重型载货汽车驱动桥的设计课程设计(编辑修改稿)

重型载货汽车驱动桥的设计课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

（ ～ ），因此满足校核。 3. 主，从动锥齿轮齿面宽 1b 和 2b 锥齿轮齿面过宽并不能增大齿轮的强度和寿命，反而会导致因锥齿轮轮齿小端齿沟变窄引起的切削刀头顶面过窄及刀尖圆角过小，这样不但会减小了齿根圆角半径，加大了集中应力，还降低了刀具的使用寿命。 此外，安装时有位置偏差或由于制造、热处理变形等原因使齿轮工作时载荷集中于轮齿小端，会引起轮齿小端过早损坏和疲劳损伤。 另外，齿面过宽也会引起装配空间减小。 但齿面过窄，轮齿表面的耐磨性和轮齿的强度会降低。 对于从动锥齿轮齿面宽 2b ，推荐不大于节锥 2A 的 倍，即 22 Ab  ，而且 2b 应满足 tmb 102 ，对于汽车主减速器圆弧齿轮推荐采用： 22 Db  = 440= 在此取 70mm 一般习惯使锥齿轮的小齿轮齿面宽比大齿轮稍大，使其在大齿轮齿面两端都超出一些，通常小齿轮的齿面加大 10%较为合适，在此取 1b =78mm E 对于总质量较大的商用车， ，）~（ 2DE  ， E=（ 44~） 在此取 50 15  螺旋角沿齿宽是变化的，轮齿大端的螺旋角最大，轮齿小端螺旋角最小，弧齿锥齿轮副的中点螺旋角是相等的，选  时应考虑它对齿面重合度  ，轮齿强度和轴向力大小的影响，  越大，则  也越大，同时啮合的齿越多，传动越平稳，噪声越低，而且轮齿的强度越高，  应不小于 ，在 ～ 时效果最好，但  过大，会导致轴向力增大。 汽车主减速器弧齿锥齿轮的平均螺旋角为 35176。 ～ 40176。 ，而商用车选用较小的  值以防止轴向力过大，通常取 35176。 5. 螺旋方向 主、从动锥齿轮的螺旋方向是相反的。 螺旋方向与锥齿轮的旋转方向影响其所受的轴向力的方向，当变速器挂前进挡时，应使主动锥齿轮的轴向力离开锥顶方向，这样可使主、从动齿轮有分离的趋势，防止轮齿因卡死而损坏。 所以主动锥齿轮选择为左旋，从锥顶看为逆时针运动，这样从动锥齿轮为右旋，从锥顶看为顺时针，驱动汽车前进。 6. 法向压力角 加大压力角可以提高齿轮的强度，减少齿轮不产生根切的最小齿 数，但对于尺寸小的齿轮，大压力角易使齿顶变尖及刀尖宽度过小，并使齿轮的端面重叠系数下降，一般对于“格里森”制主减速器螺旋锥齿轮来说，规定重型载货汽车可选用 176。 的压力角。 (产品名称或图号 )准双曲面锥齿轮传动轮坯计算 标准收缩齿 (产品名称或图号 )准双曲面锥齿轮传动轮坯计算 标准收缩齿 (产品名称或图号 )准双曲面锥齿轮传动轮坯计算 主减速器圆弧锥齿轮的几何尺寸计算 16 (产品名称或图号 )准双曲面锥齿轮传动轮坯计算 标准收缩齿 1 小轮齿数 Z1： 2 大轮齿数 Z2： 3 齿数比的倒数 Z1/Z2： 4 大轮齿面宽 b2： 5 偏置距 E： 6 大轮节圆直径 de2： 7 刀盘名义半径 rb： 8 初选小轮螺旋角 鈓 1c： 9 鈓 1c正切值 tan鈓 1c： 10 初选大轮节锥角之余切值 cot?2c： 11 ?2c之正弦值 sin?2c： 12 初定大轮中点分圆半径 rm2c： 13 大、小轮螺旋角差角正弦值 sin拟 c： 14 拟 c之余弦值 cos拟 c： 15 初定小轮扩大系数 Kc： 16 小轮中点分度圆半径换算值 rm1H： 17 初定小轮中点分圆半径 rm1c： 18 轮齿收缩系数 H： 19 近似计算公法线 K1K2在大轮轴线上的投影 (截距 )Q： 20 大轮轴线在小轮回转平面内偏置角正切 tan纾 ? 21 偏置角余割 sec纾 ? 22 偏置角正弦 sin纾 ? 23 大轮轴线在小轮回转平面内偏置角纾 ? 24 初算大轮回转平面内偏置角正弦 sin錭 ： 25 an錭 ： 26 初算小轮节锥角正切 tan?1c： 27 ?1c角余弦 cos?1c： 28 第一次校正螺旋角差值 拟 39。 的正弦 sin拟 39。 ： 29 拟 39。 角余弦 cos拟 39。 ： 30 第一次校正小轮螺旋角正切 tan?39。 m1： 31 扩大系数的修正量 腒 ： 32 大轮扩大系数修正量的换算值 腒 H： 33 校正后大轮偏置角的正弦值 sin澹 ? 34 an澹 ? 17 35 校正后小轮节锥角正切 tan洌 ? 36 小轮节锥角 ?1： 37 ?1角的余弦 cos?1： 38 第二次校正后的螺旋角差值的正弦 sin拟 ： 39 拟 值 拟 ： 40 拟 余弦 cos拟 ： 41 第二次校正后小轮螺旋角的正切值 tan鈓 1： 42 小轮中点螺旋角 鈓 1： 43 鈓 1余弦 cos鈓 1： 44 大轮中点螺旋角 鈓 2： 45 鈓 2余弦 cos鈓 2： 46 鈓 2正切 tan鈓 2： 47 大轮节锥角余切 cot?2： 48 大轮节锥角 ?2： 49 ?2正弦 sin?2： 50 ?2余弦 cos?2： 51 B1c： 52 B2c： 53 两背锥之和 B12： 54 大轮锥距在螺旋线中点切线方向投影 T2： 55 小轮锥距在螺旋线中点切线方向投影 T1： 56 极限齿形角正切负值 tana0： 57 极限齿形角负值 a0： 58 腶 0的余弦 cos腶 0： 59 B59： 60 B60： 61 B61： 28, 62 B62： 63 B63： 64 B64： 65 齿线中点曲率半径 r39。 0： 66 比较 r39。 0与 rb比值 V： 67 A67： 68 A68： 69 A69： 70 rm2圆心至轴线交叉点距离 Am2： 71 大轮节锥顶点至小轮轴线的距离 A02，正数表示节锥顶点越过了小齿轮的轴线，负值表示节锥顶点在大轮与轴线之间： 18 72 大轮节锥上中点锥距 Rm2： 73 大轮节锥上外锥距 (节锥距 )R2： 74 大轮节锥上齿宽之半 ： 75 大轮在平均锥距上工作齿高 h39。 m： 76 A76： 77 A77： 78 两侧压力角总和 ac： 79 ac角正弦值 sinac： 80 平均压力角 a： 81 a角余弦 cosa： 82 a角正弦 tana： 83 A83： 84 齿顶角与齿根角总和 栌 ： 85 大轮齿顶高系数 ha*2： 86 大轮齿根高系数 hf*2： 87 大轮中点齿顶高 ham2： 88 大轮中点齿根高 hfm2： 89 大轮齿顶角 鑑 2： 90 鑑 2角正弦 sin鑑 2： 91 大轮齿根角 鑖 2： 92 鑖 2角正弦 sin鑖 2： 93 大轮大端齿顶高 hae2： 94 大轮大端齿根高 hfe2： 95 径向间隙 c： 96 大轮大端齿全高 he2： 97 大轮大端工作齿高 h39。 e2： 98 大轮顶锥角 (面锥角 )鋋 2： 99 鋋 2角正弦 sin鋋 2： 100 鋋 2角余弦 cos鋋 2： 101 大轮根锥角 鋐 2： 102 鋐 2角正弦 sin鋐 2： 103 鋐 2角余弦 cos鋐 2： 104 鋐 2角余切 cot鋐 2： 105 大轮大端齿顶圆直径 dae2： 106 大端节圆中心至轴线交叉点距离 Akm2： 107 大轮轮冠至轴线交叉点距离 Ake2： 108 大端顶圆齿顶与节圆处齿高之差 膆 am： 109 大端节圆处与根圆处齿高之差 膆 mf： 19 110 大轮面锥顶点到小轮轴线的距离 Aoa2(参考 71）： 111 大轮根锥顶点到小轮轴线的距离 Aof2(参考 71）： 112 A112： 113 修正后小轮轴线在大轮回转平面内的偏置角正弦 sin澹 ? 114 偏置角余弦 cos澹 ? 115 偏置角正切 tan澹 ? 116 小轮顶锥角正弦 sin鋋 1： 117 小轮顶锥角 (面锥角 )鋋 1： 118 顶锥角余弦 cos鋋 1： 119 顶锥角正切 tan鋋 1： 120 A120： 121 小轮顶锥顶点到轴线交叉点的距离 Aoa1(参考 71）： 122 A122： 123 A123： 124 A124： 125 A125： 126 A126： 127 A127： 128 A128： 129 A129： 130 A130： 131 小轮轮冠到轴线交叉点的距离 Ake1： 132 ： 133 小轮前轮冠到轴线交叉点的距离 Aki1： 134 ： 135 小轮大端齿顶圆直径 dae1： 136 ： 137 在大轮回转平面内偏置角正弦 sin澹 ? 138 偏置角澹 ? 139 偏置角余弦 cos澹 ? 140 ： 141 小轮根锥顶点到轴线交叉点的距离 Aof1(参考 71）： 142 ： 143 小轮根锥角 鋐 1： 144 cos鋐 1： 145 tan鋐 1： 146 允许的最小侧隙 jnmin： 147 允许的最大侧隙 jnmax： 20 148 ： 149 ： 150 大轮内锥距 Ri： 主减速器圆弧锥齿轮的强度计算 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。 1） 齿轮的损坏形式及寿命 齿轮的损坏形式常见的有轮齿折断、齿面点蚀及剥落、齿面胶合、齿面磨损等。 它们的主要特点及影响因素分述如下： （ 1）轮齿折断 主要分为疲劳折断及由于弯曲强度不足而引起的过载折断。 折断多数从齿根开始，因为齿根处齿轮的弯曲应力最大。 ① 疲劳折断：在长时间较大的交变载荷作用下，齿轮根部经受交变的弯曲应力。 如果最高应力点的应力超过材料的耐久极限，则首先在齿根处产生初始的裂纹。 随着载荷循环次数的增加，裂纹不断扩大，最后导致轮齿部分地或整个地断掉。 在开始出现裂纹处和突然断掉前存在裂纹处，在载荷作用下由于裂纹断面间的相互摩擦，形成了一个光亮的端面区域，这是疲劳折断的特征，其余断面由于 是突然形成的故为粗糙的新断面。 ② 过载折断：由于设计不当或齿轮的材料及热处理不符合要求，或由于偶然性的峰值载荷的冲击，使载荷超过了齿轮弯曲强度所允许的范围，而引起轮齿的一次性突然折断。 此外，由于装配的齿侧间隙调节不当、安 21 装刚度不足、安装位置不对等原因，使轮齿表面接触区位置偏向一端，轮齿受到局部集中载荷时，往往会使一端（经常是大端）沿斜向产生齿端折断。 各种形式的过载折断的断面均为粗糙的新断面。 为了防止轮齿折断，应使其具有足够的弯曲强度，并选择适当的模数、压力角 、齿高及切向修正量、良好的齿轮材料及保证热处理质量等。 齿根圆角尽可能加大，根部及齿面要光洁。 （ 2）齿面的点蚀及剥落 齿面的疲劳点蚀及剥落是齿轮的主要破坏形式之一，约占损坏报废齿轮的 70%以上。 它主要由于表面接触强度不足而引起的。 ① 点蚀：是轮齿表面多次高压接触而引起的表面疲劳的结果。 由于接触区产生很大的表面接触应力，常常在节点附近，特别在小齿轮节圆以下的齿根区域内开始，形成极小的齿面裂纹进而发展成浅凹坑，形成这种凹坑或麻点的现象就称为点蚀。 一般首先产生在几 个齿上。 在齿轮继续工作时，则扩大凹坑的尺寸及数目，甚至会逐渐使齿面成块剥落，引起噪音和较大的动载荷。 在最后阶段轮齿迅速损坏或折断。 减小齿面压力和提高润滑效果是提高抗点蚀的有效方法，为此可增大节圆直径及增大螺旋角，使齿面的曲率半径增大，减小其接触应力。 在允许的范围内适当加大齿面宽也是一种办法。 ② 齿面剥落：发生在渗碳等表面淬硬的齿面上，形成沿齿面宽方向分布的较点蚀更深的凹坑。 凹坑壁从齿表面陡直地陷下。 造成齿面剥落的主要原因是表面层强度不够。 例如渗碳齿轮表面层太薄、心部硬度不够等都会引起齿面剥落。 当渗碳齿轮热处理不当使渗碳层中含碳浓度的梯度太陡时，则一部分渗碳层齿面形成的硬皮也将从齿轮心部剥落下来。 （ 3）齿面胶合 在高压和高速滑摩引起的局部高温的共同作用下，或润滑冷却不良、 22 油膜破坏形成金属齿表面的直接摩擦时，因高温、高压而将金属粘结在一起后又撕下来所造成的表面损坏现象和擦伤现象称为胶合。 它多出现在齿顶附近，在与节锥齿线的垂直方向产生撕裂或擦伤。