（汽車行業(yè)）汽車主減速器設(shè)計(jì)與研究

汽車主減速器總成是汽車傳動(dòng)系的重要部件之一,其功用是降速增矩(將輸入的轉(zhuǎn)矩增成對(duì)裝配精度的要求很高,其制造和裝配質(zhì)量對(duì)驅(qū)動(dòng)橋乃至整車的性能有很大的影響。量汽車的要求。近年國(guó)內(nèi)許多車橋生產(chǎn)廠家先后使用了成套制造設(shè)備線,使制造和裝配質(zhì)量有了一定的提高,但針對(duì)其裝配精度的檢測(cè),目前尚缺乏自動(dòng)化測(cè)控設(shè)備。合理的將轉(zhuǎn)矩分配給兩個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪；而且，驅(qū)動(dòng)橋還要力，縱向力和橫向力，以及制動(dòng)力矩和反作用力矩等。驅(qū)動(dòng)橋一般由主減速器，差速器，半軸和橋殼組成。廠、漢德車橋公司、重慶紅巖橋廠和安凱車橋廠幾家企業(yè)。設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)橋時(shí)應(yīng)當(dāng)滿足如下基本要求：2)外廓尺寸小，保證汽車具有足夠的離地間隙，以滿足通過性的要求。3)齒輪及其他傳動(dòng)件工作平穩(wěn)，噪聲小。4)在各種載荷和轉(zhuǎn)速工況下有較高的傳動(dòng)效率。在此條件下，盡可能降低質(zhì)量，尤其是簧下質(zhì)量，減少不平路面汽車的平順性。6)與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)。7)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工工藝性好，制造容易，維修，調(diào)整方便。平路面上的行駛平順性。3.1非斷開式驅(qū)動(dòng)橋普通非斷開式驅(qū)動(dòng)橋，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、工作可靠動(dòng)軸均屬于簧下質(zhì)量，汽車簧下質(zhì)量較大，這是它的一個(gè)缺點(diǎn)。3.2斷開式驅(qū)動(dòng)橋車及一些越野汽車上，且后者多屬于輕型以下的越野汽車或多橋驅(qū)動(dòng)的重型越野汽車。在此選用螺旋錐齒輪傳動(dòng)，其特點(diǎn)是主、從動(dòng)齒輪的軸線垂直交于一點(diǎn)疊的影響，至少有兩個(gè)以上的輪齒同時(shí)嚙合，因此可以承受較大的負(fù)荷噪聲和振動(dòng)小。而螺旋錐齒輪還存在一些缺點(diǎn)，比如對(duì)嚙合精度比較敏稍有不吻合就會(huì)使工作條件急劇變壞，并加劇齒輪的磨損和使噪聲增大一定時(shí)，主動(dòng)齒輪尺寸相同時(shí)，雙曲面齒輪比相應(yīng)的螺旋錐齒輪小，從離地間隙，有利于實(shí)現(xiàn)汽車的總體布置。另外，螺旋錐齒輪與雙曲面錐(a)螺旋錐齒輪傳動(dòng)；(b)雙曲面齒輪傳動(dòng)本設(shè)計(jì)選擇格里森式螺旋錐齒輪（弧齒），主從動(dòng)齒輪螺旋角相等。按參加減速傳動(dòng)的齒輪副數(shù)目分，有單級(jí)式主減速器和雙級(jí)級(jí)式主減速器應(yīng)用于轎車和一般輕、中型載貨汽車。單級(jí)主減速器由一對(duì)圓錐具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小、成本低、使用簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。能均勻分配在兩軸承上，應(yīng)是c等于或大于d。）：式中：iTL—發(fā)動(dòng)機(jī)至所計(jì)算的主減速器從動(dòng)錐齒輪之間的傳動(dòng)系的最低擋傳動(dòng)比，iTLi·i0ηT—傳動(dòng)系上傳動(dòng)部分的傳動(dòng)效率，在此取0.93；fP—汽車的性能系數(shù)。fp）：越野汽車取1.0；對(duì)于安裝有專門的防滑寬輪胎的高級(jí)轎車，計(jì)算時(shí)可取ηLB，iLB—分別為所計(jì)算的主減速器從動(dòng)錐齒輪到驅(qū)動(dòng)車輪之間的傳動(dòng)效率和傳動(dòng)比，ηLB取0.9，由于沒有輪邊減速器iLB取1.0。）：疲勞壽命時(shí)，取。β5.2.1主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)z1和z24）主傳動(dòng)比i0較大時(shí)，z1盡量取得小一些，以便得到滿意的離地間隙。5）對(duì)于不同的主傳動(dòng)比，z1和z2應(yīng)有適宜的搭配。5.2.2主、從動(dòng)錐齒輪節(jié)圓直徑及端面模數(shù)的選擇主動(dòng)齒輪的前支承座的安裝空間和差速器的安裝。/z2z15.2.3主，從動(dòng)錐齒輪齒面寬b1和b2錐齒輪齒面過寬并不能增大齒輪的強(qiáng)度和壽命，反而會(huì)窄引起的切削刀頭頂面過窄及刀尖圓角過小，這樣不但會(huì)減中應(yīng)力，還降低了刀具的使用壽命。此外，安裝時(shí)有位置偏原因使齒輪工作時(shí)載荷集中于輪齒小端，會(huì)引起輪齒小端過面過寬也會(huì)引起裝配空間減小。但齒面過窄，輪齒表面的耐磨性和輪齒的強(qiáng)度會(huì)降低。b2b2≤b2取b25.2.4中點(diǎn)螺旋角β螺旋角沿齒寬是變化的，輪齒大端的螺旋角最大，輪齒小端螺旋角最小?；↓X錐齒輪副的中點(diǎn)螺旋角是相等的，選β時(shí)應(yīng)考慮它對(duì)齒面重合度ε,輪齒強(qiáng)度和軸向力大小的影響，β越大，則ε也越大，同時(shí)嚙合的齒越多，傳動(dòng)越平穩(wěn)，噪聲越低，而且輪齒的強(qiáng)度越高，一般ε應(yīng)不小于1.25，在1.5～2.0時(shí)效果最好，但β過大，會(huì)導(dǎo)致軸向力增大。汽車主減速器弧齒錐齒輪的平均螺旋角一般為35°~40°,在此處取37°。5.2.5螺旋方向從動(dòng)齒輪有分離的趨勢(shì)，防止輪齒因卡死而損壞。所以主動(dòng)錐齒為順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，這樣從動(dòng)錐齒輪為左旋，從錐頂看為逆時(shí)針，驅(qū)動(dòng)汽車前進(jìn)。加大壓力角可以提高齒輪的強(qiáng)度，減少齒輪不產(chǎn)生根切的最齒輪，大壓力角易使齒頂變尖及刀尖寬度過小，并使齒輪的端面負(fù)荷工作的齒輪一般采用小壓力角可使齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低。1z1923z245m6b70.8580.1889α∑d=mzr1=arctan（z1/z2）r2=90°-r1RP=πmc=γa1=γ1+θf(wàn)2γa2=γ2+θf(wàn)1γf1=γ1-θf(wàn)1，γf2=γ2-θf(wàn)2γf1=10.81°,γββ=37°橋的齒輪，承受的是交變負(fù)荷，其主要損壞形式是疲勞。其5.4.1單位齒長(zhǎng)上的圓周力在汽車主減速器齒輪的表面耐磨性，常常用其在輪齒上的假定單位1)按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí)：2)按最大附著力矩計(jì)算時(shí)：φ—輪胎與地面的附著系數(shù)，在此取0.85；5.4.2輪齒的彎曲強(qiáng)度計(jì)算Tzc/(i0ηG)KKσw1；σw1所以基本符合設(shè)計(jì)要求。5.4.3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:σj=σj所以基本符合設(shè)計(jì)要求。驅(qū)動(dòng)橋主減速器的工作條件是相當(dāng)繁重的，與傳動(dòng)系其它齒點(diǎn)蝕、磨損和擦傷等。根據(jù)這些情況，對(duì)驅(qū)動(dòng)有高的硬度。(2)齒輪芯部應(yīng)有適當(dāng)?shù)捻g性以適應(yīng)沖擊載荷，避免在沖擊載荷下齒根折斷。提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短制造時(shí)間、減小成本并降低廢品率。素的合金鋼。汽車主減速器螺旋錐齒輪目前都是用滲碳合金鋼制造，其鋼號(hào)主要有20CrMnTi、層（一般碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%～1.良好的韌性等優(yōu)點(diǎn)。因此，這類材料的表面接觸強(qiáng)度、抗沖于鋼本身含碳量較低，使鍛造性能和切削加工性能較好。其主要缺點(diǎn)是熱處理費(fèi)用較高，表面硬化層以下的基底較軟，在承受很大壓力時(shí)可能產(chǎn)生塑含碳量相差過多，便會(huì)引起表面硬化層的剝落。以提高耐磨性。錐齒輪在工作過程中，相互嚙合的齒面上作用有一法向切向方向的圓周力、沿齒輪軸線方向的軸向力及垂直于齒輪軸線的徑向力。器擋位的改變，且發(fā)動(dòng)機(jī)也不全處于最大轉(zhuǎn)矩狀態(tài)，故變化中。實(shí)踐表明，軸承的主要損壞形式為疲勞損傷，所以應(yīng)按輸入的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩Tdz進(jìn)行計(jì)算。作用在主減速器主動(dòng)錐齒輪上的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩可按下式計(jì)算[：ffT2dd平面內(nèi)。Ff在此平面內(nèi)又可分為沿切線方向的圓周力F和沿節(jié)圓母線方向的力Fs。F與Ff之間的夾角為螺旋角β,FT與Ff之間的夾角為法向壓力角α,這樣就有：考慮徑向力所應(yīng)起的派生軸向力的影響。而軸承的徑力及軸向力這三者所引起的軸承徑向支承反力的向量式和軸承位置已確定，則可計(jì)算出軸承的徑向載荷。(1)對(duì)于主動(dòng)軸軸承：rz構(gòu)，.式中：fd—沖擊載荷系數(shù)在此取1.2。（2)對(duì)于從動(dòng)軸軸承：主動(dòng)錐齒輪和傳動(dòng)軸用花鍵連接，本設(shè)計(jì)選用矩形花鍵來(lái)連接,選定的花鍵小徑為(1-30)(1-31)j 所以以上數(shù)據(jù)滿足要求。也使我明白了一個(gè)看似簡(jiǎn)單的東西，它的設(shè)計(jì)過程、它的參數(shù)的確定、它的尺寸的標(biāo)注，都是很復(fù)雜的事情，需要認(rèn)真的對(duì)待。同時(shí)自己不懂的地方還當(dāng)然這次畢業(yè)設(shè)計(jì)也鞏固了自己已學(xué)過的知識(shí)，讓我對(duì)知識(shí)有獲良多。最后非常感謝老師和同學(xué)們對(duì)我的幫助，我想信自己會(huì)在機(jī)械行業(yè)大展宏圖的！在課題的研究過程中，黃河科技大學(xué)工學(xué)院的各位領(lǐng)導(dǎo)和老師對(duì)論謹(jǐn)向所有在本文的完成中給予作者關(guān)懷和幫助而在此無(wú)法一一友致以誠(chéng)摯的謝意！[2]王望予.汽車設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2005.[4]