【《某小型轿车后驱动桥主减速器的设计及校核计算过程案例》2000字】

某小型轿车后驱动桥主减速器的设计及校核计算过程案例目录TOC\o"1-3"\h\u3866某小型轿车后驱动桥主减速器的设计及校核计算过程案例 1229331.1主减速器的分类及选择 1160801.1.1主减速器的齿轮类型 1262551.1.2主减速器主、从动锥齿轮的支承方案 1145121.2主减速器基本参数选择与计算载荷的确定 2141111.2.1主减速器齿轮计算载荷的确定 2108951.2.2齿轮主要参数的选择 4236761.2.3主减速器齿轮的材料选取及失效分析 7226991.2.4主减速器锥齿轮强度校核 71.1主减速器的分类及选择我们可以根据参加减速传动的齿轮副数目分类，一般分为单级式减速器和双级式减速器。一般民用轿车和中小型货车都采用单级主减速器[9]，因为我设计的是小型轿车的驱动桥所以在此选择单级主减速器就可以满足我的设计要求准则。单级主减速器一般由一对锥齿轮组成。通俗来说就是一个主动锥齿轮和一个从动锥齿轮，主动锥齿轮和传动轴连接，将发动机传过来的的转矩在经过从动锥齿轮传递给驱动桥内各部分。因为我们要降低转速，所以从动锥齿轮的直径要比主动锥齿轮的要大，从而达到减速的功能。主减速器的齿轮类型鉴于双曲面螺旋锥齿轮优势明显及本设计的相关情况，本设计采用双曲面螺旋锥齿轮。主减速器主、从动锥齿轮的支承方案要想主减速器能更好更精确的工作就一定要保证主动齿轮与从动齿轮之间的轮齿的啮合程度要到达要求，只有这样才能更好更快的完成工作。同样轮齿的正确啮合，不单单与齿轮的装配和主减速器外壳有关还与齿轮的支撑刚度息息相关。（1）主动锥齿轮的支承考虑到本设计的转矩大小及参考相关车型，本设计采用悬臂式支承形式。（2）从动锥齿轮的支承在安装圆锥滚子轴承之前需要先对主减速器与轴承之间进行预紧，这样做是为了避免安装时候有缝隙，同样在工作期间这个缝隙的加大对支撑强度的要求。预紧力并不是随意选区的，它与配合方式，以及承受的载荷和转速有关。1.2主减速器基本参数选择与计算载荷的确定主减速器齿轮计算载荷的确定齿轮副上所受的扭矩对齿轮副的设计的还是影响比较大的，所以在进行齿轮的设计之前需要分析其所受扭矩的影响。若根据发动机最大转矩和汽车轮胎打滑时的转矩推算出来齿轮上所受的扭矩，这两种方法是比较极端的。但是我们可以根据这两种情况计算出的最小值来检验，齿轮的弯曲强度不能超过齿轮所选材料的应力允许值。前面提到的两种情况并不能代表齿轮日常工作是的实际载荷，这时根据汽车日常行驶时的平均计算转矩更具代表性，当按照第三种计算时，所算的的应力应该小于或等于所选材料的疲劳极限强度。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1.2)—计算转矩，Nm；—＝52%G＝0.52×1481×10＝7701.2N；—汽车最大加速度时后轴负荷转移系数乘用车：＝1.2~1.4,取＝1.2；—轮胎的抓地系数，对于一般家用汽车的轮胎，在良好的水泥地面或石油上可取0.85；（3）汽车日常行驶的平均计算转矩[9]：⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1.3)Tcf—平均计算转矩，Nm；Ga—14810N；GT—轿车GT为0；—＝0.308m；fr—行走路面上的摩擦系数，家用小型轿车一般取fr=0.010~0.015之间0.015；fh—fj—性能系数，当<16时，当>16时，fj=0；计算有fj代入公式(1.3)，有：Tcf=456.15Nm计算得=450.61Nm齿轮主要参数的选择（1）主从动齿轮的齿数选择选择主、从动锥齿轮齿数时应考虑Z1、Z2之间应避免有公约数,以便在齿轮在使用过程中各齿之间都能互相啮合,起到自动磨合作用并均匀磨合的效果。为了得到理想的齿面重合度和高的轮齿弯曲强度，主、从动齿轮齿数和应不小于40。根据经验及[15]，选定我们设计的主、从动齿轮齿数Z1=9、Z2=41。=⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(4.4)（3）其他尺寸参数的确定见下表7.4表1.7齿轮尺寸参数表[15]计算结果(mm)Σ按需要确定,一般10º~170º,最常用90ºΣ=9β通常=35º~40º,常用=35°β=3α标准ααdd=mzδRR=148.54∅bb=31.78mmdRx,按查表得到x,按查表得到cc=1.222hhhhθθδδdA当时,Z主减速器齿轮的材料选取及失效分析一般的轿车类型的主减速器和差速器齿轮材料多数是采用合金钢材料，没有特殊的要求这种材料完全可以满足日常的情况要求，而且经济方面也能被大多数人接受，所以本设计半轴的材料选取20CrMnSi。失效分析：齿轮的损坏形式主要有因为弯曲产生的破裂和接触时间过长的变形。以上零部件的破损断裂属于一次性的断裂失效，原因是因为在制作时渗碳淬火的温度较高，回火不足，以至产生过热组织，零件内部出现破裂产生裂纹，大大的增高了零部件的脆性。还有一个原因就是制作前选取的材料的不合适，低浓度渗碳不够满足零部件使用时的强度要求，如果关键零部件产生很显而易见的变形，应该采取用40Cr钢进行氰化处理。主减速器锥齿轮强度校核直接档：将以上三种情形下计算出来的圆周力结果与国标允许的许用圆周应力进行大小比较，得出以上三种情况计算出来的的圆周力符合本设计各方面的要求，所以可以使用。（2）齿根弯曲强度Jw——所计算齿轮的齿弯应力综合系数，由[11]知从齿轮综合计算系数Jw=0.228，主动齿轮综合计算系数对于从动齿轮：按Tc=min[,]计算有按Tcf对于主动齿轮：上述计算所得的最大弯曲应力没有超过700Mpa，所以所选用的双曲面锥齿轮能够达到设