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某轿车双级主减速器的设计开题报告.doc

某轿车双级主减速器的设计【优秀课程毕业设计含4张CAD图纸带任务书+开题报告+中期报告+答辩ppt+外文翻译】-clsj20

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关键词：: 轿车双级主减速器设计双级主减速器主减速器

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某轿车双级主减速器的设计【优秀课程毕业设计含4张CAD图纸带任务书+开题报告+中期报告+答辩ppt+外文翻译】-clsj20

某型汽车主减速器设计

摘要:本设计是对某汽车设计一个结构合理、工作性可靠的双级主减速器。它是由两级齿轮减速组成。相比单级的优势很明显，离地间隙比较大，并且设计得到的传动比也较高，并且还具有构造简单，工作安静，应用年限足够等优点。本次设计的内容包括有：对设计方法进行研究，对设计的不合理之处进行改进分析。齿轮与齿轮轴的设计与校核，以及轴承的选用与校核。为了更好的确定方案。充分对原来的参数进行应用，对比同级车型的主减速器的发展技术，优化匹配传动比，并对功能效果影响很大的强度参数进行了校核。对轴承进行设计布置，保证工作更安全高效，完成设计标准。

关键词：主减速器；改进；校核；设计

Design of Main Reducer for a Automobile

Abstract: This design is an automotive design a rational structure, reliable work of the two.stage primary reducer. It is composed of a two.stage gear reduction. Compared to single.stage advantage is obvious, ground clearance is relatively large, and is designed to give a higher gear ratio, and also has a simple structure, and quiet operation, the application of sufficient age and so on. The content of the design include: the design method study of unreasonable designed to improve analysis. Design and Verification gear and the gear shaft and the bearing selection and verification.In order to better determine the program. Full parameters of the original application, compared to similar models of the main reducer technology development, and optimize the matching ratio, and features a great influence on the effect of strength parameters were checked. The bearing arrangement is designed to ensure work more safely and efficiently complete the design standards.

Keywords: Final reduction drive; Gear; Check; Design

摘要 I

Abstract II

第1章绪论 1

1.1概述 1

1.1.1 主减速器的概述 1

1.1.2 主减速器设计的要求 1

1.2 主减速器型式及其现状 2

1.2.1 主减速器齿轮的类型 2

1.2.2 主、从动锥齿轮支撑措施 3

1.2.3轴承的预紧 4

1.3 主要涉及内容及方案 4

第2章主减速器的结构设计与校核 5

2.1 设计题目的主要参数 5

2.2主减速比的确定 5

2.3 主减速器结构方案确定 5

2.3.1 主减速器齿轮的类型及支撑方式 5

2.3.2从动锥齿轮支撑的方法及支撑方式 5

2.3.3 轴承的预紧 5

2.4 主减速齿轮计算载荷的计算 6

2.6 主减速器齿轮基本参数的选择 7

2.6.1 双级主减速器传动比分配 7

2.6.2 齿数的选择 8

2.6.3 节圆直径地选择 8

2.6.4 齿轮端面模数的选择 8

2.6.5 齿面宽的选择 9

2.6.6 螺旋锥齿轮螺旋方向 9

2.6.7 螺旋角的选择 9

2.7 锥齿轮的尺寸与强度设计 9

2.7.2 锥齿轮强度设计 11

2.8 第二级齿轮模数的确定 15

2.9 圆柱齿轮参数的确定 17

2.9.1 按齿轮齿根弯曲强度校核 18

2.9.2 按齿面接触疲劳强度进行校核 19

2.10 主减速器齿轮的材料及热处理 20

2.11 主减速器的润滑 21

第3章轴承的选择和校核 22

3.1 主减速器锥齿轮上作用力的计算 22

3.1.1 锥齿轮齿面上的作用力 22

3.1.2 齿宽中点处的圆周力 22

3.1.3 锥齿轮的轴向力和径向力 23

3.2 轴和轴承的设计计算 24

3.3 主减速器齿轮轴承的校核 24

3.3.1 齿轮轴承径向载荷的计算 24

3.3.2轴承的校核 25

第4章轴的设计 29

4.1 一级主动齿轮轴的机构设计 29

4.2 中间轴的结构设计 30

第5章轴的校核 32

5.1 主动锥齿轮轴的校核 32

5.2中间轴的校核 34

第6章结论 38

参考文献 39

致谢 40

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内容简介：: 1 is of a is to of 0 to At it a of or of is by of on by of In :1 :1. In it :1 1:1. To of on of of if 0 0 (30 10), 3:1. a a . to at a to an 3:1, a of a or is or to To in is by in a is on of As a 2 in on in It of is an or of is in in As in is at a 0 of of ( of to be of is to of 3 of a in to be in at a of of In in is a is in 5it is to a to a as to is of is to a is to be on as of a or be 4 he or is to of is in a ( 5 or of a on of or by a he of a a a a to a up a to to at a or no he a 5 is is to A on is A a a to in on is in is is no in as in is of a is is by on or of he of a do at is or at If a to A to 6 a is as a OT on on As a at as to at to a on is to 00 90 of to 10 of to to or 7 8 汽车主减速器主减速器主减速器是在传动轴和差速器之间的一个动力传动系统的组成部分。它的作用是通过 90传动轴改变传给驱动轴的动力传递方向。同时，它提供了一个固定的减速，该值介于传动轴和驱动轮轴的速度之间。主减速器的减速和齿轮传动比取决于环形齿轮齿数和小齿轮齿数。客车的减速在 3:1 到 5:1 之间，卡车是在 5:1 到 11:1 之间。计算后轴传动比要数每个齿轮上的齿数。然后把小齿轮的齿数插入环形齿轮的齿数。例如，如果小齿轮有 10 齿，齿圈有 30(30 除以 10)，后轴比率将 3:1。生产厂家在安装后轴传动比时要考虑到性能和费用之间的协调。客车平均的比率是更高轴比，例如 4。 11:1，将增加加速度和动力但会降低燃油经济性。发动机将不得不突然进攻一个更高转速保持一个能与之匹敌的速度。较低级轴比如 3:1，将减少加速度和拉动力但是将会增加燃油里程。发动机将突然进攻一个降低转速而维持同一速度。主减速器的主要元件包括连接到传动轴上的小齿轮，和一个被啰嗦或是铆钉固定在差速器壳上的斜齿轮或者是圆柱齿轮。为了保持轮齿之间准确，正确的接触，齿圈，差动总成被安装在一定的方位。主动小锥齿轮由二对圆锥滚子轴承支撑，安装在差速器上。这个小齿轮轴跨式组合安装。意味着那是一个能被定位在每个小齿轮齿侧的轴齿。油封是为了防止润滑剂，小齿轮轴，轴凸出的部分泄漏弧齿锥齿轮具有弯曲的轮齿的弧齿锥齿轮同小齿轮，齿圈在同一中心线。这种主减速器形式被广阔使用在卡车上，偶尔用在年长的汽车上。这个设计允许环形齿和小齿轮之间建立不断地联系。它也因此有必要用高等级滑润剂。双曲面齿轮双曲面齿轮减速器是一个改进或变异的盘旋斜角设计，常用在轻型和中型卡车以及所有国内的四轮驱动汽车上。双曲面齿轮已经取代了弧齿锥齿轮，因为他们降低了汽车底板上的凸起，改善轮齿啮合行动。正如你看到的在 5中，小齿轮 9 轴线在中心线的下方，在一个轻微角度 (少于 90 )。这个角度和用的重（大）的轮齿可以保证被传递的功率增加同时保持环形齿的大小和容积不变。这种齿型设计类似盘旋斜角然而包括一些蜗轮的特征。这个保证驱动器角的减小。双曲线齿轮轮齿有一个更显著的弯曲和陡峭的角，导致了在大齿轮轮齿地区更多的轮齿在同时接触。在不止一个轮齿在同时接触的情况下，一个双曲线设计能够增加齿轮的寿命和减少齿轮噪音。轮齿的纵向滑动会引起很大的压力，所以要使用高等级的润滑油。双级主减速器在图 5示的主减速器中，有一个独立的固定减速齿轮。这个独一无二的减速齿轮常用在大多数汽车和轻型和中型卡车的传动轴和车轮之间。双极主减速器被用在重型卡车上。有了这种安排（图： 5们就没必要用一个大直径的环形齿轮来使其获得必要的齿轮减速。第一级齿轮减速是通过一个小齿轮，齿圈作为单固定齿轮减速来实现的主减速器。提到图 5们注意到那个次要小齿轮被安装在主环形齿轮轴上。第二级齿轮减速是通过被安装在主环形齿轮轴上的次要小齿轮驱动被附属在差动器里面的一个大的螺旋齿轮实现的。双级主减速可在军用汽车上发现，例如 5 吨卡车上。许多这种尺寸的商用汽车设计使用单级或双级主减速器同规定的双速结合在一起。双速主减速器双速或者是两传动比的主减速器常常被用来补充另一个传动元件的齿轮，常用在单驱动轴的汽车上。（图 5作者选择这个轴的范围或者是速度可以通过一个按键安装在传输的变速杆上或者是一个连锁的杠杆。双速减速器拥有两个齿轮比来驱动汽车以适用多种多样的负荷和道路状况。例如，一辆汽车有一个双速单元，一个五速传输，那么就有十种不同的前进速度可供使用。这个单元提供一个足够高的齿轮齿数比来保证拉重负荷徒级行驶，和一个低的比率以允许车辆在轻载或者是空载的情况下以高速来运行。常规螺旋小伞齿轮，齿圈驱动双速单位，但一个行星齿轮系被放置在差速器传动齿轮和差速器壳之间。内齿轮行星齿轮系被用螺丝定在硬性斜角传动齿轮。有一个环，在这个环上行星齿轮是回转的，这个环被钉在差速器壳上。一个成员，它的组成包括太阳轮和一个爪形离合器，滑动在其中的一个半轴上，通过一个按键或 10 者是连接到操作者那里的杠杆被控制。当在高的范围，相啮合的太阳齿轮同在环上的内齿携带行星齿轮，从左边的调整环上脱离接触爪形离合器，这个环硬性固定在差速器壳上。在这个位置上，星系齿轮系被锁在一起。在差速器壳和在行星传动轴里的齿轮之间没有相对运动。差速器壳由差速器环齿轮直接驱动，在常规的单级主减速器也是同样的。当在转换到低的范围，太阳齿轮从啮合的状态滑离，和环一起驱动行星齿轮。爪形离合器和左边的调整环构成了一个刚性连接。因为太阳轮也是爪形离合器的一部分，它业被锁在调整环上，保持静止。内齿轮使行星齿轮绕着静止的太阳轮旋转。差动器壳通过行星齿轮被安装在枢轴上的环来驱动。这个动作将产生齿轮减速或者是低速的轴。不同动作一辆汽车的后轮不是总是用同一种速度在行驶。当汽车在转弯或者是当轮胎直径不同时，汽车的后轮们必须以不同的速度运转。如果在每个轴和差速器壳之间都有一个固体连接，那么轮胎将倾向于滑动、发出尖锐的噪声、以及每当操作者转动方向盘的时候磨损。一个差速器就被设计用来防止这样的问题。直线行驶当汽车在直线行驶是，齿圈，差速器壳，差速器小齿轮和差速器边缘齿轮像一个单元一样运转。两个差速器小齿轮不在一个小齿轮轴上运转，因为他们施加相等的力量到变齿轮上。结果，两半轴齿轮与环形齿轮同一速度运转，导致两个车轮用同一速度运转。转弯当车辆按曲线行驶，差动齿轮旋转在小齿轮轴。发生这种情况四因为小齿轮齿轮必须绕这慢转差速器侧齿轮旋转。因此，在转弯时，小齿轮会带动差速器旋转运动来使外转向轮运动速度快。差动的速度被认为是百分之百。小齿轮的旋转运动将会把百分之九十的这个速度带该运动缓慢的内轮，把百分之一百一的速度传递给运动较快的外轮。这个动作会使汽车在转弯的时候无滑动或者是这轮无噪声。 11 中期报告系名专业学生姓名班级学号论文（设计）题目：汽车主减速器的设计本人在该论文（设计）中具体应完成的工作：明确车辆主减速器的设计内容，明确设计方法，确定设计方案。计算主减速器相关参数。进行齿轮的强度校核，绘制总装图、零件图。计）开始以来所做的具体工作和取得的进展（要详细内容）其基本参数的选择和计算。定合适的主减速齿轮齿数，节圆半径，端面模数，齿面宽。中期报告一步的主要研究任务，具体设想与安排（要详细内容）存在的问题：论文各部分之间的衔接不够强，有的地方缺少逻辑性由于很长时间没有使用图软件，对软件里的许多操作都遗忘了，从而导致绘图较慢。导致上述问题主要有两个原因，一是研究不够深入，二是使用图的能力不够完善。针对这两个原因，解决方法有：械设计标准教程好好复习，同时在网上找学视频成果上进行深度解读与分析，在这个基础上才能更好的完成该篇总结性论文。内容、结构、用语及格式等方面给予修改。后期工作安排：截止到 2017 年 4 月 12 日，论文书写工作按计划已经完成相关数据的计算，在以后的日子里，优化改进一部分内容，确保论文逻辑严密、思路清晰，完成总装图与零件图的绘制，准备论文答辩。中期报告该学生前期研究工作的评价（是否同意继续研究工作）指导教师亲笔签字：年月日备注： 1、本表由学生填写，指导教师亲笔签署意见。 2、以上各项句间距可以根据实际内容需要调整。任务书 1毕业设计的任务和要求：主减速器是汽车传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件。主减速器的结构型式和设计参数除对汽车的可靠性与耐久性有重要影响外，对汽车的行驶性能也有直接影响。任务：掌握汽车主减速器设计的方法与计算过程。根据给定的已知条件设计该车型的主减速器齿轮、轴的参数，计算及强度校核包括齿轮接触力，弯曲应力、轴的输出扭转力等。要求：设计出符合要求的主减速器。学生应具备的知识：机械方面的基础知识、车辆专业的基础和专业知识。 2毕业设计的具体工作内容：原始数据：最大转矩： 890N m；汽车质量： 14500速器传动比：变速器一档传动比：术要求：熟悉主减速器的组成和工作原理，根据给定的参数，对其相应主减速器进行设计；设计出该主减速器，并对主要零部件进行强度校核，应用二维、三维软件绘制出该主减速器主要零部件的工程图和实体模型。工作要求：查阅相关文献 15 篇以上，其中至少有 3 篇以上相关外文文献，准备资料，进行开题，并将其中一篇不少于 2000 词的外文资料翻译成汉语；完成毕业设计任务要求；撰写毕业设计论文一篇。任务书 3对毕业设计成果的要求： 1、毕业设计论文一篇，字数不少于 15000 字。 2、设计过程中产生的所有图纸。注：包括毕业设计、图纸、实物样品等。 3、外文资料及翻译一篇。 4毕业设计工作进度计划：起迄日期工作内容 2017 年 2 月 13 日 2 月 25 日 2 月 26 日 3 月 3 日 3 月 4 日 4 月 30 日 5 月 1 日 5 月 19 日搜集、整理与毕业论文有关的资料提交开题报告完成毕业设计或论文的初稿，交老师设计图纸、说明书、毕业论文的修改完善，并提交给指导老师论文答辩学生所在系审查意见：系主任：年月日设计答辩答辩人：学号：指导老师：某轿车主减速器的设计绪论主减速器结构方案轴承的选择经济技术的分析总结汽车主减速器绪论主减速机是汽车传动系统的重要组成部分，既要降低转速，又要提高部件的转矩，其主减速器也可用于改变动力功能的方向。车辆的运行条件比较复杂，驱动路面的种类比较多，驱动轮对驱动转矩和转速的要求都要满足要求，而丏要足够大，主要作用是差动是分流，幵丏主减速器的合理安装，使扭矩传递变小，可以使结构紧凑，质量丌会超过标准，使车辆操作非常简单。一，主减速器结构方案 1 螺旋圆锥齿轮同时啮合的数量较多。因此，螺旋锥齿轮可以确保在大负载下丌会发生故障。齿轮啮合情况下，为保证高校工作的稳定，即便在高速运转中也能完成振动和噪音。自润滑效果特别好，工作安静平稳，加工精度高。 2 主、从动锥齿轮支撑方式主要分为悬臂式和跨置式两种，首先应该确保主从啮合齿轮要很好啮合，才能保证平稳的工作状态。合理规范的啮合，使他们承受足够的工作载荷。悬臂式，大测锥齿轮直径大，为了完成臂了确保适当的加工刚性，两个轴承圆锥滚子应该向外。悬臂支撑空间小，支撑能力往往相对较小，在小型车，轻型卡车应用范围广泛，因为不其他型号相比，其扭矩丌大。研究方法研究结果问题讨论论文总结研究背景论文绪论跨置式其结构的支撑结构如图所示，两侧显然丌一样可以固定，这样可以提高工作载荷能承受的强度和强度，使齿轮啮合更合理平滑，当扭矩是工作环境和条件的类型时，跨置式支撑可以很好地实现这一效果。研究方法研究结果问题讨论论文总结研究背景论文绪论传动比值的选取要特别严密，满足正常工作需要。第二级的减速比比第一级的之间的比值较大值的优势十分明显，以减小锥齿轮啮合时所承受的载荷。在这种情况下主减速比不会太小，为了确保二级的从动齿轮的半径再降低一些，在进行 /选取的时候，较低值比较合适，通常情况下，双级的第级锥齿轮的齿数取 9 15之间比较合适，通常情况下汽车最大可取到 11，为了使齿轮变得更硬，可以采取最大 5，则可算得 : = = = = 02010 01研究结果问题讨论论文总结研究背景论文绪论汽车驱动桥主减速器的工作环境相当恶劣，它具有承受的载荷数值大，且持续作用，变化比较快等特点。其损坏形式主要有三种。所以当我们在制造主减速器齿轮的时候要满足 1）各种刚强度指标必须满足标准，且必须经得起摩擦损伤，保证工作条件的平稳可靠； 2）在受到足够打冲击的时候，轮齿芯部要有足够的柔性； 3）选择齿轮材料选取必须根据国家对材料的规定和使用状况来考虑。本次才用的是 2 0 C rM n T 轴承的选择一级主动锥齿轮轴的计算：不同形式的轴设计方法也不同。由于圆锥滚子轴承要进行必要的防摩擦措施，润滑油流向要特别注意，只能从其的小的端面经过结构传输到达大的端面。多余的润滑油会经过另外的特殊装置流回油路。另外，便于维护保养，应对前后轴的尺寸进行计算设计，确保润滑达到做够的水平。轴承的选择，这里选主动锥齿轮后轴承为圆锥滚子轴承 30216型，此轴承额定动载荷为 160，前轴承圆锥滚子轴承 30214型，此轴承额定动载荷为 132。三经济技术分析经济技术分析是研究分析和评价技术的经济性的理论和方法的一门应用经济科学。技术更新和市场占有都竞争激烈，为了占据市场制高点，就必须对它的造价和使用的经济性迚行分析，力求达到“物美价廉”。设计汽车的驱动桥过程中，配合其他同组同学，共同完成了设计。使设计出的产品使用方便，所用费用更少。提高汽车的技术水平，使其使用性能更全面，降低开发成本，提高汽车是使用品质，占据市场竞争的制高点，获得最大的效益。在满足使用的前提下，尽量降低其加工精度和工艺复杂性。能在一般加工机床上加工的，就丌必再与业特殊机床上加工。以使加速加工设备老化，增加产品造价。四结论车辆的运行工况比较复杂，行驶路面的种类也比较繁多，驱动轮上的驱动力矩和转速必须达到使用要求，幵丏必须足够大，差速器的作用主要是使动力分流，而合理安装一个主减速器后，这样传递的扭矩变小，可使结构紧凑，质量丌至于超标，丏使在汽车行驶时的操作很简单易行。本设计相比单级的优势很明显，离地间隙比较大，幵丏设计得到的传动比也较高，幵丏还具有构造简单，工作安静，应用年限足够等优点。本次设计的内容包括有：对设计方法迚行研究，对设计的丌合理之处迚行改迚分析。齿轮不齿轮轴的设计不校核，以及轴承的选用不校核。为了更好的确定方案。充分对原来的参数迚行应用，对比同级车型的主减速器的发展技术，优化匹配传动比，幵对其中设计好的主要参数迚行校核。对轴承迚行设计布置，保证工作更安全高效，完成设计标准。感谢聆听答辩人：指导老师：张炜赵利华 I 某型汽车主减速器设计摘要 :本设计是对某汽车设计一个结构合理、工作性可靠的双级主减速器。它是由两级齿轮减速组成。相比单级的优势很明显，离地间隙比较大，并且设计得到的传动比也较高，并且还具有构造简单，工作安静，应用年限足够等优点。本次设计的内容包括有：对设计方法进行研究，对设计的不合理之处进行改进分析。齿轮与齿轮轴的设计与校核，以及轴承的选用与校核。为了更好的确定方案。充分对原来的参数进行应用，对比同级车型的主减速器的发展技术，优化匹配传动比，并对功能效果影响很大的强度参数进行了校核。对轴承进行设计布置，保证工作更安全高效，完成设计标准。关键词：主减速器；改进；校核；设计 a is an a of It is of a to is is is to a a of so of of to to of to of a on of is to 录摘要 . I . 1 章绪论 . 5 述 . 5 减速器的概述 . 5 减速器设计的要求 . 5 减速器型式及其现状 . 错误 !未定义书签。减速器齿轮的类型 . 5 、从动锥齿轮支撑措施 . 5 承的预紧 . 7 要涉及内容及方案 . 7 第 2 章主减速器的结构设计与校核 . 8 计题目的主要参数 . 8 减速比的确定 . 8 减速器结构方案确定 . 8 减速器齿轮的类型及支撑方式 . 8 动锥齿轮支撑的方法及支撑方式 . 8 承的预紧 . 8 减速齿轮计算载荷的计算 . 9 减速器齿轮基本参数的选择 . 10 级主减速器传动比分配 . 10 数的选择 . 10 圆直径地选择 . 11 轮端面模数的选择 . 11 面宽的选择 . 12 旋锥齿轮螺旋方向 . 12 螺旋角的选择 . 12 齿轮的尺寸与强度设计 . 12 齿轮强度设计 . 14 二级齿轮模数的确定 . 17 柱齿轮参数的确定 . 18 齿轮齿根弯曲强度校核 . 19 齿面接触疲劳强度进行校核 . 20 减速器齿轮的材料及热处理 . 21 减速器的润滑 . 22 第 3 章轴承的选择和校核 . 23 减速器锥齿轮上作用力的计算 . 23 齿轮齿面上的作用力 . 23 宽中点处的圆周力 . 23 齿轮的轴向力和径向力 . 24 和轴承的设计计算 . 25 减速器齿轮轴承的校核 . 25 轮轴承径向载荷的计算 . 25 承的校核 . 26 第 4 章轴的设计 . 30 级主动齿轮轴的机构设计 . 30 间轴的结构设计 . 31 第 5 章轴的校核 . 32 动锥齿轮轴的校核 . 32 间轴的校核 . 33 第 6 章结论 . 35 参考文献 . 37 致谢 . 38 5 1 绪论述减速器的概述主减速器是汽车传动系中具有重要作用的部件，它是既能使转动速度降低，并且又能使转矩提高的部件，使传递的转矩由齿数少的锥齿轮传向齿数多的锥齿轮。当发动机纵向放置时，其主减速器也可以实现改变动力方向的功能。车辆的运行工况比较复杂，行驶路面的种类也比较繁多，驱动轮上的驱动力矩和转速必须达到使用要求，并且必须足够大，差速器的作用主要是使动力分流，而合理安装一个主减速器后，这样传递的扭矩变小，可使结构紧凑，质量不至于超标，且使在汽车行驶时的操作很简单易行。减速器设计的要求主减速机设计应满足以下要求： 1）为了提高爬坡能力应该选择合适的传动比。 2）尺寸要小，距离地面要符合要求 ; 减少振动和冲击的传播，使工作顺利 1。 3）在任何使用条件下，都可以调整以确保最佳的工作效率。 4）同时只要符合设计标准，就要降低质量，使车更加稳定工作。 5）构造简单，易于制做和维护。主要设计的主要两级主减速机设计，并设计了良好的有效检测模式。速器减速形式主减速机的主要形式主要是根据其减速特性分为单级主减速机，二级主减速机，二速，二级通式，单级通过和边减速等形式。减速器齿轮的类型螺旋锥齿轮如图 1.2(a)所示，大部分情况下，其主、从动齿轮轴线在汽车驱动桥上交合一点。交角可以任意的，主减速齿轮副都必须进行垂直安装 2。轮齿断面重叠对结构产生的效果很大，大部分情况先下同时啮合的对数应该在两对以上，因此，螺旋锥齿轮在很大的作用载荷下，能保证不失效。齿轮啮合情况下，能保证高校稳定工作，即使在高速运转时，振动和噪音都能达标。自身润滑效果特别好，工作过程安静平稳，加工精度高。 6 双曲面齿轮见图 1.2(b)。其优点有以下几个方面 3：在尺寸一样的情况下，双曲面齿轮的传动比优势更加的明显。在保持传动比维持一定数字的情况下，如果主动齿轮尺寸相同，双曲面齿轮比轴径更大，结构刚强度更加有优势，。传离地间隙。双曲面齿轮传动有如下缺点 4：方向的纵向滑动承受的摩擦作用大，工作效率也随之降低。曲面主动齿轮沿轴的作用力比较充足。双曲面齿轮采用的润滑油应保证有特殊需要的特征。齿轮之间的载荷过大，容易发生磨损破坏，使齿轮不能很好的配合。、从动锥齿轮支撑措施主要分为悬臂式和跨置式两种，首先应该确保主从啮合齿轮要很好啮合，才能保证平稳的工作状态。合理规范的啮合，使他们承受足够的工作载荷 5。悬臂式主要不一样的地方是在锥齿轮大面一边的轴的直径尺寸比较大，在它上面装配的两个圆锥滚子轴承。为达到减低臂长 a 和加大两边的尺寸 b，保证足够的工作刚度，应使两轴承圆锥滚子向外。悬臂式支承占空间小，支撑的能力往往比较小，在较小的轿车、轻型货车中应用比较广泛，因为他们传递的转矩不是很大相比其他车型。图臂式支承跨置式其结构的支撑结构如图示，两侧显然不一样可以固定，这样可以提高工作载荷能承受的强度和强度，使齿轮啮合更合理平滑，当扭矩是工作环境和条件的类型时，骑行支撑可以很好地实现这一效果 6。 7 图置式支承承的预紧圆锥滚子轴承需除掉安装的原始距离，磨合的时候该间隙会加多 7。分析可知，当轴向力随弹簧变形线性变化时，轴向位移就会缩小原来的一半。预紧力在此种情况下，能使工作更加稳定可靠，齿面更加坚硬，改善啮合的工作环境，使工作平稳高效，但当预紧力也应该不能超过一定的限值，否者其使用年限会大大减低。对轴承的所受力的值要合理选取，极限工况下，转矩最大，在这种情况下，轴向力的三分之一即是轴承力。要涉及内容及方案重点研究内容：一级、二级齿轮传动的设计和校核；轴承的选择和校核。为了使底盘离地面远一些以及满足功能要求，对主减速比的分配就显得尤其举足轻重，从头到尾对整个规划进行校正。主要方案：运用齿轮传动原理，改变转矩的传递方向，此时也能进行降低速度，增大转矩的效果，满足设计要求。 8 2 主减速器的结构设计与校核计题目的主要参数表术参数：名称代号参数整车载重量 /t m 减速比 0i 动机额定转速下功率 pe 155100(r/发动机最大转矩 te 784700(r/轮胎型号速器 1 档传动比减速比的确定主减速比为减速器结构方案确定减速器齿轮的类型及支撑方式螺旋锥齿轮工作平稳无冲击，传动效率高。即使速度很高，也是安静平稳，没有影响的工作。该设计采用螺旋锥齿轮。动锥齿轮支撑的方法及支撑方式安装时滚子的端口方向要满足要求。保证从动锥齿轮在力的作用下不发生向下移动 8。从动锥齿轮的结构比较特殊，安装在壳的边界上，安装要求很高，必须满足精度和安装标准。承的预紧分析可知，当轴向力随弹簧变形线性变化时，轴向位移就会缩小原来的一半。预紧力在此种情况下，能使工作更加稳定可靠，齿面更加坚硬，改善啮合的工作环境，使工作平稳高效，但当预紧力也应该不能超过一定的限值，否者其使用年限会大大减低。对轴承的所受力的值要合理选取，极限工况下，转矩最大，在这种情况下，轴向力的三分之一即是轴承力 7。减速器的减速形式 9 选择减速形式需要考虑的因素很多，汽车的类型及工作条件，有时也要考虑加工制造标准和加工环境条件，但它主要取决于决定、整车性能的结构参数和形式等，包括的方面众多 9。本次设计采用双级减速。减速齿轮计算载荷的计算由于汽车运行工况下传动系承受的载荷是时刻变化的，则： 0m a x/n= 32824 （ i 2= 40650 （式中：发动机最大扭矩 756 ； 10 上述传动部分的效率，取 T = 0K 超载系数，取0K= n 驱动桥数目 1； 2G 汽车在最大装载量时驱动桥给地面的最大负载，： 2G = 满G 60%=1000 60 =85347 N 轮胎在地面的附着系数，采用 = r 车轮的滚动半径 , r = i, 驱动效率和减速比 ; 由公式（（得的计算载荷为最大转矩，而不是正常工作下的转矩，不能给分析疲劳破坏提供帮助。汽车的类型很多，工作环境有多样，轿车工作条件和环境比较好，所受载荷比较小，而矿用汽车和越野汽车运行工况条件比较恶劣，各种条件都是变化的极为复杂，很少有简便的公式对汽车的正常持续转矩进行 10 计算。公路车辆正常持续转矩可用主减速器从动齿轮的平均计算转矩10： )()(= ）（式中：汽车满载总重 145000142245 N 挂车总重 N, 仅用于牵引车取 0；货车一般取选择 = 货车一般取选择汽车性能系数 )(1 9 0 01m a （当m G =6 时，取 0。减速器齿轮参数的选择在合理选定以上论述的参数以后，便可对选择主减速齿轮的最主要的几何参数进行合理是选取。级主减速器传动比分配对传动比值的选取要特别严密，满足正常工作需要。第二级的减速比02通常02i/ 01i 取较大值的优势十分明显，以减小锥齿轮啮合时所承受的载荷 11。在这种情况下主减速比不会太小，为了确保二级的从动齿轮的半径再降低一些，在进行02i/01低值比较合适，达到很好的效果。在通常情况下，双级的第级锥齿轮的齿数 1z 取 9 15 之间比较合适，通常情况下汽车 1z 最大可取到 11，为了使齿轮变得更硬，可以采取最大 1z =15，计算：01i=02i=010传动比固定 02010 = 数的选择 11 第一级主动锥齿轮可以选择大一些的齿数，约在 9 15 范围内 12。第二级齿轮的齿数和可选在 68 10 的范围内。在这里我们选择 1z =15。0112 =15们取 2z =34。修正第一级的传动比1201 =2i= 圆直径地选择按经验公式选出 13： 32 2 =（ 13 16） 76 341 （式中：2 直径系数，计算扭矩，，取jT， 2 ）（计算得， 2d =278 347 初取 2d =280 轮端面模数的选择 2d ，选择好之后，可依照式子算出从动齿轮大端模数， 22 / ，8034=取。并用下式校核 3t T （式中：模数系数，取计算转矩，选择其中相对较小的。 3 =以所选模数合格。 12 面宽的选择这次设计主减速器齿轮齿面宽度 =d 从动齿轮节圆直径，可初取 2b =44 21 %)101( =49 旋锥齿轮螺旋方向一般来说，驱动齿轮和从动齿轮的方向是左旋和右旋。旋角的选择螺旋角应足够大以使大工作就不安静也不平稳。螺旋角过大会增大轴的作用载荷，因此必须在设计上满足要求，不能超过限值。螺旋角推荐用 35。齿轮的尺寸与强度设计齿轮的尺寸设计双重收缩齿的齿轮参数的选定是考虑到很多方面设计参数。下面的表用于主减速器锥齿轮计算的。序号项目计算公式计算结果 1 主动齿轮齿数 1z 15 2 从动齿轮齿数 2z 34 3 模数 m 8 4 齿面宽 b 2b =49 1b =44 5 工作齿高 6 全齿高 h = 7 法向压力角 =20 8 轴交角 =90 9 节圆直径 d =m z 1d 120 13 序号项目计算公式计算结果 2d =272 10 节锥角 1 2 =90. 1 1 =2 =11 节锥距 11d =22d 12 周节 t=m t= 13 齿顶高 21 2 14 齿根高 15 径向间隙 c= c= 16 齿根角 01f=2f =17 面锥角 211 ； 122 1a =2a =18 根锥角 1f = 11 f 2f = 22 f 1f =2f =19 齿顶圆直径 1111 c o aa 2 221 1137 2 20 节锥顶点止齿轮外缘距离 1121 s ak 212 22 2 21 理论弧齿厚 21 1s =14 序号项目计算公式计算结果 k2 2s =2 齿侧间隙 B=3 螺旋角 =35 齿轮强度设计基本参数设计好以后，要保证其承受载荷的能力满足条件，稳定可靠的工作，必须对其强度进行合理设计计算。在进行强度计算之前，应全面了解各种参数和作用环境条件。螺旋锥齿轮的强度计算： (1) 主减速器螺旋锥齿轮的强度计算单位齿长上的圆周力中： p 单位齿长上的圆周力， N/P 作用在齿轮上的圆周力， N。按发动机最大转矩计算时： 21013m a x =1407N/ （按最大附着力矩计算时 : r210232 =590 /N （ 15 计算之后最大的附着力矩 p 为 590N/然很大，但没超过发动机的最大转矩可知，校核成功。汽车主减速器螺旋锥齿轮轮齿的计算弯曲应力 )/( 2 14 203102（式中：该齿轮的计算扭矩； 0K 超载系数尺寸系数载荷分配系数质量系数，档齿轮接触良好、运行工况平稳时，取 1； F 计算齿轮的齿面宽， z 计算齿轮的齿数； m 端面模数， J 计算弯曲应力的综合系数。见图 10 0 。 16 图弯曲计算用综合系数 J 动齿轮上的应力2w=00 动齿轮上的应力 2w = 所以，齿轮满足强度要求。在负荷过大时，汽车主减速器会很容易发生工作失效，其使用年限与汽车的运行情况密切相关，即平均计算转矩T 或只能用来检验最大应力，不足以为疲劳寿命提供参考。 (2)轮齿的接触强度计算螺旋锥齿轮齿面的计算接触应力j(为 15： 3011102（式中：材料的弹性系数，对于钢制齿轮副取 232.6 21 ； 0K=1, , 表面质量系数，如果齿轮制造精确的话可以选择 1； J 计算应力的综合系数， 2J =图示； 1079=1750 17 2335=2800 接触强度计算综合系数 J 二级齿轮模数的确定由1202 =21 =68 10 =58 78 取 21 =68 得 1z =2z =1z =16， 2z =53 修正传动比1202 =二级从动齿轮所受的转矩 2T =m （ 2）齿轮副中心距 A 法面模数中心距 A 可按如下经验公式预选 16： A（ 3T （ 3 11598 （中，计算转矩 11695 m 在这里我们选择 =17。对于斜齿圆柱齿轮 A=2 )( 43 = 43 18 故： 43（ 7nm = 2 43 =整后取 A=253m c 3 =17 80 (3)齿宽 b 的选择可按如下经验公式预选齿宽 b 17： b ( ( 253 (：选 4b =1003b=1104)重合度对于斜齿圆柱齿轮从主r=中：主、从分别为齿轮副主从动齿轮的端面重合度查机械设计手册柱齿轮参数的确定表此齿轮传动的几何尺寸计算结果列于下表：名称代号计算公式结果小齿轮大齿轮中心距 A A 43 n A=19 传动比 i i =面模数 7 端面模数 tm 面压力角 n 标准值 n =20 螺旋角 16 20 17 80 齿数 z 3z 16 4z 53 分度圆直径 d nt 3d =d =顶圆直径 na 3根圆直径 nf 3 宽 b b ( 3b =110b =100旋角方向左旋右旋齿轮齿根弯曲强度校核根据齿轮材料为渗碳合金钢查机械设计手册图 h)得该齿轮副的需用弯曲应力 F =900接下来我们计算斜圆柱齿轮的弯曲校核，使用以下公式 (式中： 20 K 计算齿轮弯曲强度时使用的载荷系数，；使用系数，查机械设计手册表动载系数，选择 K 齿间载荷分配系数，查得 K = K 齿向载荷分布系数，得齿形系数和应力校正系数，近似地按当量齿数3 Y 螺旋角影响系数，取Y= 主动齿轮：（ = F =900动齿轮：（ =5 = F =900：校核合格。面接触疲劳强度进行校核根据齿轮材料为渗碳合金钢查机械设计手册图 h)得该齿轮副的需用接触应力 H =1500 对于斜齿圆柱齿轮可按如下公式进行疲劳强度校核： ( 21 式中： K 下面我们来计算载荷系数，，当中 K 与按齿根弯曲强度计算时相同，下面我们来计算齿轮受到的径向力， tF=3650N；区域系数，查机械设计图弹性影响系数 1 u 齿轮副传动比，主动齿轮：（ = H =1500动齿轮： (= 5 8 1 = H =1500：校核合格。减速器齿轮使用材料的选择和热处理汽车驱动桥主减速器的工作环境相当恶劣，它具有承受的载荷数值大，且持续作用，变化比较快等特点。其损坏形式主要有三种。所以当我们在制造主减速器齿轮的时候要满足 1）各种刚强度指标必须满足标准，且必须经得起摩擦损伤，保证工作条件的 22 平稳可靠； 2）在受到足够打冲击的时候，轮齿芯部要有足够的柔性； 3）选择齿轮材料选取必须根据国家对材料的规定和使用状况来考虑。号 C rM nM oC rM nT i 22,20 ， M o 20,20 ，及在本设计中采用了减速器的润滑润滑油并不是唯一润滑途径。为此，为保证润滑效果，就需要设置集油槽，收集部分飞溅的润滑油，再到达前轴承圆锥滚子的小端处，有通向其大端处，最后又流回驱动桥壳中间的油盆中，循环进行，效果良好。这样优势很明显，不但能达到很好的润滑效果，而且起到很好的保护作用，使工作可靠平稳。在内部压力的作用下，会产生很高的温度，润滑油就会溢出，安装通气塞对于解决这个问题是非常有帮助的。加油孔和放油孔的设置，应该根据安装条件和使用工况合理设置。 23 3 轴承的选择和校核齿轮上作用力设计齿轮齿面上的作用力车辆在工作时候，遇到的情况比较多，运行工况多样，因为强度不足而引起的疲劳断裂可能出现，所以作用在主减速器主动锥齿轮上的当量转矩可按下式计算18： 313333332223111m a x 1001001001001001 （式中：发动机最大转矩，在此取 784 ； 1 2 变速器在各挡的使用率； 1 2 变速器各挡的传动比；宽中点处的圆周力齿宽中点处的圆周力为 P （式中： T 发生在主减速器齿轮上的扭矩可参考式 ( 该齿轮的齿面宽处的分度圆直径；对于螺旋锥齿轮 122121222c （式中：mm 1 , 为分度圆直径； F 从动齿轮齿宽； 2d 从动齿轮节圆直径； 21, 主、从动齿轮齿数； 2 从动齿轮的节锥角。 24 由式（以算出：按式（减速器主动锥齿轮齿宽中点处的圆周力 1P =周力 2P = 1P = 齿轮的轴向力和径向力主，从动齿轮轴向力 A 和径向力 R 分别为： co ss s 11 （ co ss s 22 （ 1R = s st s 1 P （ 2R = s st s 2 P （由上面已知可得： 1A =2A =式（（算得： 1R =2R =级减速齿轮的圆周力为 P （式中： T 作用在主减速器主动锥齿轮上的当量转矩01d=； d 齿轮齿面最宽处分度圆直径。可算出158 21 轴向力 A 和径向力 R 分别为： 1A = 2A = （ 25 1R = 2R = (式中：齿轮的螺旋角， 16 ；把已知条件代入式（和式（可算出 1A = 2A = ，1R = 2R = 和轴承的设计计算一级主动锥齿轮轴的计算：不同形式的轴设计方法也不同。由于圆锥滚子轴承要进行必要的防摩擦措施，润滑油流向要特别注意，只能从其的小的端面经过结构传输到达大的端面。多余的润滑油会经过另外的特殊装置流回油路。另外，便于维护保养，应对前后轴的尺寸进行计算设计，确保润滑达到做够的水平。由以上理论可算出轴承支承中心距 b 70% 1d =77在这里取 b =80 由此可得到： mm开题报告 1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写 2000 字左右的文献综述：文献综述题的背景与意义汽车问世百余年，特别是从汽车产品的大批量生产及汽车工业的发展以来，汽车已经对世界经济的发展和人类进入现代生活产生了无法估量的巨大影响，为人类社会的进步作出了不可磨灭的巨大贡献。为了使大家对汽车这一影响人类社会的产品有更全面、更深入的了解，以便把握住“汽车设计”技术的发展方向，通过对汽车的总体设计，汽车零部件的载荷和计算工况与计算方法，以及汽车各系统、各组成及主要零部件的结构分析和设计计算的概述，是大家对汽车的设计理论与设计技术有更好的认识与突破 1 。汽车车桥是汽车的重要组成部分，它承受着汽车的满载簧上荷重及地面经车轮、车架或承载车身经悬架传递的垂直力、纵向力、横向力及其力矩，以及冲击载荷；后桥主减速器还担负着传递传动系中最大转矩的作用，桥壳还承受着反作用力矩。汽车车桥主减速器的结构型式和设计参数除对汽车的可靠性与耐久性有决定性的作用外，也对汽车的行驶性能如动力性、经济性能如有能力性、经济性、平顺性、通过性、机动性和操纵性等有直接影响。 2因此，车轿的结构形式选择、设计参数选取及设计计算对汽车的整车设计极其重要。汽车车轿主减速器的设计涉及到的机械零部件的种类极为广泛，对这些零部件及总成的制造也几乎要涉及到所有的现代机械制造工艺。因此，本次毕业设计将通过对汽车车桥主减速器的学习和设计实践、结构的优化设计、主要零部件强度的计算分析和有限元分析等内容，可以更好地学习并掌握现代汽车零部件设计与计算分析的相关知识和技能 3。通过对汽车主减速器的设计与计算，使我对综合运用所学的基础理论、专业知识有了更好的认识和巩固，培养了我对汽车设计的基本技能研究和处理问题的能力，为将来踏入汽车行业奠定扎实的基础。汽车主减速器是汽车传动中的最重要的部件之一。它能够将万向传动装置产来的发动机转矩传给驱动车轮，以实现降速增扭 4。主减速器对提高汽车行驶平稳性和其通过性有着独特的作用，是汽车设计的重点之一。内外汽车主减速器的发展现状及前景 : 随着中国公路建设水平的不断提高，公路运输车辆正向大吨位、多轴化、大马力方向发展，使得汽车车桥总成也向传动效率高的单级减速方向发展。单级主减速器结构简单，机械传动效率高，易损件少，可靠性高。由于单级桥传动链减少，摩擦阻力小，比双级桥省油，噪声也小。过去，单机主减速器尺寸大，离地间隙小，导致通过性较差，应用范围相对较小，但是现在公路状况已经得到了显著改善，汽车使用条件对通过性的要求降低 5。这种情况下，单级主减速器的劣势得以忽略，而其优势不断突出，所以在公路运输中的应用范围肯定越来越广。目前我们卡车中，双级减速桥的应用比例还在 60%左右。不过，双级减速桥的缺点也比较明显：传动效率相对较低，油耗高；长途运输容易导致汽车轮毂发热，散热效果差，为了防止过热发生爆胎，不得不增加喷淋装置；结构相对复杂，产品价格高等 6。因此，在欧美重型汽车中采用该结构的车桥产品呈下降趋势，日本采用该结构的产品更少 7。我国双级桥使用比例下降也是必然的，有专家预测，今后几年内，汽车车桥将会形成以下产

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