EQ1290G双联桥中桥与后桥设计

EQ1290G 双联桥中桥毕业设计中文摘要随着中国经济的进一步发展，东西部物资交流的提升，全国公路总里程也在日益增加，公路运输日益成为一种重要的运输型式。而“多拉快跑”亦已成为节约能源，提高经济效益的捷径，这就使得交通运输工具货运汽车在其中扮演的角色犹为重要。而汽车底盘的研制是汽车制造关键技术，也是技术难点。本设计就是在总结前人设计的 EQ1290G 双联桥中桥的基础上，力求能有所创新和收获。本设计是在二汽东风 EQ12920G 双联桥中桥的基础上，重新设计其中桥桥的各种总成部件（包括主减速器、桥壳、轮边减速器、制动器及其附属机构）的结构及相关参数。本设计运用编程软件（Win-TC）对设计参数进行设计与校核，用 AutoCAD 绘图软件进行图纸的绘制，在满足汽车对车桥使用要求、相关标准和技术要求、结构拆装和维修方便的基础上，力求与原有车桥相比较能达到最佳的设计效果。实际设计结束后，本设计在传动部分与原有设计有变动，特别是桥间差速器传动部分的布置型式有所区别。与原设计相比较，主减速器的轴向空间缩短，使得空间更为紧凑，强度也得以提高。另外，桥间差速锁和轮间差速锁的操纵机构，对应于车桥结构的变动，也有相应的改变。虽然原设计是集合众多前人的智慧设计而成的，其各项设计内容已渐成熟，改动余地比较小；加之本人设计能力、资料有限，在设计上很难超越前人。但是在原有设计资料的基础上，本人希望能有所突破。关键词：中桥，差速锁，双级主减速器，轮边减速器，双联桥1The EQ1290G middle-bridge designAbstractWith Chinas further economic development, the eastern and western enhance the exchange of goods, and the National Highway total length is also increasing, road transport has increasingly become an important form of transport. load more，run fast has become conserve energy and improve economic efficiency of the shortcut, freight car play a important. The research of automobile chassis is the development of key technologies, but also technical difficulties. This design is base on the design EQ1290G middle-bridge. So I hope have innovation an gains.This design is base on The Dongfeng EQ12920G middle-bridge, on the basis of which Bridge re-design the various parts assembly (including the main reducer, Bridge Shell, round-reducer, brake and its subsidiary bodies) and related parameters . I use design software (Win-TC) to design the parameters verification, use mapping software (AutoCAD) to draw the drawings. This design comply the standards and technical requirement. The structure maintenance and dismantling is easy. After the end of the actual design, the design of the transmission is different from the original, in particular the layout type of differential between the bridges. Compare to the original design, my design is better at the space occupied. The structure is compact and high-intensity. The differential locks manipulation of structure is also different from the original, corresponding to the changes in the structure of axles. Although the original design is the collection of many of their predecessors wisdom, relatively little room for change; addition, my design capability and the available information are limited, so my design is difficult to beyond the effort the predecessors have made. However, my design is base on the results already exit, so I hope to achieve a breakthrough. There also have many mistake and omission, I hope readers to criticism and correction.Keyword: middle bridge, differential lock, two-stage main reducer, round-reducer, double-bridge1目录第 1 章 绪论 .11.1 课题的目的与意义 .11.2 研究范围与技术要求 .11.3 国内外发展状况及存在问题 .21.4 课题指导思想及待解决问题点 .3第 2 章 带 有 行 星 齿 轮 式 轮 边 双 级 主 减 速 器 驱 动 桥 中 桥 设 计.42.1 设计原始数据 .42.1.1 汽车的质量参数： .42.1.2 汽车的尺寸参数： .42.1.3 汽车发动机参数： .42.1.4 动力传动装置参数 .42.1.5 轮胎类型与规格： .52.2 驱动桥总成的结构形式及布置 .52.3 主减速器形式选择及齿轮副类型确定 .72.4 主减速器基本参数选择与计算载荷的确定 .82.4.1 主减速比的确定 .82.4.2 主减速器齿轮计算载荷的确定 .82.4.2.1 按发动机最大转矩和最低档传动比确定从动锥齿轮的计算转矩 .82.4.2.2 按驱动轮打滑转矩确定从动锥齿轮计算转矩 .92.4.2.3 按汽车日常行驶平均转矩确定从动锥齿轮计算转矩 .92.4.3 斜齿圆柱齿轮主要参数的选择及参数校核 .102.4.3.1 主从动齿轮的齿数和螺旋角 .102.4.3.2 精度等级、材料选择 .102.4.3.3 按齿面强度设计 .102.4.3.4 按齿根弯曲强度设计 .122.4.3.5 齿轮副几何尺寸计算 .132.4.4 锥齿轮主要参数的选择 .142.4.4.1 主动、从动锥齿轮的齿数 .142.4.4.2 从动锥齿轮大端分度圆直径和端面模数 .142.4.4.3 螺旋锥齿轮齿面宽度的选择 .142.4.4.4 螺旋角的选择 .152.4.3.5 锥齿轮副螺旋方向的选择 .162.4.3.6法向压力角 .162.4.3.7 圆弧齿锥齿轮铣刀盘名义直径的选择 .172.4.3.8 主减速器圆弧齿螺旋锥齿轮的相关几何尺寸 .172.5 主减速器锥齿轮强度计算 .182.5.1 齿轮的损坏形式和寿命 .192. 主减速器圆弧齿螺旋锥齿轮的强度计算 .192.5.2.1 轮齿的弯曲强度计算 .192.5.2.2 轮齿的齿面接触强度计算 .202.5.2.3 强度计算后尺寸的调整 .2122.6 锥齿轮的材料及热处理 .212.7 主减速器轴承的计算 .222.7.1 主动锥齿轮齿面上的作用力 .232.7.1.1 齿宽中点处的圆周力 P .232.8 主减速器的润滑 .28. 差速器设计 .282.1 差速器的结构形式的选择 .29. 普通锥齿轮差速器齿轮设计 .31. 轮间差速器齿轮主要参数选择 .31.2 桥间差速器齿轮主要参数选择 .342.9.3 差速器齿轮强度计算 .37.3.1 轮间差速器强度计算 .37.3.1 桥间差速器齿轮强度计算 .382.9.4 轴间差速器的转矩分配 .382.10 车轮传动装置设计 .392.10.1 结构形式分析 .402.10.2 半轴设计计算 .402.10.2.1 半轴载荷工况 .402.10.2.2 半轴计算载荷的确定 .412.11 驱动桥壳设计 .422.11.1 驱动桥壳结构方案分析 .432.11.1.1 可分式桥壳 .432.11.1.2 整体式桥壳 .432.11.1.3 组合式桥壳 .442.11.2 驱动桥壳强度计算 .452.11.2.1 桥壳的静弯曲应力计算 .452.11.2.3 汽车以最大牵引力行驶时的桥壳强度计算 .472.11.2.4 汽车紧急制动时的桥壳强度 计算 .492.11.2.5 汽车受最大侧向力时的桥壳强度计算 .502.11.3 驱动桥壳材料 .542.12 行星齿轮轮边减速器设计 .552.12.1 轮边减速器型式的设计 .552.12.2 单排圆柱行星齿轮设计 .552.12.2.1 行星齿轮设计要点 .552.12.2.2 行星齿轮尺寸参数计算 .562.13 制动部分设计 .572.13.1 领从蹄式制动器概述 .572.13.2 制动系的主要参数及其选择 .582.13.2.1 制动鼓直径 D 或半径 R 的选取 .582.13.2.2 制动蹄摩擦衬片的包角 和宽度 .582.13.2.3 摩擦衬片起始角 0 .592.13.2.4 张开力 P 的作用线至制动器中心的距离 a.592.13.2.5 制动蹄支销中心的坐标位置 k 与 c.592.13.2.6 摩擦片摩擦系数 f.5932.13.2.7 制动因数的计算 .602.13.3 制动器主要零部件的结构设计 .642.13.3.1 制动鼓 .642.13.3.2 制动蹄 .652.13.3.3 制动底板 .662.13.3.4 支承 .662.13.3.5 凸轮式张开机构 .66第 3 章 驱动桥的总成 .66.1 驱动桥总成装配要点 .66设计总结 .68后记 .69参考文献 .70附录 .70EQ1290G 双联桥中桥设计1第 1 章绪论1.1课题的目的与意义汽车的驱动桥与从动桥统称为车桥，汽车车桥是汽车的重要大总成，承受着汽车的满载簧上质量及地面经车轮、车架或承载式车身经悬架给予的铅垂力、纵向力、横向力及其力矩，以及冲击载荷；驱动桥还传递着传动系中最大的转矩，桥壳还承受着反作用力矩，汽车车桥的结构形式和设计参数除对汽车的可靠性和耐久性有着重要影响外，也对汽车的行驶性能如动力性、经济性、平顺性、通过性、机动性和操纵稳定性等有直接的影响。因此，车桥的结构形式选择、设计参数选取及设计计算对汽车的整体设计极其重要。由于汽车的贯通式中桥应用于重型军用车辆以及重型货运车辆中，而且其结构在所有车桥中属于最为复杂的部分，对其进行研究有助于对整个车桥体系的 研究。因此对其研究有实质性的意义。1.2研究范围与技术要求汽车车桥在汽车的各种总成中是涵盖机械零件、部件、总成等的品种最多的大总成。例如，驱动桥包含主、减速器，差速器、驱动车轮的传动装置（半轴及轮边减速器）、桥壳；各种齿轮、蜗轮-蜗杆传动；滑块-凸轮机构。牙嵌式自由轮机构，滚柱式自由轮机构或超越离合器，粘性离合器，液压多片离合器；各种万向节，各种轴承、各种油封、调整垫片、垫圈，各种螺栓、螺母、垫圈。轮毂及多种壳体等。在汽车车桥的制造过程中，涵盖了铸、锻、焊、热处理、粉末冶金等各种热加工工艺；车、铣、刨、磨、拉削、冷滚压或挤压、喷丸处理、冷冲、配对研磨等冷加工工艺；镀铜、镀锡、镀锌、磷化处理、渗硫处理等表面处理工艺等。设计驱动桥首先是确定驱动桥总成的结构型式及布置，在选择驱动桥总成的结构型式时，应当从所设计汽车的类型及使用、生产条件出发，并和所设计汽车的其他部件，尤其是与悬架的结构型式与特性相适应，以共同保证整个预期使用性能的实现。驱动桥总成的结构型式，按其总体布置来说共有三种，即普通的非断开式驱动桥、具有摆动半轴的非断开式驱动桥和断开式驱动桥本毕业设计的题目任务书所选用的是东风牌 EQ1290G 型载货汽车及底盘参数。本次毕业设计的是带有行星齿轮式轮边双级主减速器（圆柱齿轮锥齿轮式双级贯通式主减速器）中桥，原始资料显示：EQ1290G 型载货汽车是双轴转向，双轴驱动的超重型载货汽车，它的中桥是双级减速，第一级斜齿圆柱齿轮（减速比为 1，直齿圆柱齿轮副只起便于贯通布置、传递动力和改变动力传递本科生毕业设计（论文）2方向的作用），第二级螺旋锥齿轮减速，再加上轮边行星齿轮减速。汽车车桥设计一书中说：在给定主减速比的条件下，如果单级主减速器不能满足驱动桥下面的离地间隙要求，则可双级减速机构。而双级主减速器的质量和制造成本等指标都比单级主减速器差，因此推荐使用于主减速比大于 7.6 且转载质量在 6t 以上的大型汽车上。在双级通常把两级减速齿轮放在一个主减速器壳内，如果结构尺寸还达不到离地间隙的要求，则通常可以靠近驱动车轮增加轮边减速器。而本设计属于超重型车辆，东风系列载重汽车的主减速比虽然普遍不大于 6.83，但是为了增大离地间隙，因此，增设了轮边减速器。而行星齿轮式轮边减速器因其体积小，结构紧凑，强度大，而广泛应用在重型、超重型汽车上。并且可以使轴承的轴向负荷减小，还可以使重型汽车在不设置副变速器的情况下，增加传动系的传动比，从而提高其牵引性，以适应汽车在坏路面上和坡路上满载行驶的需要。所以本设计采用的是带有行星齿轮式轮边双级主减速器的中桥。双联驱动桥由中桥和后桥组成，传动轴将动力输人桥，中桥设置有轴间差速器，桥间差速器动力分别传递给中桥和后桥。在双联驱动桥的结构当中，后驱动桥是由中央一级速和差速器组成。中桥有两个差速器，一个是轮间差速器，它使汽车拐弯时左、右车轮自动起差速作用，减少车轮的滑动磨损。另一个是桥间差速器，输入轴的动力经行星架、行星齿轮轴和行星齿轮，传给两侧圆锥齿轮，再传给中桥和后桥。当中、后桥承受的阻力一样时，通过圆锥齿轮作用于行星齿轮两侧的力相等，行星齿轮只公转不自转，两侧圆锥齿轮转速相等，中、后桥转速也相等。当中、后桥承受的阻力不相等时，作用于行星齿轮两侧的阻力也不相等，产生的力矩差使行星齿轮发生自转。由于行星齿轮自转，导致一个桥的转速增加，另一桥的转速下降。差速器总是将转矩平均分配给中、后桥，当其中一个桥失去驱动功能（如陷入泥沼导致车辆空转打滑），另一个驱动桥的驱动车轮也将不能转动，导致汽车不能行驶。为此，在与贯通轴相连的半轴齿轮与差速器壳体之间，设有差速锁。差速锁通过操纵机构，平时处于分开状态。需要时，驾驶员通过操纵机构使差速锁锁止，差速器不起差速作用，中、后桥同步转动。1.3国内外发展状况及存在问题我国早期的汽车是借鉴前苏联的汽车技术，我国汽车工业发展至今，也借鉴和研究了欧美日德等汽车工业强国的技术和经验。但是目前大多数车厂借鉴和引进的技术还是保留在车辆的外观和内饰的层面，对于发动机和底盘这些关键技术的自主知识产权拥有量还是微乎其微。不过这些局面的最近几年得以较大的改观，虽然还是一些汽车工业强国把持着领先的关键技术，但是我国也形EQ1290G 双联桥中桥设计3成了一大批拥有自主知识产权的汽车工业集团，在汽车领域重新分得一杯羹。特别是汽车研究领域，形成了一大批科研院所和专家，对汽车的关键技术，诸如车桥总成的结构型式的改进方面有较大的进步。涌现出了一大批优秀的产品，在国内外市场占有一席之地。特别是解放悍威、奥威、J6 和东风天龙、霸龙系列重卡一度冲进国际市场。虽然设计过程中我们参考的最多的还是外文资料及其中文翻译版本，但是国内还是有很多的专家和学者有着不错的汽车方面相关专著，为我们的设计提供了很好的借鉴和参考。1.4课题指导思想及待解决问题点本次设计的重点是中桥主减速器的设计，轮边行星齿轮的设计以及第一、第二级减速比的分配。主要包括反复计算传动齿轮的齿数、齿宽、螺旋角及法向压力角和进行齿轮的接触强度、弯曲强度的校核。根据已知数据和计算公式用 C 语言软件计算、校核得到零部件的合理的尺寸几何参数，设计出强度高、刚度大、几何尺寸合理的主减速器。最后利用计算机 AUTO CAD 绘图软件绘制各组成部分的零部件结构图以及总成装配图，要满足相关标准和技术要求、结构拆装与维修方便要求以及汽车对双联桥中桥性能的要求。本设计的一个难点是在驱动桥主减速器的主减速比较小的情况，将主减速器设计成带有行星齿轮式轮边双级主减速器是例子很少见的。所以将小减速比合理的分配给主减速器和轮边减速器是本次设计的难点和关键，它的分配合理与否关系着整个设计的所有零部件的计算、几何尺寸和装配。另外，轴间差速器及轮间差速器的之间有何异同，如何进行动力分配也是关键。还有，由于包含了较多的部件，桥壳也相应变的复杂，将要用到组合式桥壳才能很好地装配各总成部件。由于此类贯通式车桥的中桥设计资料有限，必须查阅较多吨位相近的同类车型的设计和技术数据。轴间和桥间差速锁的操纵和执行机构的设计也是需要解决的一项问题点。本科生毕业设计（论文）4第 2 章 带 有 行 星 齿 轮 式 轮 边 双 级 主 减 速 器驱 动 桥 中 桥 设 计2.1设计原始数据2.1.1汽车的质量参数：整车整备质量 m0=11405kg、额定装载质量 me=17800kg、总质量ma=29400kg、载质量利用系数: 1.57轴荷分配（kg）：空载 Fz 前 /Fz 后 7/3 满载 Fz 前 /Fz 后 4/62.1.2汽车的尺寸参数：外形尺寸(长 X 宽 X 高)(mm): 长:11980 宽:2470 高:3350,3200,3760货厢栏板内尺寸(长 X 宽 X 高)(mm): 长:9500,9400 宽:2294 高:800轴数: 4 轴距(mm): 1950+4250+1300轮距 B（前/后） =1950/1860（mm） ；接近角/离去角(): 32/20,32/16 前悬/后悬(mm): 1250,3230 最小离地间隙（mm）：2402.1.3汽车发动机参数：燃料种类: 柴油 排放依据标准: GB3847-1999,GB17691-2001 第二阶段汽车发动机型号：C260 20；排量 8300ml；功率 191KW；额定功率（kw/rmin -1）P emax/nP=191/2200、额定扭矩（Nm/rmin -1）T emax/nT=1025/14001500；2.1.4 动力传动装置参数（表 2-1）：变速器型号：东汽九档；最高车速(km/h): 90；制动距离（m）:10表 2-1（变速器各档位及速比）档位 九档 八档 七档 六档 五档 四档 三档 二档 一档 倒档i01*i02速 比 1 1.369 1.777 2.343 3.48 4.764 6.183 8.155 12.12 11.468 2.67EQ1290G 双联桥中桥设计52.1.5轮胎类型与规格：轮胎数: 12；轮胎规格: 11.00R20,11.00-20,12.00R20,12.00-202.2驱动桥总成的结构形式及布置在选择驱动桥总成的结构型式时，应当从所设计汽车的类型及使用、生产条件出发，并和所设计汽车的其他部件，尤其是与悬架的结构型式与特性相适应，以共同保证整个汽车预期使用性能的实现。对一般汽车驱动桥的各项基本要求，虽然通用于各种汽车的驱动桥，但对各种不同类型和用途的汽车来说，其重要程度是不一样的。因此，在设计中当选择某一具体汽车驱动桥的结构型式时，必须找出对所设计的既定用途的汽车的独特使用性能有直接影响的主要之点，从而保证所设计汽车的最重要的使用性能的实现。另外，一些专门用途的汽车，也应结合其使用特点，提出一些专门要求。例如，在设计大型公共汽车和无轨电车的驱动桥时，应当尽量降低驱动桥的高度，以降低车厢地板，使乘客上下车方便；对多桥驱动的汽车来说，应要求各驱动桥尽量做到通用化，以减少零件特别是主要零件的品种，提高其互换性等。驱动桥总成的结构型式，按其总体布置来说共有三种，如图 2-1 所示，即普通的非断开式驱动桥、带有摆动半轴的非断开式驱动桥和断开式驱动桥。按其工作特性，它们又可归并为两大类，即非断开式驱动桥（图（a） ， （b） ）和断 图 2-1 驱动桥总体布置型式简图开式驱动桥 （a）普通的非断开式驱动桥（b）带有摆动半轴的非断开式驱动桥 （c）断开式驱动桥（图 （c） ） 。普通的非断开式驱动桥，由于其结构简单、造价低廉、工作可靠，最广泛地用在各种载货汽车及公共汽车上，在多数的越野汽车和部分轿车上也采用这种结构。普通的非断开式驱动桥所具有的特点，即桥壳是一根支承在左、右驱动车轮上的刚性空心梁，而主减速器、差速器及半轴等传动机件都装在其中。这时，整个驱动桥和驱动车轮的质量以及传动轴的部分质量都是属于汽车的非悬挂质量，使汽车的非悬挂质量较大，这是普通非断开式驱动桥的一个缺点。本科生毕业设计（论文）6这种驱动桥和轮毂、制动器及制动鼓的总质量，约占一般载货汽车底盘干质量的 11%16%。 （大值属于带双级减速的驱动桥） 。普通的非断开式驱动桥的质量在很大程度上还取决于桥壳的结构型式。采用钢板冲压焊接的整体式桥壳及钢管扩制的整体式桥壳，均可显著地减小驱动桥的质量。驱动桥的结构形式与驱动车轮的悬架形式密切相关。当车轮采用非独立悬架时，驱动桥应为非断开式(或称为整体式)，即驱动桥壳是一根连接左右驱动车轮的刚性空心梁(图 1)，而主减速器、差速器及车轮传动装置(由左、右半轴组成)都装在它里面。当采用独立悬架时，为保证运动协调，驱动桥应为断开式。这种驱动桥无刚性的整体外壳，主减速器及其壳体装在车架或车身上，两侧驱动车轮则与车架或车身作弹性联系，并可彼此独立地分别相对于车架或车身作上下摆动，车轮传动装置采用万向节传动(图 2)。为了防止运动干涉，应采用滑动花键轴或一种允许两轴能有适量轴向移动的万向传动机构。驱动桥的轮廓尺寸主要取决于其主减速器的结构型式。在汽车的轮胎尺寸和驱动桥下的最小离地间隙已经确定的情况下，也就限制了主减速器从动齿轮直径的大小。对于最常见的主减速齿轮普通的螺旋锥齿轮和双曲面齿轮传动来说，在模数（由强度及寿命来确定）已定的情况下，从动齿轮的齿数愈少，则它的直径就愈小，并由此使主减速器的垂向轮廓尺寸也愈小，但齿轮齿数的选择是有一定范围的。在给定主减速比的条件下，如果单级主减速器不能满足驱动桥下面的离地间隙要求，则可改用双级减速结构。而双级主减速器的质量和制造成本等指标都比单级主减速器差，因此仅推荐用于主减速比大于 7.6且装载质量在 6t 以上的大型汽车上。在双级主减速器中，通常把两级减速齿轮放在一个主减速器壳内，也可以将第二 图 2-2 EQ1290G 双联桥中桥设计7带有行星齿轮式轮边的非断开式驱动桥级减速齿轮移向驱动车轮并靠近轮毂，作为轮边减速器。在后一种情况下又有五种布置方案供选择。其中一种布置方案是将轮边减速器做成行星齿轮式结构。行星齿轮式轮边减速器的优点是结构紧凑、刚度大、强度高，故广泛用于超重型汽车上。根据设计题目，本次毕业设计的载重量接近 30 吨的超重型载重汽车的中桥，所以设计决定采用非断开式驱动桥。并且是带有行星齿轮式轮边双级主减速器汽车的驱动桥中桥。2.3主减速器形式选择及齿轮副类型确定主 减 速 器 的 结 构 型 式 主 要 是 根 据 其 齿 轮 类 型 、 主 动 齿 轮 和 从 动 齿 轮 的 安置 方 法 以 及 减 速 型 式 的 不 同 而 异 。对 于 中 、 重 型 多 桥 驱 动 的 汽 车 来 说 ， 由 于 主 减 速 比 较 大 ， 采 用 双 曲 面 齿轮 式 单 级 贯 通 式 主 减 速 器 难 以 达 到 主 减 速 比 的 要 求 ， 而 采 用 蜗 轮 传 动 又 要 消耗 大 量 有 色 金 属 ， 使 材 料 费 用 提 高 ； 同 时 ， 为 简 化 传 动 系 结 构 并 使 多 桥 驱 动汽 车 各 驱 动 桥 零 件 特 别 是 桥 壳 等 主 要 零 件 尽 可 能 通 用 ， 多 采 用 双 级 贯 通 式 主减 速 器 。 它 是 由 一 对 圆 柱 齿 轮 和 一 对 螺 旋 锥 齿 轮 或 双 曲 面 齿 轮 组 成 。 根 据 这两 对 齿 轮 组 合 时 前 后 次 序 的 不 同 ， 它 又 分 为 锥 齿 轮 -圆 柱 齿 轮 式 和 圆 柱 齿轮 -锥 齿 轮 式 两 种 结 构 型 式 。 本 设 计 中 采 用 的 是 圆 柱 齿 轮 锥 齿 轮 式 结 构 。本 设 计 的 结 构 型 式如 右 图 所 示 ， 采 用 了 第一 级 减 速 齿 轮 为 斜 齿 圆柱 齿 轮 而 第 二 级 为 锥齿 轮 的 所 谓 圆 柱 齿 轮锥 齿 轮 式 双 级 贯 通 式主 减 速 器 。 它 的 第 一级 的 圆 柱 齿 轮 ， 只 用作 方 便 贯 通 轴 的 布 置 ，故 其 减 速 比 取 为 1。 第二 级 减 速 齿 轮 用 双 曲面 齿 轮 。 图 2-3 中 桥 主 减 速 器 图在 现 代 汽 车 的 驱 动 桥 上 ， 应 用 最 广 泛 的 主 减 速 齿 轮 型 式 是 “格 里 森 ”（ Gleason） 制 或 “奥 利 康 ”（ Oerlikon） 制 螺 旋 锥 齿 轮 。 在 双 级 主 减 速 器中 ， 通 常 还 加 一 对 圆 柱 齿 轮 或 一 组 行 星 齿 轮 。 在 轮 边 减 速 器 中 常 采 用 普 通 平本科生毕业设计（论文）8行 轴 式 布 置 的 一 对 外 啮 合 斜 齿 圆 柱 齿 轮 传 动 或 行 星 齿 轮 传 动 。螺 旋 锥 齿 轮 传 动 如 图 所 示 ， 其 主 、 从 动 齿 轮轴 线 相 交 于 一 点 。 交 角 可 以 是 任 意 的 ， 但 在 绝 大多 数 的 汽 车 驱 动 桥 上 ， 主 减 速 齿 轮 副 都 采 用 交 角90的 布 置 方 案 。 由 于 轮 齿 端 面 重 叠 的 影 响 ， 至少 有 两 对 以 上 的 轮 齿 同 时 啮 合 ， 因 此 螺 旋 锥 齿 轮 图 2-4 螺 旋 锥 齿 轮 传动 能 承 受 较 大 的 负 荷 。 加 之 其 轮 齿 不 是 在 齿 的 全 长 上同 时 啮 合 ， 而 是 逐 渐 地 由 齿 的 一 端 连 续 而 平 稳 地 转 向 另 一 端 ， 因 此 其 工 作平 稳 ， 即 使 在 高 速 运 转 时 ， 噪 声 和 振 动 也 很 小 。2.4主减速器基本参数选择与计算载荷的确定2.4.1 主减速比的确定对于载重汽车来说，为了用稍微降低最高车速的办法来得到足够的功率储备，主减速比 一般应选得比按式得要大，即按（式 2-1）选择：0i式中：车轮的滚动半径，1055mm；r最大功率时的发动机转速，2200r/min；pn汽车的最高车速，90km/h；maxv变速器最高挡传动比，为 1；gHi分动器或加力器高挡传动比，为 1；F轮边减速器传动比，为 3.63636。 LBi则：2.4.2主减速器齿轮计算载荷的确定2.4.2.1按发动机最大转矩和最低档传动比确定从动锥齿轮的计算转矩 （式 2-2）max0jeTLTiKn 发动机最大转矩， maxeTax125eNm 最低档传动比，Li；2396.17.439.1021 gTi0 max.370.472rpgHFLBni vii4239.163.1902048.472.0 iEQ1290G 双联桥中桥设计9 传动系上述传动部分的传动效率,取 ；T 9.0T 由于“猛接合” 离合器所产生冲击载荷的超载系数，对于载货汽0K车、矿用汽车和越野汽车以及液力传动及自动变速器的各种汽车取 ；10K当性能系数 时，可取 ，或由实验决定；Pf20K因： max max(160.95)100.19516ae aegT gTPf 当 当其中： ， 为重力加速度，取值为 ，则24amk 28.s， 故可计算确定取值为 ；x0.195/516egT0K 该车的驱动桥数目，n=2 ；n因此： max0/27.3961./27951.30jeTLiKn Nm2.4.2.2按驱动轮打滑转矩确定从动锥齿轮计算转矩（式 2-3）LBrjiGT2 中桥载荷2G0.5.29406%9.8643amgkgN 轮胎对地面的附着系数，对于安装一般轮胎的公路用汽车取值：8. 车轮滚动半径， ，标准轮胎取r )1(25.Bdr，取 ，由轮辋参数 有：)6.01(1.08.0254().4.0.4831()rdB m 轮边减速器减速比：LBi 3.6LBi 轮边减速器传动效率，9故： 286430.5.481064.278306rjLBGT Ni 2.4.2.3按汽车日常行驶平均转矩确定从动锥齿轮计算转矩（式 2-)()()( niffrGTLBpHRTajm 4） 汽车满载总重量， ；aG2940.8210()aN 所牵引的挂车满载总重量，这里取 ；T T 车轮滚动半径， ；r .56rm 道路滚动阻力系数，对于载货汽车 ，这里取Rf .5.Rf本科生毕业设计（论文）10；018.Rf 汽车正常使用时的平均爬破能力系数，对于载货汽车H,取值 ；9.5.f 07.Hf 汽车性能参数， p 16195.010)195.06( maxmax eaea TgTgPf； 、 、 同上。LBin(2810).4831(0.7)()()( 136.5829692jmaTrRHpLBGffin Nm2.4.3 斜齿圆柱齿轮主要参数的选择及参数校核2.4.3.1 主从动齿轮的齿数和螺旋角（注：以下未注明均摘自机械设计一 书）因本设计中的减速比为 1，即主从动齿轮为一对完全相同的斜齿圆柱齿轮。初选 Z=30，=14。主动齿轮旋向为左旋，从动齿轮为右旋。2.4.3.2 精度等级、材料选择（1）材料由表机械设计P1189 表 10-1 选择主从动齿轮的材料为 20Cr，渗碳后淬 火，度为 300HBS,强度极限 650MPa,屈服极限 400MPa。BS（2）精度等级载重汽车的精度等级为 79 级，本设计取 9 级2.4.3.3 按齿面强度设计按机械设计216 式 10-21：（式 2-5）（1）试选 Kt=2（2）由 P215 图 10-30，选取区域系数 ZH=2.433。（3）由 P214 图 10-26，查得 ，则120.812.6（4）齿轮传递的计算转矩2321t HEtdKTZu:67.951380jeTNmEQ1290G 双联桥中桥设计11(5)由表 10-7 选取齿宽系数 0.8d（6）由表 10-6 查得材料的弹性影响系数 1/289.EZMPa（7）由图 10-21e 按齿面硬度查得两齿轮的接触疲劳强度极限（8）由式 10-13： 计算应力循环次数lim150HMPa6hNnjL1）n 为齿轮转速， mi/150rn2)j 为齿轮每转一圈时，同一齿面啮合的次数 1j3) 为齿轮的工作寿命(工作寿命 10 年，每年工作 300 天，两班制):hL hLh 408.23则 60hNnj 943108.150（9）由图 10-19 查得接触疲劳寿命系数 .HNK（10）许用接触应力取失效概率为 1%，安全系数 S=1,则：由以上各量，可得：（11）圆周速度（式 2-6）（12）齿宽 b 及模数 ntm（式 2-10.874.6913.75dt m7）（式 2-2.5.2.0.nth8）MPaHH1402/)(1 aSHN14059. 1lim21 263127.95138012.43189.74.682900td m 13.41597.6153.72/600tdnv s1cos3cos4.52tntZ本科生毕业设计（论文）12（式 2-9）/139.75/0.13.74bh（13）纵向重合度 （式 2-10） 10.38tan.8.tan2.8dZ（14）载荷系数使用系数 ，查 P190 表 10-2，AK5.1A