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买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 1 载货汽车后桥 总成 设计 摘要 本设计为中型载货汽车的后桥总成设计,在本设计中后桥为驱动桥。驱动桥是汽车传动系主要总成之一,具有承载车身和驱动汽车的功用。驱动桥主要包括驱动桥壳、主减速器、差速器和两个后桥半轴。 根据本车的各项具体参数,经过必要的论证分析,确定了本次所设计的驱动桥的结构方案。驱动桥壳为非断开式驱动桥壳。主减速器为双级主减速器,双级主减速器包括一对双曲面齿轮和一对圆柱齿轮。主动双曲面齿轮和中间轴凸缘上的双曲面齿轮啮合,中间轴和第二级传动中主动圆柱齿轮做成一个整体,圆柱齿轮与固定 在差速器壳上的从动圆柱齿轮啮合。差速器为对称式圆锥行星齿轮差速器,这种差速器结构简单,使用可靠。半轴采用全浮式半轴,这样半轴只承受转矩。主减速器支撑轴承选用圆锥滚子轴承。 在说明书的计算部分,说明了主要参数选择的依据,对主减速器,差速器,半轴和驱动桥壳进行了尺寸和强度计算。此外,还计算了主减速器支撑粥承的寿命。本文提供了关于以上计算的 详细计算依据、步骤和计算数据。 关键词 :双曲面齿轮、差速器、驱动桥、半轴 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 2 F he of is to as in is an of is to a of a a of of is of a of a of is to of an is to of a it is is by he of is of of of In of of is in of in 文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 3 目 录 前言 .一章 驱动桥总体设计 . 动概桥述 . 动桥总成的结构形式及选择 .二章 主减速器的设计 . 减速器的结构形式和选择 . 减速比的确定和分配 . 减速器齿轮计算载荷的确定 . 减速器齿轮参数的确定 . 减速器齿轮的强度校核 . 三 章 差速器的设计 . 速器的结构形式的选择 . 称式圆锥行星齿轮差速器的设计 . 四 章 驱动车轮的传动装置 . 轴概述 . 轴的设计计算 . 33 第 五 章 驱动桥桥壳 . 动桥桥壳受力和强度计算 . 论 .考书目 .谢 .文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 4 符号说明 A 汽车的迎风面积, 2m ;锥齿轮受的轴向力, N ;圆柱齿轮副中心距, 0A 圆锥齿轮节锥距 , b 圆柱齿轮齿宽,花键齿宽, 21 分别为主从动齿轮的齿宽, B 驱动车轮轮距, m C 轴承的额定动载荷, N ; 风力阻力系数 顶隙系数 材料的弹性系数, 21 锥齿轮齿面宽中点的分度圆直径; 最高档动力因数; d 半轴杆部直径, 半轴花键轴外径, 相配的 花键孔内径, 0201 分别为主、从动螺旋锥齿轮的外圆直径, 21 aa 分别为主、从动圆柱齿轮的齿顶圆直径, 21 ff 分别为主、从动圆柱齿轮的齿根圆直径, 1d 、 2d 分别为主、从动螺旋锥齿轮和主、从动圆柱齿轮的节圆直径, 2G 汽车满载时一个驱动桥给水平地面的最大负荷, N 汽车满载总质量, N 所牵引的挂车的满载总质量, N ,仅用于牵引车的计算 道路滚动阻力系数 汽车正常使用时的平均爬坡能力系数 汽车或汽车列车的性能系数;载荷系数 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 5 F 锥齿轮齿宽, 圆柱齿轮上的圆周力, N 圆柱齿轮上的径向力, N 圆柱齿轮上的轴向力, N G 材料的剪切弹性模量, 汽车总质量的重力, N ; 2G 汽车 满载静止于水平路面时驱动桥给地面的载荷, N 车轮(包括轮毂、制动器等)的重力, N 齿顶高系数 0i 主减速比 变速器最高档传动比 由发动机至所计算的主减速器从动齿轮之间的传动系最低 档传动比 为由所计算的主减速器从动齿轮到驱动轮之间按的传动比 J 计算弯曲应力用的综合系数;计算接触应力用的综合系数; J 半轴横截面积的极惯性矩; 4 尺寸系数 载荷分配系数 质 量系数 使用系数 动载系数 齿向载荷分配系数 齿间载荷分配系数 齿间载荷分配系数 齿向载荷分配系数 行星齿轮球面半径系数 0K 由于“猛结合”离合器而产生冲击载荷时的超载系数 2 直径系数 动载荷系数 花键工作长度, 轴承寿命, h l 半轴长度, M 弯矩 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 6 垂向弯矩 水平弯矩 M 合成弯矩 m 模数, 法向模数, 2m 汽车加速时的负荷转 移系数 2m 汽车加速行驶时质量转移系数 2m 汽车紧急制动时质量转移系数 最大功率时的发动机转速, r n 汽车的驱动桥数目;轴承的计算转速, r r 车轮的滚动半径, m P 作用在齿轮上的圆周力, N ;锥齿轮受的圆周力, N p 作用在齿轮单 位齿长上的圆周力, N p 许用单位齿长上的圆周力, N Q 轴承的 当量动载荷, N R 锥齿轮受的径向力; 球面半径, s 驱动桥壳上两钢板弹簧座中心间的距离, m 当量计算转矩, 发动机最大转矩, 发动机最大转矩配以传动系最低档传动比计算从动齿轮的计算转矩, 以驱动车轮在良好路面上开始滑转来计算从动齿轮的计算转矩, 按照平均牵引力来计算从动齿轮的计算转矩, 计算转矩, . 主动齿轮的计算转矩, 汽车车速, 汽车的最高车速, 汽车发动机最大转矩时的行驶速度, u 主从动齿轮的齿数比 W 弯曲截面系数 水平弯曲截面系数 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 7 垂直弯曲截面系数 扭转截面系数 变为系数 复合齿形系数 Y 抗弯强度计算的重合度与螺旋角系数 节点区域系数 材料弹性系数, 2/ Z 接触强度计算的重合度与螺旋角系数 z 花键齿数;齿轮齿数 T 传动系的 效率 为由所计算的主减速器从动齿轮到驱动轮之间按的传动效率 轮胎对地面的附着系数 螺旋角,度 寿命指数 差速器的转矩分配系数 载荷分布的不均匀系数 压力角,度 轴交角 1 、 2 分别为主、从动螺旋齿轮的节锥角,度 1 、 2 分别为主、从动螺旋齿轮的齿根角,度 01、02 分别为主、从动螺旋齿轮的面锥角,度 21 、 分别 为主、从动螺旋齿轮的根锥角,度 剪切应力 w 弯曲应力 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 8 前言 随着 我国 国民经济日新月异的高速发展,交通运输业已成为社会发展不可或缺的重要推动力。我国近几年 各种公路尤其是 高速公路发展迅速,使得货车得到更加广泛的应用。货 车运输不仅运输量大,而且成本低,机动灵活,比之其他运输方式有着 可比拟的优势。 货车按照载重量可分为重型货车、中型货车和轻型货车。在我国, 伴随着公路承载能力的提高和长途运输需求量的不断增加 ,发展载货汽 车已成为一种必然的趋势。 20 世纪 70 年代以来,由于对运输需求的增加和公路承载能力的提高,各国都在放 宽对于轴重和车辆总重的限制,因而大吨位载货汽车不断增加。所以 载货汽车作为运输车辆,在我国现代化建设和世界各国发展中做出很大的贡献! 我此次设计的是总重量为 11 吨、载重量为 的中 型载货汽车的后桥(驱动桥)。采用非断开驱动桥,整体式桥壳,全浮式半轴。采用非断开驱动桥,能够提高汽车行驶平顺性和通过性;采用整体式桥壳壳获得角度的强度和刚度;采用全浮式半轴,半轴只承受扭矩不承受弯矩,工作条件改善,寿 命得到提高 。 由于本人的能力有限, 专业知识也不够扎实, 在设计中 还存在诸多 不足 和缺陷,真诚 希望老师批评指正。 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 9 第一章 驱动桥总体设计 1 1 驱动桥概述 驱动桥位于传动系的末端,由主减速器、差速器、车轮传动装置和桥壳等组成,转向驱动桥还有等速万向节。其基本功用是: 1 将万向传动装置传来的发动机转矩通过主减速器,差速器,半轴等传到驱动车轮,实现降速、增扭; 2 通过主减速器改变转矩的传递方向; 3 通过差速器实现两侧车轮的差速作用,将转矩合理地分配给左右车轮; 4 承受各种力、力矩等 。 驱动桥的类型有断开式和整体式 两种 : 整体式驱动桥:整个驱动桥通过弹性悬架与车架连接,由于半轴套管与主减速器是刚性连接为一体的,所以两侧的半轴和驱动桥不可能在横向平面内作相对运动,故称为非断开式驱动桥,又名整体式驱动桥。 断开式驱动桥:其结构特点是没有连接左右车轮的刚性整体外壳或梁,主减速器速、差速器及其壳体安装在车架或车身上,通过万向传动装置驱动车轮。两侧的驱动车轮经独立悬架与车架或车身作弹性连接,因此可以彼此独立地相对于车架或车身上下摆动,提高了汽车行驶的平顺性和通过性。 1 2 驱动桥 总成 的结构形式及选择 驱动桥的结构形式与整车的 性能有密切关系,所以其重要性不言而喻。 在选择 驱动桥 总成 的结构形式 时,应当从所设计的类型及使用、生产条件出发,并和所设计的其他部件,尤其是与悬架的结构形式与特性相适应 , 以保证整个汽车预期的使用性能的实现。虽然对于驱动桥总成的设计,前述的基本要求都很重要,但是 对于不同 用途和类型的 汽车来说, 其重要程度又不一样。 本次设计为中 型载货汽车的后桥设计,采用非独立悬架, 只有当所选驱动桥的结构形式与悬架的结构形式相适应时,才能发挥它们的优势。 而且非断开式驱动桥结构简单、造价低廉、工作可靠,广泛用于载货汽车上, 所以应采用 整体式驱动桥 。 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 10 第二章 主减速器的设计 2主减速器的结构形式 和选择 主减速 器是根据齿轮类型、减速形式以及主、从动齿轮的支承形式不同分类的。对于最常见的主减速器齿轮 普通螺旋锥齿轮和双曲面齿轮来说,在模数已定的情况下,从动齿轮的齿数越少,则它的直径就越小,并由此使主减速器的垂向轮廓尺寸也越小,但是齿轮的选择是有一定范围的。在给定的主减速比的条件下,如果单级主减速器不能满足驱动桥下面的离地间隙要求,则可选用双极主减速器。 由于重型载货汽车主减速器传递的转矩较大和主减速比较大, 单级主减速器不能满足驱动桥下的 离地间隙和强度的要求, 所以采用双极主减速器。它能保证最小离地间隙和齿轮强度的同时,获得较大的主减速比。 减速比 的确定 对于普通圆锥 一级减速比10常 01i /02i 参照设计任务书, 主减速比0 m a 3 7 7 )r p a g hi r n v i 其中 m a x 00 . 0 2 5 4 / 2 ( 1 0 . 0 2 5 4 2 2 . 5 / 2 1 0 ( 1 0 . 1 0 ) 0 . 5 1 4 3 5,1 0 0 / , 1 , 2 4 0 0 , 4 . 6 5 4g h pr r d b mv k m h i n i 又 因 为 故 解 得为得到理想的齿面重叠系数,两个配对齿轮齿数之和应不少于 40,对于普通的双级主减速器0 2 0 1/ 1 2 第一级主动锥齿轮的齿数1到 15范围内,第二级 圆 柱 齿 轮 的 齿 数 和 可 选 在 68 10 的 范 围 内 , 由 此 可 得0 2 0 1 0 2 0 1 0 1 0 21 . 5 , 4 . 6 5 4 ; 1 . 7 6 1 4 , 2 . 6 4 2i i i i i 解 得,由于0 ,故第一级的齿轮齿数121 5 , 2 6,第二级齿轮齿数取3 4 0 2 3 42 0 , 5 1 . 0 6 , 5 1z z i z z 取。 减速器齿轮计算载荷 的确定 由于汽车行驶时传动系载荷的不确定性,因此要准确的算出主减速器齿轮的计算载荷是比较困难的。 通常是将发动机最大转矩配以传动系最低档传动比时和买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 11 驱动车轮在良好路面上开始滑转时这两种情况下作用在主减速器从动齿轮上的转矩(的较小者,作为载货汽车在强度计算中用以验算主减 速器从动齿轮最大应力的计算载荷。上述的计算载荷为最大转矩,而不是正常持续转矩,不能用它作为疲劳损坏的依据。汽车的类型很多, 形使 工况又非常复杂, 但对于公路车辆来说,使用条件较非公路车辆稳定,其正常持续转矩根据所谓平均比牵引力的值来确定。 发动机最大转矩配以传动系最低档传动比计算从动齿轮的载荷 以发动机最大转矩配以传动系最低档传动比计算从动齿轮的载荷的公式为: 0m a x (21) 式中: 发动机最大转矩 , ; 由发动机至所计算的主减速器从动齿轮之间的传动系最低档传动比; T 传动系上述传动部分的传动效率; 0K 由于“猛结合”离合器而产生冲击载荷时的超载系数; n 汽车的驱动桥数目; 上式各个参数的确定: 481 ; 变速器一档传动比 1i =第一级 主减速比 10i =减速比0i=所以 计算第一级圆锥从动齿轮时 1=算第二级圆柱从动齿轮 1= T :计算第一级圆锥从动齿轮时 T =柱齿轮传动的效率可取 以计算第二级圆柱从动齿轮时 T = 0K:对于一般载货汽车、矿用汽车和越野汽车以及液力传动及自动变速的各类汽车取0K=1; n :这次设计的载货汽车是后桥单桥驱动,所以 n =1。 代 入 上式 )32( 得: 第 一级圆锥从动齿轮计算载荷 1m a x 1 0 1 / 5 9 2 4 . 6 6 9 4e T l TT i k n N m 5924.7 ; 第二级圆柱从动齿轮计算载荷 2m a x 2 0 2 / 1 5 4 9 7 . 9 8 4 5e T l TT i k n N m =15498 。 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 12 驱动车轮在良好路面上开始滑转来计算从动齿轮的载荷 以 驱动车轮在良好路面上开始滑转来计算从动齿轮的载荷的公式为: i 22(2 2) 式中: 2G 汽车满载时一个驱动桥给水平地面的最大负荷, N ; 轮胎对地面的附着系数; 2m 汽车加速时的负荷转移系数; r 车轮的滚动半径 , m ; 为由所计算的主减速器从动齿轮到驱动轮之间按的传动效率; 为由所计算的主减速器从动齿轮到驱动轮之间按的传动比。 上述各参数的确定: 2m :商用车的后轴负荷转移系数 间,此时为重型载货汽车,所以可取 2G :依照参考车型为 11000 1687N ; :对于安装一般轮胎的公路用汽车,取 = r : 取 :因为没有轮边 减速,且第二级圆柱 斜 齿轮传动的效率取 以 在 计算第一级圆锥齿轮传动时, =在 计算第二级圆柱 斜 齿轮传动时, =1; 因为没有轮边减速,且第二级圆柱斜齿轮传动的传动比为 以在计算第一级圆锥齿轮传动时, 计算第二级圆柱斜齿轮传动时,1。 将上述 参数带入式 (2 2) 中,得; 第一级圆锥从动齿轮计算载荷11982.6 ; 第二级圆柱从动齿轮计算载荷21341.4 。 因为发动机最大转矩配以传动系最低档传动比时所得的计算载荷,小于驱动车轮在良好路面上开始滑转时所得的计算载荷,所以主减速器齿轮的计算载荷应取按照发动机最大转矩配以传 动系最低档传动比时所得的计算载荷,即: 第一级圆锥从动齿轮计算载荷1924.7 ; 第二级圆柱从动齿轮计算载荷25498 。 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 13 照平均牵引力来计算从动齿轮的载荷 主减速器从动齿轮的平均计算转矩 )()( (2 3) 式中: 汽车满载总质量, N ; 所牵引的挂车的满载总质量, N ,仅用于牵引车的计算; 道路滚动阻力系数; 汽车正常使用时的平均爬坡能力系数; 汽车或汽车列车的性能系数; 其他参数 r 、 、 n 等见 (2 2) 、 (2 3) 下的说明。 式中各参数的确定: 11000 07800N ; 因仅用于牵引车的计算,所以此处为 0N ; 道路条件按“一般条件”,即是级公路,此时在 来取,因现代高速公路的迅速发展,公路条件也有很大的改善,所以 此处可取 按照汽车平均爬坡能力来算,载货汽车在 来取 ,依上述,本次设计的载货汽车的动力性能较好,所以此处可取 m a x)( 当 16)(a x时,取 0,此处 16)(a xG,所以 0; 其他参数 r 、 、 n 等见 (2 2) 、 (2 3) 下的说明。 将上述参数代入式 (2 3) 得: 第一级圆锥从动齿轮计算载荷1120N 第二级圆柱从动齿轮计算载荷2545N 减速器齿轮参数的确定 在现代汽车的驱 动桥上,应用最广泛的主减速齿轮是“格里森”制或“奥利康”制螺旋锥齿轮和双曲面齿轮。在双极主减速器中,通常还加一对圆柱齿轮或买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 14 一组行星齿轮。在本次设计中,第一级减速的螺旋锥齿轮采用的是“格里森”制齿轮,第二级减速的圆柱齿轮采用的是斜齿轮。 一级螺旋齿锥齿轮参数的确定 主减速器螺旋锥齿轮从动齿轮的 端面大端模数 ,可根据该齿轮上述的计算转矩 (选择 32 、 42 中较小者 ),按照经验公式选出 ; 3( 0 . 5 9 8 0 . 6 9 2 ) (2 4) 式中: m 从动锥齿轮的 端面大端模数 , 计算转矩, . 式中各参数的确定: 取 32 、 42 中较小者,即 。 带入 62 式中得: m= 取 m=11 主从动齿轮齿数的选择应遵循以下原则: 1、 为了磨合均匀, 1z 、 2z 应避免有公约数; 2、 为了得到理想的齿面重叠系数,对于载货汽车齿数之和应不小于 40 ; 3、 对于普通的双级主减速器,第一级主动锥齿轮齿数 1z 可选的较大,约在915 范围内; 第二级圆柱齿轮传动的齿数和可选在 68 10 范围内; 4、 对于载货汽车,传动比在 ,推荐主动锥齿轮最小齿数 1z =14,允许齿数范围 1216; 依据以上原则, 选择第一级锥齿轮传动主动齿轮齿数1z=15从 动轮齿数2z=26,01i=21择第二级圆柱齿轮传动主动齿轮齿数1z=20从动轮齿数2z=51,02i=21常对于汽车工业 来说,推荐主减速器圆锥齿轮的齿宽 采用如下 : 0; 82 将 2d =286入式 82 中得 F =286=取 F =45 一般习惯是螺旋锥齿轮的小齿轮齿面宽比大齿轮的齿面宽稍大,使其在大齿轮轮齿买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 15 两面都超出一些。通常小齿轮的齿面宽加大 10%较为适合。则大齿轮齿面宽02 ,小齿轮齿面宽 。 21 1 9 ,取 1 50F 依据上述螺旋锥齿轮基本参数的确定,可以计算出螺旋锥齿轮的各个参数,列表如下: 表 2弧齿螺旋锥齿轮的几何尺寸计算用表 号 项目 计算公式 计算结果 单位 1 主动齿轮数 1 15Z 2 从动齿轮数 2 26Z 3 端面模数 11m 齿面宽 125 0 , 4 5 齿工作高 齿全高 法向压力角 度 8 轴交角 度 9 节圆直径 121 6 5 , 2 8 6 0 节锥角 122 9 . 9 8 2 , 6 0 . 0 2 度 11 节锥距 0 2 周节 mm 0; 22 11 g22110 s 211 , 1r c ta n,a r c ta n纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 16 13 齿顶高 121 2 . 2 1 2 , 6 . 4 8 84 齿根高 128 . 5 5 6 , 1 4 . 2 8 5 径向间隙 C=6 齿根角 122 . 9 6 5 , 4 . 9 4 4 度 17 面锥角 0 1 0 23 4 . 9 2 6 , 6 2 . 9 8 5 度 18 根锥角 122 7 . 0 1 7 , 5 5 . 0 7 6 度 19 外圆直径 0 1 0 21 8 6 . 1 5 6 , 2 9 2 . 4 8 40 节锥顶点至齿轮外缘 距离 0 1 0 21 3 6 . 8 9 7 , 7 6 . 8 81 理论弧齿厚 122 2 . 2 , 1 2 . 42 齿侧间隙 0 5 0 6B 3 螺旋角 度 24 螺旋方向 主动齿轮为左旋,从动齿轮为右旋 25 驱动齿轮 小齿轮 26 螺旋方向 向齿轮背面看去, 主动齿轮为顺时针,从动齿轮为逆时针 二级圆柱斜齿轮参数的确定 双极主减速器的圆柱齿轮副中心距 A 可按经验公式选取: 3) (2 5) 式中: 2211 , 022011 ar ct an,ar ct 222111 , 221221)(22102112012220211101 co co 1 26 , 221 K KS 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 17 该圆柱齿轮副主动齿轮的的计算转矩, 。前面已经确定出螺旋齿圆锥从动锥齿轮的计算转矩,由于螺旋齿圆锥从动锥齿轮和圆柱主动齿轮在一根轴上,所以此时的转矩跟从动锥齿轮上的计算转矩一样,即。 代入上式 92 得:。 1 9 0 . 1 7 7 2 1 5 . 6 9A 203A 齿圆柱齿轮的螺旋角 值,可选择在 016 范围内。可初选为 16 。 依据公式: 12()2 c o s nz z (2 6) 将 203A 122 0 5 1、 16带入式 (2 6) 中,得出: 选择 6 然后再将 6 入上式 (2 5) 中 ,对 A 取整, 可 得222A 。调整螺旋角 。 双极主减速器的齿面宽 b 可按经验公式选取: ( 0 0 (2 7) 将 222A 入式 (2 7) 中, 1 1 1 1 3 3 选择 115b 为了使主从动齿轮捏合完全,常常将主动齿轮齿宽大于从动齿轮的齿轮1(,即可得主动齿轮的齿宽1 120b 选取齿顶高系数和顶隙系数时,依据常规的来选取即是 1 依据上述圆柱斜齿轮基本参数的确定,可以计算出圆柱斜齿轮的各个参数,列表如下: 表 2 柱斜齿轮 齿轮的几何尺寸计算用表 圆柱斜齿轮的几何尺寸计算用表 序号 项目 计算公式 计算结果 单位 1 主动齿轮 齿数 20 2 从动齿轮齿数 51 3 端面模数 6 齿数比 1文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 18 5 中心距 222 压力角 度 7 螺旋角 度 8 分度圆直径 121 2 5 . 0 7 , 3 1 8 . 9 2 9 变位系数 0 10 齿顶高系数 1 11 顶隙系数 12 齿顶高 6 3 齿根高 7.5 4 齿顶圆直径 121 3 7 . 0 7 , 3 3 0 . 9 2 9 5 齿根圆直径 121 1 0 . 0 7 , 3 0 3 . 9 2 9 6 当量齿数 122 2 . 6 4 4 , 5 7 . 7 4 1 17 齿宽 121 2 0 , 1 1 5 8 螺旋方向 小齿轮左旋,大齿轮右旋 19 驱动齿轮 小齿轮 减速器齿轮的强度校核 在完成主减速器齿轮的几何计算之后,应对其强度进行验算,以保证其有足够的强度和寿命及安全可靠地工作。 轮的损坏形式及寿命 齿轮损坏形式常见的有轮齿折断、齿面点蚀及剥落、齿面胶合、吃面磨损等。汽车驱动桥齿轮,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。下表给出了汽车驱动桥齿轮的许用应力数值 ,nnx( ( aa ff 3co 21 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 19 破坏的循环次数为 6106 : 表 2车驱动桥齿轮的许用应力表 汽车驱动桥齿轮的许用应力 计算载荷 主减速器齿轮的许用弯曲应力 主减速器齿轮的许用接触应力 差速器齿轮的许用弯曲应力 单位 最大输入转矩和最大附着转矩中的较小者 700 2800 980 平均计算转矩 750 践证明,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入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,不能用来作为疲劳损坏的依据。 减速器圆弧齿锥齿轮的强度计算 ( 1)“格里森”制圆弧齿螺旋锥齿轮的强度计算 在汽车工业中,主减速器齿轮的表面耐磨性,常常用在其轮齿上的假定单位压力即单位齿长上的圆周力 来估算,即按下式: 2 8) 式中: P 作用在齿轮上的圆周力,按发动机最大转矩 最大附着力矩 两者当中载荷工况小的进行计算, N ; F 从动齿轮的齿面宽, 如上所述,按发动机计算转矩 小,所以应作为计算式 122 的转矩,即得下式: a x (2 9) 2纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 20 式中的参数如上述所示,按照一般计算经验,可载货汽车可只计算档和直接档时单位齿长上的圆周力。 将 481 1、 F =45 入上式 (2 9) 得: 档时: ; 直接档时: 。 许用单位齿长上的圆周力可依 据下表: 表 2货汽车许用单位齿长上的圆周力表 载货汽车许用单位齿长上的圆周力 单位 挡 直接挡 1429 250 N/为档时: p =1429 ;直接档时: p =250 ,所以圆弧齿螺旋锥齿轮的强度合格。 ( 2)圆弧齿螺旋锥齿轮的轮齿弯曲强度计算 汽车主减速器螺旋锥齿轮的计算弯曲应力为: JF (2 10) 式中: 该齿轮的计算转矩, ;对于从动齿轮,按照对于主动齿轮还需要将上述计算转矩换算到主动齿轮上; 0K 超载系数; 尺寸系数,反映材料性质的不均匀性,与齿轮尺寸与热处理等有关。当端面模数 时,4 s; 载荷分配系数, 两个齿轮均为骑马式时,取 一个齿轮用骑马式支撑时,取 撑刚度大时取小值; 质量系数,对于汽车驱动桥齿轮,当轮齿接触良好、周节及径向跳动精度高时,可取 1; 10 13m a x 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 21 J 计算弯曲应力用的综合系数,它综合考虑了齿形系数。 F 、 z 、 m 同上所述。 对于主动锥 齿轮按照峰值载荷计算时各个参数的确定: 5545 ; 0K: 对于一般载货汽车来说取 1; 可取 可取 1; J : 查综合系数图表取 F : 50 z : 15; m : 11 将上述各参数带入式 142 中,得w=小于许用弯曲应力 w =700 2所以合格。 对于主动锥齿轮按照平均计算载荷时各个参数的确定: 1522 ; 0K: 对于一般载货汽车来说取 1; 可取 可取 1; J : 查综合系数图表取 F : 50 z : 15; m : 11 将上述各参数带入式 142 中,得w=小于许用弯曲应力小于许用弯曲应力 w=所以合格。 对于从动锥齿轮按照峰值载荷计算时各个参数的确定: 9387 ; 0K: 对于一般载货汽车来说取 1; 可取 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 22 可取 1; J : 查综合系数图表取 F : 45 z : 26; m : 11 将上述各参数带入式 (2 10) 中,得w=小于许用弯曲应力 小于许用弯曲应力 w=700 2所以合格。 对于 从 动锥齿轮按照平均计算载荷时各个参数的确定: 2643 ; 0K: 对于一般载货汽车来说取 1; 可取 可取 1; J : 查综合系数图表取 F : 45 z : 26; m : 11 将上述各参数带入式 142 中,得w=小于许用弯曲应力小于许用弯曲应力 w=所以合格。 ( 3)圆弧齿螺旋锥齿轮的轮齿接触强度计算 汽车主减速器螺旋锥齿轮的计算接触应力为: (2 11) 式中: 材料的弹性系数, 21 ; 1d 主动锥齿轮的分度圆直径, 主动 齿轮的计算转矩, ;对于主动齿轮还需要将 从动齿轮的 计算转矩换算到主动齿轮上; 尺寸系数, 它考虑了齿轮尺寸对其淬透性的影响,在缺乏经验的情况买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 23 下,可取 1; J 计算 接触 应力用的综合系数,

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