（汽車(chē)行業(yè)）汽車(chē)主減速器的自動(dòng)加工綜合設(shè)計(jì)

長(zhǎng)：233寬：倆軸端距中心高：通過(guò)計(jì)算或從圖中量取三、工作內(nèi)容和要求：本設(shè)計(jì)建立了合理的動(dòng)力分析模動(dòng)機(jī)構(gòu)、支承、鍵、蝸桿及軸進(jìn)行準(zhǔn)確的受力分析。計(jì)算且校核主要零件的強(qiáng)度及其壽命，分析結(jié)果能夠見(jiàn)到各零件性能指標(biāo)均符合要求。利用CAD等軟件畫(huà)出主減速器的各零件圖選題的背景和意義：課題研究的主要內(nèi)容：指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，從摩擦的角度分析差速器內(nèi)摩擦力矩的組成，建立內(nèi)摩擦力矩的計(jì)算模型；主要研究（設(shè)計(jì)）方法論述：2.從設(shè)計(jì)觀點(diǎn)出發(fā)論述各項(xiàng)性能指標(biāo)和設(shè)計(jì)參數(shù)458五、指導(dǎo)教師意見(jiàn)：指導(dǎo)教師簽名：年月日六、系部意見(jiàn)： 1 1 2 2 2 3 3 3 5 5 7 13 15 16 17 19 21 24 25 26 271影響，它是驅(qū)動(dòng)橋最重要的組成部分，其功用是將萬(wàn)向傳動(dòng)裝置傳動(dòng)車(chē)輪，是汽車(chē)傳動(dòng)系中減小轉(zhuǎn)速、增大扭矩的主要部件。對(duì)發(fā)動(dòng)制造工藝上，仍是在成本控制上都存在不小的差距，尤其是齒輪制新能力，技術(shù)手段落后。目前比較突出的問(wèn)題是，行業(yè)整體新產(chǎn)品管理水平低，企業(yè)管理方式較為粗放，相當(dāng)比例的產(chǎn)品仍為中低檔AutomotiveautomaticprocessingofthemainreducerintegrateddesAbstract:Reduceristhemaintransmissionlinestoreducevehiclespeed,increasedtoeofthemaincomponents,theperformanceofthevehiclehasadirectimpactonthetisthedriveaxleofthemostimportantcomponentoftheuniversalfunctioniststotransfertheenginetorquetothedrivewheels,intheautomotivepowertrainpeedandincreasethetorqueofthemaincomponents.Purchaseofmotorvehiclongitudinal,themainreduceralsochangedtheroleofthedirectionofpowertrn.Comparedwithforeigncountries,China'smotorreducerdesy,manufacturingprocesses,orintermsofcostcontrolarestillalargegap,inparticularlackofgearmanufacturingtechnologydevelopmentandinnovationcapacityofaninendent,backwardtechnology.Atpresent,themoreprominentproblemisthattheinduyasawholeweaknewproductdevelopment,processinnovationandmanagementoflevelofcorporategovernanceismoreextensive,aconsiderableproportionoftheprodsisstilllowlevel,thelackofinternationalinfluenceoftheproductbrand,industryasawescatteredisstillveryserio汽車(chē)主減速器是驅(qū)動(dòng)橋最重要的組成部分，其功用是將萬(wàn)向傳給驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，是汽車(chē)傳動(dòng)系中減小轉(zhuǎn)速、增大扭矩的主要部件。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)縱置的汽車(chē)來(lái)說(shuō)，主減速器仍有改變動(dòng)力傳輸方向的作用。汽車(chē)正常行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速通常在200至3000r/min左右，如果將這么高的轉(zhuǎn)速只靠變速箱來(lái)降低下來(lái)，那么變速箱內(nèi)齒輪副的傳扭矩必然增加，也加大了變速箱和變速箱后壹級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)負(fù)驅(qū)動(dòng)輪分流的差速器之前設(shè)置壹個(gè)主減速器，能夠使主減速器前面的傳動(dòng)部件，如變速箱、分動(dòng)器、萬(wàn)向傳動(dòng)裝置等傳遞的扭矩減小，同時(shí)也減小了變速箱的改革開(kāi)放以來(lái)，中國(guó)的汽車(chē)工業(yè)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，尤其是加入WTO以后，我國(guó)的汽車(chē)市場(chǎng)對(duì)外開(kāi)發(fā)，汽車(chē)工業(yè)逐漸成為世界汽車(chē)整體市場(chǎng)的壹個(gè)重要組成部隨著高速公路網(wǎng)狀況的改善和國(guó)家環(huán)保法規(guī)的的主旋律。對(duì)整車(chē)主要總成之壹的驅(qū)動(dòng)橋而言，小速比、產(chǎn)品上，國(guó)內(nèi)卡車(chē)市場(chǎng)用戶主要以承載能力強(qiáng)、齒輪疲國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品新技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求開(kāi)發(fā)出來(lái)的高性車(chē)橋產(chǎn)品。這些產(chǎn)品基本代表了國(guó)內(nèi)車(chē)用減速器發(fā)展的方向。通過(guò)現(xiàn)車(chē)型的平臺(tái)化，造型和結(jié)構(gòu)更加合理，更宜于組織批量生產(chǎn)，更適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)不斷發(fā)展，更能應(yīng)對(duì)頻繁的車(chē)型換代和產(chǎn)品系列化的特點(diǎn)，這些都對(duì)基礎(chǔ)件產(chǎn)品提和國(guó)外相比，我國(guó)的車(chē)用減速器開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)不論在技術(shù)上、制造工藝管理水平低，企業(yè)管理方式較為粗放，相當(dāng)比例的產(chǎn)品仍為中低檔產(chǎn)品品牌，行業(yè)整體散亂情況依然嚴(yán)重。這需要我們加快技術(shù)創(chuàng)新管理水平，加快和國(guó)際先進(jìn)水平接軌，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)適應(yīng)中國(guó)國(guó)情的高制到創(chuàng)新，早日縮小且消除和世界先進(jìn)水平的差距。近幾年來(lái)，國(guó)雷諾等進(jìn)行合資合作，在車(chē)橋減速器的開(kāi)發(fā)上取得了顯著的進(jìn)步。目前，上汽集團(tuán)、東風(fēng)、壹汽、北汽等各大汽車(chē)集團(tuán)也正在開(kāi)展合作項(xiàng)目，希望早日實(shí)和世計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)廣泛應(yīng)用。從發(fā)動(dòng)機(jī)的大馬力、低同時(shí)齒輪的使用壽命要求更高(齒輪疲勞壽命平均可達(dá)50萬(wàn)次之上);在額定軸荷相同時(shí)，車(chē)橋的超載能力更強(qiáng);主減速器齒輪使用壽命更長(zhǎng)、噪音更低、強(qiáng)度更大，潤(rùn)滑密封性能更好;點(diǎn)重合的圓錐摩擦輪組成且作純滾動(dòng)的摩擦輪傳動(dòng)相同，其摩分類(lèi)按齒線形狀錐齒輪傳動(dòng)可分為直齒、斜齒和曲線齒錐齒輪傳應(yīng)用較廣。按輪齒倆端齒高變化情況（圖2-2）錐齒輪輪齒可分為以下4種：①等高齒的,②正常收縮齒的，頂錐頂點(diǎn)、節(jié)錐頂點(diǎn)和根錐頂點(diǎn)三者重合，直齒錐齒錐頂點(diǎn)皆不重合，而頂錐母線和相嚙合輪齒的根錐母線相平行。后倆種齒的齒根圓角較大，動(dòng)平穩(wěn),噪聲小，承載能力強(qiáng)；最少齒數(shù)可到5,因而可獲得較大的傳動(dòng)比(可達(dá)10)和的場(chǎng)合如汽車(chē)、機(jī)床的差速齒輪。曲線齒錐齒輪按齒線形狀分為弧齒錐錐齒輪：齒線是長(zhǎng)幅外擺線的壹段AB，切齒時(shí)是連續(xù)回轉(zhuǎn)分齒，壹個(gè)齒輪只要壹道工序就經(jīng)磨削的零度錐齒輪的vm≤50米/秒。這種齒輪傳動(dòng)可用于直接代替直齒圓錐齒輪傳動(dòng)，就可實(shí)現(xiàn)交錯(cuò)軸間的摩擦傳動(dòng)。若沿直線Ⅲ-Ⅲ方向做出輪齒,這種齒輪就是雙曲面齒輪。因此，雙曲面齒輪的接觸線是直線。通常，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)且不需要壹對(duì)整通常都用和雙曲面很接近的準(zhǔn)雙曲面齒輪來(lái)代替。這種齒合是漸進(jìn)接觸，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性好。倆輪的軸線偏置壹個(gè)距離，大小齒輪都齒接觸較好。準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動(dòng)接觸區(qū)域較大，滑動(dòng)速度較小，因而傳齒輪，需要使用專(zhuān)用的或高精度的機(jī)床和刀具，因而制造工藝復(fù)類(lèi)型按輪齒和齒輪軸線的相對(duì)關(guān)系，圓柱齒輪傳齒輪齒條嚙合傳動(dòng)，由壹個(gè)外齒輪和齒條組成，可將齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)辇X嚙合特點(diǎn)由齒廓曲面形成過(guò)程可知，漸開(kāi)線直齒圓線平行的直線，在嚙合過(guò)程中整個(gè)齒寬同時(shí)進(jìn)入和退出嚙合，輪齒上所或卸掉，故傳動(dòng)平穩(wěn)性差，沖擊和噪聲大。漸開(kāi)線斜齒圓柱齒輪嚙合時(shí)漸由短變長(zhǎng)，以后又逐漸由長(zhǎng)變短，直至脫離嚙合，輪齒上所受的力也部分齒寬為右螺旋齒，另壹部分為左螺旋齒。根據(jù)制造方法不同，左、刀槽和不帶退刀槽的倆種結(jié)構(gòu)。前者可在普通滾齒機(jī)上加工，后者需用齒輪除具有斜齒輪的長(zhǎng)處外，由于其倆部分輪齒的左、右螺旋角大小相軸向力FX互相抵消；可是制造稍困難些。人字齒圓柱齒輪傳動(dòng)常用于傳遞大功率、大轉(zhuǎn)矩的重型機(jī)械中，其螺旋角可比斜齒輪大些：β=15°~45°,常用30°左右。壹對(duì)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒輪的正確嚙合條件是：倆齒輪分度圓上的壓力角相等，α1=α2=α;模數(shù)相等，m1=m2=m。斜齒輪除這倆個(gè)條件外，仍應(yīng)滿足：外嚙合時(shí)倆齒輪分度圓柱上的間隙系數(shù)c*。這5個(gè)參數(shù)除齒數(shù)Z外，均制訂有標(biāo)準(zhǔn)。模數(shù)m＝p/π,p為周節(jié)，齒輪的徑向尺寸都做成模數(shù)的倍數(shù)，故模數(shù)是計(jì)算齒輪尺寸的最主要參數(shù)。壓力角α通常指齒輪分漸開(kāi)線斜齒圓柱齒輪的主要參數(shù)和直齒圓柱齒輪基本相同，但斜壹般蝸桿為主動(dòng)件，蝸輪為從動(dòng)件。蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比大，工作平穩(wěn)，噪聲小，結(jié)構(gòu)緊湊，能夠?qū)崿F(xiàn)自鎖。但壹般的蝸桿傳動(dòng)效率較低，蝸輪常須用較貴的有色金屬（如青銅）制廓為直線。阿基米德蝸桿能夠在車(chē)床上用梯形車(chē)刀加工，所以制造度不高。在阿基米德圓柱蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿和蝸輪齒面的接觸線和很小，不易形成潤(rùn)滑油膜，故承載能力較低。②弧齒圓柱蝸桿傳動(dòng)是壹種蝸桿軸面(或法面)齒廓為凹圓弧和蝸輪齒廓為凸圓弧的蝸桿傳動(dòng)。在這種傳動(dòng)中，接要參數(shù)。通過(guò)蝸桿軸線且垂直于蝸輪軸線的平面，稱為中間平蝸桿傳動(dòng)的參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算大致和齒輪傳動(dòng)相同，且且通常標(biāo)準(zhǔn)壓力角α=20°。頭數(shù)越多效率越高；但頭數(shù)太多，如Z1＞4，分度誤差會(huì)增大，且不易加工。蝸輪的齒數(shù)在上式中引入q=Z1/tgλ,則可求得蝸桿的分度圓直徑為d1=qm。式中q稱為蝸桿特性系數(shù)。為了限制滾刀的數(shù)目，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了和每個(gè)模數(shù)搭配的q值。通常q=6～17。蝸輪分失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則在蝸桿傳動(dòng)中，蝸輪輪齒的失斷。但壹般蝸桿傳動(dòng)效率較低，滑動(dòng)速度較大，容易發(fā)熱等，故膠合和磨損破壞更為常見(jiàn)。為了避免膠合和減緩磨損，蝸桿傳動(dòng)的材料必須具備減摩、耐磨和抗膠63)，然后經(jīng)過(guò)磨削或珩磨以提高傳動(dòng)的承載能力。蝸輪多數(shù)用青銅制造，對(duì)低速不重要的傳動(dòng)，有時(shí)也用黃銅或鑄鐵。為了防止膠合和減緩磨損，應(yīng)選擇良好的抗膠合添加劑的潤(rùn)滑油。對(duì)于蝸桿傳動(dòng)的膠合和磨損，仍沒(méi)有成熟的計(jì)力是引起齒面膠合和磨損的重要因素，因此仍以齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算為蝸桿傳動(dòng)的基本計(jì)算。但必要時(shí)應(yīng)驗(yàn)算蝸桿軸的強(qiáng)度和剛度。對(duì)閉式傳動(dòng)仍應(yīng)進(jìn)行熱平衡計(jì)算蝸桿和蝸輪結(jié)構(gòu)壹般蝸桿和軸制成壹體，稱為蝸桿軸（圖2-11）。蝸輪的結(jié)構(gòu)型式（圖2-12）可分為3種形式。①整體式：用于鑄鐵和直徑很小的青銅蝸輪。②齒圈壓配式：輪轂為鑄鐵或鑄鋼，輪緣為青銅。③螺栓聯(lián)接式：輪緣和輪主減速器壹般用來(lái)改變傳動(dòng)方向，降低轉(zhuǎn)速，增大扭矩，保證對(duì)壹些載重較大的載重汽車(chē)，要求較大的減速比，用單級(jí)主減速器就必須增大，會(huì)影響驅(qū)動(dòng)橋的離地間隙，所以采用倆次減速。為提高錐形齒輪副的嚙合平穩(wěn)性和強(qiáng)度，第壹級(jí)減速齒主動(dòng)圓錐齒輪旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)從動(dòng)圓錐齒輪旋轉(zhuǎn)，從而完成壹級(jí)減輪和從動(dòng)圓錐齒輪同軸而壹起旋轉(zhuǎn)，且?guī)?dòng)從動(dòng)圓柱齒輪旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行柱齒輪安裝于差速器外殼上，所以，當(dāng)從動(dòng)圓柱齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)差減速器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，質(zhì)量小，且可使中、后橋單級(jí)貫通式主減速器又可分為雙曲面齒輪式及蝸輪蝸桿式倆種結(jié)構(gòu)式主減速器(圖2-13a)是利用雙曲面齒輪副軸線偏移的特點(diǎn)，將壹根貫通軸穿后橋?？墒沁@種結(jié)構(gòu)受主動(dòng)齒輪最少齒數(shù)和偏移距大小的限制，而過(guò)增設(shè)輪邊減速器或加大分動(dòng)器速比等方法來(lái)加大總減速比。蝸輪器(圖2-13b)在結(jié)構(gòu)質(zhì)量較小的情況下可的貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置。另外，它仍具有工作平滑無(wú)聲、便于汽車(chē)對(duì)于中、重型多橋驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)，由于主減速比較大，多采用雙級(jí)貫的組合方式不同，可分為錐齒輪壹圓柱齒輪式和圓柱齒輪壹錐齒輪式柱齒輪式雙級(jí)貫通式主減速器(圖2-14a)可得到較大的主減速比，可是結(jié)構(gòu)高度尺寸大，主動(dòng)錐齒輪工藝性差，從動(dòng)錐齒輪采用懸臂式支承，支承剛度差，拆錐齒輪式雙級(jí)貫通式主減速器(圖2-14b)的第壹級(jí)圓柱齒輪副具有減速和貫通的作用。有時(shí)曲面齒輪的偏移方式以及圓柱齒輪副在錐齒輪副前后的布置位置等因素來(lái)確定錐齒輪的螺旋方向，所選的螺旋方向應(yīng)使主、從動(dòng)錐齒輪有相斥的軸向力。此結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)某些重型汽車(chē)、礦山自卸車(chē)、越野車(chē)和大型公共汽車(chē)的驅(qū)比較大，為了使變速器、分動(dòng)器、傳動(dòng)軸等總成所受載荷盡量小，得較大。當(dāng)主減速比大于12時(shí)，壹般的整體式雙級(jí)主減速器難以達(dá)到得到較大的驅(qū)動(dòng)橋總傳動(dòng)比。另外，半軸、差速器及主減速器從動(dòng)圓柱行星齒輪式輪邊減速器(圖2-15a)能夠能夠布置在輪轂之內(nèi)。作驅(qū)動(dòng)齒輪的太陽(yáng)輪連接半軸，內(nèi)星齒輪架驅(qū)動(dòng)輪轂。行星齒輪壹般為3～5個(gè)均勻布置，使處于行星齒輪中間的太陽(yáng)輪得到合輪12位于圖示位置時(shí)，輪邊減速器位于低擋；當(dāng)接合輪被專(zhuān)門(mén)的操縱機(jī)構(gòu)13移向外側(cè)且和側(cè)蓋15的花鍵孔內(nèi)齒相接合，使半軸直接驅(qū)動(dòng)輪邊減速器殼普通外嚙合圓柱齒輪式輪邊減速器，根據(jù)主、從動(dòng)齒輪相對(duì)位置和下置倆種形式。主動(dòng)齒輪上置式輪邊減速器主要用于高通殼的離地間隙；主動(dòng)齒輪下置式輪邊減速器(圖2-15c)主要用于城市公共汽車(chē)和大客車(chē)上，主減速器中必須保證主、從動(dòng)齒輪具有良好的嚙合狀況，才能確嚙合，除和齒輪的加工質(zhì)量、裝配調(diào)整及軸承、主減速器殼體的剛度滾子的大端朝外，使作用在齒輪上離開(kāi)錐頂?shù)妮S向力由靠近齒輪使靠近齒輪的軸承的軸徑比另壹軸承的支承軸徑大些?？拷X輪的支承滾子軸承，這時(shí)另壹軸承必須采用能承受雙向軸向力的雙列圓錐滾軸承形式、軸徑大小、支承間距離和懸臂長(zhǎng)度有關(guān)以外，仍和軸承配合緊度有關(guān)。懸臂式支承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，支承剛度較差，用于傳遞轉(zhuǎn)又使軸承負(fù)荷減小，齒輪嚙合條件改善，因此齒輪的承載能力高大端壹側(cè)軸頸上的倆個(gè)相對(duì)安裝的圓錐滾子軸承之間的距離很小度，使布置更緊湊，且可減小傳動(dòng)軸夾角，有利于整車(chē)布置?？善鳉んw上有支承導(dǎo)向軸承所需要的軸承座，從而使主減速器殼體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工成本提高。另外，因主、從動(dòng)齒輪之間的空間很小，致使主動(dòng)齒輪的導(dǎo)向軸布置不下或使齒輪拆裝困難?？缰檬街С兄械膶?dǎo)向軸承都為圓柱分離或根本不帶內(nèi)圈。它僅承受徑向力，尺寸根據(jù)布置位置而定例有關(guān)。從動(dòng)錐齒輪多用圓錐滾子軸承支承。為了增加支承剛度，倆軸增強(qiáng)支承穩(wěn)定性，c+d應(yīng)不小于從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑的70％。為了使載荷能盡量均在具有大的主傳動(dòng)比和徑向尺寸較大的從動(dòng)錐齒輪的主減速器中軸向力作用而產(chǎn)生偏移，在從動(dòng)錐齒輪的外緣背面加設(shè)輔助支承(圖3-1)。輔助支承和從動(dòng)錐齒輪背面之間的間隙，應(yīng)保證偏移量達(dá)到允許極限時(shí)能制止從動(dòng)錐齒其中：①、由[1]P223表9-5查得②、由[1]P223表9-6根據(jù)對(duì)斜齒輪傳動(dòng)載荷較平穩(wěn)，查得K=1.2其中：④、模數(shù)：;：；；4、當(dāng)量彎矩：按扭合成應(yīng)力計(jì)算軸的強(qiáng)度。由軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖及當(dāng)量彎矩圖可知截面C處軸的危險(xiǎn)截面。進(jìn)行計(jì)算時(shí)，只計(jì)算軸上承受最大當(dāng)量彎矩的截面的強(qiáng)度，則其中：額定靜載荷為：4、因?yàn)槭乔蜉S承，取軸承壽命指數(shù)為：=變化多、有沖擊等特點(diǎn)。它是傳動(dòng)系中的薄弱環(huán)節(jié)。錐齒輪材料應(yīng)滿足如下要求：4)選擇合金材料時(shí)，盡量少用含鎳、鉻元素的材料，而選用含錳、具有相當(dāng)高的耐磨性和抗壓性，而芯部較軟，具有良好的韌性其主要缺點(diǎn)是熱處理費(fèi)用高，表面硬化層以下的基底較軟，在為改善新齒輪的磨合，防止其在運(yùn)行初期出現(xiàn)早期的磨應(yīng)力噴