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双曲面从动锥齿轮.dwg
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对于其他汽车来说,为了得到足够的功率储备而使最高车速稍有下降,般选择比上式求得的大,即按下式选择.式中车辆的滚动半径,.分动器或加力器的高档传动比变速器最高档传动比轮边减速器的传动比。
.根据所选定的主减速比值,就可基本上确定主减速器的减速型式单级双级等以及是否需要轮边减速器,并使之与汽车总布置所要求的离地间隙相适应。
把.,代入计算出根据表.选择汽车驱动桥离地间隙根据表.汽车驱动桥最小离地间隙为。
表.汽车驱动桥离地间隙车型离地间隙轿车微型小型中级高级载货汽车微型轻型中型重型超重型越野汽车微型轻型中型重型客车小型中型大型主减速器齿轮计算载荷的确定通常是将发动机最大转矩配以传动系最低档传动比时和驱动车轮打滑时这两种情况下用于主减速器从动齿轮上的转矩,的较小者,作为载货汽车和越野汽车在强度计算中用以盐酸主减速器从动齿轮最大应力的计算载荷。
按发动机最大转矩和最低挡传动比确定从动锥齿轮的计算转矩从动锥齿轮计算转矩.式中计算转矩,发动机最大转矩计算驱动桥数,由发动机到所计算的主减速器从动齿轮之间的传动系最低档传动比.上述传动部分的效率,取.超载系数,对于般载货汽车矿用汽车和越野汽车以及液力传动的各类汽车取代入式,有当计算主减速器主动齿轮时,应将式除以该对齿轮的减速比及传动效率,即主动锥齿轮计算转矩,.按驱动轮打滑转矩确定从动锥齿轮的计算转矩.式中汽车满载时个驱动桥给水平地面的最大负荷,后桥所承载.的负荷轮胎对地面的附着系数,对于安装般轮胎的公路用车,取.对于越野汽车取.对于安装有专门的防滑宽轮胎的高级轿车,计算时可取.车轮的滚动半径,在此选用轮胎型号为.,则车论的滚动半径为.,分别为所计算的主减速器从动锥齿轮到驱动车轮之间的传动效率和传动比,例如轮边减速器,取.所以.以上计算的转矩是最大转矩而不是正常持续转矩,不能作为疲劳损坏的依据。
汽车的类型很多,行驶工况又非常复杂,轿车般在高速轻载条件下工作,而矿用汽车和越野汽车则常在高负荷低车速条件下工作,没有简单的公式可算出汽车的正常持续使用转矩。
但对于公路车辆来说,使用条件较非公路车辆稳定,其正常持续转矩是根据所谓平均比牵引力的值来确定的。
按汽车日常行驶平均转矩确定从动锥齿轮的计算转矩对于公路车辆来说,使用条件较非公路车辆稳定,其正常持续的转矩根据所谓的平均牵引力的值来确定.式中汽车满载时的总重量,.所牵引的挂车满载时总重量,.,但仅用于牵引车的计算道路滚动阻力系数,计算时轿车取载货汽车可取越野汽车取在此取.汽车正常行驶时的平均爬坡能力系数,对于载货汽车和公共汽车可取在此取.汽车的性能系数,当时,取,在此取主减速器主动齿轮到车轮之间的效率,取.主减速器从动齿轮到车轮之间的传动比驱动桥数。
在此取为所以.主减速器齿轮基本参数的选择主减速器锥齿轮的主要参数有主从动齿轮的齿数和从动锥齿轮大端分度圆直径端面模数主从动锥齿轮齿面宽和中点螺旋角法向压力角等。
齿数的选择选择主从动锥齿轮齿数时应考虑如下因素为了磨合均匀之间应避免有公约数。
为了得到理想的齿面重合度和高的轮齿弯曲强度,主从动齿轮齿数和应不小于。
为了啮合平稳,噪声小和具有高的疲劳强度对于卡车般不小于。
主传动比较大时,尽量取得小些,以便得到满意的离地间隙。
对于不同的主传动比,和应有适宜的搭配。
对于双曲面齿轮贯通式主减速器来说,通常主动齿轮的最小齿数为.根据以上要求,这里取能够满足条件。
节圆直径的选择可根据从动锥齿轮的计算转矩并取两者中较小的个为计算依据,按经验公式选出。
可根据经验公式初选,即.式中直径系数,般取从动锥齿轮的计算转矩为和中的较小者。
所以.。
初选。
齿轮端面模数的选择初选后,按.参考机械设计手册选取,则根据来校核选取的是否合适,其中此处,,因此满足校核条件。
齿面宽的选择双曲面齿轮的从动齿轮齿面宽推荐为主动齿轮齿面宽般为,取。
双曲面齿轮的偏移距轿车,轻型客车和轻型载货汽车主减速器的值,不应超过从动齿轮的节锥距的接近于从动齿轮节圆直径的而载货汽车,越野汽车和公共汽车等重负荷传动,则不应超过从动齿轮节锥距的的或取值为的,且般不超过。
传动比越大则也应越大,大传动比的双曲面齿轮传动,偏移距可达从动齿轮节圆直径的。
但当大于的时,应检查是否存在根切。
.。
综上所述,初步取为.。
图.双曲面齿轮的偏移距和偏移方向主动齿轮左旋,从动齿轮右旋下偏移主动齿轮右旋,从动齿轮左旋上偏移双曲面齿轮的偏移方向它是这样规定的,如图.所示,由从动齿轮的锥顶向其齿面看去并使主动齿轮处于右侧,这时如果主动齿轮在从动齿轮中心线上方时,则为上偏移,在下方时则为下偏移。
双曲面齿轮的偏移方向与其齿轮的螺旋方向间有定的关系下偏移时主动齿轮的螺旋方向为左旋,从动齿轮为右旋上偏移是主动齿轮为右旋,从动齿轮为左旋。
双曲面齿轮的螺旋方向分为“左旋”与“右旋”两种。
如图.所示,对着齿面看去,如果齿轮的弯曲方向从其小端至大端为顺时针走向时,则称为右旋齿,反时针时则称为左旋齿。
主从动齿轮的螺旋方向是不同的。
螺旋锥齿轮与双曲面齿轮在传动时所产生的轴向力,其方向决定于齿轮的螺旋方向和旋转方向。
判断齿轮的旋转方向是顺时针还是逆时针时,要向齿轮的背面看去。
而判断轴向力的方向时,可以用手势法则,左旋齿轮的轴向力的方向用左手法则判断右旋齿轮的轴向力的方向用右手法则判断。
判断时伸直拇指大的指向为轴向力的方向,而其他手指握起来后的旋向就是齿轮旋转的方向。
图.双曲面齿轮的螺旋方向及轴向推力螺旋角的选择螺旋角是在节锥表面的展开图上定义的。
如图.所示,节锥齿线节锥表面与齿廓表面的交线上任点处的螺旋角,是该点处的切线和节锥定点与该点的连线之间的夹角。
螺旋锥齿轮与双曲面齿轮的螺旋角沿节锥齿线是变化的,齿面宽中点处的螺旋角称为齿轮的重点螺旋角或名义螺旋角。
图.螺旋角在节锥表面的展开图上双曲面齿轮传动由于有了偏移距而使主从动齿轮的名义螺旋角不等,且主动齿轮的大,而从动齿轮小。
选择齿轮的螺旋角时,应考虑到它对齿面或纵向重叠系数如图.所示轮齿强度和轴向力的大小有影响。
螺旋角应足够大以使≮.。
因此愈大则传动就愈平稳噪声就越低。
螺旋角过大时会引起轴向力也过大,因此应有个适当的范围。
图.齿面重叠系数当时“格里森”制推荐用下式,近似的预选主动齿轮螺旋角的名义值.式中主动锥齿轮名义中点螺旋角的预选值主从动齿轮齿数从动齿轮的节圆直径,双曲面齿轮的偏移距,代入,.预选后尚需要用刀号来加以校正。
首先要求出近似刀号.式中主从动齿轮的齿根角,以“分”表示。
式中齿根高,.,.求出按近似刀号选取与其最接近的标准刀号计有.,.,.,,然后按选定的标准代号反算螺旋角算出看图.选择最后选用的与之差不得超过。
符合要求。
齿轮法向压力角的选择对于双曲面齿轮,由于其主动齿轮轮齿两侧的法向压力角不等,因此应按平均压力角考虑,载货汽车选用ˊ的平均压力角,轿车选用的平均压力角,当时,其平均压力角均选用ˊ。
铣刀盘名义直径的选择刀盘的名义直径是指通过被切齿轮齿间重点的假想同心圆的直径。
为了减少刀盘规格,刀盘名义直径已标准化,并规定每种名义直径的刀盘可加工定尺寸范围的“格里森”制螺旋锥齿轮与双曲面齿轮。
可用下式来初步估算刀盘的名义直径.式中系数,为使为标准值,可在范围内选取分别从动齿轮的节锥距和中点锥距,从动齿轮螺旋角代入按上式初步估算值选出其最接近的刀盘名义半径的标准值,或按从动齿轮节圆直径直接选取刀盘名义直径。
选出刀盘半径为.。
双级主减速器圆柱齿轮副中心距及齿宽可按以下两式分别预选式中该圆柱齿轮副主动齿轮的计算转矩,•。
代入,取为。
取为。
.主减速器的几何尺寸计算表.给出了圆弧双曲面齿轮的几何尺寸计算,这里提出来三种轮齿形状,即双重收缩齿标准收缩齿和倾根锥母线收缩齿如图.。
标准收缩齿和双重收缩齿各有其优缺点,采用哪种收缩齿应按具体情况而定。
双重收缩齿的优点在于能提高小齿轮粗切工序的效率。
双重收缩齿的轮齿参数,其大小齿轮根锥角的选定是考虑到用把使用上最大的刀顶距的粗切刀,切出沿齿面宽方向正确的齿厚收缩来。
当大齿轮直径大于刀盘半径时采用这种方法是最好的,不是这种情况而要采用双重收缩齿,齿高的急剧收缩将使小端的齿轮又短又粗。
标准收缩齿在齿高方向的收缩好,但可能使齿厚收缩过多,结果造成小齿轮粗切刀的刀顶距太小。
这种情况可用倾锥根母线收缩齿的方法或仔细选用刀盘半径加以改善,即当双重收缩齿会使齿高方向收缩过多,而标准收缩齿会使齿厚收缩过多时,可采用倾锥根母线收缩齿作为两者之间的折中。
标准收缩齿和双重收缩齿图.双曲面齿轮轮齿形状表.当时,为时,为。
由于新齿轮接触和润滑不良,为了防止在运行初期产生胶合咬死或擦伤,防止早期的磨损,圆锥齿轮的传动副或仅仅大齿轮在热处理及经加工如磨齿或配对研磨后均予与厚度的磷化处理或镀铜镀锡。
这种表面镀层不应用于补偿零件的公差尺寸,也不能替代润滑。
对齿面进行喷丸处理有可能提高寿命达。
对于滑动速度高的齿轮,为了提高其耐磨性,可以进行渗硫处理。
渗硫处理时温度低,故不引起齿轮变形。
渗硫后摩擦系数可以显著降低,故即使润滑条件较差,也会防止齿轮咬死胶合和擦伤等现象产生。
.主减速器的润滑主减速器及差速器的齿轮轴承以及其他摩擦表面均需润滑,其中尤其应注意主减速器主动锥齿轮的前轴承的润滑,因为其润滑不能靠润滑油的飞溅来实现。
为此,通常是在从动齿轮的前端靠近主动齿轮处的主减速壳的内壁上设专门的集油槽,将飞溅到壳体内壁上的部分润滑油收集起来再经过近油孔引至前轴承圆锥滚子的小端处,由于圆锥滚子在旋转时的泵油作用,使润滑油由圆锥滚子的下端通向大端,并经前轴承前端的回油孔流回驱动桥壳中间的油盆中,使润滑油得到循环。
这样不但可使轴承得到良好的润滑散热和清洗,而且可以保护前端的油封不被损坏。
.本章小结本章认真分析了各种主减速器的型式,根据要求分析选定双级主减速器,并根据参数确定了主减速器计算载荷选择了合适的主减速比,确定齿轮型式,并根据有关的机械设计机械制造的标准对齿轮参数进行合理的选择,最后对双曲面齿轮的相关几何尺寸参数进行详细就算,并且对主动从动齿轮进行强度校核。
还有对轴承的计算和强度校核。
最后对主减速器齿轮的材料及热处理,主减速器的润滑给以说明。
第章贯通桥差速器设计根据汽车型式运动学的要求和实际的车轮道路以及它们之间的相互关系标明汽车在行驶过程中左,右车轮在同时间内所滚过的路程往
