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摘 要
汽車(chē)正常行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速通常在2000至3000r/min左右，如果將這么高的轉(zhuǎn)速只靠變速箱來(lái)降低下來(lái)，那么變速箱內(nèi)齒輪副的傳動(dòng)比則需很大，而齒輪副的傳動(dòng)比越大，兩齒輪的半徑比也越大，換句話說(shuō)，也就是變速箱的尺寸會(huì)越大。另外，轉(zhuǎn)速下降，而扭矩必然增加，也就加大了變速箱與變速箱后一級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)負(fù)荷。所以，在動(dòng)力向左右驅(qū)動(dòng)輪分流的差速器之前設(shè)置一個(gè)主減速器。
主減速器的存在有兩個(gè)作用，第一是改變動(dòng)力傳輸?shù)姆较?，第二是作為變速器的延伸為各個(gè)檔位提供一個(gè)共同的傳動(dòng)比。 變速器的輸出是一個(gè)繞縱軸轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩，而車(chē)輪必須繞車(chē)輛的橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)，這就需要有一個(gè)裝置來(lái)改變動(dòng)力的傳輸方向。之所以叫主減速器，就是因?yàn)椴还茏兯倨髟谑裁礄n位上，這個(gè)裝置的傳動(dòng)比都是總傳動(dòng)比的一個(gè)因子。有了這個(gè)傳動(dòng)比，可以有效的降低對(duì)變速器的減速能力的要求，這樣設(shè)計(jì)的好處是可以有效減小變速器的尺寸，使車(chē)輛的總布置更加合理
汽車(chē)主減速器最主要的作用，就是減速增扭。我們知道發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率是一定的，根據(jù)功率的計(jì)算公式W=M*v（功率=扭矩*速度），當(dāng)通過(guò)主減速器將傳動(dòng)速度降下來(lái)以后，能獲得比較高的輸出扭矩，從而得到較大的驅(qū)動(dòng)力。此外，汽車(chē)主減速器還有改變動(dòng)力輸出方向、實(shí)現(xiàn)左右車(chē)輪差速或中后橋的差速功能。
關(guān)鍵字：傳動(dòng)系；驅(qū)動(dòng)軸；主減速器
Abstract
Normal driving of the car, the engine speed is usually around 2000 to 3000r/min, if such a high speed alone gearbox to reduce down, then the gearbox Gears gear than you need, and the drive gear pairratio increases, the radius of the two gears is greater, in other words, is the gearbox size larger. In addition, the speed decreases, torque bound to increase, will increase the transmission load of a gearbox and gearbox transmission. Therefore, prior to the diversion of power to the left and right driving wheel differential to set up a main gear box.
The existence of the main gear box has two roles, the first is to change the direction of power transmission, and the second is as an extension of the transmission to provide a common transmission ratio for each gear. A transmission output is around the longitudinal axis of rotation of the torque, the wheels have to go around the horizontal axis rotation of the vehicle, which requires a device to change the direction of the transmission of power. Is called a main gear box, because regardless of transmission, the gear transmission ratio of this device are the total transmission ratio of a factor. With this transmission ratio, can effectively reduce the ability to slow down transmission, the benefits of this design can effectively reduce the size of the transmission, so that the general arrangement of the vehicle a more reasonable
Auto main gear box of the most important role is to slow the increase in twist. We know that the engine output power is certain, to get a relatively high output torque, larger driving force. In addition, the automotive main gear box to change the direction of power output, left and right wheel differential or rear axle differential features.
Keywords: transmission system; drive shaft; main reducer
目錄
1緒論 5
1.1驅(qū)動(dòng)橋簡(jiǎn)介 5
1.2 主減速器設(shè)計(jì)的基本要求 5
2單級(jí)主減速器結(jié)構(gòu)方案分析 6
2.1主減速器的的結(jié)構(gòu)形式 6
2.1.1主減速器齒輪的類型 6
2.1.2主減速器主動(dòng)錐齒輪的支承型式及安置方法 7
2.1.3主減速器從動(dòng)錐齒輪的支承型式及安置方法 7
2.1.4主減速器的軸承預(yù)緊及齒輪嚙合調(diào)整 8
2.1.5主減速器的減速型式 8
2.2主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 10
2.2.1主減速比的確定 10
2.2.2主減速齒輪計(jì)算載荷的確定 11
2.3主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇 13
2.3.1齒數(shù)的選擇 13
2.3.2節(jié)圓直徑的選擇 13
2.3.3齒輪端面模數(shù)的選擇 14
2.3.4齒面寬的選擇 14
2.3.5雙曲面齒輪的偏移距 15
2.3.6螺旋錐齒輪螺旋方向 15
2.3.7螺旋角的選擇 16
2.3.8齒輪法向壓力角的選擇 18
2. 4 螺旋錐齒輪幾何尺寸計(jì)算 18
2.5 主減速器螺旋錐齒輪強(qiáng)度計(jì)算 21
2.5.1計(jì)算圓周力 21
2.5.2輪齒彎曲強(qiáng)度： 23
2.5.3輪齒接觸強(qiáng)度： 25
2.6錐齒輪的材料及熱處理： 27
3主減速器齒輪的材料及熱處理 29
4主減速器的潤(rùn)滑 30
總 結(jié) 31
致 謝 32
參考文獻(xiàn) 33
1緒論
1.1驅(qū)動(dòng)橋簡(jiǎn)介
驅(qū)動(dòng)橋是汽車(chē)傳動(dòng)系的重要組成部分，它位于傳動(dòng)系的末端，一般由主減速器、差速器、車(chē)輪傳動(dòng)裝置和橋殼等組成。其功用是：①將萬(wàn)向傳動(dòng)裝置傳來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩通過(guò)主減速器、差速器、半軸等傳到驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，實(shí)現(xiàn)降低轉(zhuǎn)速、增大轉(zhuǎn)矩。②通過(guò)主減速器圓錐齒輪副改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向。③通過(guò)差速器實(shí)現(xiàn)兩側(cè)車(chē)輪差速的作用，保證內(nèi)、外車(chē)輪以不同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向。④承受作用于路面和車(chē)架或車(chē)身之間的垂直力、縱向力和橫向力，以及制動(dòng)力矩和反作用力矩等。
驅(qū)動(dòng)橋分?jǐn)嚅_(kāi)式和非斷開(kāi)式兩類。斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋—為了提高汽車(chē)行駛平順性和通過(guò)性，有些轎車(chē)和越野車(chē)全部或部分驅(qū)動(dòng)輪采用獨(dú)立懸架，即將兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪分別用彈性懸架與車(chē)架相聯(lián)系，兩輪可彼此獨(dú)立地相對(duì)于車(chē)架上下跳動(dòng)，于此相應(yīng)，主減速殼固定在車(chē)架上。驅(qū)動(dòng)橋殼應(yīng)制成分段并通過(guò)鉸鏈連接，這種驅(qū)動(dòng)橋稱為斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。
非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋—整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋通過(guò)彈性懸架與車(chē)架連接，由于半軸套管與主減速器殼是剛性連成一體的，因而兩側(cè)的半軸和驅(qū)動(dòng)輪不可能在橫向平面內(nèi)做相對(duì)運(yùn)動(dòng)。故稱這種驅(qū)動(dòng)橋?yàn)榉菙嚅_(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋，亦稱為整體式驅(qū)動(dòng)橋。
1.2 主減速器設(shè)計(jì)的基本要求
主減速器是汽車(chē)傳動(dòng)系中減小轉(zhuǎn)速、增大扭矩的主要部件，它是依靠齒數(shù)少的錐齒輪帶動(dòng)齒數(shù)多的錐齒輪。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)縱置的汽車(chē)，其主減速器還利用錐齒輪傳動(dòng)以改變動(dòng)力方向。由于汽車(chē)在各種道路上行使時(shí)，其驅(qū)動(dòng)輪上要求必須具有一定的驅(qū)動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)速，在動(dòng)力向左右驅(qū)動(dòng)輪分流的差速器之前設(shè)置一個(gè)主減速器后，便可使主減速器前面的傳動(dòng)部件如變速器、萬(wàn)向傳動(dòng)裝置等所傳遞的扭矩減小，從而可使其尺寸及質(zhì)量減小、操縱省力。
驅(qū)動(dòng)橋中主減速器設(shè)計(jì)應(yīng)滿足如下基本要求：
a）所選擇的主減速比應(yīng)能保證汽車(chē)既有最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。
b）外型尺寸要小，保證有必要的離地間隙；齒輪其它傳動(dòng)件工作平穩(wěn)，噪音小。
c）在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的傳動(dòng)效率；與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與動(dòng)協(xié)調(diào)。
d）在保證足夠的強(qiáng)度、剛度條件下，應(yīng)力求質(zhì)量小，以改善汽車(chē)平順性。
e）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工工藝性好，制造容易，拆裝、調(diào)整方便。
2單級(jí)主減速器結(jié)構(gòu)方案分析
2.1主減速器的的結(jié)構(gòu)形式
2.1.1主減速器齒輪的類型
在現(xiàn)代汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋上，主減速器采用得最廣泛的是螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪。在雙級(jí)主減速器中，通常還要加一對(duì)圓柱齒輪（多采用斜齒圓柱齒輪），或一組行星齒輪。在輪邊減速器中則常采用普通平行軸式布置的斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)或行星齒輪傳動(dòng)。在某些公共汽車(chē)、無(wú)軌電車(chē)和超重型汽車(chē)的主減速器上，有時(shí)也采用蝸輪傳動(dòng)。
螺旋錐齒輪其主、從動(dòng)齒輪軸線相交于一點(diǎn)。交角可以是任意的，但在絕大多數(shù)的汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋上，主減速齒輪副都是采用90o交角的布置。由于輪齒端面重疊的影響，至少有兩對(duì)以上的輪齒同時(shí)嚙合，因此，螺旋錐齒輪能承受大的負(fù)荷。加之其輪齒不是在齒的全長(zhǎng)上同時(shí)嚙合，面是逐漸地由齒的一端連續(xù)而平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向另—端，使得其工作平穩(wěn)，即使在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，噪聲和振動(dòng)也是很小的。
雙曲面齒輪其主、從動(dòng)齒輪軸線不相交而呈空間交叉。其空間交叉角也都是采用90o。主動(dòng)齒輪軸相對(duì)于從動(dòng)齒輪軸有向上或向下的偏移，稱為上偏置或下偏置。這個(gè)偏移量稱為雙曲面齒輪的偏移距。當(dāng)偏移距大到一定程度時(shí)，可使一個(gè)齒輪軸從另一個(gè)齒輪軸旁通過(guò)。這樣就能在每個(gè)齒輪的兩邊布置尺寸緊凄的支承。這對(duì)于增強(qiáng)支承剛度、保證輪齒正確嚙合從而提高齒輪壽命大有好處。雙曲面齒輪的偏移距使得其主動(dòng)齒輪的螺旋角大于從動(dòng)齒輪的螺旋角。因此，雙曲面?zhèn)鲃?dòng)齒輪副的法向模數(shù)或法向周節(jié)雖相等，但端面模數(shù)或端面周節(jié)是不等的。主動(dòng)齒輪的端面模數(shù)或端面周節(jié)大于從動(dòng)齒輪的。這一情況就使得雙曲面齒輪傳動(dòng)的主動(dòng)齒輪比相應(yīng)的螺旋錐齒輪傳動(dòng)的主動(dòng)齒輪有更大的直徑和更好的強(qiáng)度和剛度。其增大的程度與偏移距的大小有關(guān)。另外，由于雙曲面?zhèn)鲃?dòng)的主動(dòng)齒輪的直徑及螺旋角都較大，所以相嚙合齒輪的當(dāng)量曲率半徑較相應(yīng)的螺旋錐齒輪當(dāng)量曲率半徑為大，從而使齒面間的接觸應(yīng)力降低。隨偏移距的不同，雙曲面齒輪與接觸應(yīng)力相當(dāng)?shù)穆菪F齒輪比較，負(fù)荷可提高至175％。雙曲面主動(dòng)齒輪的螺旋角較大，則不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)可減少，所以可選用較少的齒數(shù)，這有利于大傳動(dòng)比傳動(dòng)。當(dāng)要求傳動(dòng)比大而輪廓尺寸又有限時(shí)，采用雙曲面齒輪更為合理。因?yàn)槿绻３謨煞N傳動(dòng)的主動(dòng)齒輪直徑一樣，則雙曲面從動(dòng)齒輪的直徑比螺旋錐齒輪的要小，這對(duì)于主減速比i0≥4.5的傳動(dòng)有其優(yōu)越性。當(dāng)傳動(dòng)比小于2時(shí)，雙曲面主動(dòng)齒輪相對(duì)于螺旋錐齒輪主動(dòng)齒輪就顯得過(guò)大，這時(shí)選用螺旋錐齒輪更合理，因?yàn)楹笳呔哂休^大的差速器可利用空間。
2.1.2主減速器主動(dòng)錐齒輪的支承型式及安置方法
在殼體結(jié)構(gòu)及軸承型式已定的情況下，主減速器主動(dòng)齒輪的支承型式及安置方法，對(duì)其支承剛度影響很大，這是齒輪能否正確嚙合并具有較高使用壽命的重要因素之一。
現(xiàn)在汽車(chē)主減速器主動(dòng)錐齒輪的支承型式有以下兩種：
懸臂式
齒輪以其輪齒大端一側(cè)的軸頸懸臂式地支承于一對(duì)軸承上。為了增強(qiáng)支承剛度，應(yīng)使兩軸承支承中心間的距離齒輪齒面寬中點(diǎn)的懸臂長(zhǎng)度大兩倍以上，同時(shí)比齒輪節(jié)圓直徑的70%還大，并使齒輪軸徑大于等于懸臂長(zhǎng)。當(dāng)采用一對(duì)圓錐滾子軸承支承時(shí)，為了減小懸臂長(zhǎng)度和增大支承間的距離，應(yīng)使兩軸承圓錐滾子的小端相向朝內(nèi)，而大端朝外，以縮短跨距，從而增強(qiáng)支承剛度。
騎馬式
齒輪前、后兩端的軸頸均以軸承支承，故又稱兩端支承式。騎馬式支承使支承剛度大為增加，使齒輪在載荷作用下的變形大為減小，約減小到懸臂式支承的1／30以下．而主動(dòng)錐齒輪后軸承的徑向負(fù)荷比懸臂式的要減小至1/5~1/7。齒輪承載能力較懸臂式可提高10%左右。
裝載質(zhì)量為2t以上的汽車(chē)主減速器主動(dòng)齒輪都是采用騎馬式支承。但是騎馬式支承增加了導(dǎo)向軸承支座，是主減速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本提高。轎車(chē)和裝載質(zhì)量小于2t的貨車(chē)，常采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量較小、成本較低的懸臂式結(jié)構(gòu)。
2.1.3主減速器從動(dòng)錐齒輪的支承型式及安置方法
主減速器從動(dòng)錐齒輪的支承剛度依軸承的型式、支承間的距離和載荷在支承之間的分布而定。為了增加支承剛度，支承間的距離應(yīng)盡可能縮小。兩端支承多采用圓錐滾子軸承，安裝時(shí)應(yīng)使他們的圓錐滾子的大端相向朝內(nèi)，小端相背朝外。為了防止從動(dòng)齒輪在軸向載荷作用下的偏移，圓錐滾子軸承也應(yīng)預(yù)緊。由于從動(dòng)錐齒輪軸承是裝在差速器殼上，尺寸較大，足以保證剛度。球面圓錐滾子軸承具有自動(dòng)調(diào)位的性能，對(duì)軸的歪斜的敏感性較小，這一點(diǎn)當(dāng)主減速器從動(dòng)齒輪軸承的尺寸大時(shí)極為重要。向心推力軸承不
需要調(diào)整，但僅見(jiàn)于某些小排量轎車(chē)的主減速器中。只有當(dāng)采用直齒或人字齒圓柱齒輪時(shí)，由于無(wú)軸向力，雙級(jí)主減速器的從動(dòng)齒輪才可以安裝在向心球軸承上。
轎車(chē)和輕型載貨汽車(chē)主減速?gòu)膭?dòng)錐齒輪采用無(wú)輻式結(jié)構(gòu)并用細(xì)牙螺釘以精度較高的緊配合固定在差建界殼的突緣上。這種方法對(duì)增強(qiáng)剛性效果較好，中型和重型汽車(chē)主減速?gòu)膭?dòng)錐齒輪多采用有幅式結(jié)構(gòu)并有螺栓或鉚釘與差速器殼突緣連結(jié)。
2.1.4主減速器的軸承預(yù)緊及齒輪嚙合調(diào)整
支撐主減速器齒輪的圓錐滾子軸承需預(yù)緊以消除安裝的原始間隙、磨合期間該間隙的增大及增強(qiáng)支承剛度。預(yù)緊力的大小與安裝形式、載荷大小、軸承剛度特性及使用轉(zhuǎn)速有關(guān)。
主動(dòng)錐齒輪軸承預(yù)緊度的調(diào)整，可通過(guò)精選兩軸承內(nèi)圈間的套筒長(zhǎng)度、調(diào)整墊圈厚度、軸承與軸肩之間的調(diào)整墊片等方法進(jìn)行。近年來(lái)采用波形套筒調(diào)整軸承預(yù)緊度極為方便，波形套筒安裝在兩軸承內(nèi)圈間或軸承與軸肩間。
2.1.5主減速器的減速型式
主減速器的減速型式分為單級(jí)減速、雙級(jí)減速、雙速減速、單級(jí)貫通、雙級(jí)貫通、主減速及輪邊減速等。
單級(jí)主減速器：由于單級(jí)主減速器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小、尺寸緊湊及制造成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，廣泛用在主減速比＜7.6的各種中、小型汽車(chē)上。單級(jí)主減速器都是采用一對(duì)螺旋錐齒輪或雙曲面齒輪，也有采用蝸輪傳動(dòng)的。
雙級(jí)主減速器：由兩級(jí)齒輪減速器組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量加大，制造成本也顯著增加，因此僅用于主減速比較大(7.6＜≤12)且采用單級(jí)減速不能滿足既定的主減速比和離地間隙要求的重型汽車(chē)上。以往在某些中型載貨汽車(chē)上雖有采用，但在新設(shè)計(jì)的現(xiàn)代中型載貨汽車(chē)上已很少見(jiàn)。這是由于隨著發(fā)動(dòng)機(jī)功率的提高、車(chē)輛整備質(zhì)量的減小以及路面狀況的改善，中等以下噸位的載貨汽車(chē)往具有更高車(chē)速的方向發(fā)展，因而需采用較小主減速比的緣故。
雙速主減速器：對(duì)于載荷及道路狀況變化大、使用條件非常復(fù)雜的重型載貨汽車(chē)來(lái)說(shuō)，要想選擇一種主減速比來(lái)使汽車(chē)在滿載甚至牽引井爬陡坡或通過(guò)壞路面時(shí)具有足夠的動(dòng)力性，而在平直而良好的硬路面上單車(chē)空載行駛時(shí)又有較高的車(chē)速和滿意的娥料經(jīng)濟(jì)性，是非常困難的。為了解決這一矛盾，提高汽車(chē)對(duì)各種使用條件的適應(yīng)性，有的重型汽車(chē)采用具有兩種減速比并可根據(jù)行駛條件來(lái)選擇檔位的雙速主減速器。它與變速器各檔相配合，就可得到兩倍于變速器的檔位。顯然，它比僅僅在變速器中設(shè)置超速檔，即僅僅改變傳動(dòng)比而不增加檔位數(shù)，更為有利。當(dāng)然，用雙速主減速器代替半衰期的超速檔，會(huì)加大驅(qū)動(dòng)橋的質(zhì)量，提高制造成本，并要增設(shè)較復(fù)雜的操縱裝置，因此它有時(shí)被多檔變速器所代替。
單級(jí)貫通式主減速器：?jiǎn)渭?jí)貫通式主減速器用于多橋驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的貫通橋上，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、主減速器的質(zhì)量較小、尺寸緊湊，并可使中，后橋的大部分零件，尤其是使橋殼、半軸等主要零件具有互換性。它又分為雙曲面齒輪式和蝸輪式兩種結(jié)構(gòu)型式。
雙曲面齒輪式單級(jí)貫通式主減速器，是利用了雙曲面齒輪傳動(dòng)主動(dòng)齒輪軸線相對(duì)于從動(dòng)齒輪軸線的偏移，將一根貫通軸穿過(guò)中橋井通向后橋。但這種結(jié)構(gòu)受主動(dòng)齒輪最少齒數(shù)和偏移距大小的限制，而且主動(dòng)齒輪的工藝性差，通常主動(dòng)齒輪的最小齒數(shù)是8，因此主減速比的最大值只能在5左右，故多用于輕型汽車(chē)的貫通式驅(qū)動(dòng)橋。當(dāng)用于大型汽車(chē)時(shí)刷需增設(shè)輪邊減速器或加大分動(dòng)器傳動(dòng)比。
蝸輪傳動(dòng)為布置貫通橋帶來(lái)極大方便，且其工作平滑無(wú)聲，在結(jié)構(gòu)質(zhì)量較小的情況下也可得到大的傳動(dòng)比，適于各種噸位貫通橋的布置和汽車(chē)的總體布置。但由于需用青銅等有色金屬為材料而未得到推廣。
雙級(jí)貫通式主減速器：用于主減速比>5的中、重型汽車(chē)的貫通橋。它又有錐齒輪—圓柱齒輪式和圓柱齒輪錐齒輪式兩種結(jié)構(gòu)型式。
錐齒輪—圓柱齒輪雙級(jí)貫通式主減速器的特點(diǎn)是有較大的總主減速比(因兩級(jí)減速的減速比均大于1)，但結(jié)構(gòu)的高度尺寸大，特別是主動(dòng)錐齒輪的工藝性差，而從動(dòng)錐齒輪又需要采用懸臂式安置，支承剛度差，拆裝也不方便。
與錐齒輪—圓柱齒輪式雙級(jí)貫通式主減速器相比，圓柱齒輪—錐齒輪式雙級(jí)貫通式主減速器的結(jié)構(gòu)緊湊，高度尺寸減小，但其第一級(jí)的斜齒圓柱齒輪副的減速比較小，有時(shí)甚至等于1。為此，有些汽車(chē)在采用這種結(jié)構(gòu)布置的同時(shí)，為了加大驅(qū)動(dòng)橋的總減速比而增設(shè)輪邊減速器；而另一些汽車(chē)則將從動(dòng)錐齒輪的內(nèi)孔做成齒圈并裝入一組行星齒輪減速機(jī)構(gòu)，以增大主減速比。
單級(jí)(或雙級(jí))主減速器附輪邊減速器：礦山、水利及其他大型工程等所用的重型汽車(chē)，工程和軍事上用的重型牽引越野汽車(chē)及大型公共汽車(chē)等，要求有高的動(dòng)力性，而車(chē)速則可相對(duì)較低，因此其傳動(dòng)系的低檔總傳動(dòng)比都很大。在設(shè)計(jì)上述重型汽車(chē)、大型公共汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋時(shí)，為了使變速器、分動(dòng)器、傳動(dòng)軸等總成不致因承受過(guò)大轉(zhuǎn)矩而使它們的尺寸及質(zhì)量過(guò)大，應(yīng)將傳動(dòng)系的傳動(dòng)比以盡可能大的比率分配給驅(qū)動(dòng)橋。這就導(dǎo)致了一些重型汽車(chē)、大型公共汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋的主減速比往往要求很大。當(dāng)其值大于12時(shí)，則需采用單級(jí)(或雙級(jí))主減速器附加輪邊減速器的結(jié)構(gòu)型式，將驅(qū)動(dòng)橋的一部分減速比分配給安裝在輪轂中間或近旁的輪邊減速器。這樣以來(lái)，不僅使驅(qū)動(dòng)橋中間部分主減速器的輪廓尺寸減小，加大了離地間隙，并可得到大的驅(qū)動(dòng)橋減速比(其值往往在左右)，而且半軸、差速器及主減速器從動(dòng)齒輪等零件的尺寸也可減小。但輪邊減速器在一個(gè)橋上就需要兩套，使驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本提高，因此只有當(dāng)驅(qū)動(dòng)橋的減速比大于12時(shí)，才推薦采用。
按齒輪及其布置型式，輪邊減速器有行星齒輪式及普通圓柱齒輪式兩種類型。
2.2主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算
主減速比、驅(qū)動(dòng)橋的離地間隙和計(jì)算載荷，是主減速器設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)，應(yīng)在汽車(chē)總體設(shè)計(jì)時(shí)就確定。
2.2.1主減速比的確定
主減速比對(duì)主減速器的結(jié)構(gòu)型式、輪廓尺寸、質(zhì)量大小以及當(dāng)變速器處于最高檔位時(shí)汽車(chē)的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性都有直接影響。的選擇應(yīng)在汽車(chē)總體設(shè)計(jì)時(shí)和傳動(dòng)系的總傳動(dòng)比一起由整車(chē)動(dòng)力計(jì)算來(lái)確定?？衫迷诓煌碌墓β势胶馓飦?lái)研究對(duì)汽車(chē)動(dòng)力性的影響。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系參數(shù)作最佳匹配的方法來(lái)選擇值，可使汽車(chē)獲得最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。
對(duì)于具有很大功率儲(chǔ)備的轎車(chē)、長(zhǎng)途公共汽車(chē)尤其是競(jìng)賽車(chē)來(lái)說(shuō)，在給定發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率及其轉(zhuǎn)速，的情況下，所選擇的值應(yīng)能保證這些汽車(chē)有盡可能高的最高車(chē)速。這時(shí)值應(yīng)按下式來(lái)確定：
(1.1)
式中——車(chē)輪的滾動(dòng)半徑，m；
——變速器量高檔傳動(dòng)比。
則
根據(jù)所選定的主減速比值，就可基本上確定主減速器的減速型式為單級(jí)，螺旋錐齒輪傳動(dòng)，不需要輪邊齒輪。
2.2.2主減速齒輪計(jì)算載荷的確定
通常通常是將發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩配以傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比時(shí)和驅(qū)動(dòng)車(chē)輪打滑時(shí)這兩種情況下作用于主減速器從動(dòng)齒輪上的轉(zhuǎn)矩(、)的較小者，作為載貨汽車(chē)和越野汽車(chē)在強(qiáng)度計(jì)算中用以驗(yàn)算主減速器從動(dòng)齒輪最大應(yīng)力的計(jì)算載荷。即
(2.2)
(2.3)
式中——發(fā)動(dòng)機(jī)量大轉(zhuǎn)矩，；
—— 由發(fā)動(dòng)機(jī)到所計(jì)算的主減速器從動(dòng)齒輪之間的傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比；
—— 上述傳動(dòng)部分的效率，??；
—— 超載系數(shù)，對(duì)于一般乘用車(chē)、載貨汽車(chē)、礦用汽車(chē)和越野汽車(chē)以及液 力傳動(dòng)的各類汽車(chē)?。?
—— 該車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目；
——汽車(chē)滿載時(shí)一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋給水平地面的最大負(fù)荷，N；對(duì)后橋來(lái)說(shuō)還應(yīng)考慮到汽車(chē)加速時(shí)的負(fù)荷增大量；
—— 輪胎對(duì)路面的附著系數(shù)，對(duì)于安裝一般輪胎的公路用汽車(chē)，??；對(duì)越野汽車(chē)取；對(duì)于安裝專門(mén)的肪滑寬輪胎的高級(jí)轎車(chē)取；
——車(chē)輪的滾動(dòng)半徑，m；
——分別為由所計(jì)算的主減速器從動(dòng)齒輪到驅(qū)動(dòng)輪之間的傳動(dòng)效率和減速 比(例如輪邊減速器等)。
綜上所述
上面求得的計(jì)算載荷，是最大轉(zhuǎn)矩而不是正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩，不能用它作為疲勞損壞的依據(jù)。對(duì)于公路車(chē)輛來(lái)說(shuō)，使用條件較非公路車(chē)輛穩(wěn)定，其正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩是根據(jù)所謂平均比牽引力的值來(lái)確定的，即主減速器從動(dòng)齒輪的平均計(jì)算轉(zhuǎn)矩()為
(2.4)
式中——汽車(chē)滿載總重，N；
——所牽引的掛車(chē)滿載總重，N，但僅用于牽引車(chē)；
——道路滾動(dòng)阻力系數(shù)，計(jì)算時(shí)轎車(chē)?。惠d貨汽車(chē)取 ；越野汽車(chē)??；
——汽車(chē)正常使用時(shí)的平均爬坡能力系數(shù)。通常，轎車(chē)??；載貨汽車(chē)和城市公共汽車(chē)??；長(zhǎng)途公共汽車(chē)取，越野汽車(chē)取。
——汽車(chē)或汽車(chē)列車(chē)的性能系數(shù)：
[6] （2.5）
當(dāng)時(shí) 取 ,式中計(jì)算為負(fù)時(shí)，取0值
式中等見(jiàn)（3）式下說(shuō)明。
則
2.3主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇
2.3.1齒數(shù)的選擇
對(duì)于單級(jí)主減速器，當(dāng)較大時(shí)，則應(yīng)盡量使主動(dòng)齒輪的齒數(shù)取值小些，以得到滿意的驅(qū)動(dòng)橋離地間隙。當(dāng)≥6時(shí)，的最小值可取為5，但為了嚙合平穩(wěn)及提高疲勞強(qiáng)度，最好大于5。當(dāng)較小(如)時(shí)，引可取為，但這時(shí)常常會(huì)因主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)太多、尺寸太大而不能保證所要求的橋下離地間隙。為了磨合均勻，主、從動(dòng)齒輪的齒數(shù)，之間應(yīng)避免有公約數(shù)；為了得到理想的齒面重疊系數(shù)，其齒數(shù)之和對(duì)于載貨汽車(chē)應(yīng)不少于40，對(duì)于轎車(chē)應(yīng)不少于50。
依據(jù)以上理論，可取 ，
表2.1 汽車(chē)主減速器主動(dòng)錐齒輪齒數(shù)[2]
傳動(dòng)比（z2/z1）
z1推薦
z1允許范圍
1.50~1.75
14
12~16
1.75~2.00
13
11~15
2.00~2.50
11
10~13
2.50~3.00
10
9~11
3.00~3.50
10
9~11
3.50~4.00
10
9~11
4.00~4.50
9
8~10
4.5~5.0
8
7~9
5.00~6.00
7
6~8
6.00~7.50
6
5~7
7.50~10.00
5
5~6
2.3.2節(jié)圓直徑的選擇
可根據(jù)從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩中取較小值按經(jīng)驗(yàn)公式選出：
[2] (2.6)
式中 ——從動(dòng)錐齒輪的節(jié)圓直徑，mm；
——直徑系數(shù)，?。?
——計(jì)算轉(zhuǎn)矩，。
則
2.3.3齒輪端面模數(shù)的選擇
選定后，可按式 算出從動(dòng)錐齒輪大端端面模數(shù)，并用下式校核：
[5] （2.7）
式中——計(jì)算轉(zhuǎn)矩，；
——模數(shù)系數(shù)，取。
則
校核：[3]
表2.2 錐齒輪模數(shù)[6]（mm）
0.1
0.12
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1.125
1.25
1.375
1.5
1.75
2
2.25
2.5
2.75
3
3.25
3.5
3.75
4
4.5
5
5.5
6
6.5
7
8
9
10
11
12
14
16
18
20
22
25
28
30
32
36
40
45
50
經(jīng)查表得：
2.3.4齒面寬的選擇
汽車(chē)主減速器螺旋錐齒輪從動(dòng)齒輪齒面寬F(mm)推薦為：
[1] （2.8）
主動(dòng)齒輪的齒面寬為
[6] （2.9）
式中——從動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑，mm。
2.3.5雙曲面齒輪的偏移距
轎車(chē)、輕型客車(chē)和輕型載貨汽車(chē)主減速器的值，不應(yīng)超過(guò)從動(dòng)齒輪節(jié)錐距的40%(接近于從動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑的20%)；而載貨汽車(chē)、越野汽車(chē)和公共汽車(chē)等重負(fù)荷傳動(dòng)，則不應(yīng)超過(guò)從動(dòng)齒輪節(jié)錐距的20%（或取E值為d的，且一般不超過(guò)12%）。傳動(dòng)比愈大則正也應(yīng)愈大，大傳動(dòng)比的雙曲面齒輪傳動(dòng)，偏移距可達(dá)從動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑的20％～30％。但當(dāng)大干的20％時(shí)，應(yīng)檢查是否存在根切。
2.3.6螺旋錐齒輪螺旋方向
分為“左旋”與“右旋”兩種。對(duì)著齒面看去，如果輪齒的彎曲方向從其小端至大端為順時(shí)針走向時(shí)，則稱為右旋齒，反時(shí)針時(shí)則稱為左旋齒。主、從動(dòng)齒輪的螺旋方向是不同的。
螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪在傳動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的軸向力，其方向決定于齒輪的螺旋方向和旋轉(zhuǎn)方向。判斷齒輪的旋轉(zhuǎn)方向是順時(shí)針還是逆時(shí)針時(shí)，要向齒輪的背面看去。而判斷軸向力的方向時(shí)，可以用手勢(shì)法則，左旋齒輪的軸向力的方向用左手法則判斷；右旋齒輪的軸向力的方向用右手法則判斷。判斷時(shí)伸直拇指的指向?yàn)檩S向力的方向，而其他手指握起來(lái)后的旋向就是齒輪旋轉(zhuǎn)的方向。
圖2.1[3] 齒輪旋轉(zhuǎn)的方向
2.3.7螺旋角的選擇
螺旋角是在節(jié)錐表面的展開(kāi)圖上定義的。節(jié)錐齒線(節(jié)錐表而與齒廓表面的交線)上任一點(diǎn)的螺旋角，是該點(diǎn)處的切線和節(jié)錐頂點(diǎn)與該點(diǎn)的連線之間的夾角。螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪的螺旋角沿節(jié)錐齒線是變化的，齒面寬中點(diǎn)處的螺旋角稱為齒輪的中點(diǎn)螺旋角或名義螺旋角，螺旋錐齒輪傳動(dòng)主、從動(dòng)齒輪的中點(diǎn)螺旋角或名義螺旋角是相等的。而雙曲面齒輪傳動(dòng)，由于有了偏移距而使主、從動(dòng)齒輪的名義螺旋角不等，且主動(dòng)齒輪的大，而從動(dòng)齒輪的小。選擇齒乾的螺旋角時(shí)，應(yīng)考慮到它對(duì)齒面(或縱向)重疊系數(shù)、輪齒強(qiáng)度和軸向力的大小有影響。螺旋角應(yīng)足夠大以使重疊系數(shù)不小于1.25。因重疊系數(shù)愈大傳動(dòng)就愈平穩(wěn)噪聲就愈低。對(duì)轎車(chē)應(yīng)≥1.5～1.8。當(dāng)≥2.0時(shí)可得到很好的結(jié)果。螺旋角過(guò)大時(shí)會(huì)引起軸向力亦過(guò)大，因此應(yīng)有一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶?。汽?chē)主減速器錐齒輪的螺旋角多在，轎車(chē)選擇較大的值來(lái)保證有較大的重疊系數(shù)。貨車(chē)通常取較小的值來(lái)防止軸向力過(guò)大。
“格里森”制推薦用下式，近似地預(yù)選主動(dòng)齒輪螺旋角的名義值：
[1] （2.11）
式中 ——主動(dòng)齒輪名義螺旋角的預(yù)選值
——主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)
——從動(dòng)齒輪的節(jié)圓直徑，mm
——螺旋錐齒輪取 。
所以 [6]
預(yù)選后尚需用刀號(hào)來(lái)加以校正。首先要求出近似刀號(hào)：
[3] （2.12）
式中 ——主、從動(dòng)輪的齒根角，以“分”表示。
表2.3螺旋錐齒輪的齒高參數(shù)[1]
經(jīng)查表得：
把數(shù)據(jù)帶入表2-5相關(guān)公式可求得：
那么可求得
對(duì)于螺旋錐齒輪，所得螺旋角名義值還需按照選用的標(biāo)準(zhǔn)刀號(hào)進(jìn)行反算，最終得到的螺旋角名義值與預(yù)選值之差不超過(guò)5°。
按近似刀號(hào)選取與其最接近的標(biāo)準(zhǔn)刀號(hào)（計(jì)有：0.5、1.5、2.5、3.5、4.5、....20.5）然后按選定的標(biāo)準(zhǔn)刀號(hào)反算螺旋角：
[1] （2.13）
根據(jù)近似刀號(hào)可選取
把數(shù)據(jù)代入式（2.13）得：
由于，即最終可取為主動(dòng)齒輪的螺旋角
2.3.8齒輪法向壓力角的選擇
格里森制規(guī)定轎車(chē)主減速器螺旋錐齒輪選用14°30′，或16°的法向壓力角；載貨汽車(chē)和重型汽車(chē)則應(yīng)分別選用20°、22°30′的法向壓力角。
銑刀盤(pán)名義直徑2的選擇
刀盤(pán)名義直徑可按從動(dòng)齒輪分度圓直徑直接按表3選?。?
表2.4 螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪名義刀盤(pán)半徑的選擇[4]
由于為107.20mm，故查表3，選擇=57.150mm
2. 4 螺旋錐齒輪幾何尺寸計(jì)算
表2.5 格里森制螺旋錐齒輪幾何尺寸計(jì)算用表[2]（mm）
序號(hào)
計(jì)算公式
計(jì)算范例
注 釋
1
11
小齒輪齒數(shù)應(yīng)不少于6，用半展成法加工時(shí)，按下表選定：
/
2
2.5
3
4
5
6-8
17
15
13
8
7
6
2
39
齒數(shù)由及主減速比確定，但和之間應(yīng)避免公約數(shù)；對(duì)轎車(chē)：+應(yīng)在50～60范圍內(nèi)，而載貨汽車(chē)一般要求≥40。
3
2.75
端面模數(shù)可由進(jìn)行計(jì)算，
4
16.6
從動(dòng)齒輪面寬=0.155，同時(shí)≤10。
5
20°
法向壓力角，轎車(chē)14°30′或16°，貨車(chē)20°，重型汽車(chē)22°30′。
6
4.51
齒工作高，其中見(jiàn)表5、表6。
7
5.027
齒全高
8
90°
軸交角
9
30.25
小齒輪分度圓直徑
10
15.75°
小齒輪節(jié)錐角
11
74.25°
大齒輪節(jié)錐角
12
55.69
節(jié)錐距
序號(hào)
計(jì)算公式
計(jì)算范例
注 釋
13
8.48
周節(jié)
14
0.74
大齒輪齒頂高
15
3.77
小齒輪齒頂高
16
1.257
小齒輪齒根高
17
4.827
大齒輪齒根高
18
0.517
徑向間隙
19
1.32°
小齒輪齒根角
20
4.48°
大齒輪齒根角
21
17.07°
小齒輪面錐角
22
79.13°
大齒輪面錐角
23
14.43°
小齒輪根錐角
24
69.77°
大齒輪根錐角
25
37.51
小齒輪外緣直徑
26
107.60
大齒輪外緣直徑
27
14.11
小齒輪節(jié)錐頂點(diǎn)至齒輪外緣距離
28
52.89
大齒輪節(jié)錐頂點(diǎn)至齒輪外緣距離
29
2.13
大齒輪理論弧齒厚,
其中查表2-6
序號(hào)
計(jì)算公式
計(jì)算范例
注 釋
30
6.35
小齒輪理論弧齒厚
31
B
0.76
齒側(cè)間隙B，
32
46.06°
螺旋角
33
螺旋方向
主動(dòng)齒輪右旋，從動(dòng)齒輪左旋。
34
旋轉(zhuǎn)方向
主動(dòng)齒輪順時(shí)針，從動(dòng)齒輪逆時(shí)針。
表2.6 螺旋錐齒輪的大齒輪理論弧齒后[6]
表2.7 “格里森”制圓錐齒輪推薦齒側(cè)間隙[3]B
2.5 主減速器螺旋錐齒輪強(qiáng)度計(jì)算
輪齒損壞形式主要有彎曲疲勞折斷、過(guò)載折斷、齒面點(diǎn)蝕及剝落、齒面膠合、齒面磨損等。
2.5.1計(jì)算圓周力
按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算圓周力有：
[4] （2.14）
式中：—發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，；
—變速器傳動(dòng)比，通常取I檔及直接檔進(jìn)行計(jì)算；
—主動(dòng)齒輪分度圓直徑（mm），對(duì)螺旋齒輪有。
則
按最大附著力矩計(jì)算圓周力有：
[2] （2.15）
式中：—滿載下驅(qū)動(dòng)橋上的靜載荷，N；
—輪胎與地面的附著系數(shù)，按表10查得；
—輪胎的滾動(dòng)半徑，m；
—主減速器從動(dòng)齒輪分度圓半徑，mm。
則
許用的單位齒長(zhǎng)圓周力[]見(jiàn)表2-8。
表2.8 許用單位齒長(zhǎng)上的圓周力[1]
參數(shù)
類別
輪胎與地面的附著系數(shù)
Ⅰ檔
Ⅱ檔
Ⅲ檔
轎車(chē)
893
536
321
893
0.85
載貨汽車(chē)
1429
250
1429
0.85
公交車(chē)
982
214
0.85
牽引汽車(chē)
536
250
0.65
注：在現(xiàn)代汽車(chē)設(shè)計(jì)中，由于材料及加工工藝等制造質(zhì)量的提高，計(jì)算所得的值允許高出表中數(shù)據(jù)20%～25%。
2.5.2輪齒彎曲強(qiáng)度：
錐齒輪的計(jì)算彎曲應(yīng)力（N/mm2）為：
[1] （2-16）
式中：—錐齒輪輪齒的齒根彎曲應(yīng)力()；
—所計(jì)算齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩()；從動(dòng)齒輪按=min（）和計(jì)算，主動(dòng)齒輪按和計(jì)算（一般由于從動(dòng)齒輪受力較主動(dòng)齒輪大，常只校核從動(dòng)齒輪）；
—過(guò)載系數(shù)，一般取1；
—尺寸系數(shù)，它反映了材料性質(zhì)的不均勻性，與齒輪尺寸及熱處理等因素有關(guān)，當(dāng)≥1.6mm時(shí)，。
—齒面載荷分配系數(shù)，跨置式結(jié)構(gòu)：=1.0～1.1，懸臂式結(jié)構(gòu)：=1.10～1.25；
—質(zhì)量系數(shù)，當(dāng)輪齒接觸良好，齒距及徑向跳動(dòng)精度高時(shí)，=1.0；
—所計(jì)算的齒輪齒面寬(mm)；
—所計(jì)算齒輪的輪齒彎曲應(yīng)力綜合系數(shù)，取法見(jiàn)圖10-圖13。
上述按或計(jì)算的最大彎曲應(yīng)力[]不超過(guò)700MPa；按或計(jì)算的疲勞彎曲應(yīng)力[]不應(yīng)超過(guò)210MPa（破壞的循環(huán)次數(shù)—次）。
圖2.2彎曲計(jì)算用綜合系數(shù)（壓力角為20°，軸交角為90°的螺旋錐齒輪）
圖2.3彎曲計(jì)算用綜合系數(shù)（壓力角為22°30′、軸交角為90°的螺旋錐齒輪）
2.5.3輪齒接觸強(qiáng)度：
錐齒輪輪齒的齒面接觸應(yīng)力為:
[1]? (2.17)
式中：—錐齒輪輪齒的齒面接觸應(yīng)力()；
—主動(dòng)齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩（N/m）；
—主動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑(mm)；
—取和的較小值(mm)，通常取從動(dòng)齒輪的；
—尺寸系數(shù)，它考慮了齒輪尺寸對(duì)淬透性的影響，通常取1.0；
—齒面品質(zhì)系數(shù)，它取決于齒面的表面粗糙度及表面覆蓋層的性質(zhì)(如鍍銅、磷化處理等)，對(duì)于制造精確的齒輪，取1.0；
—綜合彈性系數(shù)，針對(duì)鋼齒輪取232.6N／mm；
—齒面接觸強(qiáng)度的綜合系數(shù)，取法見(jiàn)；
、、見(jiàn)式(2-17)的說(shuō)明。
主、從動(dòng)齒輪的齒面接觸應(yīng)力是相同的，按計(jì)算的最大接觸應(yīng)力[]不應(yīng)超過(guò)2800MPa，按計(jì)算的疲勞接觸應(yīng)力[]不應(yīng)超過(guò)1750MPa（破壞的循環(huán)次數(shù)—次）。
則
圖2.4接觸強(qiáng)度計(jì)算用綜合系數(shù)（平均壓力角為19°的雙曲面齒輪）
圖2.5接觸強(qiáng)度計(jì)算用綜合系數(shù)（平均壓力角為22°30′的雙曲面齒輪）
圖2.6 接觸強(qiáng)度計(jì)算用綜合系數(shù)（壓力角為20°、軸交角為90的螺旋齒輪）
2.6錐齒輪的材料及熱處理：
汽車(chē)主減速器錐齒輪的工作條件非常惡劣，與傳動(dòng)系其它齒輪相比較，具有載荷大、作用時(shí)間長(zhǎng)、變化多、有沖擊等特點(diǎn)。其損壞形式主要有輪齒根部彎曲折斷、齒面疲勞點(diǎn)蝕（剝落）、磨損和擦傷等。它是傳動(dòng)系中的薄弱環(huán)節(jié)。錐齒輪材料及熱處理應(yīng)滿足如下要求：
1）具有高的彎曲疲勞強(qiáng)度和表面接觸疲勞強(qiáng)度，齒面具有高的硬度以保證有高的耐磨性；
2）輪齒芯部應(yīng)有適當(dāng)?shù)捻g性以適應(yīng)沖擊載荷，避免在沖擊載荷下齒根折斷；
3）鍛造性能、切削加工性能及熱處理性能良好，熱處理后變形小或變形規(guī)律易控制；
4）選擇合金材料時(shí)，盡量少用我國(guó)礦藏量少的元素的合金鋼（如鎳、鉻等），而選用含錳、釩、硼、鈦、鉬、硅等元素的合金鋼；
汽車(chē)主減速器錐齒輪目前常用滲碳合金鋼制造，主要有20CrMnTi、20MnVB、20Mn2TiB、20CrMnMo、22CrNiMo和l 6SiMn2WMoV等，經(jīng)過(guò)滲碳、淬火、回火后，輪齒表面硬度應(yīng)達(dá)到58～64HRC，而心部硬度較低，當(dāng)端面模數(shù)＞8時(shí)為29～45HRC，當(dāng)端面模數(shù)≤8時(shí)為32～45HRC。對(duì)滲碳層有如下規(guī)定：
當(dāng)端面模數(shù)≤5時(shí)，厚度為0.9～1.3mm
??????????=5~8時(shí)，厚度為1.0～1.4mm
??????????＞8時(shí)，厚度為1.2～1.6mm
為改善新齒輪的磨合，防止其在運(yùn)行初期出現(xiàn)早期的磨損、擦傷、膠合或咬死，錐齒輪在熱處理及精加工后，作厚度為0.005～0.020mm的磷化處理或鍍銅、鍍錫處理。對(duì)齒面進(jìn)行應(yīng)力噴丸處理，可提高25％的齒輪壽命。對(duì)于滑動(dòng)速度高的齒輪，可進(jìn)行滲硫處理以提高耐磨性。滲硫后摩擦因數(shù)可顯著降低，即使?jié)櫥瑮l件較差，也能防止齒面擦傷、咬死和膠合。
3主減速器齒輪的材料及熱處理
汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋主減速器的工作相當(dāng)繁重，與傳動(dòng)系其他齒輪比較，它具有載荷大、作用時(shí)間長(zhǎng)、載荷變化多、帶沖擊等特點(diǎn)。其損壞形式主要有齒板彎曲折斷、齒面疲勞點(diǎn)蝕(剝落)、磨損和擦傷等。據(jù)此對(duì)驅(qū)動(dòng)橋齒輪的材料及熱處理應(yīng)有以下要求：
（1）具有高的彎曲疲勞強(qiáng)度和表面接觸疲勞強(qiáng)度以及較好的齒面耐磨性，故齒表面應(yīng)有高的硬度；
（2）輪齒芯部應(yīng)有適當(dāng)?shù)捻g性以適應(yīng)沖擊載荷，避免在沖擊載荷下輪齒根部折斷；
（3）鋼材的鍛造、切削與熱處理等加工性能良好，熱處理變形小或變形規(guī)律性易控制，以提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少制造成本并降低廢品率；
（4）選擇齒輪材料的合金元素時(shí)要適應(yīng)我國(guó)的情況。例如，為了節(jié)約鎳、鉻等我國(guó)發(fā)展了以錳、釩、硼、鈦、鉬、硅為主的合金結(jié)構(gòu)鋼系統(tǒng)。
汽車(chē)主減速器和差速器圓錐齒輪與雙曲面齒輪目前均用滲碳合金鋼制造。常用的鋼號(hào)有20CrMnTi，22CrMnMo，20CrNiMo，20MnVB和20Mn2TiB。
用滲碳合金鋼制造齒輪，經(jīng)滲碳、淬火、回火后，輪齒表面硬度可高達(dá)HRC58～64，而芯部硬度較低，當(dāng)端面模數(shù)m>8時(shí)為，當(dāng)m<8時(shí)為。
對(duì)于滲碳層深度有如下的規(guī)定：當(dāng)端面模數(shù)m≤5時(shí)，為；m>5～8時(shí)，為；m>8時(shí)，為。
由于新齒輪潤(rùn)滑不良，為了防止齒輪在運(yùn)行初期產(chǎn)生膠合、咬死或擦傷，防止早期磨損，圓錐齒輪與雙曲面齒輪副(或僅大齒輪)在熱處理及精加工(如磨齒或配對(duì)研磨)后均予以厚度為的磷化處理或鍍銅、鍍錫。這種表面鍍層不應(yīng)用于補(bǔ)償零件的公差尺寸，也不能代替潤(rùn)滑。
對(duì)齒面進(jìn)行噴丸處理有可能提高壽命達(dá)25%。對(duì)于滑動(dòng)速度高的齒輪，為了提高其耐磨性可進(jìn)行滲硫處理。滲硫處理時(shí)的溫度低，故不會(huì)引起齒輪變形。滲硫后摩擦系數(shù)可顯著降低，故即使?jié)櫥瑮l件較差，也會(huì)防止齒輪咬死、膠合和擦傷等現(xiàn)象產(chǎn)生。
4主減速器的潤(rùn)滑
主減速器及差速器的齒輪、軸承以及其他摩擦表面均需潤(rùn)滑，其中尤其應(yīng)注意主減速器主動(dòng)錐齒輪的前軸承的潤(rùn)滑，因?yàn)槠錆?rùn)堵不能靠潤(rùn)滑油的飛濺來(lái)實(shí)現(xiàn)。為此，通常是在從動(dòng)齒輪的前端近主動(dòng)齒輪處的主減速殼的內(nèi)壁上設(shè)一專門(mén)的集油槽，將飛濺到殼體內(nèi)壁上的部分潤(rùn)滑油收集起來(lái)再經(jīng)過(guò)進(jìn)油孔引至前軸承圓錐滾子的小端處，由于圓錐滾子在旋轉(zhuǎn)時(shí)的泵油作用，使?jié)櫥陀蓤A錐浪子的小端通向大端，并經(jīng)前軸承前端的回油孔流回驅(qū)動(dòng)橋殼中間的油盆中，使?jié)櫥偷玫窖h(huán)。這樣不但可使軸承得到良好的潤(rùn)滑、散熱和清洗，而且可以保護(hù)前端的油封不被損壞。為了保證有足夠的潤(rùn)滑油能流進(jìn)差速
為了防止因溫度升高而使主減速器殼和橋殼內(nèi)部壓力增高所引起的謂油，應(yīng)在主減速器殼上或橋殼上裝置通氣塞，后者應(yīng)避開(kāi)油濺所及之處。加油孔應(yīng)設(shè)置在加油方便之處，抽孔位置也決定了油面位置低處，但也應(yīng)考慮到汽車(chē)在通過(guò)障礙時(shí)放油塞不易被撞掉。
總 結(jié)
短短的三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們對(duì)大學(xué)四年的機(jī)械知識(shí)的整體總結(jié)，也是理論與實(shí)踐的結(jié)合，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我們收益非淺，這次設(shè)計(jì)，主要是對(duì)乘用車(chē)主減速器系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我學(xué)到了許多新的知識(shí)。我深刻的認(rèn)識(shí)到，要想成為一名合格技術(shù)人員只掌握本專業(yè)的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，我們應(yīng)該具有更加淵博的知識(shí)。
首先從主減速系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及齒輪零件的選用，再定軸承的選型及其組配形式。
在以上設(shè)計(jì)中，對(duì)零件的材料，對(duì)軸承，對(duì)裝配方法等等知識(shí)點(diǎn)溫習(xí)和學(xué)習(xí)。使以前學(xué)習(xí)的理論知識(shí)能夠應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中去，更加深了我們對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。對(duì)實(shí)際加工中的一些問(wèn)題有了進(jìn)一步的了解，并在設(shè)計(jì)中考慮和避免這些問(wèn)題的發(fā)生。
沒(méi)有具體的了解，經(jīng)常會(huì)有無(wú)從下手的感覺(jué)，碰到問(wèn)題只有去問(wèn)老師和看相關(guān)書(shū)籍，確實(shí)雖然完成了大概模型，有許多地方還是不是完全吃透的，這需要在以后的工作學(xué)習(xí)中進(jìn)一步加深學(xué)習(xí)，期間我得到了許多教師的大力幫助。本次設(shè)計(jì)算基本符合設(shè)計(jì)要求。在此，我表示由衷地感謝！
31
致 謝
畢業(yè)設(shè)計(jì)很快已經(jīng)結(jié)束了，在這段時(shí)間里，不僅僅感覺(jué)到的是忙碌，還有忙碌后作完一件令自己心動(dòng)的東西時(shí)的那種無(wú)聲的喜悅。
在寫(xiě)致謝信的這個(gè)時(shí)候心里想有一些說(shuō)出的東西，想想自己在做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)的種種困難，在老師同學(xué)的用心幫助下也一一解決了，說(shuō)句實(shí)話，憑自己的能力要作完畢業(yè)設(shè)計(jì)是有些太困難了，但是在你的身邊總有一些人會(huì)給你帶來(lái)驚喜，自己的能力畢竟有限，在面對(duì)別人無(wú)私幫助的時(shí)候我的內(nèi)心十分感激，帶自己畢業(yè)設(shè)計(jì)的老師會(huì)有問(wèn)必答，有難必解，雖然接觸不是很多，但有些東西是用心感覺(jué)的。還有好多老師在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中給于我一些幫助，我非常的感激。當(dāng)然還有我身邊的那些同學(xué)，在我有疑惑的時(shí)候總是不厭其煩的給我解釋清楚。在我設(shè)計(jì)的時(shí)候，因?yàn)槲乙郧皬臎](méi)接觸過(guò)的東西，一開(kāi)始很是迷茫，我的好幾位同學(xué)都在這時(shí)候一邊忙自己的事，一邊還要在我有疑惑的時(shí)候?yàn)槲規(guī)兔Ψ治?，共同解決。最終自己終于完成了乘用車(chē)主減速器這一部分的畢設(shè)要求?，F(xiàn)在想起來(lái)，有時(shí)候最能讓自己感動(dòng)的事就發(fā)生在自己的身邊。
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅給我?guī)?lái)了知識(shí)上的收獲，在做人方面也教會(huì)了我許多許多，在對(duì)待事情方面，尤其是有選擇的時(shí)候自己該放棄什么，該抓住什么。什么是該自己作的，什么時(shí)候做，我明白了好多。
在此，我對(duì)給我?guī)椭睦蠋?，同學(xué)至以誠(chéng)摯的謝意和由衷的感激。感謝您們對(duì)我的幫助，和教會(huì)我那些人生的道理。
在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意！
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