)動(dòng)機(jī)功率及變速器各擋速比的大小來選定的。大的主減速比用于汽車滿載行駛或在困難道路上行駛，以克服較大的行駛阻力并減少變速器中間擋位的變換次數(shù)；小的主減速比則用于汽車空載、 半載行駛或在良好路面上行駛，以改善汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性和提高平均車速。但是，該減速器的成本也相當(dāng)高的。(4) 單級(jí)主減速器加輪邊減速器，越野車、重型礦用自卸車和重型貨車需要減速比更大的驅(qū)動(dòng)橋，同時(shí)也要很大的離地間隙，因此發(fā)展了輪邊減速器。于是驅(qū)動(dòng)橋分成兩次減速具有兩個(gè)減速比主減速傳動(dòng)比和輪邊減速器傳動(dòng)比。相對(duì)這時(shí)的主減速器傳動(dòng)比要比沒有輪邊減速的主減速器傳動(dòng)比要大得多。其結(jié)果使驅(qū)動(dòng)橋中央部分的

13、外形尺寸減小很多，相對(duì)地增加了離地間隙。同時(shí)，在主減速器后和輪邊減速器前的零件如差速器、半軸等載荷大大減少，其零件尺寸也相應(yīng)地減小。它能縮短橋中心到連接傳動(dòng)軸凸緣的距離，能減少傳動(dòng)軸的夾角。當(dāng)然這種減速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造裝配精度要求高，成本自然也是普通主減速器的幾倍。根據(jù)以上信息，針對(duì)我們的普通的輕型貨車，選擇單級(jí)錐齒輪主減速器就滿足要求。2.2主減速器齒輪的齒型汽車主減速器廣泛采用的是螺旋圓錐齒輪，它包括圓弧齒錐齒輪、準(zhǔn)雙曲面齒輪、延擺線齒錐齒輪等多種形式。圖1.3 螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪傳動(dòng)(a)螺旋錐齒輪傳動(dòng)；(b)雙曲面齒輪傳動(dòng)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)

14、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)嚙合，所以它工作平穩(wěn)、能承受較大的負(fù)荷、制造也簡(jiǎn)單。但是在工作中噪聲大，對(duì)嚙合精度很敏感，齒輪副錐頂稍有不吻合便會(huì)使工作條件急劇變壞，并伴隨磨損增大和噪聲增大。為保證齒輪副的正確嚙合，必須將支承軸承預(yù)緊，提高支承剛度，增大殼體剛度。圓弧齒錐齒輪一般采用格里森制。雙曲面齒輪傳動(dòng)雙曲面齒輪傳動(dòng)的主、從動(dòng)齒輪的軸線相互垂 直而不相交，主動(dòng)齒輪軸線相對(duì)從動(dòng)齒輪軸線在空間偏移一距離E，此距離稱為偏移距。由于偏移距正的存在，使主動(dòng)齒輪螺旋角1大于從動(dòng)齒輪螺旋角 2。根據(jù)嚙合面上法向力相等，可求出主、從動(dòng)

15、齒輪圓周力之比： F2/F 1 = cos 2/cos 1 式中， F 1 、 F 2 分別為主、從動(dòng)齒輪的圓周力； 1 、 2 分別為主、從動(dòng)齒輪的螺旋角。 雙曲面齒輪傳動(dòng)比為: 式中， 為雙曲面齒輪傳動(dòng)比； r1 、 r 2 分別為主、從動(dòng)齒輪平均分度圓半徑。對(duì)于圓弧錐齒輪，令 K = cos 2 / cos 1 ，則傳動(dòng)比為： 由于 1 > 2 ，所以系數(shù)K>1， 一般為1.251.5。這說明：當(dāng)雙曲面齒輪與螺旋錐齒輪尺寸相同時(shí)，雙曲面齒輪傳動(dòng)有更大的傳動(dòng)比。當(dāng)傳動(dòng)比一定，從動(dòng)齒輪尺寸相同時(shí)，雙曲面主動(dòng)齒輪比相應(yīng)的螺旋錐齒輪有較大的直徑，較高的輪齒強(qiáng)度以及較大的主動(dòng)齒輪軸和軸

16、承剛度。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)齒輪直徑比相應(yīng)的螺旋錐齒輪小，因而有較大的離地間隙。 另外，雙曲面齒輪傳動(dòng)比螺旋錐齒輪傳動(dòng)還具有如下特點(diǎn)： 1) 在工作過程中，雙曲面齒輪副不僅存在沿齒高方向的側(cè)向滑動(dòng)，而且還有沿齒長(zhǎng)方向的縱向滑動(dòng)。縱向滑動(dòng)可改善齒輪的磨合過程，使其具有更高的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。 2) 沿齒長(zhǎng)的縱向滑動(dòng)會(huì)使摩擦損失增加，降低傳動(dòng)效率。3) 齒面間大的壓力和摩擦力，可能導(dǎo)致油膜破壞和齒面燒結(jié)咬死，即抗膠合能力較低。因此，雙曲面齒輪傳動(dòng)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。綜上信息，考慮到生產(chǎn)條件、材料問題、以及經(jīng)濟(jì)性問題，我們選擇采用格里森圓弧齒錐齒輪。2

17、.3主減速器齒輪設(shè)計(jì)和計(jì)算齒輪型式選定后可進(jìn)行載荷計(jì)算、參數(shù)初步計(jì)算、齒輪幾何尺寸計(jì)算和強(qiáng)度計(jì)算等等，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果擬定齒輪工作圖。2.3.1載荷計(jì)算影響汽車驅(qū)動(dòng)橋錐齒輪副合理設(shè)計(jì)的重要因素之一是要合適地選擇齒輪副上所受的扭矩。過去計(jì)算扭矩是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出扭矩來推算出從動(dòng)錐齒輪上的扭矩，或者根據(jù)輪胎不打滑時(shí)的最大附著力矩來計(jì)算，而這兩種情況都比較極端，它不能反映齒輪副在日常工作時(shí)所受的實(shí)際載荷。一種新的分析驅(qū)動(dòng)橋計(jì)算扭矩的方法是從日常工作載荷和整車性能出發(fā)來考慮的，這種計(jì)算扭扭矩稱為性能扭矩或日常行駛扭矩。除那些具有高性能的運(yùn)動(dòng)汽車外，用這一計(jì)算扭矩來確定一般驅(qū)動(dòng)橋齒輪副的尺寸是比較合適

18、的。在計(jì)算載荷之前必須知道發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Memax和確定主傳動(dòng)比。由汽車總體設(shè)計(jì)得：輪胎型號(hào)為7.00-20 10PR 121/117 G,輪胎滾動(dòng)半徑0.43m；發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào):新柴495B發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩N/m,r/min,最大功率Kw，最高車速Km/h。可按下式計(jì)算確定：N·m式中，取1.1 ；主減速比的確定： 取。下面分別介紹三種確定計(jì)算扭矩的方法：） 按驅(qū)動(dòng)輪打滑扭矩確定從動(dòng)錐齒輪載荷 式中，G2汽車滿載時(shí)驅(qū)動(dòng)橋給水平地面的最大負(fù)荷， N; 加速時(shí)重量轉(zhuǎn)移系數(shù)，1.11.2,取1.1； 輪胎的滾動(dòng)半徑，m； 主減速器從動(dòng)齒輪到驅(qū)動(dòng)車輪之間的傳動(dòng)比，??； 主減速器從動(dòng)齒輪到驅(qū)動(dòng)車

19、輪之間的傳動(dòng)效率，取0.95； 輪胎對(duì)路面的附著系數(shù)，安裝一般輪胎的公路用汽車取0.85。） 按最大使用扭矩確定從動(dòng)錐齒輪載荷式中，變速器一檔傳動(dòng)比，取6.75；主減速器傳動(dòng)比，5.625；分動(dòng)器傳動(dòng)比，此處不采用分動(dòng)器，故取；超載系數(shù)，??；考慮由于接合離合器發(fā)生沖擊的超載系數(shù)，??；液力變矩器變矩比，這里不采用液力變矩器，故取；-驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目；發(fā)動(dòng)機(jī)到主減速器的傳動(dòng)效率，取為0.95 。） 按日常行駛扭矩確定從動(dòng)錐齒輪載荷式中，汽車滿載時(shí)的總重力，N；道路滾動(dòng)阻力系數(shù)，貨車取0.0150.020，取0.018；汽車正常使用時(shí)的平均爬坡能力系數(shù)，通常貨車取0.050.09，取0.07;汽車的性能系

20、數(shù)，故取。對(duì)于最大計(jì)算轉(zhuǎn)矩，應(yīng)取發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩和驅(qū)動(dòng)輪打滑扭矩兩者的最小值；當(dāng)按最大扭矩計(jì)算齒輪強(qiáng)度時(shí)，所得應(yīng)力不超過齒輪材料應(yīng)力允許值。當(dāng)按日常行駛扭矩計(jì)算齒輪強(qiáng)度時(shí)，所得應(yīng)力不應(yīng)超過齒輪材料的疲勞極限；2.3.2 主、從動(dòng)齒輪主要參數(shù)的選擇（1） 從動(dòng)齒輪齒數(shù)的選擇選擇主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)時(shí)應(yīng)考慮Z1、Z2之間應(yīng)避免有公約數(shù),以便在齒輪在使用過程中各齒之間都能互相嚙合,起到自動(dòng)磨合作用并均勻磨合的效果。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。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)，初步擬定我們?cè)O(shè)計(jì)的主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)Z1=8、Z2=45。（2） 從動(dòng)齒輪大端分度圓直徑

21、和端面模數(shù)的確定對(duì)于單級(jí)主減速器，對(duì)驅(qū)動(dòng)橋殼尺寸有影響，大將影響橋殼的離地間隙；小則影響跨置式主動(dòng)齒輪的前支承座的 安裝空間和差速器的安裝。 可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式初選： ，mm式中， -從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑（mm） ； -直徑系數(shù)， 一般為 13.016,取15； -從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 N m） （ )代入數(shù)據(jù)：mm從動(dòng)錐齒輪分度圓直徑選好后可按求得m=6.33,標(biāo)準(zhǔn)化為6.5。（3） 其它參數(shù)的確定表2.1名稱代號(hào)計(jì)算公式和說明計(jì)算結(jié)果(mm)軸交角按需要確定,一般 10º170º,最常用90º中點(diǎn)螺旋角通常=35º40º,最常用=35

22、86;壓力角標(biāo)準(zhǔn)大端分度圓直徑d分錐角外錐距RR=148.54齒寬系數(shù)齒寬bb=43中點(diǎn)模數(shù)中點(diǎn)法向模數(shù)中點(diǎn)分度圓直徑中點(diǎn)錐距切向變位系數(shù),按查表得到徑向變位系數(shù),按查表得到頂隙cc=1.222齒頂高齒根高工作齒高全齒高齒根角齒頂角頂錐角根錐角齒頂圓直徑冠頂距A當(dāng)時(shí),當(dāng)量齒數(shù)（參考齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)）對(duì)計(jì)算數(shù)據(jù)的幾點(diǎn)說明： 1）Z1的確定原則：為了磨合均勻,Z1、Z2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)于貨車，Z1一般不少于6，對(duì)于轎車Z1一般不少于9，當(dāng)主傳動(dòng)比較大時(shí)，盡量使Z1 取得小些，

23、以便得到滿意的離地間隙。對(duì)于不同的主傳動(dòng)比，Z1和 Z2應(yīng)有適宜的搭配，可參閱一些優(yōu)先值。 2）螺旋方向：從錐齒輪錐頂看，齒形從中心線上半部向左傾斜為左旋，向右傾斜為右旋。 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)方向影響其所受軸向力的方向。當(dāng)變速器掛前進(jìn)擋時(shí)，應(yīng)使主動(dòng)齒輪的軸向力離開錐頂方向，這樣可以使主、從動(dòng)齒輪有分離趨勢(shì)，防止輪齒卡死而損壞。當(dāng)變速器在倒檔時(shí)，軸向力方向改變，但此力因倒檔偶爾應(yīng)用故影響較小。如將主齒輪可靠定位，雖用倒檔可避免齒輪卡住。根據(jù)上述原因及發(fā)動(dòng)機(jī)為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，所以一般汽車主減速器所用的主動(dòng)齒輪為左旋，而從動(dòng)輪為右旋。 3）主、動(dòng)錐齒輪的齒面寬和：一

24、般推薦齒面寬的數(shù)值，對(duì)于螺旋錐齒輪b在1/4-1/3節(jié)錐距之間。主動(dòng)齒比從動(dòng)齒大10%左右，故主齒輪寬度為43，從動(dòng)齒寬為48。主、從動(dòng)錐齒輪齒面寬和錐齒輪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寬過窄及刀尖 圓角過小。這樣，不但減小了齒根圓半徑，加大了應(yīng)力集中，還降低了刀具的使用壽命。此外，在安裝時(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)引起裝配空間的減小。但是齒面過窄，輪齒表面的耐磨性會(huì)降低。2.3.3 主減速器螺旋錐齒輪強(qiáng)度校核錐齒輪要安全可靠地工作，必須有

25、足夠的強(qiáng)度和壽命。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)其所受載荷、尺寸大小驗(yàn)算其強(qiáng)度。齒輪的損壞形式有很多，常見的主要有齒輪折斷、齒面點(diǎn)蝕及剝落、齒面膠合、齒面磨損等。齒輪的使用壽命除與設(shè)計(jì)的正確與否有直接關(guān)系外，在實(shí)際生產(chǎn)中也往往是由于材料、加工精度、熱處理、裝配調(diào)試以及使用條件不當(dāng)造成損壞的。正確的設(shè)計(jì)只是減少或避免上述損壞的產(chǎn)生，強(qiáng)度計(jì)算是檢驗(yàn)設(shè)計(jì)可靠性辦法之一。目前強(qiáng)度計(jì)算多是近似的 ,在汽車行業(yè)中確定齒輪強(qiáng)度的主要依據(jù)是臺(tái)架及道路試驗(yàn)，以及齒輪在實(shí)際使用中對(duì)情況的判斷，而計(jì)算可作設(shè)計(jì)參考。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在汽車設(shè)計(jì)中的應(yīng)用、試驗(yàn)設(shè)備與技術(shù)的發(fā)展，為有限壽命和有限元計(jì)算方法創(chuàng)造了條件，使計(jì)算更符合實(shí)際使用情況。

26、下面是格里森齒輪驗(yàn)算性的強(qiáng)度計(jì)算方法：（） 單位齒長(zhǎng)上的圓周力在汽車工業(yè)的實(shí)踐中，主減速器齒輪的表面耐磨性常常用齒輪上單位齒長(zhǎng)的圓周力來估算。 （N/mm）式中，p-作用在齒輪上的圓周力,N; b-從動(dòng)齒輪的齒面寬，mm;按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（ Nmm）計(jì)算時(shí)為： （N/mm）式中，變速器傳動(dòng)比，常取一檔或直接檔的；主動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑，mm；直接檔：一檔：故，齒輪單位齒長(zhǎng)上的圓周力符合安全要求，通過驗(yàn)證。（）齒輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算螺旋錐齒輪的彎曲應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算公式為：（N/mm）式中，計(jì)算轉(zhuǎn)矩，（，對(duì)主動(dòng)齒輪需將上述計(jì)算轉(zhuǎn)矩按N·m轉(zhuǎn)換；超載系數(shù)，?。怀叽缦禂?shù)，當(dāng)端面模數(shù)mm，??；載荷分配系數(shù)，取

27、1.02;質(zhì)量系數(shù)，對(duì)驅(qū)動(dòng)橋齒輪可取； J 計(jì)算彎曲應(yīng)力的綜合系數(shù)，查圖4-9-32得，；許用彎曲應(yīng)力，按和較小都計(jì)算時(shí)取700N/。主動(dòng)齒輪：從動(dòng)齒輪：故，齒輪彎曲強(qiáng)度符合安全要求，通過驗(yàn)證。（）齒輪接觸強(qiáng)度計(jì)算圓弧錐齒輪的接觸強(qiáng)度計(jì)算公式為：式中，材料的彈性系數(shù)，鋼制齒輪副取232.6;主動(dòng)齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩，N·m;超載系數(shù)，??；質(zhì)量系數(shù)，對(duì)驅(qū)動(dòng)橋齒輪可??； 載荷分配系數(shù)，取1.02；表面質(zhì)量系數(shù)，取1；計(jì)算接觸應(yīng)力綜合系數(shù)，查圖4-9-36得0.133;許用接觸應(yīng)力，按和較小都計(jì)算時(shí)取2800N/。代入數(shù)據(jù)得：故，齒輪接觸強(qiáng)度符合安全要求，通過驗(yàn)證。更多詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)聯(lián)系3231885

28、406，本論文通過答辯優(yōu)秀范文！更多詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)聯(lián)系3231885406，本論文通過答辯優(yōu)秀范文！參考文獻(xiàn)1 車輛工程手冊(cè)編輯委員會(huì)編制.汽車工程手冊(cè)設(shè)計(jì)篇m.北京：人民交通出版社，2001.52 王望于主編.汽車設(shè)計(jì)第三版m.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2000.53 車輛機(jī)械手冊(cè)委員會(huì)編著.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第三版m.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2004.84 陳家瑞主編.汽車構(gòu)造（第五版）m.北京：人民交通出版社,20055 王中亭主編.汽車概論（第二版）m.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,20066 彭如恕主編.現(xiàn)代工程制圖（第一版）m.長(zhǎng)沙：國(guó)防工業(yè)出版社,20067 朱孝錄主編.齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)（第一版）m.北

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