【《主減速器開(kāi)發(fā)方法的案例探析4400字》】

主減速器開(kāi)發(fā)方法的案例分析綜述目錄主減速器開(kāi)發(fā)方法的案例分析綜述 11.1主減速比的運(yùn)算 11.2主減速器的減速方式與結(jié)構(gòu) 1.2.1.主減速器的齒輪類(lèi)型 21.2.2.主減速器減速的方法 31.2.3主動(dòng)錐齒輪和從動(dòng)錐齒輪支承方式的選擇 41.3計(jì)算負(fù)荷 5根據(jù)驅(qū)動(dòng)輪的滑動(dòng)力矩，計(jì)算出以下公式 61.1.3、疲勞損壞扭矩 61.4選擇主減速器齒輪參數(shù) 71.4.1、主動(dòng)齒輪的齒數(shù)和從動(dòng)齒輪的齒數(shù) 71.4.5.螺旋方向 81.4.6.法向壓力角 81.5主減速器螺旋錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算 91.6主減速器螺旋錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 1.6.1.錐齒輪輪齒的齒根彎曲應(yīng)力 1.6.2錐齒輪輪齒齒面接觸應(yīng)力計(jì)算 1.7主減速器軸承計(jì)算 111.7.1.錐齒輪齒面上的作用力 1.7.2.錐齒輪的軸向力與徑向力 1.7.1.主減速器錐齒輪軸承載荷的計(jì)算 1.8主減速器齒輪材料的選擇和熱處理 151.1主減速比的運(yùn)算機(jī)動(dòng)車(chē)部件中的驅(qū)動(dòng)橋只是傳動(dòng)系結(jié)構(gòu)中的一小部分。通過(guò)變速箱傳遞或者從驅(qū)動(dòng)軸傳遞的轉(zhuǎn)矩經(jīng)驅(qū)動(dòng)橋的作用而進(jìn)一步的增加，并且讓兩端分別分配到驅(qū)動(dòng)輪上，以確保兩個(gè)車(chē)輪在車(chē)輛行駛過(guò)程中產(chǎn)生差速，并且，驅(qū)動(dòng)橋承擔(dān)了從道路傳遞到車(chē)身的力和力矩的承載功能。主要零件是主減速器，差速器，傳遞動(dòng)力機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)橋殼。受到主減速比的影響。所以，最終傳動(dòng)比的選擇非常重要。任務(wù)書(shū)中列出參數(shù)名稱(chēng)參數(shù)單位整車(chē)尺寸3最高車(chē)速最大爬坡度度有些參數(shù)任務(wù)書(shū)中沒(méi)有給出，本次設(shè)計(jì)參考一汽解放J6L中卡2020款質(zhì)惠版?zhèn)}柵式載貨車(chē)，本次設(shè)計(jì)中用到的具體參數(shù)如下表3-2所示：表3-2名稱(chēng)參數(shù)單位車(chē)輪滾動(dòng)半徑后軸載荷變速器1檔傳動(dòng)比變速器最高檔傳動(dòng)比m功率不足則是因?yàn)樽罡哕?chē)速過(guò)高所導(dǎo)致，所110%~125%,公式如2-1:1.2主減速器的減速方式與結(jié)構(gòu)1.2.1.主減速器的齒輪類(lèi)型齒輪的類(lèi)型主要包括的有蝸輪蝸桿和弧齒錐輪這是目前在機(jī)動(dòng)車(chē)行業(yè)中常見(jiàn)的四種主減速器的類(lèi)型。下根據(jù)圖3-1得出。圖3-1雙曲面齒輪的優(yōu)點(diǎn)是，主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的軸線是豎直的，但是它們不相交，而且主動(dòng)齒輪的軸線在與被動(dòng)齒輪的軸線相比的特定位置處上下移動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)是它具有更大的齒輪比并可以獲得更大的離地間隙。因此，在該結(jié)構(gòu)中選擇螺旋錐齒輪做為它的傳動(dòng)齒輪。螺旋錐齒輪的優(yōu)點(diǎn)是，中心齒輪和從動(dòng)齒輪之間的兩條軸線互相垂直并且相交與一個(gè)點(diǎn)。由于齒輪的端面的重疊，導(dǎo)致最少兩個(gè)齒輪對(duì)彼此一起嚙合，從而它們可以承擔(dān)更大的負(fù)荷。另外，齒輪齒不在齒的整個(gè)長(zhǎng)度上一起嚙合，而是從齒的另一端逐漸連續(xù)且穩(wěn)定地嚙合，旋轉(zhuǎn)到另一端，使工作穩(wěn)定，噪音和振動(dòng)小。在設(shè)計(jì)最終驅(qū)動(dòng)的減速形式時(shí)，必須考慮所有因素，例如車(chē)輛類(lèi)型，工作條件以及驅(qū)動(dòng)橋與地面之間的距離。最終傳動(dòng)比與驅(qū)動(dòng)橋的位置和數(shù)量也很重要。中央單級(jí)減速器這種類(lèi)型的齒輪箱不僅具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，而且它的質(zhì)量相比更低以及它的體積相比更小，因?yàn)樯a(chǎn)過(guò)程的復(fù)雜性低，所以它的生產(chǎn)的制造與成本價(jià)格相對(duì)便宜。當(dāng)今常見(jiàn)的車(chē)輛。雙曲線齒輪或一對(duì)螺旋錐齒輪通常是此類(lèi)型最終傳動(dòng)的齒雙級(jí)主減速器對(duì)比單級(jí)主減速器，兩級(jí)齒輪的主減速器廣泛應(yīng)用在要求使用大的傳動(dòng)比的驅(qū)動(dòng)橋。但是它的不足是體積比較大而且它的結(jié)構(gòu)更加的復(fù)雜，重量更大和成本高昂。在重型車(chē)輛中可見(jiàn)。圖3-2主動(dòng)錐齒輪跨置式圖3-3主動(dòng)錐齒輪懸臂式支承形式圖3-4從動(dòng)錐齒輪支撐形式在使用支承的方法上，如圖3-2、圖3-3、圖3-4。懸臂式更好。設(shè)計(jì)相對(duì)緊湊，并且整體尺寸較小。這是因?yàn)榘惭b在連桿軸頸上1.3計(jì)算負(fù)荷m一為汽車(chē)總質(zhì)量25000kgg—為重力加速度取9.8m/s2f,一為滾動(dòng)阻力系數(shù)，對(duì)貨車(chē)取0.02Cp一為空氣阻力系數(shù)取0.8A——為汽車(chē)正面投影面積，根據(jù)整車(chē)尺寸計(jì)算得8.7975m2Temax—發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩；Temax=820Nmn—設(shè)計(jì)中驅(qū)動(dòng)橋數(shù),n=1;r,—車(chē)輪滾動(dòng)半徑r,=0.43m;1.1.3、疲勞損壞扭矩fR一道路滾動(dòng)阻力系數(shù)，一般取0.015~0.020,取f=0.015;fa—整車(chē)時(shí)平均爬坡能力系數(shù)，初取fn=0.02;fp—汽車(chē)性能系數(shù)，取fp=0經(jīng)計(jì)算Tm=3919.27N·m1.4選擇主減速器齒輪參數(shù)1.4.1、主動(dòng)齒輪的齒數(shù)和從動(dòng)齒輪的齒數(shù)(2)主動(dòng)輪和從動(dòng)輪上的所有齒數(shù)量大于或者等于40,應(yīng)該保證適合的抗彎(3)中型貨車(chē)大多數(shù)情況下z?≥6;取z?=6z?=37z?+Z?=43>40,通過(guò)驗(yàn)證后符合取用原則.1.4.2.從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑D?和端面模數(shù)m隙。如果它太小，則增加了拆卸和組裝差速器的難度，并減小了安裝空間。參閱Kp,一直徑系數(shù)，取值區(qū)間為11.0-16;T.一計(jì)算轉(zhuǎn)矩，Nm,T.=min[T,T]=35128.431N·mm;初選D?=370mm則1.4.1.主、從動(dòng)錐齒輪齒面寬b?和b?由公式可知道，b1值應(yīng)該小于或者等于錐節(jié)距的0.3倍，b2由經(jīng)驗(yàn)公式b?=0.155D?,并且必須同時(shí)滿(mǎn)足b?≤10m。因?yàn)榇耸筨?=1.1b?。1.4.4.中點(diǎn)螺旋角β螺旋角隨著面的寬度而變化，中點(diǎn)螺旋角一般使用范圍是35°一45。為了盡可能使軸向力減小，這種結(jié)構(gòu)需要35°從錐齒輪錐尖端看，左右旋轉(zhuǎn)之間的差異在于中心線偏離一半的方向。名稱(chēng)解釋計(jì)算公式數(shù)值z(mì)?(小齒輪齒數(shù))Z16z?(大齒輪齒數(shù))Z?37m(模數(shù))10b?(主動(dòng)錐齒輪齒寬)b?=0.155D?60b?(從動(dòng)錐齒輪齒寬)b?=1.1b?66α(壓力角)取22.5°h。(工作齒高)hg=H?m15.6h(全齒高)h=H?m17.33Y?(從動(dòng)齒輪節(jié)錐角)9.6921Y?(主動(dòng)齒輪節(jié)錐角)Y?=90°-y?80.048d(節(jié)圓直徑)齒頂高da(從動(dòng)齒輪分度圓直徑)da?(主動(dòng)齒輪分度圓直徑)1.6主減速器螺旋錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算1.6.1.錐齒輪輪齒的齒根彎曲應(yīng)力km—齒面載荷分配系數(shù)，k=1.1;Jw一彎曲應(yīng)力綜合系數(shù)小齒輪J?=0.26,大齒輪J?=0.295;b—齒輪齒面寬；b?=66mmb?=60mm;1.6.2錐齒輪輪齒齒面接觸應(yīng)力計(jì)算D?—主動(dòng)輪大端分度圓直徑；b—主、從齒輪齒面寬較小值；b=60mm;c,一彈性綜合系數(shù)，取232.6;k,一齒面品質(zhì)系數(shù)，取1.0;T?一主動(dòng)輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩；J?一齒面接觸強(qiáng)度系數(shù)，查表知0.16;1.7主減速器軸承計(jì)算1.7.1.錐齒輪齒面上的作用力dm-齒面寬中點(diǎn)分度圓直徑i?i,ig,gv一變速器的傳動(dòng)比為7.323,5.218,3.761,2.84,1.947,1.388,檔使用率為1%,2%,3%,5%,10%,16%,fri,fr?,..,fr?一變速器處于I,I.…,V檔時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩利用率，40%,50%,F—從動(dòng)齒輪齒面寬F,取F=70;dm,dzm一主、從動(dòng)齒輪齒面寬中點(diǎn)的分度圓直徑；Y?—從動(dòng)齒輪節(jié)錐角；代入，P=30.6095N1.7.2.錐齒輪的軸向力與徑向力1.7.1.主減速器錐齒輪軸承載荷的計(jì)算載荷如圖2-1和2-3所示。軸承A,B徑向載荷計(jì)算如下由FAz=-4159.6N,FRz=4202.4N,a=6A徑向力RA=19842NA軸向力AA=0B徑向力Rg=19800NB軸向力Ap=4159.6NXYXY10圖3-5圓錐滾子軸承動(dòng)載荷計(jì)算表當(dāng)量動(dòng)載荷P=5955.7N式中：f,f.fp—載荷系數(shù)，取1.2;f,—溫度系數(shù)，取1.0;算是(平均速度為35km/h):主動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速為inLhB>L,經(jīng)論證軸承是達(dá)標(biāo)的對(duì)于從動(dòng)齒輪軸承C,D選擇使用30207型根據(jù)上述方法進(jìn)行校核后達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。錐齒輪的工作環(huán)境是非常糟糕的，損壞的主要方式是齒輪齒根彎曲和折斷，齒面疲勞磨損等。齒輪材料以及熱處理的要求驅(qū)動(dòng)橋齒輪大致需要：(1)為了具備更高的抗彎曲疲勞性以及與表面接觸疲勞性和更加優(yōu)秀的齒表面的耐磨性，齒表面必須具備更高的硬度；(2)齒輪齒內(nèi)部的必須具備適當(dāng)?shù)娜犴g性，以適應(yīng)沖擊載荷以及阻止齒根在沖擊載荷的情況下發(fā)生斷裂現(xiàn)象。(3)這種鋼具備鍛造和切削以及熱處理等優(yōu)點(diǎn)的優(yōu)越性能，對(duì)于熱處理的變形較小以及它的形態(tài)變化規(guī)律更加容易掌控，不但進(jìn)一步增強(qiáng)了產(chǎn)品的質(zhì)量，大大的減少產(chǎn)品的生產(chǎn)制造的時(shí)間，而且還減少了成本的生產(chǎn)價(jià)格(4)在選用適合的齒輪材料的合金元素時(shí)，應(yīng)從我國(guó)的實(shí)際情況出發(fā)選擇。目前，應(yīng)用在最終傳動(dòng)的直齒錐齒輪和使用在差速器的直齒錐齒輪是滲碳合金鋼制作而成。廣泛使用制造齒輪的鋼是