关 键 词：

车辆 工程 斯太尔 重型车 双级主 减速器 设计 汽车 cad 图纸 优秀 优良 毕业论文 说明书 仿单

资源描述：

【车辆工程类】斯太尔重型车双级主减速器设计【汽车类】【9张CAD图纸】【优秀】【毕业论文说明书】,车辆,工程,斯太尔,重型车,双级主,减速器,设计,汽车,cad,图纸,优秀,优良,毕业论文,说明书,仿单

内容简介：

毕业设计（论文）任务书 学生姓名 吴文强 系部 汽车工程系 专业、班级 车辆 07 指导教师姓名 赵国迁 职称 高级实 验师 从事 专业 汽车运用技术 是否 外聘 是 否 题目名称 斯太尔重型 车双级主减速器设计 一、 设计（论文） 目的、意义 载货汽 车的有关参数 名称 代号 参数 驱动形式 42 装载质量 t 质量 t 16 发动机最大功率 转速 r 140动机最大转矩 转速 r 700胎型号 速器传动比 高车速 h 92 主减速器 设计是汽车设计中重要的环节之一 。 主减速器的功用是将输入的转矩增大并相应降低转速，以及当发动机纵置时还具有改变转矩旋转方向的作用。 通过本题目的设计 ，学生可综合运用机械原理、机械设计、理论 力学、材料力学、汽车构造、汽车理论、汽车设计 等知识，达到综 合训练的效果。 二、设计（论文）内容、 技术 要求 （研究方法） 1 设计的主要内容 在本毕业设计中，针对 载货汽汽 车 的主减速器进行设计，使之具有足够的强度和刚度以及 较 高的传动效率， 通过 对 主减速器 主要 结构尺寸的计算， 分析双级主减速器的结构形式、特点及工作原理，进行主减速器总成及零部件的结构及尺寸设计，完成齿轮及轴承等的强度校核。 绘制总装配图和主要零件图 ， 编写设计说明书 。 2 技术要求（研究方法） 要求 将汽车构造、汽车设计、 机械制图、计算机软件等相关知识有机结合、熟练运用； 要求 熟练 运用 件 。 、设计 （论 文） 完成后应提交的 成果 1、 完成 设计说明书一份 （ 字 以上 ） 。 2、 绘制总装配图和主要零件图， 图量折合 张以上 。 3、设计资料的电子稿件一份。 四、设计 （论文） 进度安排 第一周第二周 查阅资料，学习 主减速器 设计 ， 开题报告。 第三周 撰写文献综述。 第四周第 六 周 主减速器传动比计算 及主、从动锥齿轮齿数分配；主、从动锥齿轮设计计算和校核； 第 七 周第 九 周 二级主、从动圆柱齿轮齿数分配；主、从动圆柱齿轮设计计算和校核； 第 十 周 轴承的选择及箱体设计 第 十一 周第十 二 周 绘制 主减速器 设计装配图及零件图。 第十 三 周第十 四 周 修改图纸、完成设计说明书。 第十 五 周第十 六 周 对图纸及设计说明书进一步修改，对设计图纸及设计说明书内 容、格式、英文摘要等进行最终审查和修改。 第十七周 毕业答辩 五、主要参考资料 1 刘惟信主编 . 汽车设计 清华大学出版社 2 仙波正庄（日）行星齿轮传动及应用 M北京：机械工业出版社， 1998 3 成大先机械设计手册 M北京：化学工业出版社， 2002 4 陈家瑞主编 ）北京 :人民交通出版社 5 汽车工程手册编辑委员会 北京：人民交通出版社 6 李秀珍主编 3 版）北京：机械工业出版社， 2003 7 吉林工业大学汽车教研室编 北京：机械工业出版社， 1981 8 机械设计手册委员会编 卷 械工业出版社， 2004 9 机械设计手册委员会编 . 机械设计手册第 2 卷 械工业出版社， 2004 10 刘鸿文主编 三版）北京：高等教育出版社， 1993 11 机械设计手册编委会 减速器和变速器 M2007 12 沈绵 主编 M械工业出版社， 2006 13 彭文生等 M1998 14 a si A 15 u 、备注 指导教师签字： 年 月 日 教研室主任签字： 年 月 日 本科学生毕业设计 斯太尔重型车双级主减速器 设计 系部名称 ： 汽车 与交通工程学院 专业班级 ： 车辆工程 学生姓名 ： 吴文强 指导教师 ： 赵国迁 职 称 ： 高级实验师 黑 龙 江 工 程 学 院 二一一年六月 s 0011 1 毕业设计（论文）开题报告 学生姓名 系部 汽车与交通工程 专业、班级 车辆 07 指导教师姓名 职称 高级实验师 从事 专业 汽车运用技术 是否外聘 是 否 题目名称 斯太尔重型车双级主减速器 一、 课题研究 现状， 选题的 目的、 依据和意义 重卡驱动是靠减速增扭来实现的，减速增扭则要通过车桥的核心部件减速器实现。重卡车桥的减速方式主要有单级减速桥、中央双级减速桥和轮边 (双级 )减速桥。在欧、美重卡中双级主减速器后驱动桥只 占整个产品的 40%，且有呈下降趋势，在美国只占 10%；日本采用该结构的产品更少。其原因是这些地区的道路较好，采用单级减速双曲线螺旋锥齿轮副成本较低，故大部分均采用这种结构。而亚洲、非洲和南美国家则采用双级主减速器的驱动桥，用于非道路和恶劣道路使用的车辆 (工程自卸车等 )。当地道路愈差则采用双级主减速器驱动桥愈多，反之，则愈少。 国外汽车驱动桥已普遍采用限滑差速器、湿式行车制动器等先进技术。限滑差速器大大减少了轮胎的磨损，而湿式行车制动器则提高了主机的安全性能，简化了维修工作。国内仅一部分车使牙嵌式 差速器。限滑差速器成本较高，因而在多数国产驱动桥上一直没有得到应用。目前向国内提供限滑差速器的制造商主要是美国 司和德国采埃孚公司。美国 司在苏州的工厂即将建成投产，主要生产牙嵌式、多片摩擦盘式差速器 。 1 我国 2010 年主流重卡企业市场高速发展，销量几乎全线飘红，产销再创历史新高。其中，前三甲企业一汽，中国重汽，东风公司上半年重卡销量均超过 10 万年。半挂牵引车累计销售 201953量，销售同比累计上升 其中 40 吨 准拖挂车上半年以前所未有的高速增长，开创了国产大吨位重卡的先河，说明了重卡市场正在向大吨位大马力，高速化发展的趋势。据我国工信部消息， 2015 年重卡市场的产能规划在 300 万量以上。在这样的汽车行业市场需求下，作为汽车工业的重要配套行业，中国车桥行业的产销量同样呈上升趋势。随着汽车行业的高速发展，汽车在节能，环保，舒适等方面的性能将显著提升，这就要求车桥产品的性能进一步提高。车桥作为重卡的核心总成，其重要性受到越来越多的关注。科技的迅猛发展也将带领未来重卡车桥朝着轻量化，大扭矩，长寿命和地生产成本的方向发展， 同时技术含量高的驱动桥附件和电子技术将会得到广泛的应用。 2 在我国重卡中 单级桥因为桥包尺寸大，离地间隙小，导致通过性较差，应用范围相对较小 ，双级减速器的应用占有 很大一部分比例。我国重卡大量使用的斯太尔驱动桥属于典型的双级减速器，其二级减速的结构，主减速器总成相对较小，桥包尺寸减小，因此离地间隙加大，通过性好，承载能力较大。广泛用于公路运输，以及石油，工矿，林业，野外作业和部队等多种领域的车辆。不过，双级减速器也有传动效率低，油耗高，结构相对复杂，产品价格高等缺点。 不管重型车的技术含量提升得多快 ,在未来 10 年 大多数重型车的车桥和悬架结构不会有明显的改变 ,传统的结构和型式仍处于主导地位。在相同结构的基础上推出各自车桥的亮点，是每一个专业厂必须不断研究的问题。以前 ,各厂家主要是在载重吨位上进行竞争 ,但在国家法规的限定下 ,车桥的载重能力不可能有太多的增加 ,现在各专业厂家采用最多的方法是不断增加车桥及其附件的技术含量 ,从桥壳的制造工艺、车桥的减速形式、车轮的制动方式等方面入手 ,通过吸收国外一些先进的技术 ,推出具有本企业特色、结构先进、承载能力强的车桥 ,不断提升产品的制造质量及服务质量。 在齿轮减速形式上，从传统的中央单 级减速发展到了现在的中央及轮边双级减速或双级主减速器结构 ,不但扩宽了车桥转速比的范围 ,有利于输出转速及输出扭矩的调整。还由于把减速机构放到轮边后 ,使得车桥中央的第一级减速比做得比较小 ,因此桥壳中部离地间距较大 ,能很好地满足汽车通过性的要求。由于汽车高速行驶要求及法规对于噪音的控制要求 ,为了降低齿轮在高速运转下的磨损 ,增加车桥的使用寿命 ,降低维修费用 ,车桥内部的主、从动齿轮、行星齿轮及圆柱齿轮逐渐采用精磨加。但由于精磨加工成本较高 ,因此在货车车桥上的应用还不是很多 ,但这也是以后高速车桥发展的需要。 2 对于重汽斯太尔等一些重型车来说，由于载荷巨大，所要求的传动比大，所以减速器的设计至关重要。 主减速器是汽车传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件，它是依靠齿数少的锥齿轮带动齿数多的锥齿轮。对发动机纵置的汽车，其主减速器还利用锥齿轮传动以改变动力方向。由于汽车在各种道路上行使时，其驱动轮上要求必须具有一定的驱动力矩和转速，在动力向左右驱动轮分流的差速器之前设置一个主减速器后，便可使主减速器前面的传动部件如变速器、万向传动装置等所传递的扭矩减小，从而可使其尺寸及质量减小、操纵省力。 综合运用 机械设计、理论力学、材料力学、汽车构造、汽车理论、汽车设计等知识 和绘图技能，完成传动装置的测绘与分析，通过这一过程全面掌握汽车主减速器的结构、强度、制造、装配以及表达等方面的知识，培养综合分析、实际解决工程问题的能力。 3 二、 设计（论文） 的基本内容 ,拟解决的主要问题 载货汽 车的有关参数 名称 代号 参数 驱动形式 42 装载质量 t 质量 t 16 发动机最大功率 转速 r 140动机最大转矩 转速 r 700胎型号 速器传动比 高车速 h 92 在本毕业设计中，针对 载货汽汽 车 的 整体式双级主减速器 进行设计，使之具有足够的强度和刚度以及较高的传动效率，通过对 主减速器主要 结构尺寸的计算， 分析双级主减速器的结构形式、特点及工作原理，进行主减速器总成及零部件 的结构及尺寸设计，完成齿轮及轴承等的强度校核。绘制总装配图和主要零件图 ， 编写设计说明书 。 2 拟解决的主要问题 ： 驱动桥中主减速器的设计应满足如下基本要求： （ 1）所选择的主减速比应能保证汽车既有最佳的动力性和燃料经济性。 （ 2）外型尺寸要小，保证有必要的离地间隙；齿轮其它传动件工作平稳，噪音小。 （ 3）在各种转速和载荷下具有高的传动效率；与悬架导向机构与动协调。 （ 4）在保证足够的强度、刚度条件下，应力求质量小，以改善汽车平顺性。 （ 5）结构简单，加工工艺性好，制造容易，拆装、调整方便。 4 三、 技术路线（研究方法） 四、进度安排 第一周第二周 （ 3 月 2 日 15 日） 查阅资料，学习 主减速器 设计，开题报告。 第三周 （ 3 月 16 日 21 日） 撰写文献综述。 第四周第六周 (3 月 22 日 5 日） 主减速器传动比计算及主、从动锥齿轮齿数分配；主、从动锥齿轮设计计算和校核； 第七周第九周（ 4 月 6 日 28 日） 二级主、从动圆柱齿轮齿数分配；主、从动圆柱齿轮设计计算和校核； 第十周 (4 月 29 日 5 月 9 日 ) 轴承的选择及箱体设计 第十一周第十二周（ 5 月 10 日 24 日）绘制主减速器设计装配图及零件图。 第十三周第十四周（ 5 月 25 日 7 日） 修改图纸、完成设计说明书。 第十五周第十六周（ 6 月 8 日 21 日） 对图纸及设计说明书进一步修改，对设计图纸及设计说明书内容、格式、英文摘要等进行最终审查和修改。 第十七周 （ 6 月 22 日 28 日） 毕业答辩 主减速器结构方案分析 主减速器结构形式 主减速器设计计算 主、从动锥齿轮的支承方案 第一级齿轮设计计算 差速器及桥壳设计 第二级齿轮设计计算 轴的设计与校核 轴承的设计与校核 绘图及编写说明书 5 主要参考资料 1 刘惟信主编 . 汽车设计 清华大学出版社 2 仙波正庄（日）行星齿轮 传动及应用 M北京：机械工业出版社， 1998 3 成大先机械设计手册 M北京：化学工业出版社， 2002 4 陈家瑞主编 ）北京 :人民交通出版社 5 汽车工程手册编辑委员会 北京：人民交通出版社 6 李秀珍主编 3 版）北京：机械工业出版社， 2003 7 吉林工业大学汽车教研室编 北京：机械工业出版社， 1981 8 机械设计手册委员会编 卷 械工业出版社， 2004 9 机 械设计手册委员会编 . 机械设计手册第 2 卷 械工业出版社， 2004 10 刘鸿文主编 三版）北京：高等教育出版社， 1993 11 机械设计手册编委会 减速器和变速器 M2007 12 沈绵主编 M械工业出版社， 2006 13 彭文生等 M1998 14 管晓忙等主编，斯太尔系列柴油车结构与维修 M15 a si A 16 u 、备注 黑龙江工程学院本科生毕业设计 I 摘 要 本设计是 针对 斯太尔重型 车 而进行的 双级主减速器 设计 。此双级主减速器是由两级齿轮减速组成。与单级主减速器相比， 双级减速器具有降低转速 ,增大扭矩的特点 ,在保证离地间隙相同时可得到很大的传动比，并且还拥有结构紧凑，噪声小，使用寿命长等优点。 双级主减速器与单级相比，在保证离地间隙相同时可得到大的传动比，但是尺寸、质量均较大，成本较高。它主要应用于中、重型货车、越野车和大客车上 该设计包含了双级主减速器各零件参数的设计和校核 。主要包括：主减速器结构的选择、主 动锥齿轮传动比选择与齿轮设计 、从动锥齿轮的设 计、轴承的选择与校核，轴的选择与校核 。 在设计中，要选择正确的传动比以满足主从动锥齿轮的齿数分配，主减速器是汽车传动系中减小 降低 转速、增大扭矩的主要部件，它是依靠齿数少的锥齿轮带动齿数多的锥齿轮。对发动机纵置的汽车，其主减速器还利用锥齿轮传动以改变动力 的 方向。 关键词： 载货汽车；双级主减速器；齿轮；校核；设计 黑龙江工程学院本科生毕业设计 is a to to be is of of is to be is so on a in to a It is in s s In to to of of he in to it is of of of to of 目 录 摘要 . I . 1 章 绪论 . 1 述 . 1 减速器的概述 . 1 内外研究现状 . 1 减速器 设计的要求 . 2 减速器的结构方案分析 . 2 减速器的齿轮类型 . 2 减速器的减速形式 . 3 减速器主、从动锥齿轮的支承方案 . 4 设计主要 内容及方案 . 5 第 2 章 主减速器的结构设计与校核 . 6 减速器传动比的计算 . 7 减速比的确定 . 7 级主减速器传动比分配 . 8 减速齿轮计算载荷的确定 . 8 减速器齿轮参数的选择 . 11 减速器螺旋锥齿轮的几何尺寸计算与强度计算 . 12 减速器螺旋锥齿轮的几何尺寸计算 . 12 减速器螺旋锥齿轮的强度校核 . 14 二级齿轮模数的确定 . 18 级主减速器的圆柱齿轮基本参数的选择 . 19 轮的校核 . 20 减速器齿轮的材料及热处理 . 21 章小结 . 22 黑龙江工程学院本科生毕业设计 第 3 章 轴的设计 . 23 级主动齿轮轴的机构设计 . 23 间轴的结构设计 . 24 章小结 . 25 第 4 章 轴的校核 . 26 动锥齿轮轴的校核 . 26 间轴的校核 . 27 章小结 . 29 第 5 章 轴承的选择和校核 . 30 减速器锥齿轮上作用力的计算 . 30 和轴承的设计计算 . 33 减速器齿轮轴承的校核 . 34 章小结 . 37 第 6 章 差速器设计 . 37 述 . 37 速器 齿轮的基本参数选择 . 37 速器的几何尺寸计算与强度计算 . 39 速器齿轮的 几何尺寸计算 . 39 速器齿轮的强度计算 . 41 章小结 . 42 第 7 章 半轴设计 . 43 述 . 43 轴的设计与计算 . 43 浮式半轴的设计计算 . 43 轴的结构设计及材料与热处理 . 45 章小结 . 45 结论 . 46 致谢 . 47 参考文献 . 48 黑龙江工程学院本科生毕业设计 附录 . 49 黑龙江工程学院本科生毕业设计 1 第 1 章 绪 论 述 减速器的概述 主减速器是汽车传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件，它是依靠齿数少的锥齿轮带动齿数多的锥齿轮。对发动机纵置的汽车，其主减速器还利用锥齿轮传动以改变动力方向。由于汽车在各种道路上行使时，其驱动轮上要求必须具有一定的驱动力矩和转速，在动力向左右驱动轮分流的差速器之前设 置一个主减速器后，便可使主减速器前面的传动部件如变速器、万向传动装置等所传递的扭矩减小，从而可使其尺寸及质量减小、操纵省 力 1。 对于 重型车 来说，要传递的转矩较乘用车和客车，以及轻型商用车都要大得多，以便能够以较低的成本运输较多的货物，所以选择功率较大的发动机，这就对传动系统有较高的要求，而主减速器在传动系统中起着非常重要的作用。 随着目前国际上石油价格的上涨，汽车的经济性日益成为人们关心的话题，这不仅仅只对乘用车，对于重型载货汽车，提高其燃油经济性也是各商用车生产商来提高其产品市场竞争力的一个法宝，因为 重型载货汽车所采用的发动机都是大功率，大转矩的，装载质量在十吨以上的载货汽车的发动机，最大功率在 140上，最大转矩也在 700N m 以上，百公里油耗是一般都在 34L 左右。为了降低油耗，不仅要在发动机的环节上节油，而且也需要从传动系中减少能量的损失。 因此，在发动机相同的情况下，采用性能优良且与发动机匹配性比较高的传动系便成了有效节油的措施之一。所以设计新型的主减速器已成为了新的课题。 内外研究现状 据我国工信部消息 ， 2015年重卡市场的产能规划在 300万量以上。在这样的汽车行业市场需求下，作为汽车工业的重要配套行业，中国车桥行业的产销量同样呈上升趋势。随着汽车行业的高速发展，汽车在节能，环保，舒适等方面的性能将显著提升，这就要求车桥产品的性能进一步提高。车桥作为重卡的核心总成，其重要性受到越来越多的关注。科技的迅猛发展也将带领未来重卡车桥朝着轻量化，大扭矩，长寿命和地生产成本的方向发展，同时技术含量高的驱动桥附件和电子技术将会得到广泛的应黑龙江工程学院本科生毕业设计 2 用。 在我国重卡中 单级桥因为桥包尺寸大，离地间隙小，导致通过性较差，应用范围相对 较小 ，双级减速器的应用占有很大一部分比例。我国重卡大量使用的斯太尔驱动桥属于典型的双级减速器，其二级减速的结构，主减速器总成相对较小，桥包尺寸减小，因此离地间隙加大，通过性好，承载能力较大。广泛用于公路运输，以及石油，工矿，林业，野外作业和部队等多种领域的车辆。不过，双级减速器也有传动效率低，油耗高，结构相对复杂，产品价格高等缺点。 在欧、美重卡中双级主减速器后驱动桥只占整个产品的 40%，且有呈下降趋势，在美国只占 10%；日本采用该结构的产品更少。其原因是这些地区的道路较好，采用单级减速双曲线螺旋锥齿轮副成 本较低，故大部分均采用这种结构。而亚洲、非洲和南美国家则采用双级主减速器的驱动桥，用于非道路和恶劣道路使用的车辆 (工程自卸车等 )。当地道路愈差则采用双级主减速器驱动桥愈多，反之，则愈少。 国外汽车驱动桥已普遍采用限滑差速器、湿式行车制动器等先进技术。限滑差速器大大减少了轮胎的磨损，而湿式行车制动器则提高了主机的安全性能，简化了维修工作。国内仅一部分车使牙嵌式差速器。限滑差速器成本较高，因而在多数国产驱动桥上一直没有得到应用。目前向国内提供限滑差速器的制造商主要是美国 国 要生产牙嵌式、多片摩擦盘式差速器 。 减速器设计的要求 主减速器的设计应满足如下基本要求 1： 1、 所选择的主减速比应能保证汽车既有最佳的动力性和燃料经济性。 2、 外型尺寸要小，保证有必要的离地间隙；齿轮其它传动件工作平稳，噪音小。 3、 在各种转速和载荷下具有高的传动效率；与悬架导向机构与动协调。 4、 在保证足够的强度、刚度条件下，应力求质量小，以改善汽车平顺性。 5、 结构简单，加工工艺性好，制造容易，拆装、调整方便。 本设计 主要研究双级主减速器 的结构与工作原理，并对其主要零部件进行了 强 度 校核。 减速器的结构方案分析 主减速器的结构型式主要是根据其齿轮类型、主、从动齿轮的安置方法以及减速形式的不同而异 2。 减速器的齿轮类型 根据主减速器的使用目的和要求的不同，其结构形式也有很大差异。按主减速器黑龙江工程学院本科生毕业设计 3 所处的位置可分为中央主减速器和轮边减速器，按参加减速传动的齿轮副可分为单级式主减速器和双级式主减速器。按主减速器速比的变化可分为单速主减速器和双速主减速器两种。按齿轮副结构形式可分为圆柱齿轮式和圆锥齿轮式两种。按齿型的不同，又分为螺旋 锥齿轮和双曲面锥齿轮。他们有着不同的特点： 螺旋锥齿轮，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，主减速齿轮副都是采用 90 交角的布置。由于轮齿端面重叠的影响，至少有两对以上的齿轮同时啮合，因此，螺旋锥齿轮能承受大的负荷。加之其齿轮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，使得其工作平稳，即使在高速运转时，噪声和振动也很小。传动效率高，能达到 99%，生产成本也较低，不需要特殊的润滑，工作稳定性能好 。但对啮合 精度很敏感。 双曲面齿轮的特点是主、从动齿轮的轴线相互垂直而不相交 ， 主动齿轮轴线相对从动齿轮轴线在空间偏移一距离。双曲面齿轮传动不仅提高了传动平稳性 ， 而且使齿轮的弯曲强度提高约 30 ， 齿面的接触强度提高 ， 选用较少的齿数 ， 有利于增加传动比 和 降低轿车车身高度 ， 并可减小车身地板中部凸起通道的高度 ，从而 得到更大的离地间隙，利于实现汽车的总体布置 等优点 。 但 双曲面齿轮 加工工艺要求比较高。 本文设计的双级主减速器第一级选取弧齿锥齿轮，第二级选取圆柱齿轮。 （ a)螺旋锥齿轮传动 b)双曲面齿轮传动 c)圆柱齿轮传动 d)蜗杆传动 图 主减速器齿轮传动形式 减速器的减速形式 为了满足不同的使用要求，主减速器的结构形式也是不同的 8。 根据主减速器的使用目的和要求的不同，其结构形式也有很大差异。按主减速器所处的位置可分为中央主减速器和轮边减速器，按参加减速传动的齿轮副可分为单级式主减速器和双级式主减速器。按主减速器速比的变化可分为单速主减速器和双速主减速器两种。 单级式主减速器应用于轿车和一般轻、中型载货汽车。双级式主减速 器黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 应用于大传动比的中、重型汽车上，若其第二级减速器齿轮有两副，并分置于两侧车轮附近，实际上成为独立部件，则称轮边减速器。 由于 本文 设计的是 斯太尔 重型汽车主减速器， 由于它的主传动比比较大，故 选用二级主减速器 34。 减速器主、从动锥齿轮的支承方案 主减速器中心必须保证主从动齿轮具有良好的啮合状况，才能使它们很好地工作。齿轮的正确啮合，除了与齿轮的加工质量装配调整及轴承主减速器壳体的刚度有关以外，还与齿轮的支承刚度密切相关。 1、 主动锥齿轮的支承 主动锥齿轮的支承形式可分为悬臂式支承和骑马 式支承两种。查阅资料、文献，经方案论证，采用悬臂式支承结构（如图 a） 所示）。 2、 从动锥齿轮的支承 从动锥齿轮采用圆锥滚子轴承支承（如图 示）。为了增加支承刚度，两轴承的圆锥滚子大端应向内，以减小尺寸 。为了使从动锥齿轮背面的差速器壳体处有足够的位置设置加强肋以增强支承稳定性， 应不小于从动锥齿轮大端分度圆直径的 70%。为了使载荷能均匀分配在两轴承 上，应是 c 等于或大于 d 。 1 调整垫片 2 调整垫圈 （ a）悬臂式支承 （ b）骑马式支承 图 动锥齿轮的支承型式 黑龙江工程学院本科生毕业设计 5 图 动锥齿轮的支承 型式 设计的主要内容及方案 其主要 的内容为有 ： 5. 轴的设计 ； 为了达到增大离地间隙和柱减速器的功能要求，在这些内容中最重要的是如何合理的分配好主减速比。在这个过程中，只有反复的通过计算，不断调整一、二级的减速比。方可达到设计目的。 主 要方案：运用齿轮传动原理，先用圆锥齿轮改变其转矩的方向，并同时达到减速增扭的目的。 然 后再通过圆柱齿轮副最终达到我们自己所需要的速度和扭矩。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 6 第 2 章 主减速器的结构设计与校核 减速器传动比的计算 斯太尔重型 车的参数如下表 表 本 参数表 名称 代号 参数 驱动形式 42 装载质量 t 质量 t 16 发动机最大功率 转速 r 140动机最大转矩 转速 r 700胎型号 速器传动比 高车速 h 92 由上表可知 该重型 车的轮胎型号为 中 20 为轮 胎 名义尺寸 D、单位为英寸。 轮胎的 宽 B、单位也为英寸 。 b 为轮缘高度尺寸（单位 在这里取B=如 图 ： 重型车 设计选用的轮胎是加深花纹的轮胎 刘惟信版汽车设计表 2型号为 查得轮胎 的 滚动半 径为 1： 图 轮胎的断面图 黑龙江工程学院本科生毕业设计 7 减速比的确定 主减速比对主减速器的结构型式、轮廓尺寸、质量大小以及当变速器处于最高档位时汽车的动力性和燃料经济性都有直接影响。0i 一起由整车动力计算来确定。可利用在不同0发动机与传动系参数作最佳匹配的方法来选择05。 对于具有很大功率储备的轿车、长途公共汽车尤其是竞赛车来说，在给定发动机最大功率 选择的0保证这些汽车有尽可能高的最高车速时0 iv a 式中 r 车轮的滚动半径 ,r =2单位 m ； 变速器最高档传动比； 最高车速； 发动机最大功率时的转速。 对于其他汽车来说，为了得到足够的功率储备而最高车速稍有下降，00% 25%，即按下式选择： 0i=（ 式中 r 车轮的滚动半径， m； 变速器最高档传动比； 分动器和加力器的最高档传动比； 轮边减速器的传动比。 本设计中没有分动器和加力器，所以 1；也没有轮边减速器，所以 1。按黑龙江工程学院本科生毕业设计 8 以上两式求得的0考虑到主、从动主减速器齿轮可能有的齿数，将0式（ ，取功率储备系数为 ： 0i= 把 r =500r/0km/h、 1、 1、入式（ ， 即得0i=与同类汽车比较也传动比也相差不大，最终确定0i=为0所以采用双级主减速器。 级主减速器传动比分配 一般情况下第二级减速比02（02i/01i）约在 围内，而且趋于采用较大的值，以减小从动锥齿轮的半径及负荷 ， 并适当增多主动锥齿轮的齿数，使后者的轴径适当增大以提高其支承刚度 67；这样也可降低从动圆柱齿轮以 及 各零件的负荷从而可适当减小其尺寸及质量。在这里取02i/01i=般，双级主减速器第一主动锥齿轮的齿数 1z 多在 9 15 范围内 8，我们在这里取最大 1z =15，则可算得：01i= i ，其 02i =010 减速齿轮计算载荷的确定 通常是将发动机最大转矩配以传动系最低档传动比时和驱动车轮打滑时两种情况下作用于主减速器从动齿轮上的转矩（最小者，作为载货汽车和越野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。即 0m ax/n （ 2（ 式中 发动机最大转矩， 由发动机到所计算的主减速器从动齿轮之间的传动系最低档传动比 ， 黑龙江工程学院本科生毕业设计 9 01i T 上述传动部分的效率，取 T = 0K 超载系数，对于一般 重型 汽车、矿用汽车和越野车以及液力传动的各类 汽车取0K=1； n 该车的驱动桥数目，在这里 n =1； 2G 汽车满载时一个驱动桥给水平地面的最大负荷， N；对后桥来说应该考虑到汽车加速时的负荷增大； 轮胎对路面的附着系数，对于安装一般轮胎的公路用汽车，取 =于越野汽车取 =对于安装专门的防滑宽轮胎的高级轿车取 = r 车轮的 滚动半径， i, 分别为由所计算的主减速器从动齿轮到驱动轮之间的传动效率和减速比（例如轮边减速器等），在这里取 1， 1 由表 200(N m )代入式 （ 2得： 0m a x/n 00 ) （ 各类汽车轴荷分配范围如下图 ： 表 驱动桥质量分配系数 车型 空载 满载 前轴 后轴 前轴 后轴 轿车 前置发动机前轮驱动 56%66% 34%44% 47%60% 40%53% 前置发动机后轮驱动 50%55% 45%50% 45%50% 50%55% 黑龙江工程学院本科生毕业设计 10 后置发动机后轮驱动 42%59% 41%50% 40%45% 55%60% 货车 4 2后轮单胎 50%59% 41%50% 32%40% 60%68% 4 2后轮双胎，长头、短头车 44%49% 51%55% 27%30% 70%73% 4 2后轮双胎，平头车 49%54% 46%51% 32%35% 65%68% 6 4后轮双胎 31%37% 63%69% 19%24% 76%81% 本文设计车型为 4 2 后轮双胎，平头车，满载时前轴的负荷在 32% 35%，取 34%；后轴为 65% 68%，取 66%。该车满载时的总质量为 G =16t ，则 可求得前后轴的轴荷 1G 1G = =16 103 （ 2G =G =16 103 06624N （ 把 式（ 式（ 值代入式（ 可得 23572 ( ) （ 取 )(m ，即 mi )为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。 对于公路车辆来说，使用条件较非公路 车 辆 稳定 ，其正常持 转 矩是根据所谓平均牵引力的值来确定的，即主加速器的平 均计算转矩为 )()(（ 式中： 汽车满载总重 10 G 所牵引的挂车满载总重， N，仅用于牵引车取 0； 黑龙江工程学院本科生毕业设计 11 道路滚动阻力系数， 载货汽车的系数在 选 汽车正常使用时的平均爬坡能力系数。货车 和城市公共汽车 初取 汽车性能系数 )(1 9 0 01m a （ 当 m G =6时，取 0。 r ， ， n ， 见式（ 的说明。 把上面的已知数代入式（ 得： )()(=） （ 减速器齿轮参数的选择 1、 齿数的选择 对于普通 双 级主减速器， 由于第一级减速比01时第一级主动锥齿轮的齿数 1z 可选得较大些，约在 9 15 范围内。第二级圆柱齿轮的传动齿数和可选在 68 10 的范围内。在这里我们选择 1z =15。则0112 =15 312 z ，修正第一级的传动比1201 = 2、 节圆直径的选择 节圆直径的选择可 根据从动锥 齿轮的计算转矩（见式 2式 2 取两者中较小的一个为计算依据）按经验公式选出： 32 2 （ 式中：2 直径系数，取23 16； 计算转矩， ，取jT，小的 ，第一级所承受的转矩： 黑龙江工程学院本科生毕业设计 12 2） （ 把式（ 进式（ ,初取 2d =248。 3、 齿轮端面模数的选择 当 2d 选定后，可按式22 / 可 算出从动齿轮大端模数， 8tm 4、 齿面宽的选择 汽车主减速器螺旋 锥 齿轮 (从动 )齿 面 宽度推荐为 ： d =可初取 38 主动锥齿轮： 1+%10) 42 5、 螺旋锥齿轮螺旋方向 一般情况下主动齿轮为左旋，从动齿轮为右旋，以使二齿轮的轴向力有互相斥离的趋势 2。 6、 螺旋角的选择 螺旋角应足够大以使 齿面重叠系数 大传动就 越平 稳噪声 就越低 。 螺旋角过大时会引起轴向 力 亦过大，因此应有一个适当的范围。在一般机械制造用的标准制中，螺旋角推荐用 35 9。 7、 齿轮法向压力角的选择 根据格里森规定载货汽车和重型汽车则应分别 选用 20 、 22 03 的法向压力角。则在这里选择的压力角为 减速器螺旋锥齿轮的几何尺寸计算与强度计算 减速器螺旋锥齿轮 的几何尺寸计算 表 级 主减速器一级齿轮的几何尺寸计算用表 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 31 3 大端 模数 8黑龙江工程学院本科生毕业设计 13 序号 项 目 计 算 公 式 计 算 结 果 4 齿面宽 b 2b =385 工作齿高 6 全齿高 h =7 法向压力角 = 8 轴交角 =90 9 节圆直径 d =m z 12d =24810 节锥角 12 =90- 1 1 = 2 =11 节锥距 11d =22d 12 周节 t=t=13 齿顶高 21 2 1214 齿根高 1215 径向间隙 c= c=16 齿根角 01 = 2 = 17 面锥角 2101 ；1202 01= 02= 18 根锥角 111 R ； 222 R 1R =2R =19 齿顶圆直径 11101 c 02d = 222 01d =02d =黑龙江工程学院本科生毕业设计 14 序号 项 目 计 算 公 式 计 算 结 果 20 节锥顶点 至 齿轮外缘距离 1121 s ak 212 22 221 理论弧齿厚 1s 2 1s = 2s =1022 齿侧间隙 B =3 螺旋角 =35 减速器螺旋锥齿轮的强度 校核 在完成主减速器齿轮的几何计算之后，应对其强度进行计算，以保证其有足够的强度和寿命以及安全可靠性地工作。在进行强度计算之前应首先了 解齿轮的破坏形式及其影响因素。 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 ，如图 示： 式中： 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 F 从动齿轮齿宽，及 F = 38b 图 动锥齿轮受力图 按发动机最大转矩计算时： 黑龙江工程学院本科生毕业设计 15 21013m a x =1396 （ 按最大附着力矩计算时 ： r210232 =N （ 上式中： 2G 后轮承载的重量，单位 N ； 轮胎与地面的附着系数，查 刘惟信版汽车设计 表 9 = r 轮胎的滚动半径， m ； 2d 从动轮的直径， 可 得到载货汽车一档时的单位齿长上的圆周力许p=1429 式（ 算出来的值小于许p，所以符合要求， 虽然附着力矩产生的 p 很大，但由于发动机最大转矩的限制 p 最大只有 1429 可知，校核 成功 。 2、 轮齿的弯曲强度计算 汽车主减速器螺旋锥齿轮轮齿的计算弯曲应力 )/( 2203102 （ 式中：0K 超载系数 尺寸系数 载荷分配系数，当一个齿轮用骑马式支承型式时， 质量系数，对于汽车驱动桥齿轮，档齿轮接触良好、节及径向跳动精度高时，取 1； m 端面模数， m =8 F 齿面宽度， 黑龙江工程学院本科生毕业设计 16 z 齿轮齿数； T 齿轮所受的转矩， ； J 计算弯曲应力用的综合系数，见图 图 曲计算用综合系数 J 由上图可 查 得：小齿轮系数 1J 大齿轮系数 2J 这些已知数代入式（ 得： 12031 102 = 7 6102 23