輕型車主減速器設(shè)計【輕型商用車上的主減速器采用單級主減速器】

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Bevel gear assembly quality initiative good or bad, the key is to take the initiative to predegree cone gear bearings whether it is suitable to take the initiative to the main bevel gear reducer bearing pretightening same adjustments are an increase or decrease the use of the two frontend between the tapered roller bearing of the adju-sted to achieve the thickness of shim adjustment. Evaluation of active bearing pretightening degree bevel gear is appropriate, usually to take the initiative to bevel gearbearing shell loaded with complex, nonloaded oil seal, and a certain tightening torq-ue trough flange nuts, nut in the tightening should be tightened while edge Bearingshell rotation, so that roller bearings with outer ring in a proper position, in the ca-se of lubrication ministries, according to laps clockwise rotation, the measurement of the initiative of the bevel gear bearing rotating torque to determine the suitabilityof predegree. Measurement method is that the shell bearings tiger caught in the pin-cers of Taiwan, and with the spring, said hook holes in the flange edge, along the tangent direction of said pulling spring. Measurement of rotating shaft bevel gear n-eeded to take the initiative to pull the size, take the initiative to rally the necessaryaxis should be consistent with the original, if the pulling force greater than the spe-cified value should be increased between the first two bearing adjustment shim thic-kness, tension should be reduced less than the specified value adjust the thickness of the gasket to adjust to the pass so far.2.Owners, the driven bevel gear meshing with the meshing clearance checks imprinted with the adjustment.Lord, the driven bevel gear meshing of the check mark. Driven bevel gear b-earing predegree, after a good tune, good tune to take the initiative into the main bevel gear reducer shell assembly. Attention when installed in the appropriate place between the two joints to adjust the thickness of the gasket, in accordance with the provisions of the fixed bolt tightening torque, and then coloring in the circumstan-ces, nonload the main bevel gear meshing driven situation. Inspection, the first driv-en bevel gear in 120 degrees of adjacent three teeth each from 2-3 in the tooth su-rface coated with thin uniform Hongdan oil, and then to the driven bevel gearresistance, rotating cone initiative bevel gear driven gear to drive laps, and then stopped to observe the follower bevel gear on the pressure of the blot, with the original r-equest. Lord, the driven bevel gear meshing clearance method. Inspection, first dial indicator fixed seat, so that contact dial indicator perpendicular to the driven bevel gear on the big end of the convex resist, table for zero, take the initiative to hand bevel gear fixed, and the other hand gently push back and forth driven bevel gear, the list of indicators by which the value of their engagement gap. Imprinted mesh correct. Imprinted mesh design of the factory have a clearly defined, you can refer to the use of manuals, Western engagement in the teeth located in the central recta-ngle Xiaoduan bias away from the edge of Xiaoduan 2 4mm, high gear is located in the central direction of bias from the tooth tip 0.8 -1.6mm, mesh gear is negative imprinting seek the same adjustment, if there are contradictions between the two should be a positive engagement, but the negative to ensure that the principle can work properly, otherwise there should be gear grinding or replacement. Lord, the d-riven bevel gear meshing blot, mesh gap adjustment. Lord, the driven bevel gear meshing and mesh imprinting of the adjustment is the use of space to change the center distance of two gear assembly to achieve in changing the mating contacts at Western will also change in space, they are interrelated and mutually contradictory, in the adjustment often occur when the value of space to meet the requirements,the provisions do not conform to Western society. Tooth surface as a result of Western contact with the good or bad, is to determine tooth contact area, the assembly centers, such as distance and profile is an important basis to meet the requirements.Therefore, when imprinted with the meshing engagement gap adjustment of disputes,conflicts mesh imprinting is the major aspects of Western engagement should ensurethat the main gap may be more appropriate to enlarge, but not more than its limit,adjusting the methods for simplifying the formula: Dajin from small out from the,into the main items, the main root. If contact with the driven bevel gear in the imprinting of the big-time, should be driven bevel gear bevel gear to take the initiative by the disturbance, if the meshing of space, therefore too small bevel gear can take the initiative to move out, when in contact with Western follower Xiaoduan bevel gear, the driven bevel gears should be adjusted to take the initiative to leave the bevel gear. If the gap arising from the meshing is too large, can take the initiative to move inward bevel gear. When exposed to Western in the top of the drivenbevel gear, it will take the initiative to adjust the bevel gear to the bevel gear driven by the disturbance, so the meshing of smaller gap can be adjusted from the dynamic relocation of bevel gears, when the driven cone in contact with Western when the roots of gear, bevel gear can be adjusted to take the initiative to leave the fo-llower bevel gear, and if this result is too large gap meshing gears, bevel gears can be adjusted from moving inward movement. Twostage in the adjustment of the m-ain reducer, and the main follower bevel gear meshing and mesh imprinting gap di-fferential after adjustment should be carried out. Adjustment, simply adjust the diff-erential bearing caps at both ends of the ring nut, in order not to change the diffe-rential bearing preload, the adjustment to make the main, is driven cylindrical gear on, and the whole long tooth meshing, the meshing clearance checks should be 0.1-0.7mm, the maximum should not exceed 1mm. 圓錐齒輪的裝配和調(diào)整 1.從動圓錐齒輪的裝配與調(diào)整 從動圓錐齒輪的裝復(fù)。將軸承內(nèi)圈壓到中間軸軸頸上，涂上機油，將鉚好從動齒輪的中間軸裝入主傳動器中殼體內(nèi)，將軸承外圈壓入側(cè)蓋，先按分解記錄的調(diào)整墊片數(shù)量分別用螺栓套在左右側(cè)蓋上連側(cè)蓋一起裝上，注意側(cè)蓋與主減速器接合面處應(yīng)加密封墊，靠近從動圓錐齒輪一側(cè)調(diào)整墊片可適當(dāng)厚些，以防下一步調(diào)齒輪嚙合問隙時齒隙過小而卡住，按規(guī)定力矩擰緊左右側(cè)蓋固定螺栓。從動圓錐齒輪軸承預(yù)緊度的調(diào)整。從動圓錐齒輪軸承預(yù)緊度的檢查方法，用百分表測量，測量時將百分表固定于主減速器殼上，表觸頭抵住從動錐齒輪的背面，左右撬動從動錐齒輪，表上所指最大與最小數(shù)值之差即為軸向移動量，一般應(yīng)不大于005mm，最大不得超過O10mm。檢查時，如果軸向間隙值大于規(guī)定，則減少任意一邊側(cè)蓋下調(diào)整墊片的厚度，如若軸向間隙小于規(guī)定值或轉(zhuǎn)動從動錐齒輪阻滯不靈活，則應(yīng)增加任一邊測蓋下調(diào)整墊片的厚度，直至檢查合格為止。 2.主、從動錐齒輪嚙合印跡與嚙合間隙檢查與調(diào)整 主、從動錐齒輪嚙合印痕的檢查。從動錐齒輪軸承預(yù)緊度調(diào)好之后，把調(diào)好的主動錐齒輪總成裝入主減速殼內(nèi)。注意裝時，在兩接合面間放適當(dāng)厚度的調(diào)整墊片，用螺栓固定并按規(guī)定力矩擰緊，然后用涂色法在無負(fù)荷情況下檢查主從動錐齒輪嚙合情況。檢查時，首先在從動錐齒輪相鄰120度三處每處取2-3輪齒，在齒面薄而均勻的涂上紅丹油，然后對從動錐齒輪略施阻力，轉(zhuǎn)動主動錐齒輪帶動從動錐齒輪轉(zhuǎn)幾圈，然后停止下來，觀察從動錐齒輪上壓出的印跡，是否符合原廠要求。主、從動錐齒輪嚙合間隙的檢查方法。檢查時，首先將百分表座固定，使百分表觸頭垂直于從動錐齒輪大端的凸面上抵住，表針對零，手握主動錐齒輪不動，另一手輕輕來回推動從動錐齒輪，表上所指示數(shù)即為其嚙合問隙值。正確的嚙合印跡。嚙合印跡各制造廠設(shè)計時都有明確規(guī)定，可以參閱使用說明書，嚙合印跡在齒長方位于中部偏向小端，距小端邊緣2 4mm，齒高方向位于中部偏向齒項距齒頂08-16mm，齒輪正反面嚙合印跡力求一致，調(diào)整時，如果二者有矛盾應(yīng)以正面嚙合為主，但反面要保證能正常工作為原則，否則應(yīng)進行修磨或更換齒輪。主、從動錐齒輪嚙合印跡，嚙合間隙調(diào)整。主、從動錐齒輪嚙合印跡和嚙合間隙的調(diào)整都是利用改變兩齒輪裝配中心距來實現(xiàn)的，在改變接觸印跡時嚙合間隙也會隨之變化，它們是相互聯(lián)系又相互矛盾的，在調(diào)整時往往會出現(xiàn)間隙值符合要求，印跡卻不符合規(guī)定的矛盾。由于齒面接觸印跡的好壞，是判斷齒面接觸面積，裝配中心距離和齒形等是否符合要求的重要依據(jù)。因此，當(dāng)嚙合印跡與嚙合間隙調(diào)整中出現(xiàn)矛盾時，嚙合印跡是矛盾的主要方面，應(yīng)保證嚙合印跡為主，間隙可適當(dāng)放大些，但也不得超其極限值，調(diào)整方法簡化口訣為：“大進從，小出從，項進主，根出主”。若接觸印跡在從動錐齒輪的大端時，應(yīng)將從動錐齒輪向主動錐齒輪靠擾，假如因此而使嚙合間隙過小，可將主動錐齒輪向外移動，當(dāng)接觸印跡在從動錐齒輪小端時，應(yīng)將從動錐齒輪調(diào)整使其離開主動錐齒輪。若因此而出現(xiàn)嚙合間隙過大，可將主動錐齒輪向內(nèi)移動。當(dāng)接觸印跡在從動錐齒輪的頂端時，將主動錐齒輪調(diào)整向從動錐齒輪靠擾，因此而使嚙合間隙變小，可將從動錐齒輪調(diào)整外移，當(dāng)接觸印跡在從動錐齒輪根部時，可將主動錐齒輪調(diào)整，使其離開從動錐齒輪，如果因此而使齒輪嚙合間隙過大，可將從動錐齒輪調(diào)整向內(nèi)移動。雙級主減速器在調(diào)整好，主從動錐齒輪嚙合印跡和嚙合間隙之后還應(yīng)進行差速器調(diào)整。調(diào)整時，只需調(diào)整差速器軸承蓋兩端的環(huán)形螺母，為了不改變差速器軸承預(yù)緊度，調(diào)整使主、從動圓柱齒輪對正，并全齒長嚙合，嚙合間隙檢查應(yīng)在O.1-0.7mm，最大不得超過1mm。 SY-025-BY-2畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書學(xué)生姓名系部汽車工程系專業(yè)、班級車輛工程 B05-17指導(dǎo)教師姓名職稱副教授從事專業(yè)車輛工程是否外聘是否題目名稱輕型商用車主減速器設(shè)計一、設(shè)計（論文）目的、意義隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，車型的多樣化、個性化已經(jīng)成為發(fā)展趨勢。而主減速器設(shè)計是汽車設(shè)計中重要的環(huán)節(jié)之一。主減速器的功用是將輸入的轉(zhuǎn)矩增大并相應(yīng)降低轉(zhuǎn)速，以及當(dāng)發(fā)動機縱置時還具有改變轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)方向的作用。通過本題目的設(shè)計，學(xué)生可綜合運用機械原理、機械設(shè)計、理論力學(xué)、材料力學(xué)、汽車構(gòu)造、汽車?yán)碚?、汽車設(shè)計、專用車輛設(shè)計、液壓傳動等課程的知識，達到綜合訓(xùn)練的效果。由于本題目模擬工程一線實際情況，學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計可與工程實踐直接接觸，可達到面向工程一線的應(yīng)用型本科要求，并可為學(xué)生就業(yè)提供幫助。 當(dāng)今世界各國齒輪和齒輪減速器向著六高、二低、二化方向發(fā)展的總趨勢，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)化和多樣化。由于計算機技術(shù)、信息技術(shù)和自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，齒輪減速器的發(fā)展將躍上新的臺階。二、設(shè)計（論文）內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法）本題是依據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)車型的主減速器作為設(shè)計原型，在給定變速器輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及最高車速、最大爬坡度等條件下，要求學(xué)生獨立設(shè)計出符合要求的主減速器，著重設(shè)計計算齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)及對其校核計算。在對各種結(jié)構(gòu)件進行了分析計算后，繪制出主減速器裝配圖及主要零件的零件圖。（一）主減速器的結(jié)構(gòu)形式（1）主減速器的齒輪類型的選擇；（2）主減速器的減速形式的選擇；（3）主減速器主、從動錐齒輪的支承方案。（二）主減速器基本參數(shù)選擇與計算載荷的確定（1）主減速器齒輪計算載荷的確定；（2）錐齒輪主要參數(shù)的確定。（三）主減速器錐齒輪強度計算（四）主減速器錐齒輪軸承的載荷計算（五）錐齒輪材料的選擇三、設(shè)計（論文）完成后應(yīng)提交的成果（一）計算說明部分（1）主減速器齒輪設(shè)計計算及校核；（2）差速器設(shè)計計算及校核；（3）驅(qū)動半軸的設(shè)計計算及校核；（4）設(shè)計計算說明書。 （二）圖紙部分 （1）整體裝配圖 A0一張 （2）主動錐齒輪、從動錐齒輪零件圖 A1各一張 （3）其他重要零件圖 A1三張四、設(shè)計（論文）進度安排1、第4周（2008年3月24日2008年3月30日） 調(diào)研、開題報告2、第5周（2008年3月31日2008年4月6日） 主減速器傳動比計算及主、從動錐齒輪 齒數(shù)分配3、第6第7周（2008年4月7日2008年4月20日） 主、從動錐齒輪設(shè)計計算4、第8周（2008年4月21日2008年4月27日） 差速器的設(shè)計及校核5、第9第10周（2008年4月28日2008年5月11日） 軸承的選擇與設(shè)計及完成裝配圖6、第11第12周（2008年5月12日2008年5月25日） 完成零件圖7、第13第14周（2008年5月26日2008年6月8日） 完成設(shè)計說明書8、第15周第16周（2008年6月9日2008年6月22日） 設(shè)計審核、修改9、第17周（2008年6月23日2008年6月29日） 畢業(yè)設(shè)計答辯準(zhǔn)備及答辯五、主要參考資料1梁博. 減速器設(shè)計的傳動比分配問題 科技信息J.2008,032曾韜螺旋錐齒輪設(shè)計與加工M哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，19893戴素江.汽車主減速器齒輪熱處理致裂因素分析J.科技信息 2007,094肖文穎.普通錐齒輪差速器行星齒輪的力學(xué)分析J.科技資訊 2007,145劉惟信汽車車橋設(shè)計M北京：人民交通出版社，20036成大先機械設(shè)計手冊M北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20027劉品，李哲機械精度設(shè)計與檢測基礎(chǔ)M哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，20048高杰.驅(qū)動橋單級主減速器總成J.現(xiàn)代零部件 2004,099陳黎卿.汽車主減速器軸承受力分析及選型系統(tǒng)開發(fā)J.軸承 2007,11.10吳訓(xùn)成，毛世民點接觸齒面嚙合分析的基本公式及其應(yīng)用研究J機械設(shè)計，2000，17(2)11吳玉枝.主減速器齒輪類零件熱處理變形分析J.機械工人.熱加工 2006,1212濮良貴，紀(jì)名剛機械設(shè)計M北京：高等教育出版社，199613劉惟信圓錐齒輪與雙曲面齒輪傳動M北京：人民交通出版社，198014曾韜螺旋錐齒輪設(shè)計與加工M哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，198915陳家瑞汽車構(gòu)造M北京：機械工業(yè)出版社，200516胡麗華，朗全汽車齒輪與花鍵測繪. 北京：人民交通出版社，198717汽車專業(yè)相關(guān)網(wǎng)站六、備注指導(dǎo)教師簽字：年 月 日教研室主任簽字： 年 月 日SY-025-BY-1畢業(yè)設(shè)計（論文）題目審定表指導(dǎo)教師姓名職稱副教授從事專業(yè)車輛工程是否外聘是否題目名稱輕型商用車主減速器設(shè)計課題適用專業(yè)車輛工程課題類型Z 課題簡介：（主要內(nèi)容、意義、現(xiàn)有條件、預(yù)期成果及表現(xiàn)形式。）一、選題意義 ：隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，車型的多樣化、個性化已經(jīng)成為發(fā)展趨勢。而主減速器設(shè)計是汽車設(shè)計中重要的環(huán)節(jié)之一。通過本題目的設(shè)計，學(xué)生可綜合運用汽車構(gòu)造、汽車?yán)碚?、汽車設(shè)計、專用車輛設(shè)計、液壓傳動等課程的知識，達到綜合訓(xùn)練的效果。由于本題目模擬工程一線實際情況，學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計可與工程實踐直接接觸，可達到面向工程一線的應(yīng)用型本科要求，并可為學(xué)生就業(yè)提供幫助。本題目繪圖量、計算量均較大，完成畢業(yè)設(shè)計有一定困難，需要有責(zé)任心、專業(yè)知識水平較高的同學(xué)完成。 二、主要內(nèi)容：本題是依據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)車型的主減速器作為設(shè)計原型，在給定變速器輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及最高車速、最大爬坡度等條件下，學(xué)生獨立設(shè)計出符合要求的主減速器，著重設(shè)計計算齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)及對其校核計算。在對各種結(jié)構(gòu)件進行了分析計算后，繪制出變速器裝配圖及主要零件的零件圖。三、預(yù)期成果及表現(xiàn)形式：設(shè)計計算主減速器的齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)及對其校核計算，差速器齒輪結(jié)構(gòu)參數(shù)計算。對各種結(jié)構(gòu)件進行分析計算。另外，對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進行改進、完善。設(shè)計說明書（2萬），A0（折合三張） 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日教研室意見1選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合度好較好一般較差2對學(xué)生能力培養(yǎng)及全面訓(xùn)練的程度好較好一般較差3選題與生產(chǎn)、科研、實驗室建設(shè)等實際的結(jié)合程度好較好一般較差4論文選題的理論意義或?qū)嶋H價值好較好一般較差5課題預(yù)計工作量較大適中較小6課題預(yù)計難易程度較難一般較易 教研室主任簽字： 年 月 日系（部）教學(xué)指導(dǎo)委員會意見： 負(fù)責(zé)人簽字： 年 月 日注：課題類型填寫 W.科研項目；X.生產(chǎn)（社會）實際；Y.實驗室建設(shè)；Z.其它。SY-025-BY-3畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告學(xué)生姓名系部汽車工程系專業(yè)、班級指導(dǎo)教師姓名職稱從事專業(yè)車輛工程是否外聘是否題目名稱輕型車主減速器設(shè)計一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義 現(xiàn)狀：伴隨著中國汽車市場的飛速增長，中國汽車主減速器產(chǎn)業(yè)也取得明顯進步，質(zhì)量和技術(shù)含量顯著提高，中國本土的主減速器制造商也在國際采購體系中越來越自主。中國的整車配套和售后維修的巨大市場空間保證主減速器制造商的似錦前程。目的：隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，車型的多樣化、個性化已經(jīng)成為發(fā)展趨勢。而主減速器設(shè)計是汽車設(shè)計中重要的環(huán)節(jié)之一。主減速器的功用是將輸入的轉(zhuǎn)矩增大并相應(yīng)降低轉(zhuǎn)速，以及當(dāng)發(fā)動機縱置時還具有改變轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)方向的作用。通過本題目的設(shè)計，可綜合運用機械原理、機械設(shè)計、理論力學(xué)、材料力學(xué)、汽車構(gòu)造、汽車?yán)碚?、汽車設(shè)計、專用車輛設(shè)計、液壓傳動等課程的知識，達到綜合訓(xùn)練的效果。由于本題目模擬工程一線實際情況，通過畢業(yè)設(shè)計可與工程實踐直接接觸，可達到面向工程一線的應(yīng)用型本科要求，并可為就業(yè)提供幫助。 意義：當(dāng)今世界各國齒輪和齒輪減速器向著六高、二低、二化方向發(fā)展的總趨勢，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)化和多樣化。由于計算機技術(shù)、信息技術(shù)和自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，齒輪減速器的發(fā)展將躍上新的臺階，從經(jīng)濟指標(biāo)、產(chǎn)業(yè)鏈、宏觀政策等多個角度刻畫汽車主減速器發(fā)展變化，洞察行業(yè)發(fā)展動向，精確把握發(fā)展規(guī)律，可見中國本土汽車主減速器存在巨大發(fā)展空間。因此，此題目的設(shè)計尤為重要。二、設(shè)計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題本題是依據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)車型的主減速器作為設(shè)計原型，在給定變速器輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及最高車速、最大爬坡度等條件下，要求學(xué)生獨立設(shè)計出符合要求的主減速器，著重設(shè)計計算齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)及對其校核計算。在對各種結(jié)構(gòu)件進行了分析計算后，繪制出主減速器裝配圖及主要零件的零件圖。（一）主減速器的結(jié)構(gòu)形式（1）主減速器的齒輪類型的選擇；（2）主減速器的減速形式的選擇；（3）主減速器主、從動錐齒輪的支承方案。（二）主減速器基本參數(shù)選擇與計算載荷的確定（1）主減速器齒輪計算載荷的確定；（2）錐齒輪主要參數(shù)的確定。（三）主減速器錐齒輪強度計算與錐齒輪材料的選擇（四）主減速器錐齒輪軸承的載荷計算要解決的問題：（1）減速器齒輪類型的選擇 （2）主 從動錐齒輪的布置方案 （3）從動錐齒輪的支承形式及安裝方法三、技術(shù)路線（研究方法） 主減速器的齒輪類型主減速器的減速形式主減速比的確定主減速器齒輪計算載荷確定主減速器的潤滑主減速器軸承的計算主減速器齒輪材料選擇及熱處理主減速器主、從動齒輪支承方案主減速器齒輪強度計算主減速器基本參數(shù)確定四、進度安排1、第4周（2008年3月24日-2008年3月30日） 調(diào)研、開題報告2、第5周（2008年3月31日-2008年4月6日） 主減速器傳動比計算及主、從動錐齒輪齒數(shù)分配3、第6第7周（2008年4月7日-2008年4月20日） 主、從動錐齒輪設(shè)計計算4、第8周（2008年4月21日-2008年4月27日） 差速器的設(shè)計及校核5、第9第10周（2008年4月28日-2008年5月11日） 軸承的選擇與設(shè)計及完成裝配圖6、第11第12周（2008年5月12-2008年5月25日） 完成零件圖7、第13第14周（2008年5月26-2008年6月8日） 完成設(shè)計說明書8、第15周第16周（2008年6月9日-2008年6月22日） 設(shè)計審核、修改9、第17周（2008年6月-2008年6月29日） 畢業(yè)設(shè)計答辯準(zhǔn)備及答辯五、主要參考資料1梁博. 減速器設(shè)計的傳動比分配問題 科技信息J.2008,032曾韜螺旋錐齒輪設(shè)計與加工M哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，19893戴素江.汽車主減速器齒輪熱處理致裂因素分析J.科技信息 2007,094肖文穎.普通錐齒輪差速器行星齒輪的力學(xué)分析J.科技資訊 2007,145劉惟信汽車車橋設(shè)計M北京：人民交通出版社，20036成大先機械設(shè)計手冊M北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20027劉品，李哲機械精度設(shè)計與檢測基礎(chǔ)M哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，20048高杰.驅(qū)動橋單級主減速器總成J.現(xiàn)代零部件 2004,099陳黎卿.汽車主減速器軸承受力分析及選型系統(tǒng)開發(fā)J.軸承 2007,11.10吳訓(xùn)成，毛世民點接觸齒面嚙合分析的基本公式及其應(yīng)用研究J機械設(shè)計，2000，17(2)11吳玉枝.主減速器齒輪類零件熱處理變形分析J.機械工人.熱加工 2006,1212濮良貴，紀(jì)名剛機械設(shè)計M北京：高等教育出版社，199613劉惟信圓錐齒輪與雙曲面齒輪傳動M北京：人民交通出版社，198014曾韜螺旋錐齒輪設(shè)計與加工M哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，198915陳家瑞汽車構(gòu)造M北京：機械工業(yè)出版社，200516胡麗華，朗全汽車齒輪與花鍵測繪. 北京：人民交通出版社，198717John Fenton. Handbook of Automotive Powertrian and Chassis Design.London:Professional Engineering Publishing,1998.六、備注指導(dǎo)教師意見：簽字： 年 月 日SY-025-BY-9畢業(yè)設(shè)計成績評定表學(xué)生姓名性別男系部專業(yè)車輛工程班級設(shè)計（論文）題目輕型商用車主減速器設(shè)計指導(dǎo)教師姓名職稱副教授指導(dǎo)教師評分（X）評閱教師姓名職稱評閱教師評分（Y）答辯組組長職稱答辯組評分（Z）畢業(yè)設(shè)計（論文）成績百分制五級分制答辯委員會評語：答辯委員會主任簽字（蓋章）： 系部公章： 年 月 日注：1、指導(dǎo)教師、評閱教師、答辯組評分按百分制填寫，畢業(yè)設(shè)計（論文）成績百分制=0.3X+0.2Y+0.5Z 2、評語中應(yīng)當(dāng)包括學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）選題質(zhì)量、能力水平、設(shè)計（論文）水平、設(shè)計（論文）撰寫質(zhì)量、學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）實施或?qū)懽鬟^程中的學(xué)習(xí)態(tài)度及學(xué)生答辯情況等內(nèi)容的評價。SY-025-BY-6畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師評分表學(xué)生姓名張守偉系部汽車工程系專業(yè)、班級車輛工程指導(dǎo)教師姓名蘇清源職稱 副教授從事專業(yè)車輛工程是否外聘是否題目名稱輕型商用車主減速器設(shè)計序號評 價 項 目滿分得分1選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度，綜合訓(xùn)練情況；題目難易度102題目工作量；題目與生產(chǎn)、科研、實驗室建設(shè)等實際的結(jié)合程度103綜合運用知識能力（設(shè)計涉及學(xué)科范圍，內(nèi)容深廣度及問題難易度）；應(yīng)用文獻資料能力154設(shè)計（實驗）能力；計算能力（數(shù)據(jù)運算與處理能力）；外文應(yīng)用能力205計算機應(yīng)用能力；對實驗結(jié)果的分析能力（或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟分析能力）106插圖（圖紙）質(zhì)量；設(shè)計說明書撰寫水平；設(shè)計的實用性與科學(xué)性；創(chuàng)新性207設(shè)計規(guī)范化程度（設(shè)計欄目齊全合理、SI制的使用等）58科學(xué)素養(yǎng)、學(xué)習(xí)態(tài)度、紀(jì)律表現(xiàn)；畢業(yè)論文進度10得 分 X= 評 語：（參照上述評價項目給出評語，注意反映該論文的特點） 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日SY-025-BY-10優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計（論文）推薦表題 目輕型商用車主減速器設(shè)計類別設(shè)計類學(xué)生姓名張守偉系、專業(yè)、班級汽車工程系 車輛工程 B05-17指導(dǎo)教師蘇清源職 稱副教授設(shè)計成果明細(xì)：答辯委員會評語：答辯委員會主任簽字（蓋章）： 系部公章： 年 月 日備 注： 注：“類別”欄填寫畢業(yè)論文或畢業(yè)設(shè)計SY-025-BY-8畢業(yè)設(shè)計答辯評分表學(xué)生姓名張守偉專業(yè)班級指導(dǎo)教師職 稱題目 輕型商用車主減速器設(shè)計 答辯時間月 日 時答辯組成員姓名出席人數(shù)序號評 審 指 標(biāo)滿分得分1選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度，綜合訓(xùn)練情況，題目難易度、工作量、與實際的結(jié)合程度102設(shè)計（實驗）能力、對實驗結(jié)果的分析能力、計算能力、綜合運用知識能力103應(yīng)用文獻資料、計算機、外文的能力104設(shè)計說明書撰寫水平、圖紙質(zhì)量，設(shè)計的規(guī)范化程度（設(shè)計欄目齊全合理、SI制的使用等）、實用性、科學(xué)性和創(chuàng)新性155畢業(yè)設(shè)計答辯準(zhǔn)備情況56畢業(yè)設(shè)計自述情況207畢業(yè)設(shè)計答辯回答問題情況30總 分 Z= 答辯過程記錄、評語： 答辯組長簽字： 年 月 日SY-025-BY-7畢業(yè)設(shè)計評閱人評分表學(xué)生姓名專業(yè)班級指導(dǎo)教師姓名職稱副教授題目輕型商用車主減速器設(shè)計序號評 價 項 目滿分得分1選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度，綜合訓(xùn)練情況；題目難易度102題目工作量；題目與生產(chǎn)、科研、實驗室建設(shè)等實際的結(jié)合程度103綜合運用知識能力（設(shè)計涉及學(xué)科范圍，內(nèi)容深廣度及問題難易度）；應(yīng)用文獻資料能力154設(shè)計（實驗）能力；計算能力（數(shù)據(jù)運算與處理能力）；外文應(yīng)用能力255計算機應(yīng)用能力；對實驗結(jié)果的分析能力（或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟分析能力）156插圖（圖紙）質(zhì)量；設(shè)計說明書撰寫水平；設(shè)計的實用性與科學(xué)性；創(chuàng)新性207設(shè)計規(guī)范化程度（設(shè)計欄目齊全合理、SI制的使用等）5得 分 Y= 評 語：（參照上述評價項目給出評語，注意反映該論文的特點） 評閱人簽字 ： 年 月 日 目 錄 摘 要 I AbstractII 第 1 章 緒 論 1 1.1 國內(nèi)外主減速器行業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1 1.2 本設(shè)計的目的和意義2 1.3 本次設(shè)計的主要內(nèi)容2 第 2 章 主減速器的設(shè)計 3 2.1 主減速器的結(jié)構(gòu)型式的選擇3 2.1.1 主減速器的減速型式3 2.1.2 主減速器齒輪的類型的選擇4 2.1.3 主減速器主動錐齒輪的支承形式6 2.1.4 主減速器從動錐齒輪的支承形式及安置方法7 2.2 主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計計算8 2.2.1 主減速比的確定8 2.2.2 主減速器計算載荷的確定9 2.2.3 主減速器基本參數(shù)的選擇11 2.2.4 主減速器雙曲面齒輪的幾何尺寸計算15 2.2.5 主減速器雙曲面齒輪的強度計算23 2.2.6 主減速器齒輪的材料及熱處理27 2.3 主減速器軸承的選擇28 2.3.1 計算轉(zhuǎn)矩的確定28 2.3.2 齒寬中點處的圓周力28 2.3.3 雙曲面齒輪所受的軸向力和徑向力29 2.3.4 主減速器軸承載荷的計算及軸承的選擇30 2.4 本章小結(jié)34 第 3 章 差速器設(shè)計 35 3.1 差速器結(jié)構(gòu)形式的選擇35 3.2 對稱式圓錐行星齒輪差速器的差速原理37 3.3 對稱式圓錐行星齒輪差速器的結(jié)構(gòu)38 3.4 對稱式圓錐行星齒輪差速器的設(shè)計38 3.4.1 差速器齒輪的基本參數(shù)的選擇38 3.4.2 差速器齒輪的幾何計算40 3.4.3 差速器齒輪的強度計算42 3.5 本章小結(jié)43 第 4 章 驅(qū)動半軸的設(shè)計 44 4.1 半軸結(jié)構(gòu)形式的選擇44 4.2 全浮式半軸計算載荷的確定46 4.3 全浮式半軸的桿部直徑的初選47 4.4 全浮式半軸的強度計算47 4.5 半軸花鍵的計算47 4.5.1 花鍵尺寸參數(shù)的計算47 4.5.2 花鍵的校核49 4.6 本章小結(jié)50 結(jié) 論 51 參考文獻 52 致 謝 53 摘 要 本設(shè)計的任務(wù)是設(shè)計一臺用于輕型商用車上的主減速器，采用單級主減速器，該 減速器具有結(jié)構(gòu)簡單、體積及質(zhì)量小且成本低等優(yōu)點，因此廣泛用于各種中、小型汽 車上。例如，轎車、輕型載貨汽車都是采用單級主減速器，大多數(shù)的中型載貨汽車也 采用這種形式。 根據(jù)輕型載貨汽車的外形、輪距、軸距、最小離地間隙、最小轉(zhuǎn)彎半徑、車輛重 量、滿載重量以及最高車速、發(fā)動機的最大功率、最大扭矩、排量等重要的參數(shù)，選 擇適當(dāng)?shù)闹鳒p速比。根據(jù)上述參數(shù)，再結(jié)合汽車設(shè)計、汽車?yán)碚?、汽車?gòu)造、機械設(shè) 計等相關(guān)知識，計算出相關(guān)的主減速器參數(shù)并論證設(shè)計的合理性。 它功用是：將輸入的轉(zhuǎn)矩增大并相應(yīng)降低轉(zhuǎn)速；當(dāng)發(fā)動機縱置時還具有改變轉(zhuǎn)矩 旋轉(zhuǎn)方向的作用。 本設(shè)計主要內(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 齒輪和從動錐齒輪的支承形式、主減速比的確定、主減速器計算載荷的確定、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、主減速器軸承的計算、對稱式圓 錐行星齒輪差速器的差速原理、對稱式圓錐行星齒輪差速器的結(jié)構(gòu)、對稱式圓錐行星 齒輪差速器的設(shè)計、全浮式半軸計算載荷的確定、全浮式半軸的直徑的選擇、全浮式 半軸的強度計算、半軸花鍵的強度計算。 關(guān)鍵詞: 主減速比；主動齒輪；從動齒輪；差速器；行星齒輪 ABSTRACT The design task is to design for a light commercial vehicle on the main reducer, using a single-stage main reducer, the reducer is simple in structure, size and quality of small and low cost, it is widely used in a variety of small and medium-sized car. For example, car, li- ght truck and are based on single-stage main reducer, the majority of medium-laden vehic- les were also using this form. According to the shape of light truck, Tread, wheelbase, minimum ground clearance, minimum turning radius, vehicle weight, loaded weight and the maximum speed, the engI- nes maximum power, maximum torque, displacement and other important parameters, se- lect the appropriate The main reduction ratio. Based on the above parameters, combined w- ith the car design, automotive theory, automobile construction, mechanical design and oth- er related knowledge, to calculate the relevant parameters of the main reducer and demon- strate the rationality of the design. Its purpose is to: increase the input torque and lower speed; when the motor home also has a vertical change in the direction of the role of spin torque. The main elements of design are: the main type of gear reducer, speed reducer forms the main, the main driving gear reducer and the driven bevel gear supporting the form of the determination of the main reduction ratio, the main reducer of the calculation to deter- mine the load, the main reducer Basic parameters of the choice of the main reduce-r gear materials and heat treatment, the calculation of the main bearing reducer, pla-ne tary gear symmetric conical differential of the differential principle, symmetric co-ne of the structure of planetary gear differential, planetary symmetric cone different-ial gear design, the whole floating axle load calculation to determine the whole dia-mete r floating axle option, all the strength of floating axle, the axle spline strength calcu lation. Key words: The main reduction ratio; gear; driven gear; differential; Planetary Gear 0 第 1 章 緒 論 1.1 國內(nèi)外主減速器行業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 中國汽車主減速器產(chǎn)業(yè)是緊隨桑塔納等合資項目的國產(chǎn)化配套戰(zhàn)略成長起來的， 發(fā)展時間不長。相比跨過公司，我國汽車主減速器企業(yè)多年來定位于汽車集團內(nèi)部 配套或服務(wù)于地方區(qū)域市場，國內(nèi)競爭不充分，發(fā)展明顯滯后于整車。主要表現(xiàn)在 以下幾個方面：一是市場競爭不充分，產(chǎn)業(yè)集中度低，企業(yè)規(guī)模效益普遍不高，不 能適應(yīng)零部件業(yè)規(guī)模化、低成本的發(fā)展要求。二是受體系供應(yīng)鏈條的限制，不同地 區(qū)的主減速器供應(yīng)體系之間的供應(yīng)鏈互相不交叉。三是主減速器供應(yīng)以外資或合資 企業(yè)為主，本土企業(yè)的專業(yè)化水平不高，產(chǎn)品技術(shù)含量低。 國外汽車主減速器行業(yè)現(xiàn)狀：一是零部件市場投資集中，易于形成較大經(jīng)濟規(guī) 模，生產(chǎn)成本降低，利于實現(xiàn)通用化共享平臺；二是主減速器企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)投入力 度大，便于技術(shù)水平提升，形成與主機廠的同步開發(fā)能力；三是這種現(xiàn)象導(dǎo)致其他 國家主減速器企業(yè)跨地區(qū)、跨集團的資產(chǎn)重組難以實現(xiàn)上規(guī)模、上水平的目標(biāo)，其 后果是其產(chǎn)品的技術(shù)水平、生產(chǎn)成本、產(chǎn)品質(zhì)量以及營銷服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等與跨國公司的 差距進一步拉大。 由于新的競爭環(huán)境的形成，以歐美日為代表的全球性汽車產(chǎn)業(yè)鏈正在逐步構(gòu)成 一個新型的汽車工業(yè)零整關(guān)系，我們可以清楚地看到世界汽車零部件企業(yè)正紛紛從 整車企業(yè)中獨立出來， 這極大地改變了原有汽車產(chǎn)業(yè)的垂直一體化分工協(xié)作模式， 零部件企業(yè)與整車企業(yè)形成了對等合作、戰(zhàn)略伙伴的互動協(xié)作關(guān)系。根據(jù) Wards AutoWorld 的最新調(diào)研表明，日本汽車業(yè)在近幾年來通過建立起一種以追求團隊精神 和協(xié)調(diào)意識，運用戰(zhàn)略聯(lián)盟或外包的形式，加強與供應(yīng)商和承銷商之間合作的新型 零整體系顯得尤為富有成效。經(jīng)由細(xì)致的功能與成本比較，研究自身優(yōu)勢所在，或 有可能建立起的競爭優(yōu)勢，并集中力量發(fā)展這種優(yōu)勢；同時，從維護企業(yè)品牌角度 研究企業(yè)的核心環(huán)節(jié)，保留并增強這些環(huán)節(jié)上的能力，把不具有優(yōu)勢的或非核心的 一些環(huán)節(jié)分離出去，同時不斷尋求能與之達到協(xié)同的合作伙伴，共同完成價值鏈的 全過程。日本企業(yè)的做法，擺脫了“縱向一體化” 的負(fù)面影響，將資源得以外延，借 助零部件企業(yè)的資源達到快速響應(yīng)市場的目的，于是出現(xiàn)了這一新型的“橫向一體化” 模式。 發(fā)展趨勢：世界汽車工業(yè)的全球化重組和我國汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，使汽車主 1 減速器產(chǎn)業(yè)處于快速變化的環(huán)境中，我國汽車主減速器企業(yè)在發(fā)展戰(zhàn)略的制定和實 施過程中，還會不斷出現(xiàn)新的問題，對已有問題的認(rèn)識也在不斷深化。這就要求我 們與時俱進，開拓思想，不斷提高對問題的認(rèn)識，及時調(diào)整對策措施，從容應(yīng)對， 使企業(yè)穩(wěn)步健康發(fā)展。 當(dāng)今世界各國齒輪和齒輪減速器向著六高、二低、二化方向發(fā)展的總趨勢，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)化和多樣化。由于計算機技術(shù)、信息技術(shù)和自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，齒 輪減速器的發(fā)展將躍上新的臺階，從經(jīng)濟指標(biāo)、產(chǎn)業(yè)鏈、宏觀政策等多個角度刻畫 汽車主減速器發(fā)展變化，洞察行業(yè)發(fā)展動向，精確把握發(fā)展規(guī)律，可見中國本土汽 車主減速器存在巨大發(fā)展空間。因此，此題目的設(shè)計尤為重要。 1.2 本設(shè)計的目的和意義 隨著加入 WTO 以來我國汽車市場的進一步開放，跨國汽車集團及零部件供應(yīng) 商紛紛調(diào)整了在華戰(zhàn)略，將過去相對獨立的“中國戰(zhàn)略” 轉(zhuǎn)變?yōu)榉掀溟L遠(yuǎn)利益和整 體利益的“全球戰(zhàn)略 ”，中國市場逐步成為其 “全球戰(zhàn)略”的重要組成部分，它們對中國 市場的投資會進一步加大?？梢灶A(yù)見，跨國汽車集團及核心零部件供應(yīng)商對我國汽 車產(chǎn)業(yè)的控制力會進一步增強。 主減速器是驅(qū)動橋的重要組成部分，其性能的好壞直接影響到車輛的動力性、 經(jīng)濟性。目前,國內(nèi)減速器行業(yè)重點骨干企業(yè)的產(chǎn)品品種、規(guī)格及參數(shù)覆蓋范圍近幾 年都在不斷擴展，產(chǎn)品質(zhì)量已達到國外先進工業(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)。 由于計算機技術(shù)、信息技術(shù)和自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，主減速器將有更進一步的發(fā) 展。對主減速器的研究能極大地促進我國的汽車工業(yè)的發(fā)展。 1.3 本次設(shè)計的主要內(nèi)容 本設(shè)計的目標(biāo)是設(shè)計一種輕型商用車的主減速器，本設(shè)計主要研究的內(nèi)容有： 主減速器的齒輪類型、主減速器的減速形式、主減速器主動齒輪和從動錐齒輪的支 承形式、主減速比的確定、主減速器計算載荷的確定、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、主減速器軸承的計算、對稱式圓錐行星齒輪差速器 的差速原理、對稱式圓錐行星齒輪差速器的結(jié)構(gòu)、對稱式圓錐行星齒輪差速器的設(shè) 計、全浮式半軸計算載荷的確定、全浮式半軸的直徑的選擇、全浮式半軸的強度計 算、半軸花鍵的強度計算。 2 第 2 章 主減速器的設(shè)計 根據(jù)輕型載貨汽車的外形、輪距、軸距、最小離地間隙、最小轉(zhuǎn)彎半徑、車輛 重量、滿載重量以及最高車速、發(fā)動機的最大功率、最大扭矩、排量等重要的參數(shù)， 選擇適當(dāng)?shù)闹鳒p速比。根據(jù)上述參數(shù)，再結(jié)合汽車設(shè)計、汽車?yán)碚摗⑵嚇?gòu)造、機 械設(shè)計等相關(guān)知識，計算出相關(guān)的主減速器參數(shù)并論證設(shè)計的合理性。 2.1 主減速器的結(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、主動齒輪和從動齒輪的安置方 法以及減速型式的不同而異。 2.1.1 主減速器的減速型式 主減速器的減速型式分為單級減速、雙級減速、雙速減速、單級貫通、雙級貫 通、主減速及輪邊減速等。 (1)單級主減速器 如圖2.1所示為單級主減速器。由于單級主減速器具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、尺寸 緊湊及制造成本低廉的優(yōu)點，廣泛用在主減速比i7.6的各種中、小型汽車上。單級 主減速器都是采用一對螺旋錐齒輪或雙曲面齒輪，也有采用蝸輪傳動的。 圖 2.1 單極主減速器 圖 2.2 雙級主減速器 3 (2)雙級減速 如圖 2.2 所示為雙級主減速器。由兩級齒輪減速器組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量加大， 制造成本也顯著增加，因此僅用于主減速比較大(7.60 時可取 =2.0；0pf0k 汽車滿載時的總質(zhì)量在此取 5455 ；amgK 該汽車的驅(qū)動橋數(shù)目在此取 1；n 傳動系上傳動部分的傳動效率，在此取 0.9。T 根據(jù)以上參數(shù)可以由(2.3）得： = =6211ce304.51.09mN （2）按驅(qū)動輪打滑轉(zhuǎn)矩確定從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩 csT LBrcs iGT/2 （2.4） 式中： 汽車滿載時一個驅(qū)動橋給水平地面的最大負(fù)荷，在此取 32550N，2G 此 數(shù)據(jù)參考同類車型； 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，可以 取 10 =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； 在此取 =0.85； 車輪的滾動半徑，在此選用輪胎型號為 7.50-16，則有其滾動半徑r 為 0.394m； ， 分別為所計算的主減速器從動錐齒輪到驅(qū)動車輪之間的傳動LBi 效率和傳動比， 取 0.9，由于沒有輪邊減速器 取 1.0。LBi 所以由公式（2.4）得: = =12112LBrcs iGT/23250.83941mN （3）按汽車日常行駛平均轉(zhuǎn)矩確定從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩 cfT 對于公路車輛來說，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： () NaTrcf RHPLBffmin （2.5） 式中： 汽車滿載時的總重量，在此取 54550N;aG 所牽引的掛車滿載時總重量，N，但僅用于牽引車的計算；T 道路滾動阻力系數(shù)，對于載貨汽車可取 0.0150.020；在此取Rf 0.018； 汽車正常行駛時的平均爬坡能力系數(shù)，對于載貨汽車可取 0.05Hf 0.09 在此取 0.07； 汽車的性能系數(shù)在此取 0；pf ， 分別為所計算的主減速器從動錐齒輪到驅(qū)動車輪之間的傳動LBi 效 率和傳動比， 取 0.9，由于沒有輪邊減速器 取 1.0；LB LBi 該汽車的驅(qū)動橋數(shù)目在此取 1；n 11 車輪的滾動半徑，在此選用輪胎型號為 7.50-16，則有其滾動半徑r 為 0.394m。 所以由式（2.5）得： )(PHRLBrTacf ffniG = =2101.5540.39.180.7mN 2.2.3 主減速器基本參數(shù)的選擇 （1）主、從動錐齒輪齒數(shù) 和1z2 選擇主、從動錐齒輪齒數(shù)時應(yīng)考慮如下因素： 為了磨合均勻， ， 之間應(yīng)避免有公約數(shù)；1z2 為了得到理想的齒面重合度和高的輪齒彎曲強度，主、從動齒輪齒數(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度對于商用車 一般不小于 6；1z 主傳動比 較大時， 盡量取得小一些，以便得到滿意的離地間隙；0i1z 對于不同的主傳動比， 和 應(yīng)有適宜的搭配。2 （2）從動錐齒輪大端分度圓直徑 和端面模數(shù)Dm 對于單級主減速器，增大尺寸 會影響驅(qū)動橋殼的離地間隙，減小 又會影2 2D 響跨置式主動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)驗公式初選，即2D （2.6）322cDTK 式中： 直徑系數(shù)，一般取 13.016.0；2DK 從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩， ，為 和 中的較小者取其值為 6221cTmNcesT ；mN 由式（2.6）得： =（13.016.0） =（239.09294.27） ；23621 初選 =260 則齒輪端面模數(shù) = / =260/35=7.43Dmm2Dzm 12 = =35 7.43=260.052Dmzm （3）主，從動齒輪齒面寬 的選擇F 齒面過寬并不能增大齒輪的強度和壽命，反而會導(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，安裝時有位置偏差或由于制造、 熱處理變形等原因使齒輪工作時載荷集中于輪齒小端會引起輪齒小端過早損壞和疲 勞損傷。另外，齒面過寬也會引起裝配空間減小。但齒面過窄，輪齒表面的耐磨性 和輪齒的強度會降低。 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 =0.155 =0.155 260.05=38.09mm，小齒輪齒面寬cF2d =1.1 =1.1 38.09=41.90mmzFc （4）小齒輪偏移距及偏移方向的選擇 載貨汽車主減速器的 E 值，不應(yīng)超過從從動齒輪節(jié)錐距的 20%（或取 E 值為 d 的 10%12%，且一般不超過 12%） 。傳動比愈大則 E 值也應(yīng)愈大，大傳動比的雙曲面 齒輪傳動，偏移距 E 可達從動齒輪節(jié)圓直徑 的 2030。但當(dāng) E 大干 的 202d2 時，應(yīng)檢查是否存在根切。 E=(0.10.12) =(0.1 0.12) 260.05=26.0131.20mm2d 初選 E=30mm 雙曲面齒輪的偏移可分為上偏移和下偏移兩種，如圖 2.7 所示：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。其中 a、b 是下偏移，c、d 是上偏移。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。本 減速器采用下偏移。 13 （a） （b） （c） （d） 圖 2.7 雙曲面齒輪的偏移方式 （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 最大，輪齒小端0 螺旋角 最小，齒面寬中點處的螺旋角 稱為齒輪中點螺旋角。螺旋錐齒輪中點處i m 的螺旋角是相等的。二對于雙曲面齒輪傳動，由于主動齒輪相對于從動齒輪有了偏 移距，使主動齒輪和從動齒輪中點處的螺旋角不相等。且主動齒輪的螺旋角大，從 動齒輪的螺旋角小。 選時應(yīng)考慮它對齒面重合度 ，輪齒強度和軸向力大小的影響， 越大，則f 也越大，同時嚙合的齒越多，傳動越平穩(wěn)，噪聲越低，而且輪齒的強度越高，fm 應(yīng)不小于 1.25，在 1.52.0 時效果最好，但 過大，會導(dǎo)致軸向力增大。f 汽車主減速器雙曲面齒輪大小齒輪中點處的平均螺旋角 多為 3540。 主動齒輪中點處的螺旋角可按下式初選: = + + z2521z902Ed （2.7） 式中： 主動輪中點處的螺旋角，mm；z ， 主、從動輪齒數(shù)；分別為 8，35；12 雙曲面齒輪偏移距, 30mm；E 從動輪節(jié)圓直徑，260.05mm；2d 由式（2.7）得: 14 = + + =45.84z25389026.5 從動齒輪中點螺旋角 可按下式初選 :c23sin0.260.58.9EdF 雙曲面齒輪傳動偏移角的近似值； 雙曲面從動齒輪齒面寬為 38.09mm；1.6 = - =45.84- =34.23cz1. 、 從動齒輪和主動齒輪中點處的螺旋角。z 平均螺旋角 = = =40.04。+ 2zc45.83.2 （6）螺旋方向的選擇 主、從動錐齒輪的螺旋方向是相反的。如圖 2.8 所示，螺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)變速器掛前進擋時，應(yīng)使主動錐齒輪的 軸向力離開錐頂方向，這樣可使主、從動齒輪有分離的趨勢，防止輪齒因卡死而損 壞。所以主動錐齒輪選擇為左旋，從錐頂看為逆時針運動，這樣從動錐齒輪為右旋， 從錐頂看為順時針，驅(qū)動汽車前進。 15 圖 2.8 雙曲面齒輪的螺旋方向及軸向推力 （7）法向壓力角 加大壓力角可以提高齒輪的強度，減少齒輪不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)，但對于尺寸 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 2230或 20的平均壓力角，在此選用 20的平均壓力角。 2.2.4 主減速器雙曲面齒輪的幾何尺寸計算 （1）大齒輪齒頂角 與齒根角22 16 圖 2.9 收縮齒兩種形式 標(biāo)準(zhǔn)收縮齒（a）和雙重收縮齒(b)各有其優(yōu)缺點，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)雙重收縮齒會使齒高方向收縮過多，而標(biāo)準(zhǔn)收縮齒會使齒厚收縮 過多時，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 和齒根角 為了得到良好的收縮齒,應(yīng)按下述計算選擇應(yīng)采用采22 用雙重收縮齒還是傾錐根母線收縮齒。 用標(biāo)準(zhǔn)收縮齒公式來計算 及2 22384mhA （2.8） 22348mh （2.9） 2mgahK （2.10） 21.50.gm （2.11） 2cosgmKRhz （2.12） 22sin.0cimdF （2.13） 17 122arcot.i z （2.14） 2sinmRA （2.15） 221arctz （2.16） 由（2.12）與（2.13）聯(lián)立可得: 122sinarcot.0mzdFR （2.17） 12 22(sinarcot.)s0gmzKdFh （2.18） 12 22 2(sinarcot.)s .0amzdFh （2.19） 2(1.5)magmKh （2.20） 222 1cos348inrctaazz （2.21） 式中： , 小齒輪和大齒輪的齒數(shù)；1z2 大齒輪的最大分度圓直徑,已算出為 260.05mm；d 大齒輪在齒面寬中點處的分度圓半徑；2mR 18 在節(jié)錐平面內(nèi)大齒輪齒面寬中點錐距 mm；mA 大齒輪齒面寬中點處的齒工作高；gh 大齒輪齒頂高系數(shù)取 0.15；aK 大齒輪齒寬中點處的齒頂高；2m 大齒輪齒寬中點處的齒跟高；h 大齒輪齒面寬中點處的螺旋角；2 大齒輪的節(jié)錐角； 齒深系數(shù)取 3.7；K 從動齒輪齒面寬。cF 所以： 2 860.538.9sinarcot(1.2)351.60mR.7.sirt(.)cos34.29.76235gmh 2 80.15360.8.9sinarct(1.)cs.35 1.4m 29.7(.15).7h860.38.sinarcot(.2)3514.0 mA 43.82 0.732.74.41sirtan58122 22 sircot.cos381.0.5.0nzdFKz 19 122 22 sinarcot.cos3481.50.15.0zdFKz 826.538.9sinarcot1.7cos34. 35348150.10 29. 計算標(biāo)準(zhǔn)收縮齒齒頂角與齒根角之和。 243.829.536.7s DRRsT （2.22） 22tanicos1056mdDrz （2.23） 22sincomR （2.24） 10.6RTz （2.25）由式（2.19）與（2.23）聯(lián)立可得: 2221sinitancos1056(0.6)dRrTzz （2.26） 刀盤名義半徑,按表選取為 114.30mmdr 輪齒收縮系數(shù)RTsin7.12sin7.12tan34.2co34c301056 (0.81.6).5tR 20 0.5 當(dāng) 為正數(shù)時 , 為傾根錐母線收縮齒，應(yīng)按傾根錐母線收縮齒重新計算RTs 及 。2 按傾根錐母線收縮齒重新計算大齒輪齒頂角 及齒跟角 。 22 22TR （2.27） 2aTRK （2.28） TRS （2.29） 10.2.6Rz （2.30） 由式（2.27）與（2.28）聯(lián)立可得: 21(0.2.6)aSKz （2.31） 212(.)Sz （2.32） 大齒輪齒頂高系數(shù)取 0.15aK 傾根錐母線收縮齒齒根角齒頂角之和TR20.1536.7(0.281.6)7.21.(8)38046 （2）大齒輪齒頂高 2h （2.33）202()sinmA 21 20.5sindA （2.34） 大齒輪節(jié)錐距0 由式（2.33） ， （2.34）得：0.526.13.8sin7A21.4(.45)sin1.2.7h （3）大齒輪齒跟高 2h 20()simA （2.35） 大齒輪齒寬中點處齒跟高2h 由式（2.35）得：29.76(13.84.5)sin6.341.8 （4）徑向間隙 0.5.0.97.05gmCh （5）大齒輪齒全高 221.8413. （6）大齒輪齒工作高 23.05.ghC （7）大齒輪的面錐角 0227.1.2 （8）大齒輪的根錐角 22.6.3470.8R （9）大齒輪外圓直徑 202cos1.cos.26.520.84.55hdd （10）小齒輪面錐角 22 012sincoscos70.8cs1.60.32R8. （11）小齒輪的根錐角 102sincoscos78.24cs1.60.2R.5 （12）小齒輪的齒頂高和齒根高 齒頂高: 11.5 .72ghCm 齒根高； 113.0.26 表 2.2 主減速器雙曲面齒輪的幾何尺寸參數(shù)表 序 號 項 目 符號 數(shù)值 1 主動齒輪齒數(shù) 1z8 2 從動齒輪齒數(shù) 235 3 端面模數(shù) m7.5 4 主動齒輪齒面寬 ZF41.90 mm 5 從動齒輪齒面寬 C38.09 mm 6 主動齒輪節(jié)圓直徑 1d60.00 mm 7 從動齒輪節(jié)圓直徑 2262.5mm 8 主動齒輪節(jié)錐角 112.88 9 從動齒輪節(jié)錐角 277.12 10 節(jié)錐距 0A133.31mm 11 偏移距 E30mm 12 主動齒輪中點螺旋角 145.84 23 13 從動齒輪中點螺旋角 234.23 14 平均螺旋角 40.04 15 刀盤名義半徑 dr114.30mm 16 從動齒輪齒頂角 21.12 17 從動齒輪齒根角 6.34 18 主動齒輪齒頂高 1h5.75mm 19 從動齒輪齒頂高 2 1.77 mm 20 主動齒輪齒根高 1 7.26mm 21 從動齒輪齒根高 2h11.84mm 22 螺旋角 35 23 徑向間隙 C1.51mm 24 從動齒輪的齒工作高 gh11.5mm 25 主動齒輪的面錐角 0118.81 26 從動齒輪的面錐角 278.24 27 主動齒輪的根錐角 1R11.52 28 從動齒輪的根錐角 270.78 29 最小齒側(cè)間隙允許值 minB0.175mm 2.2.5 主減速器雙曲面齒輪的強度計算 在完成主減速器齒輪的幾何計算之后，應(yīng)對其強度進行計算，以保證其有足夠 的強度和壽命以及安全可靠性地工作。在進行強度計算之前應(yīng)首先了解齒輪的破壞 形式及其影響因素。 1、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、齒面點蝕及剝落、齒面膠合、齒面磨損等。 24 它們的主要特點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度不足而引起的過載折斷。折斷多數(shù)從齒根開 始，因為齒根處齒輪的彎曲應(yīng)力最大。 疲勞折斷：在長時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 著載荷循環(huán)次數(shù)的增加，裂紋不斷擴大，最后導(dǎo)致輪齒部分地或整個地斷掉。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度所允許的范圍，而引起輪齒的一次 性突然折斷。此外，由于裝配的齒側(cè)間隙調(diào)節(jié)不當(dāng)、安裝剛度不足、安裝位置不對 等原因，使輪齒表面接觸區(qū)位置偏向一端，輪齒受到局部集中載荷時，往往會使一 端（經(jīng)常是大端）沿斜向產(chǎn)生齒端折斷。各種形式的過載折斷的斷面均為粗糙的新 斷面。 為了防止輪齒折斷，應(yīng)使其具有足夠的彎曲強度，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）齒面的點蝕及剝落 齒面的疲勞點蝕及剝落是齒輪的主要破壞形式之一，約占損壞報廢齒輪的 70% 以上。它主要由于表面接觸強度不足而引起的。 點蝕：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而發(fā)展成淺凹坑，形成這種凹坑或麻點的現(xiàn)象就稱為點蝕。 一般首先產(chǎn)生在幾個齒上。在齒輪繼續(xù)工作時，則擴大凹坑的尺寸及數(shù)目，甚至?xí)?逐漸使齒面成塊剝落，引起噪音和較大的動載荷。在最后階段輪齒迅速損壞或折斷。 減小齒面壓力和提高潤滑效果是提高抗點蝕的有效方法，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 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 25 度不夠。例如滲碳齒輪表面層太薄、心部硬度不夠等都會引起齒面剝落。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，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。輪齒的膠合強度是按齒面接觸點的臨界溫度而定，減 小膠合現(xiàn)象的方法是改善潤滑條件等。 （4）齒面磨損 這是輪齒齒面間相互滑動、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 速器及差速器齒輪在新車跑合期及長期使用中按規(guī)定里程更換規(guī)定的潤滑油并進行 清洗是防止不正常磨損的有效方法。 汽車驅(qū)動橋的齒輪，承受的是交變負(fù)荷，其主要損壞形式是疲勞。其表現(xiàn)是齒 根疲勞折斷和由表面點蝕引起的剝落。在要求使用壽命為 20 萬千米或以上時，其循 環(huán)次數(shù)均以超過材料的耐久疲勞次數(shù)。 2、實踐表明，主減速器齒輪的疲勞壽命主要與最大持續(xù)載荷（即平均計算轉(zhuǎn) 矩）有關(guān)，而與汽車預(yù)期壽命期間出現(xiàn)的峰值載荷關(guān)系不大。汽車驅(qū)動橋的最大輸 出轉(zhuǎn)矩 Tec 和最大附著轉(zhuǎn)矩 Tcs 并不是使用中的持續(xù)載荷，強度計算時只能用它來 驗算最大應(yīng)力，不能作為疲勞損壞的依據(jù)。 主減速器雙曲面齒輪的強度計算 （1） 單位齒長上的圓周力 在汽車主減速器齒輪的表面耐磨性，常常用其在輪齒上的假定單位壓力即單位 齒長圓周力來估算，即 Nmm (2.36)2bPp 式中：P作用在齒輪上的圓周力，按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩 Temax 和最大附著力矩 兩種載荷工況進行計算，N； rG2 從動齒輪的齒面寬，在此取 38.09mm. 2b 按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩計算時 26 Nmm 21 3max0bdiTpge （2.37） 式中： 發(fā)動機輸出的最大轉(zhuǎn)矩，在此取 300 ；maxeT N 變速器的傳動比在此取 4.3；gi 主動齒輪節(jié)圓直徑，在此取 59.43mm；1d 按式（2.36）得： Nmm 304.1505982p 在現(xiàn)代汽車的設(shè)計中，由于材質(zhì)及加工工藝等制造質(zhì)量的提高，單位齒長上的 圓周力有時提高許用數(shù)據(jù)的 20%25%。經(jīng)驗算以上數(shù)據(jù)在許用范圍內(nèi)。 （2）輪齒的彎曲強度計算 汽車主減速器錐齒輪的齒根彎曲應(yīng)力為 N/ （2.38） JmzbKTvs20 3122m 式中： 該齒輪的計算轉(zhuǎn)矩， Nm, Nm;T3ce8cfT 超載系數(shù)；在此取 1.0;0 尺寸系數(shù)，反映材料的不均勻性，與齒輪尺寸和熱處理有關(guān)，sK 當(dāng) 時， ，在此 0.8296.14.25ms47.325sK 載荷分配系數(shù)，當(dāng)兩個齒輪均用騎馬式支承型式時， 1.00mK 1.10 式式支承時取 1.101.25。支承剛度大時取最小值; 質(zhì)量系數(shù)，對于汽車驅(qū)動橋齒輪，當(dāng)齒輪接觸良好，周節(jié)及徑向vK 跳 動精度高時，可取 1.0; 計算齒輪的齒面寬 38.09mm;b 計算齒輪的齒數(shù) 8;z 端面模 7.5mm;m 計算彎曲應(yīng)力的綜合系數(shù)（或幾何系數(shù)） ，它綜合考慮了齒形系數(shù)、J 27 載荷作用點的位置、載荷在齒間的分布、有效齒面寬、應(yīng)力集中系數(shù)及慣性系數(shù)等 對彎曲應(yīng)力計算的影響。參照圖 2.10 取 =0.28J 圖 2.10 計算用彎曲綜合系數(shù) J 按 Nm 計算疲勞彎曲應(yīng)力8cfT 135 N/ 210 N/ 322104.091.74832m2 按 Nm 計算疲勞彎曲應(yīng)力ce 479 N/ 700 N/ 3 2.1097422m 所以主減速器齒輪滿足彎曲強度要求。 (3) 輪齒的表面接觸強度計算 錐齒輪的齒面接觸應(yīng)力為 N/ (2.39)bJKTdCvfmspj 301122 式中： 主動齒輪的計算轉(zhuǎn)矩；T 材料的彈性系數(shù)，對于鋼制齒輪副取 232.6 /mm;p 2 1N ， ， 見式(2.38)下的