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(定稿)CA1090汽车驱动桥主减速器设计及有限元分析(全套下载) (定稿)CA1090汽车驱动桥主减速器设计及有限元分析(全套下载)

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《(定稿)CA1090汽车驱动桥主减速器设计及有限元分析(全套下载)》修改意见稿

1、“.....差速器用来在两输出轴间分配转矩,并保证两输出轴有可能以不同的角速度转动。差速器主要有以下几种形式。对称式圆锥行星齿轮差速器普通的对称式圆锥行星齿轮差速器由差速器左右壳,个半轴齿轮,个行星齿轮少数汽车采用个行星齿轮,小型微型汽车多采用个行星齿轮,行星齿轮轴不少装个行星齿轮的差逮器采用十字轴结构,半轴齿轮及行星齿轮垫片等组成。由于其结构简单工作平稳制造方便用在公路汽车上也很可靠等优点,最广泛地用在轿车客车和各种公路用载货汽车上.有些越野汽车也采用了这种结构,但用到越野汽车上需要采取防滑措施。例如加进摩擦元件以增大其内摩擦,提高其锁紧系数或加装可操纵的能强制锁住差速器的装置差速锁等。由于整速器壳是装在主减速器从动齿轮上,故在确定主减速界从动齿轮尺寸时,应考虑差速器的安装。差速器壳的轮廓尺寸也受到从动齿轮及主动齿轮导向轴承支座的限制。强制锁止式防滑差速器强制锁止式防滑差速器就是在普通的圆锥齿轮差速器上加装差速锁,必要时将差速器锁住......”

2、“.....当汽车驶入较好的路面时,差速器的锁止机构应即时松开,否则将产生与无差速器时样的问题,例如使转弯困难轮胎加速磨损使传动系零件过载和消耗过多的功率等。自锁式差速器为了充分利用汽车的牵引力,保证转矩在驱动车轮间的不等分配以提高抗滑能力,并避免上述强制锁止式差速器的缺点,创造了各种类型的自锁式差速器。用以评价自锁式差速器性能的主要参数,是它的锁紧系数。为了提高汽车的通过性,似乎是锁紧系数愈大愈好,但是过大的锁紧系数如前所述,不但对汽车转向操纵的轻便灵活性行驶的稳定性传动系的载荷轮胎磨损和燃料消耗等,有不同程度的不良影响,而且无助于进步提高驱动车轮抗滑能力。因此设计高通过性汽车差速器时,应正确选择锁紧系数值。因为本车属于轻型载货汽车,主要在较好的路面上行驶,所以采用成本低廉结构简单的对称式圆锥行星齿轮差速器。.对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理图.差速器差速原理如图.所示,对称式锥齿轮差速器是种行星齿轮机构。差速器壳与行星齿轮轴连成体,形成行星架......”

3、“.....固为主动件,设其角速度为半轴齿轮和为从动件,其角速度为和。两点分别为行星齿轮与半轴齿轮和的啮合点。行星齿轮的中心点为,三点到差速器旋转轴线的距离均为。当行星齿轮只是随同行星架绕差速器旋转轴线公转时,显然,处在同半径上的三点的圆周速度都相等,其值为。于是,即差速器不起差速作用,而半轴角速度等于差速器壳的角速度。当行星齿轮除公转外,还绕本身的轴以角速度自转时图.,啮合点的圆周速度为,啮合点的圆周速度为。于是即.若角速度以每分钟转数表示,则.式.为两半轴齿轮直径相等的对称式圆锥齿应力的综合系数或称几何系数。它综合考虑了啮合齿面的相对曲率半径载荷作用的位置轮齿间的载荷分配系数有效尺宽及惯性系数的因素的影响,按图.选取.。图.接触计算用综合系数按计算按计算时为。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......”

4、“.....也不能代替润滑。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。.轴承的选择计算转矩的确定锥齿轮在工作过程中,相互啮合的齿面上作用有法向力。该法向力可分解为沿齿轮切向方向的圆周力沿齿轮轴线方向的轴向力及垂直于齿轮轴线的径向力。为计算作用在齿轮的圆周力,首先需要确定计算转矩。汽车在行驶过程中,由于变速器挡位的改变,且发动机也不全处于最大转矩状态,故主减速器齿轮的工作转矩处于经常变化中。实践表明,轴承的主要损坏形式为疲劳损伤,所以应按输入的当量转矩进行计算。作用在主减速器主动锥齿轮上的当量转矩可按下式计算.式中发动机最大转矩,在此取•,变速器在各挡的使用率,可参考表.选取,变速器各挡的传动比,分别为.,.,.,.,.,变速器在各挡时的发动机的利用率......”

5、“.....式中作用在该齿轮上的转矩,作用在主减速器主动锥齿轮上的当量转矩。该齿轮的齿面宽中点处的分度圆直径。按.计算主减速器主动锥齿轮齿宽中点处的圆周力.双曲面齿轮所受的轴向力和径向力图.主动锥齿轮齿面的受力图如图.,主动锥齿轮螺旋方向为左旋,从锥顶看旋转方向为逆时针,为作用在节锥面上的齿面宽中点处的法向力,在点处的螺旋方向的法平面内,分解成两个相互垂直的力和,垂直于且位于所在的平面,位于以为切线的节锥切平面内。在此平面内又可分为沿切线方向的圆周力和沿节圆母线方向的力。与之间的夹角为螺旋角,与之间的夹角为法向压力角,这样就有.于是,作用在主动锥齿轮齿面上的轴向力和径向力分别为由式.可计算.由式.可计算轴承载荷的计算及轴承的选择轴承的轴向载荷就是上述的齿轮的轴向力。但如果采用圆锥滚子轴承作支承时,还应考虑径向力所应起的派生轴向力的影响。主动齿轮节锥角.从动齿轮节锥角.节锥距偏移距主动齿轮中点螺旋角.从动齿轮中点螺旋角.平均螺旋角.刀盘名义半径......”

6、“.....主动齿轮齿根角.主动齿轮齿顶高.从动齿轮齿顶高.主动齿轮齿根高.从动齿轮齿根高.螺旋角径向间隙.从动齿轮的齿工作高.主动齿轮的面锥角.从动齿轮的面锥角.主动齿轮的根锥角.从动齿轮的根锥角.最小齿侧间隙允许值.双曲面齿轮的强度计算在完成主减速器齿轮的几何计算之后,应对其强度进行计算,以保证其有足够的强度和寿命以及安全可靠性地工作。在进行强度计算之前应首先了解齿轮的破坏形式及其影响因素。.齿轮的损坏形式及寿命齿轮的损坏形式常见的有轮齿折断齿面点蚀及剥落齿面胶合齿面磨损等。它们的主要特点及影响因素分述如下轮齿折断主要分为疲劳折断及由于弯曲强度不足而引起的过载折断。折断多数从齿根开始,因为齿根处齿轮的弯曲应力最大。疲劳折断在长时间较大的交变载荷作用下,齿轮根部经受交变的弯曲应力。如果最高应力点的应力超过材料的耐久极限,则首先在齿根处产生初始的裂纹。随着载荷循环次数的增加,裂纹不断扩大,最后导致轮齿部分地或整个地断掉。在开始出现裂纹处和突然断掉前存在裂纹处......”

7、“.....形成了个光亮的端面区域,这是疲劳折断的特征,其余断面由于是突然形成的故为粗糙的新断面。过载折断由于设计不当或齿轮的材料及热处理不符合要求,或由于偶然性的峰值载荷的冲击,使载荷超过了齿轮弯曲强度所允许的范围,而引起轮齿的次性突然折断。此外,由于装配的齿侧间隙调节不当安装刚度不足安装位置不对等原因,使轮齿表面接触区位置偏向端,轮齿受到局部集中载荷时,往往会使端经常是大端沿斜向产生齿端折断。各种形式的过载折断的断面均为粗糙的新断面。为了防止轮齿折断,应使其具有足够的弯曲强度,并选择适当的模数压力角齿高及切向修正量良好的齿轮材料及保证热处理质量等。齿根圆角尽可能加大,根部及齿面要光洁。齿面的点蚀及剥落齿面的疲劳点蚀及剥落是齿轮的主要破坏形式之,约占损坏报废齿轮的以上。它主要由于表面接触强度不足而引起的。点蚀是轮齿表面多次高压接触而引起的表面疲劳的结果。由于接触区产生很大的表面接触应力,常常在节点附近,特别在小齿轮节圆以下的齿根区域内开始......”

8、“.....形成这种凹坑或麻点的现象就称为点蚀。般首先产生在几个齿上。在齿轮继续工作时,则扩大凹坑的尺寸及数目,甚至会逐渐使齿面成块剥落,引起噪音和较大的动载荷。在最后阶段轮齿迅速损坏或折断。减小齿面压力和提高润滑效果是提高抗点蚀的有效方法,为此可增大节圆直径及增大螺旋角,使齿面的曲率半径增大,减小其接触应力。在允许的范围内适当加大齿面宽也是种办法。齿面剥落发生在渗碳等表面淬硬的齿面上,形成沿齿面宽方向分布的较点蚀更深的凹坑。凹坑壁从齿表面陡直地陷下。造成齿面剥落的主要原因是表面层强度不够。例如渗碳齿轮表面层太薄心部硬度不够等都会引起齿面剥落。当渗碳齿轮热处理不当使渗碳层中含碳浓度的梯度太陡时,则部分渗碳层齿面形成的硬皮也将从齿轮心部剥落下来。齿面胶合在高压和高速滑摩引起的局部高温的共同作用下,或润滑冷却不良油膜破坏形成金属齿表面的直接摩擦时,因高.式中汽车满载时个驱动桥给水平地面的最大负荷,在此取,此数据此参考解放型载货汽车轮胎对路面的附着系数......”

9、“.....取.对越野汽车取.对于安装专门的放滑宽轮胎的高级轿车取.在此取.车轮的滚动半径,在此选用轮胎型号为.,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,取.,由于没有轮边减速器取.。所以由公式.得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,在此取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,对于载货汽车可取在此取.汽车正常行驶时的平均爬坡能力系数,对于载货汽车可取在此取.汽车的性能系数在此取,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,取.,由于没有轮边减速器取.该汽车的驱动桥数目在此取车轮的滚动半径,在此选用轮胎型号为.,滚动半径为.。所以由式......”

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CAD-半轴齿轮.dwg CAD-半轴齿轮.dwg (CAD图纸)

CAD-差速器右半壳.dwg CAD-差速器右半壳.dwg (CAD图纸)

CAD-差速器左半壳.dwg CAD-差速器左半壳.dwg (CAD图纸)

CAD-从动锥齿轮.dwg CAD-从动锥齿轮.dwg (CAD图纸)

CAD-十字轴.dwg CAD-十字轴.dwg (CAD图纸)

CAD-行星齿轮.dwg CAD-行星齿轮.dwg (CAD图纸)

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