九噸級驅(qū)動(dòng)橋主減速器設(shè)計(jì)【含2張CAD圖紙優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)】

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I 九噸級驅(qū)動(dòng)橋主減速器設(shè)計(jì) 摘要 ：主減速器、差速器、半軸和橋殼是驅(qū)動(dòng)橋內(nèi)部組成最重要的四個(gè)部分，我們都知道，驅(qū)動(dòng)橋其最重要也是其最基礎(chǔ)的功能，是為了能夠增大從傳動(dòng)軸或變速器兩方面所傳來的轉(zhuǎn)矩，然后再把轉(zhuǎn)矩分配給所需的驅(qū)動(dòng)車輪使用，讓驅(qū)動(dòng)車輪具有我們想要的那種差速功能；此外，其還要具有能經(jīng)受各種力或者力矩的能力。 作為汽車最重要的組成部分，驅(qū)動(dòng)橋的好與不好將會(huì)直接影響我們設(shè)計(jì)汽車的整體性能，而對于大型載貨汽車來說，其就會(huì)顯得更加重要。為了能達(dá)到汽車在重載的高效率和高效益，我們要為汽車安裝一個(gè)具有高效率 的驅(qū)動(dòng)橋。而我們還應(yīng)考慮其地的一些問題，比如其最小離地間隙，所以我們設(shè)計(jì)時(shí)的齒輪要小些。判斷各種原因后，本次設(shè)計(jì)我決定選用一款雙級主減速器，參照我們傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法來進(jìn)行。本設(shè)計(jì)我的首要目標(biāo)，就是確定的設(shè)計(jì)部件的結(jié)構(gòu)和參數(shù)；我又參考了其他主減速器結(jié)構(gòu)，給出了本次總體設(shè)計(jì)方案；最后，我還為主、從動(dòng)錐齒輪也進(jìn)行了使用壽命的校核工作。本次設(shè)計(jì)決定選用圓弧錐齒輪來作為汽車的主減速器。 關(guān)鍵字 ：圓弧錐齒輪；主減速器；驅(qū)動(dòng)橋；貨車 of of is of is to or by to to in on or a As of a on it is a to be an be of be so a to of o to at of as of 充值購買 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 目 錄 摘要 ...................................................................................................................................................................................................................................................目錄 ................................................................................................................... 緒論 ...................................................................................................驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)分析 .......................................................................................... 主減速器設(shè)計(jì) ...............................................................................................主減速器概述 ......................................................................................................主減速器齒輪的支承方式 ..................................................................................主減速器軸承預(yù)緊 ..............................................................................................錐齒輪嚙合的調(diào)整 ..............................................................................................潤滑 ......................................................................................................................主減速器的結(jié)構(gòu)形式 .......................................................................................... 主減速器的齒輪類型 ....................................................................................... 主減速比的確定 ............................................................................................. 主、從動(dòng)錐齒輪支承型式 .............................................................................. 主減速器參數(shù)的選擇與計(jì)算 .......................................................... 主減速器齒輪載荷的 計(jì)算 ....................................................................... 主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇 ............................................................... 主減速器圓弧錐 齒輪尺寸計(jì)算 ................................................................. 主減速器圓弧錐齒輪強(qiáng)度計(jì)算 ............................................................... 主減速器齒輪材料及其熱處理 ..................................................................... 主減速器軸承的計(jì)算 .............................................................................. 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 ............................................................................................. 結(jié)論 ...............................................................................................................考文獻(xiàn) ..............................................................................................................謝 ....................................................................................................................錄 ............................................................................................................................. 1 1 緒論 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)的方案與分析 本次設(shè)計(jì)課題是一款 9 噸級的主減速器，這樣一個(gè)級別的驅(qū)動(dòng)橋，通常運(yùn)用的是非獨(dú)立懸架，這種結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)橋的橋殼往往是支撐在一根空心梁，而空心梁有架在兩車輪上，主減速器就裝在這根空心梁里面，設(shè)計(jì)成這樣的驅(qū)動(dòng)橋，驅(qū)動(dòng)車輪就屬于是簧下質(zhì)量了。 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)有三種類型 【 1】 ： 1)中央型單級橋 這種驅(qū)動(dòng)橋在驅(qū)動(dòng)橋的類別中是最基本的。往往在主傳動(dòng)比 ? 7 的情況采用此類驅(qū)動(dòng)橋。 2)中央型雙級橋 在我國這種類型的驅(qū)動(dòng)橋一共有 2種類型：一種是伊頓式，在設(shè)計(jì)的初期，其中就預(yù)留好了固定的空間，在里面能裝入一個(gè)齒輪結(jié)構(gòu)，而放入這個(gè)結(jié)構(gòu)后，原來的單級就會(huì)變成雙級，而恰好錐齒輪的直徑又是不會(huì)改變的；另一種就是洛克威爾式，它在需要增大其牽引力的時(shí)候，就需要去改變第一級的齒輪，完了再裝進(jìn)第二級齒輪，這樣就變成了我們所要求的那種雙級驅(qū)動(dòng)橋，而往往這樣的橋殼還會(huì)是通用的，而主減速器就不是了。 作為一種衍生出來的型號(hào)，它是很難再變形的，因此它的運(yùn)用受到了很大的限制；所以，相比較而言，這樣的雙級驅(qū)動(dòng)橋，通常 我們都不會(huì)把它作為基本型的驅(qū)動(dòng)橋來謀求發(fā)展，而我們往往會(huì)把它作為一種特殊演變出來的驅(qū)動(dòng)橋來使用。 3)中央單級和輪邊減速驅(qū)動(dòng)橋。目前此類減速橋我們把它都分為 2 種：一種是錐行星式；一種是柱行星式。 ①錐行星式。 其通常是一種輪邊形式的減速器，而且它的減速比也會(huì)是一個(gè)定值 2 ，它經(jīng)常和單級橋組成一種配套的產(chǎn)品系列。這種橋和中央雙級減速橋的分別就是：它減小了半軸傳遞出來的轉(zhuǎn)矩，再把提高的轉(zhuǎn)矩嫁加到兩端上。這種設(shè)計(jì)類型通常都是用在軍用車上。 ②柱行星式。 柱行星齒輪形 式的減速器，一般它的速比也是在 之 間。只是因?yàn)樗妮嗊吽俦容^大，所以，其減速器的速比大多都是 3? ，因此大錐齒輪就能夠取一個(gè)較小一點(diǎn)的直徑，來保證我們的重汽所需要的大多的離地問隙。但 2 是它的缺點(diǎn)是要比其他類型的質(zhì)量都大，花費(fèi)的錢也相對要多一點(diǎn)，而且在其內(nèi)部還會(huì)有其他別的傳動(dòng)方式，如果是要長時(shí)間的駕駛，則就會(huì)引起我們的車輛過熱；所以，它相比其他一般的中央單級減速器要更差一點(diǎn)。 單級橋系列的優(yōu)點(diǎn)就是其發(fā)展開拓了較大的市 場前景。從產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方面來看，通常它的主減速比在 ，取 = 齒輪參數(shù)的選擇 （ 1）節(jié)圓直徑 根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩 選出： 32 2 ? 7 2 2 1 （ 2 式中：2 直徑系數(shù)，取23= ； 取jT，項(xiàng) 。 計(jì)算得， 2d = 初取 2d 250。 （ 2）模數(shù) 的計(jì)算 在 2d 選 好以 后， 用 式 子 22 / 來計(jì)算出它的 模數(shù)， 再用 公 式 來 校核 一下： 3t T?? （ 3）齒寬 的擇用 其 齒面寬度為 ： 3 8 m m=0 5=F ，可初取 40 。 （ 4）錐齒輪 的旋轉(zhuǎn)狀況 通常 情況下 ，一個(gè)為右 旋 逆時(shí)針 ，另一個(gè)與其相反，這樣就會(huì) 使 得兩個(gè) 齒輪 產(chǎn)生的 軸向力 呈現(xiàn)有一種相互背離 的 關(guān)系 。 （ 5）螺旋角 地 選擇 螺旋角 在選取是，我們 應(yīng) 該使之相當(dāng) 大 ，這樣更容易 使?因 為 大 其 傳動(dòng) 的平穩(wěn)性就會(huì)越好而且還能夠降低其旋轉(zhuǎn)是產(chǎn)生 8 的 噪 音 。 但是，如果選取的 螺旋角 太 大 ，也 會(huì)引起軸 的 力 變大 ， 所以我們需要 有一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶?這時(shí)我們 一般 會(huì)選用 螺旋角 為 ?35 。 （ 6）壓力角 普通車為 ?20 ，重載汽車為 ? 圓弧錐齒輪尺寸的計(jì)算 在汽車齒輪參數(shù)已經(jīng)確定后，我們就可以按照表 2計(jì)算我們所需要的基本尺寸了。 表 2圓弧錐齒輪計(jì)算用表 序號(hào) 項(xiàng) 目 計(jì) 算 公 式 計(jì) 算 結(jié) 果 1 主動(dòng)齒輪齒數(shù) 1z 13 2 從動(dòng)齒輪齒數(shù) 2z 25 3 模數(shù) m 10 ㎜ 4 齒面寬 b =40 ㎜ 4 ㎜ 5 工作齒高 ? ?7 ㎜ 6 全齒高 ? h = 7 法向壓力角 ? ? =8 軸交角 ? ? =90° 9 節(jié)圓直徑 d =m z ?1 2d =250 ㎜ 10 節(jié)錐角 ?1?2? =90°- 1? 1? =2? =11 節(jié)錐距 11d =22d 12 周節(jié) t=m t= 13 齒頂高 21 ? 2 14 齒根高 15 徑向間隙 c= c= 9 序號(hào) 項(xiàng) 目 計(jì) 算 公 式 計(jì) 算 結(jié) 果 16 齒根角 0?1f?=2f? =17 面錐角 211 ?? ?? ； 122 ?? ?? 1a?=2a? =18 根錐角 1f? = 11 f?? ? 2f? = 22 f?? ? 1f? =2f? =19 齒頂圓直徑 1111 c aa ? 2 221 1 2 20 節(jié)錐頂點(diǎn)止齒輪外緣距離 1121 s ak ? 212 22 2 21 理論弧齒厚 21 ? k?2 1s =s =2 齒側(cè)間隙 B=3 螺旋角 ? ? =35° 強(qiáng)度的計(jì)算 在要計(jì)算強(qiáng)度之前，我們要先清楚地了解一下齒輪它被破壞的各種形式。 （ 1） 齒輪壽命 齒輪有多種多樣的損壞形式，而我們經(jīng)常見到的大概有以下幾種 —— 折斷、點(diǎn)蝕、剝落、膠合還有磨損。它們的特點(diǎn)和影響因素大致如下： 1）輪齒折斷 這種損壞方式可以分為疲勞折斷和過載折斷。 ① 疲勞折斷：我們要用的齒輪，如果它長時(shí)間的作用在大的而且不時(shí)變換的載荷下是，它的根部就必然會(huì)經(jīng)受各種大的應(yīng)力及力矩。若它承受的最高應(yīng)力超出了我們選擇的材料能夠耐久的最高極限，則其就會(huì)在其齒根處會(huì)產(chǎn)生些許的 10 裂紋。而隨著載荷來回作用次數(shù)的增加，小裂紋就會(huì)變成大裂紋，最終將會(huì)導(dǎo)致輪齒斷裂。 ② 過載折斷：有時(shí)會(huì)因?yàn)槲覀兊脑O(shè)計(jì)不當(dāng)或者材料的熱處理不符我們設(shè)計(jì)的要求，還有就是因?yàn)橥蝗婚g的產(chǎn)生大載荷沖擊，使得其承受能力超出了齒輪彎曲強(qiáng)度所許可的最大范圍，從而引發(fā)了輪齒的突然 性折斷，這種現(xiàn)象就是過載折斷。因?yàn)樵谖覀児と搜b配過程中有諸多因素，在運(yùn)作中會(huì)出現(xiàn)一端沿斜向齒端的折斷現(xiàn)象。 2）輪齒被破壞的情況 點(diǎn)蝕和剝落是齒輪齒面破壞主要形式之一 【 13】 ，大約占了他們報(bào)廢率的七成以上。 ① 點(diǎn)蝕：這種損壞情況，是由于其兩個(gè)輪齒的兩個(gè)表面經(jīng)過了多次高壓碰撞后，所引發(fā)的表面被極大損壞的后果。因?yàn)樵趦蓚€(gè)齒輪的接觸區(qū)域會(huì)產(chǎn)上非常大大的表面接觸應(yīng)力，所以在齒輪節(jié)點(diǎn)的附近，特別的是在那些小齒輪節(jié)圓下的齒根區(qū)域會(huì)首先開始出現(xiàn)此類現(xiàn)象，直至它成形為一個(gè)淺 的凹坑，而成為這種凹坑的現(xiàn)象我們就稱之為點(diǎn)蝕。而減小齒輪齒面的壓力是可以能降低點(diǎn)蝕形成率的，還有就是增大齒輪的直徑和增大其螺旋角，這樣齒面的曲率半徑就會(huì)隨之增大，從而就會(huì)導(dǎo)致其接觸應(yīng)力減小。我們在設(shè)計(jì)師適當(dāng)增加齒寬也是一種非常有效的方法。 ② 齒面的剝落：形成齒面剝落的主要原因是因?yàn)槠浔砻娴目箾_擊強(qiáng)度太小。例如齒輪的滲碳層沒有達(dá)到標(biāo)注厚度和在其心部的硬度也沒有達(dá)到要求，這些都是會(huì)引發(fā)這種現(xiàn)象的。 3）齒面相互膠合的狀況 在高溫的作用下，導(dǎo)致齒輪的兩個(gè)齒相互產(chǎn)生摩擦，在加上受多 重因素的共同作用后，兩個(gè)金屬齒輪就會(huì)粘連在一起，而其分開后撕下來，而造成的在其表面上的損壞現(xiàn)象，我們就稱之為膠合。這種現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)在齒頂周圍，產(chǎn)生的撕裂痕跡會(huì)處在節(jié)圓的垂直方向上。 4）齒面的磨損 齒面磨損其實(shí)是因?yàn)閮蓚€(gè)輪齒相互滑動(dòng)而引發(fā)的一種破壞形式 【 14】 。在我們規(guī)定范圍內(nèi)磨損是設(shè)計(jì)和科學(xué)所允許地。研磨磨損的原因是有細(xì)小的顆粒或者 11 有空氣中的雜物進(jìn)入，例如沒有清洗掉的砂石和氧化皮引起的種種非正常磨損，我們都應(yīng)使之避免發(fā)生。汽車的主減速器和其差速器的兩種類齒輪，在我們的新車磨合期間在其長期使用中，按照其 設(shè)計(jì)時(shí)所規(guī)定的里程數(shù)更換其中的潤滑油，而且我們要進(jìn)行清洗工作，這些都是為了防止出現(xiàn)不正常磨損而有效且合理的方法。 汽車的齒輪的損壞形式主要是疲勞破壞。形式是齒根的疲勞折斷，還有就是由于表面點(diǎn)蝕所引發(fā)的剝落。在汽車的使用壽命需求中，它的需求次數(shù)都是超出材料耐久疲勞的最大次數(shù)。所以，許可彎曲應(yīng)力在設(shè)計(jì)中不要大于 表 2汽車驅(qū)動(dòng)橋齒輪的許用應(yīng)力 計(jì)算載荷 主減速器齒輪的許用彎曲應(yīng)力 主 減速器齒輪的許用接觸應(yīng)力 差速器齒輪的許用彎曲應(yīng)力 按式 （ 2、式 （ 2計(jì)算出的最大計(jì)算轉(zhuǎn)矩 700 2800 980 按式 （ 2計(jì)算出的平均計(jì)算轉(zhuǎn)矩 750 中，汽車的計(jì)算中我們只能用它來檢驗(yàn)我們所求的最大應(yīng)力，而不能把其看作是疲勞損壞的重要依據(jù)。 （ 2） 齒輪強(qiáng)度的計(jì)算 1. 圓周力 主減速器輪齒表面的耐磨 性，一般我們會(huì)用輪齒上的設(shè)想壓力來計(jì)算，如下式 2 （ 2 計(jì)算中： P —— 作用在上面的圓周力 2b —— 本次取 40 按第一種情況算時(shí)： 213m a ? （ 2 計(jì)算中： — 最大轉(zhuǎn)矩，在這取 373 ； 12 — 變速器的傳動(dòng)比； 1d —— 主動(dòng)齒輪的節(jié)圓直徑，本次取 130 按上式1 0 9 64021 3 3 3 ?????p 按第二種情況算時(shí)： 2232210r ?? ? （ 2 式中： 2G —— 滿載的最大負(fù)荷，在這里用 N 55537 ； ? —— 輪胎和 地面的附著系數(shù)，本次取 r —— 輪胎的滾動(dòng)半徑，在此取 按上式401 2 5 104 8 5 3 73? ????p= 617 但 是因?yàn)橛衅?發(fā)動(dòng)機(jī) 的 轉(zhuǎn)矩的 制約，這里的 p，是在 最大 時(shí)候也不允許超過1096 N/符合我們的規(guī)定 。 齒輪的應(yīng)力： ?????????203102? N/ 2 （ 2 式中： 該齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩， N· m; jT K —— 超載系數(shù)；在此取 1 — 當(dāng)ｍ 時(shí)，4 ，在此4 — 。支承剛度大時(shí)取最小值。 — 在這取 b —— 計(jì)算齒輪的齒面寬， z —— 計(jì)算齒輪的齒數(shù)； m —— 端面模數(shù)， 13 J —— 擇用小齒輪的 J ，大齒輪 J . 按上式能計(jì)算出 在下1 7 2. 3 2102 232 ??????????w?N/ 2< 2 6 2102 232 ??????????w?N/ 1 2 N/ 所以滿足其要求。 圖 2曲綜合系數(shù) J 3) 輪齒的表面接觸強(qiáng)度計(jì)算 錐齒輪的齒面接觸應(yīng)力為 ?? N/ 2 （ 2 式中： 主動(dòng)齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩；0jz?— 取 1N /0K ， — 見式 (的說明； — 尺寸系數(shù)，在這取 — 表面質(zhì)量系數(shù)，在這取 14 J —— 可用圖 22? 選擇 ?????????j? /17701352 N?? 2上述的兩者相等，所以都滿足要求。 上述資料參考了《汽車車橋設(shè)計(jì)》 ［１］ 圖 2觸綜合系數(shù) 齒輪的材料及其熱處理 驅(qū)動(dòng)橋齒輪，它們所要工作地方都是條件惡劣的環(huán)境 ，它們與其它部位所用的齒輪來比較的話，其所具有得特點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)負(fù)荷大種類多、沖擊力大。它的損壞種類有折斷、點(diǎn)蝕等等。我們根據(jù)種種情況，對其所用材料及其熱處理提出了下面幾點(diǎn)要求： 1)然就有極大的可能性在大的沖擊下被折斷； 2)熱處理之后它的變形兩要最小，還有就是其變形的規(guī)律我們要能較容易的掌控； 細(xì)心的考慮我們國家的工業(yè)狀況 【 16】 。 對與我這次設(shè)計(jì)的主減速器而言，我們所選用的是雙面錐齒輪，材料我們選用的是 20由于是選用的齒輪是新齒輪，因此我們會(huì)碰到其接觸和潤滑不良的狀況，為了更好地防新齒輪在其磨合期產(chǎn)生咬死等現(xiàn)象，還有就是為了預(yù)防齒輪早期的磨損，我們所選用的新齒輪要在各種加工步驟與經(jīng)熱處理都完成后，在其表 15 面上做 銅或著鍍錫的加工處理。此類的方法現(xiàn)在還不能運(yùn)在彌補(bǔ)公差和代替零件之間的潤滑。 我們對齒面做噴丸處理，這種處理方法能夠提高我們齒輪的使用壽命。這是由于滲硫的溫度會(huì)較低，這種方式不會(huì)引起齒輪的形變。而 且在滲硫之后，也能夠防止齒輪種種不良現(xiàn)象的產(chǎn)生 【 17】 。 軸承的計(jì)算 軸承的主要計(jì)算通常都是為了計(jì)算齒輪的使用壽命 ， 我們要 先根據(jù) 其 主減速器 的 尺寸 ， 初步 擬定我們所將來要用 軸承的型號(hào)， 之后我們再進(jìn)行 軸承壽命 結(jié)果的驗(yàn)算 。 (1)計(jì)算 主動(dòng)齒輪 及其 上 面的 力 輪齒齒面 中 心所受的圓周 力 ?（ 2 式中： T —— 主動(dòng)齒輪的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 分度圓 的 直徑。 注：汽車在 它運(yùn)行的 過程中， 因?yàn)槲覀冃枰獡Q擋的需求 ， 這時(shí) 發(fā)動(dòng)機(jī)也 能夠時(shí)時(shí)為我們 處于 最佳 轉(zhuǎn)矩， 所以其 工作轉(zhuǎn)矩 也就會(huì)經(jīng)常 處于 交變的 變化中。應(yīng) 該 按 照它們 當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 來 算 出 。 主減速器 上面的最大 轉(zhuǎn)矩用這個(gè)公式來 求： 3 354322311m a x )100)100()100([1001 ??????? ⅣⅡ （?（ 2 式中：421 ,,, —— 變速器 Ⅰ ， Ⅱ ， ? ， Ⅴ 檔使用率為％75 ％，16 ％，5 ％，3 ％，1 ； ⅤⅡⅠ ，， , —— 變速器的傳動(dòng)比為 ；1 . 0 0 ，1 . 5 9 ，2 . 6 1 ，4 . 2 7 ，7 . 6 4 421 ,,, —— 變速器 在 Ⅰ ， Ⅱ ， ? ， Ⅴ 檔的 利用率％60 ％，70 ％，70 ％，60 ％，50 。 對于螺旋錐齒輪 16 222 s in?m ??= （ 2 2121 （ 2 計(jì)算 中：mm 1 ,—— 分度圓 的兩個(gè) 直徑； b—— 從動(dòng)齒輪齒面寬 2? —— 在這我們?nèi)?? 計(jì)算得 ： P N 錐齒輪的軸向 和 徑向力 我們規(guī)定 主動(dòng)齒輪 的旋向這次是 左 旋： )c i ns i n( t a nc 11 ????? ???? （ 2 )s i ns i nc t a nc 11 ????? ???? （ 2 從動(dòng)齒輪為右 旋 ： )c i ns i n( t a nc 22 ????? ???? （ 2 )s i ns i nc t a nc 22 ????? ???? （ 2 式中： ? —— 齒廓表面的法向壓力角 ； 21,?? —— 主、從動(dòng)齒輪的節(jié)錐角 ， 。 （ 2）計(jì)算軸承載荷 ① 軸承 的 徑向載荷 圖 2a）所示 212 )(1 mA ?? （ 2 212 )(1 mB ??= （ 2 17 （ a） （ b） 圖 2承所布置的尺寸 其尺寸為： 懸臂式主動(dòng)齒輪 18 8. 5;=c，86=b，10 2. 5=a 式中： P —— 圓周力； A —— 主動(dòng)齒輪的軸向力； R —— 主動(dòng)齒輪的徑向力； 主動(dòng)齒輪齒面寬中點(diǎn)的分度圓直徑。 ② 雙級減速器的從動(dòng)齒輪的軸承徑向載荷 軸承 C 和 D 橫 向載荷 222 ]'[]''( ????? （ 2 222 ]'[]')''( ????? 6881N=（ 2 式中： P —— 圓周力； A —— 從動(dòng)齒輪的軸向力； R —— 從動(dòng)齒輪的徑向力； ',',' — 分別代表 圓周、軸向和徑向 三個(gè)力 ； 'd —— 二級的節(jié)圓直徑； — 的分度圓 的 直徑。 '2' 2 18 ? （ 2 ?? c os/ （ 2 式中： T —— 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 ，為第二級減速主動(dòng)齒輪的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 ，其中 為主動(dòng)錐齒輪的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩， 是主減速器第一級減速的主減速比。 ? —— 斜齒圓柱齒輪的螺旋角； 初選為 14 ° ? —— 法向壓力角。 ? 初選為 20 ° （ 1）對于軸承 A 我在此選用 30310 型軸承。此軸承的額定動(dòng)載荷 122徑向力 7572N=R 軸向力 6886N=A ，e〉 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》[6]中表 查得 ， 當(dāng)量動(dòng)載荷 =Q ? ? （ 2 式中： — 沖擊載荷系數(shù)在此取 上式可得 13646N=Q 所以由公式 610???????????s （ 2 式中 : — 為溫度系數(shù)，在此取 — 為載荷系數(shù)，在此取 所以 L = 63103 ??????????? 此外對于驅(qū)動(dòng)橋來說，軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速 2n 為 r/ （ 2 式中： r —— 輪胎的滾動(dòng)半徑， m — 汽車平均的速度，在此取 km/h 所以有上式可得 2n = ?r/ 19 而主動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速 1n r / m 1 4 . 6 7=1 . 9 2×1 6 3 . 8 9= 因此軸承的額定軸承壽命： 0?h （ 2 式中 : n —— 軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速， r/ 有上式可得軸承 A ??33103= 大修里程我們定為 100000 公里，這樣算出的預(yù)期壽命是 = （ 2 所以 = 和 較， ，故軸承符合使用要求。 （ 2）對于軸承 B，在此選用 30315 型軸承。在此徑向力 15158N=R 軸向力6886N=A ，所以 e 由《機(jī)械設(shè) 計(jì)》 [6]中表 13， ，額定動(dòng)載荷 238r 當(dāng)量動(dòng)載荷 =Q ? ? 式中： — 沖擊載荷系數(shù)在此取 有上式可得到 32 15 8. 16N=Q 所以由公式 610???????????s 式中 : — 為溫度系數(shù)，在此取 — 為載荷系數(shù)，在此取 所以 L = 63103 ??????????? 8 所以軸承能工作的額定軸承壽命： 0?s 式中 : n —— 軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速， r/ 20 由上式可得軸承 B ??1557= 〉 因此符合。 （ 3） 對于軸承 C，選用 30312 型號(hào)，軸向力 ，徑向力 ，< e ，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 [6]中表 13 查得 0=Y，1=X 所以 =Q ? ? 1215N=0)＋1 0 1 2 . 51 . 2 ( 1 ?= 所以由公式 610???????????s 式中 : — 為溫度系數(shù)，在此取 — 為載荷系數(shù)，在此取 所以 L = 63103 ??????????? s 10×9 所以軸承能工作的額定軸承壽命 【 19】【 20】 ： 0?h 式中 : n —— 軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速， r/ 由上式可得軸承 B ??〉 因此這根軸承它是符合我們所求的。 （ 4）對于軸承 D,選用的型號(hào)同為 30312，軸向力 ，徑向力 ，6881N=,< e 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 [6]中表 13查得 0=Y，1=X 所以 =Q ? ? 12 15 N=10 12 . 5 )×( 1. 0×1. 2= 所以由公式 610??????????? s 式中 : — 為溫度系數(shù)，在此取 — 為載荷系數(shù)，在此取 21 所以 L = 63103 ??????????? 9 所以軸承能工作的額定軸承壽命： 0?h 式中 : n —— 軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速， r/ 由上式可得軸承 D ??〉 最后檢驗(yàn)，軸承符合使用要求。 其中的計(jì)算參考了《汽車車橋設(shè)計(jì)》 [1]和《汽車設(shè)計(jì)》 [3]中的相關(guān)計(jì)算。 22 3 技術(shù)和經(jīng)濟(jì)分析 本次設(shè)計(jì)采用的是雙級主減速器，最主要的原因是為了最小離地間隙。本設(shè)計(jì)的傳動(dòng)比是 相對來說還是比較大的，如果采用單級的主減速器，我們所要設(shè)計(jì)的齒輪的半徑就會(huì)變大比較大，最終最小離地間隙也會(huì)變小，這樣就會(huì)影響了所設(shè)計(jì)汽車的通過性。如果采用我們所設(shè)計(jì)的雙級的就可也大大減小齒輪 半徑，因此將會(huì) 有更好的離地間隙，假如在沒有設(shè)置副變速器的汽車上，想要能夠增大它的傳動(dòng)比，來提升汽車的牽引性，就能夠適應(yīng)陡坡路或者不好路面上，我們的汽車在滿載時(shí)的各種需求。 普通 的 錐齒輪式， 因?yàn)樗哂懈拥?簡單 的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)， 所以被大多的汽車廠認(rèn)可，這樣在制造方面就會(huì)減少他們的運(yùn)營成本。所以這種類型被廣泛的運(yùn)用到各種重型載貨汽車上。 而我們這次絕定要采用圓弧錐齒輪，是因?yàn)閳A弧錐齒輪能夠負(fù)擔(dān)我們設(shè)計(jì)時(shí)所需要的更大載荷，且其輪齒的嚙合過程也是非常有特點(diǎn)，它的嚙合不是在齒上同時(shí)嚙合，而是由輪齒的小端逐漸嚙合它的大端的，所 以它的工作會(huì)更加的平穩(wěn)，基本上不會(huì)產(chǎn)生噪音。同時(shí)，圓弧錐齒輪的傳動(dòng)能力也要比雙曲面齒輪要好的多。所以，在大多數(shù)的載貨汽車上，齒輪的工作條件都會(huì)很不好，所以采用圓弧錐齒輪會(huì)更好一些。 螺紋、錐齒輪與中心孔的結(jié)構(gòu)及尺寸都達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。零件的標(biāo)準(zhǔn)化可以更加簡化我們的設(shè)計(jì)工作，減小生產(chǎn)零件的準(zhǔn)備時(shí)長，減小成本。采用國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)件，在我們的生產(chǎn)產(chǎn)品能達(dá)到目標(biāo)性能的前提下，在其零件圖上注解的尺寸精度必須要與表面粗糙度的要求都能夠取到最經(jīng)濟(jì)值。 評價(jià)裝配工藝性：主動(dòng)齒輪總成在其獨(dú)立裝配后 ，直接放入橋殼。利于組織其平行 裝配地流水做業(yè)，能夠縮小我們生產(chǎn)線上的裝配周期；更利于我們?nèi)ソM織和工人們的協(xié)作生產(chǎn)，更便于機(jī)械的維護(hù)運(yùn)輸。。全浮式的支撐結(jié)構(gòu)決定其方便裝配與拆卸。擰掉半軸和輪轂的鎖緊螺栓后，就能將半軸從我們車上的半軸套中拔出來，這樣我們就不需用千斤頂，而其汽車本身也能夠支撐在路面上。驅(qū)動(dòng)橋后殼拆下后，其主減速器的嚙合齒輪能清楚明白的看到，這樣更利于定期的檢查與維護(hù)。 23 4 結(jié)論 本次的設(shè)計(jì)我主要參照了我國傳統(tǒng)的主減速器的設(shè)計(jì)方案，加上類比現(xiàn)代新穎的設(shè)計(jì)理念，才最終確定本次設(shè)計(jì)的方案。在此同時(shí)，我還在本次的設(shè)計(jì)過程中學(xué)習(xí)了 件，并運(yùn)用其進(jìn)行了本次設(shè)計(jì)圖紙的繪制，在我運(yùn)用制本次設(shè)計(jì)裝配圖的過程中，更加全面的了解了從 礎(chǔ)繪制→最基礎(chǔ)的零件繪制→各類復(fù)雜零件的步驟，學(xué)會(huì)了圖紙繪制的各個(gè)階段和流程，為我以后的學(xué)習(xí)打下了更好更結(jié)實(shí)地基礎(chǔ)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于它有許多種的好處，演出其能夠被各種各樣的汽車所應(yīng)用。而本次設(shè)計(jì)其能夠更好的增加汽車的最小離地間隙，能在各種大型汽車不增加第二變 速器的情況下，加大汽車的傳動(dòng)比，既而穩(wěn)定地提高了汽車的牽引性。 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)合理，滿足了我國規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)化，在保養(yǎng)方面也較為方便，設(shè)計(jì)零件的工藝性也較好，容易大批量制造。 但在本設(shè)計(jì)中還有較多不足，設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)構(gòu)方面，還有些設(shè)計(jì)參數(shù)按照經(jīng)驗(yàn)公式得出，這就會(huì)帶來了一些的誤差。此外，在其他方面，可能我做得還不夠完美，望各位老師與同學(xué)指正其中的不足。 24 參 考 文 獻(xiàn) [1] 劉惟信 華大學(xué)出版社， 2004 [2] 徐顥 3， 4 卷） ：機(jī)械工業(yè)出版社， 1991 [3] 王望予 第四版 機(jī)械工業(yè)出版社， 2004 [4] 關(guān)文達(dá) 第二版 機(jī)械工業(yè)出版社， 2007 [5] 朱孝錄 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2005 [6] 濮良貴 北京：高等教育出版社， 2005 [7] 邢閩芳 北京：清華大學(xué)出版社， 2007 [8] 王明珠 防工業(yè)出版社， 1998 [9] 戴少度 北京：國防工業(yè)出版社， 2002 [10] 詹昭平 北京 1997 [11] 吳廣河 港海論壇， 2007， 2:8～ 10 [12] 程紅勤 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2009， 32 [13] 高志剛 科學(xué)與財(cái)富， 2007： 18 [14] 李紅淵，李萍鋒 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程， 2009， 10： 43～ 47 [15] 原鍵鐘，文藝，王文濤，蔣勇平 機(jī)械設(shè)計(jì)與改造， 2009,11:24～ 25 [16] 王聰興，馮茂林 公路與汽車， 2004,4:6～ 8 [17] G. a 2003 [18] 2002 [19] 1839,1992 25 [20] 6875,1987 致 謝 我覺得這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我能為自己的大學(xué)畫一個(gè)圓滿的句號(hào)，大學(xué)生活過程雖有坎坷磨難，但結(jié)果卻讓我欣慰。我始終堅(jiān)信，我不比別人差，我也始終堅(jiān)定，我的未來一定比別人更好。 即將站在答辯的講臺(tái)上，我感慨萬分。首先，我要謝謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師李俊鵬老師。是他的一步一步教導(dǎo)，讓我從無限的迷霧中走出來，就像為我點(diǎn)亮一盞燈塔，沒有老師，我要完成畢業(yè)設(shè)計(jì)何其困難。 其次，在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我 要謝謝我的組員，我們從沒有這么團(tuán)結(jié)過，我們互幫互助，能夠互相指出錯(cuò)誤卻不會(huì)覺得不好意思，我們把自己的拿手活都用在了這次設(shè)計(jì)中，也從對方汲取了自己的不足。 最后，感謝所有課程的授課老師。在大學(xué)的學(xué)習(xí)中，是他們的教導(dǎo)才讓我對自己的專業(yè)有了豐富的認(rèn)識(shí)，沒有他們就沒有我們的設(shè)計(jì)，沒有他們我們就沒有完整的大學(xué)生活，再次對所有的授課老師表示由衷的感謝。 26 附 錄 主減速器 3D 模型圖 主減速器實(shí)物圖