（定稿）轻型商用车主减速器设计（全套下载）

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，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.主减速器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。而轴承的径向载荷则是上述齿轮的径向力，圆周力及轴向力这三者所引起的轴承径向支承反力的向量和。当主减速器的齿轮尺寸，支承形式和轴承位置已确定，则可计算出轴承的径向载荷。对于采用悬臂式的主动锥齿轮和从动锥齿轮的轴承载荷，如图.所示。图.主减速器轴承的布置尺寸主动齿轮轴承的选择初选,轴承，的径向载荷分别为已知.，.,所以由式.和.得轴承的径向力轴承的径向力轴承，的径向载荷分别为对于轴承，承受轴向载荷和径向载荷所以采用圆锥滚子轴承，所承受的当量动载荷.式中当量动载荷径向系数轴向系数此时.，.所以.根据公式.式中为温度系数，在此取.为载荷系数，在此取.ε寿命指数，取ε所以.假设汽车行驶十万公里大修，对于无轮边减速器的驱动桥来说，主减速器的主动锥齿轮轴承的计算转速为.式中轮胎的滚动半径为轴承计算转速汽车的平均行驶速度，对于载货汽车和公共汽车可取，在此取。所以有上式可得.所以轴承能工作的额定轴承寿命.式中轴承的计算转速，。由上式可得轴承的使用寿命代入公式.得.轴承选对于轴承，承受径向载荷和径向载荷所以采用圆锥滚子轴承，所承受的当量动载荷当量动载荷径向系数轴向系数.根据公式.得.轴承选从动齿轮轴承的选择初选,.从动齿轮轴向力.从动齿轮中点螺旋角，其值为.从动齿轮根锥角，其值为.。从动齿轮径向力从动轮齿宽中点处分度圆直径对于轴承,径向力.轴向力当量动载荷其中.此时所以.。根据公式.得.选取圆锥滚子轴承。对于轴承,径向力.轴向下，或润滑冷却不良油膜破坏形成金属齿表面的直接摩擦时，因高温高压而将金属粘结在起后又撕下来所造成的表面损坏现象和擦伤现象称为胶合。它多出现在齿顶附近，在与节锥齿线的垂直方向产生撕裂或擦伤痕迹。轮齿的胶合强度是按齿面接触点的临界温度而定，减小胶合现象的方法是改善润滑条件等。齿面磨损这是轮齿齿面间相互滑动研磨或划痕所造成的损坏现象。规定范围内的正常磨损是允许的。研磨磨损是由于齿轮传动中的剥落颗粒装配中带入的杂物，如未清除的型砂氧化皮等以及油中不洁物所造成的不正常磨损，应予避免。汽车主减速器及差速器齿轮在新车跑合期及长期使用中按规定里程更换规定的润滑油并进行清洗是防止不正常磨损的有效方法。汽车驱动桥的齿轮，承受的是交变负荷，其主要损坏形式是疲劳。其表现是齿根疲劳折断和由表面点蚀引起的剥落。在要求使用寿命为万千米或以上时，其循环次数均以超过材料的耐久疲劳次数。实践表明，主减速器齿轮的疲劳寿命主要与最大持续载荷即平均计算转矩有关，而与汽车预期寿命期间出现的峰值载荷关系不大。汽车驱动桥的最大输出转矩和最大附着转矩并不是使用中的持续载荷，强度计算时只能用它来验算最大应力，不能作为疲劳损坏的依据。主减速器双曲面齿轮的强度计算单位齿长上的圆周力在汽车主减速器齿轮的表面耐磨性，常常用其在轮齿上的假定单位压力即单位齿长圆周力来估算，即.式中作用在齿轮上的圆周力，按发动机最大转矩和最大附着力矩两种载荷工况进行计算，从动齿轮的齿面宽，在此取按发动机最大转矩计算时.式中发动机输出的最大转矩，在此取变速器的传动比在此取.主动齿轮节圆直径，在此取.按式.得在现代汽车的设计中，由于材质及加工工艺等制造质量的提高，单位齿长上的圆周力有时提高许用数据的。经验算以上数据在许用范围内。轮齿的弯曲强度计算汽车主减速器锥齿轮的齿根弯曲应力为.式中该齿轮的计算转矩，•,•超载系数在此取.尺寸系数，反映材料的不均匀性，与齿轮尺寸和热处理有关，当时在此.载荷分配系数，当两个齿轮均用骑马式支承型式时，式式支承时取。支承刚度大时取最小值质量系数，对于汽车驱动桥齿轮，当齿轮接触良好，周节及径向跳动精度高时，可取.计算齿轮的齿面宽.计算齿轮的齿数端面模.计算弯曲应力的综合系数或几何系数，它综合考虑了齿形系数载荷作用点的位置载荷在齿间的分布有效齿面宽应力集中系数及惯性系数等对弯曲应力计算的影响。参照图.取.图.计算用弯曲综合系数按•计算疲劳弯曲应力按•计算疲劳弯曲应力所以主减速器齿轮满足弯曲强度要求。轮齿的表面接触强度计算锥齿轮的齿面接触应力为.式中主动齿轮的计算转矩材料的弹性系数，对于钢制齿轮副取.见式.下的说明尺寸系数，它考虑了齿轮的尺寸对其淬透性的影响，在缺乏经验的情况下，可取.表面质量系数，决定于齿面最后加工的性质如铣齿，磨齿等，即表面粗糙度及表面覆盖层的性质如镀铜，磷化处理等。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这种。大齿轮齿顶角和齿根角为了得到良好的收缩齿,应按下述计算选择应采用采用双重收缩齿还是倾锥根母线收缩齿。用标准收缩齿公式来计算及.由.与.联立可得.式中,小齿轮和大齿轮的齿数大齿轮的最大分度圆直径,已算出为.大齿轮在齿面宽中点处的分度圆半径在节锥平面内大齿轮齿面宽中点锥距大齿轮齿面宽中点处的齿工作高大齿轮齿顶高系数取.大齿轮齿宽中点处的齿顶高大齿轮齿宽中点处的齿跟高大齿轮齿面宽中点处的螺旋角大齿轮的节锥角齿深系数取.从动齿轮齿面宽。所以计算标准收缩齿齿顶角与齿根角之和。由式.与.联立可得.刀盘名义半径,按表选取为.轮齿收缩系数当为正数时,为倾根锥母线收缩齿，应按倾根锥母线收缩齿重新计算及。按倾根锥母线收缩齿重新计算大齿轮齿顶角及齿跟角。由式.与.联立可得大齿轮齿顶高系数取.倾根锥母线收缩齿齿根角齿顶角之和大齿轮齿顶高大齿轮节锥距由式.，.得大齿轮齿跟高.大齿轮齿宽中点处齿跟高由式.得径向间隙大齿轮齿全高大齿轮齿工作高大齿轮的面锥角大齿轮的根锥角大齿轮外圆直径小齿轮面锥角小齿轮的根锥角小齿轮的齿顶高和齿根高齿顶高齿根高表.主减速器双曲面齿轮的几何尺寸参数表序号项目符号数值主动齿轮齿数从动齿轮齿数端面模数.主动齿轮齿面宽.从动齿轮齿面宽.主动齿轮节圆直径.从动齿轮节圆直径.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.从动齿轮齿顶角.从动齿轮齿根角.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.主减速器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。载时的总质量在此取该汽车的驱动桥数目在此取传动系上传动部分的传动效率，在此取.。根据以上参数可以由.得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，在此取，此数据参考同类车型轮胎对路面的附着系数，对于安装般轮胎的公路用汽车，可以取.对越野汽车取.对于安装专门的肪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.，则有其滚动半径为.，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.，则有其滚动半径为.。所以由式.得.主减速器基本参数的选择主从动锥齿轮齿数和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