機械畢業設計-汽車驅動橋的結構設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 （） （） （）由（）與（）聯立可得: （） （） （） （） （）式中： ,——小齒輪和大齒輪的齒數；——大齒輪的最大分度圓直徑,；——大齒輪在齒面寬中點處的分度圓半徑；——在節錐平面內大齒輪齒面寬中點錐距mm；——大齒輪齒面寬中點處的齒工作高；——；——大齒輪齒寬中點處的齒頂高；——大齒輪齒寬中點處的齒跟高；——大齒輪齒面寬中點處的螺旋角；——大齒輪的節錐角；——；——從動齒輪齒面寬。所以： 176。 ②計算標準收縮齒齒頂角與齒根角之和。 ③ （） （） （） （）由式（）與（）聯立可得: （） ——刀盤名義半徑, ——輪齒收縮系數 ④當為正數時,為傾根錐母線收縮齒，應按傾根錐母線收縮齒重新計算及。⑤按傾根錐母線收縮齒重新計算大齒輪齒頂角及齒跟角。 （） （） （） （） 由式（）與（）聯立可得: （） （）————傾根錐母線收縮齒齒根角齒頂角之和（2）大齒輪齒頂高 （） （）——大齒輪節錐距.由式（），（）得：（3）大齒輪齒跟高. （）——大齒輪齒寬中點處齒跟高由式（）得：（4）徑向間隙（5）大齒輪齒全高（6）大齒輪齒工作高（7）大齒輪的面錐角（8）大齒輪的根錐角（9）大齒輪外圓直徑（10）小齒輪面錐角（11）小齒輪的根錐角（12）小齒輪的齒頂高和齒根高齒頂高:齒根高； 主減速器雙曲面齒輪的幾何尺寸參數表[5]序 號項 目符號數值1主動齒輪齒數82從動齒輪齒數353端面模數 mm4主動齒輪齒面寬 mm5從動齒輪齒面寬 mm6主動齒輪節圓直徑 mm7從動齒輪節圓直徑8主動齒輪節錐角176。9從動齒輪節錐角176。10節錐距 11 偏移距30mm12主動齒輪中點螺旋角 176。13從動齒輪中點螺旋角176。14平均螺旋角176。15刀盤名義半徑16從動齒輪齒頂角176。17從動齒輪齒根角176。18主動齒輪齒頂高19從動齒輪齒頂高 mm20主動齒輪齒根高21從動齒輪齒根高 22螺旋角35176。23徑向間隙 24從動齒輪的齒工作高25主動齒輪的面錐角176。 26從動齒輪的面錐角176。27主動齒輪的根錐角176。28從動齒輪的根錐角176。29最小齒側間隙允許值在完成主減速器齒輪的幾何計算之后，應對其強度進行計算，以保證其有足夠的強度和壽命以及安全可靠性地工作。在進行強度計算之前應首先了解齒輪的破壞形式及其影響因素。1．齒輪的損壞形式及壽命齒輪的損壞形式常見的有輪齒折斷、齒面點蝕及剝落、齒面膠合、齒面磨損等。它們的主要特點及影響因素分述如下：（1）輪齒折斷 主要分為疲勞折斷及由于彎曲強度不足而引起的過載折斷。折斷多數從齒根開始，因為齒根處齒輪的彎曲應力最大。 ①疲勞折斷：在長時間較大的交變載荷作用下，齒輪根部經受交變的彎曲應力。如果最高應力點的應力超過材料的耐久極限，則首先在齒根處產生初始的裂紋。隨著載荷循環次數的增加，裂紋不斷擴大，最后導致輪齒部分地或整個地斷掉。在開始出現裂紋處和突然斷掉前存在裂紋處，在載荷作用下由于裂紋斷面間的相互摩擦，形成了一個光亮的端面區域，這是疲勞折斷的特征，其余斷面由于是突然形成的故為粗糙的新斷面。 ②過載折斷：由于設計不當或齒輪的材料及熱處理不符合要求，或由于偶然性的峰值載荷的沖擊，使載荷超過了齒輪彎曲強度所允許的范圍，而引起輪齒的一次性突然折斷。此外，由于裝配的齒側間隙調節不當、安裝剛度不足、安裝位置不對等原因，使輪齒表面接觸區位置偏向一端，輪齒受到局部集中載荷時，往往會使一端（經常是大端）沿斜向產生齒端折斷。各種形式的過載折斷的斷面均為粗糙的新斷面。為了防止輪齒折斷，應使其具有足夠的彎曲強度，并選擇適當的模數、壓力角、齒高及切向修正量、良好的齒輪材料及保證熱處理質量等。齒根圓角盡可能加大，根部及齒面要光潔。（2）齒面的點蝕及剝落 齒面的疲勞點蝕及剝落是齒輪的主要破壞形式之一，約占損壞報廢齒輪的70%以上。它主要由于表面接觸強度不足而引起的。①點蝕：是輪齒表面多次高壓接觸而引起的表面疲勞的結果。由于接觸區產生很大的表面接觸應力，常常在節點附近，特別在小齒輪節圓以下的齒根區域內開始，形成極小的齒面裂紋進而發展成淺凹坑，形成這種凹坑或麻點的現象就稱為點蝕。一般首先產生在幾個齒上。在齒輪繼續工作時，則擴大凹坑的尺寸及數目，甚至會逐漸使齒面成塊剝落，引起噪音和較大的動載荷。在最后階段輪齒迅速損壞或折斷。減小齒面壓力和提高潤滑效果是提高抗點蝕的有效方法，為此可增大節圓直徑及增大螺旋角，使齒面的曲率半徑增大，減小其接觸應力。在允許的范圍內適當加大齒面寬也是一種辦法。②齒面剝落：發生在滲碳等表面淬硬的齒面上，形成沿齒面寬方向分布的較點蝕更深的凹坑。凹坑壁從齒表面陡直地陷下。造成齒面剝落的主要原因是表面層強度不夠。例如滲碳齒輪表面層太薄、心部硬度不夠等都會引起齒面剝落。當滲碳齒輪熱處理不當使滲碳層中含碳濃度的梯度太陡時，則一部分滲碳層齒面形成的硬皮也將從齒輪心部剝落下來。（3）齒面膠合在高壓和高速滑摩引起的局部高溫的共同作用下，或潤滑冷卻不良、油膜破壞形成金屬齒表面的直接摩擦時，因高溫、高壓而將金屬粘結在一起后又撕下來所造成的表面損壞現象和擦傷現象稱為膠合。它多出現在齒頂附近，在與節錐齒線的垂直方向產生撕裂或擦傷痕跡。輪齒的膠合強度是按齒面接觸點的臨界溫度而定，減小膠合現象的方法是改善潤滑條件等。（4）齒面磨損這是輪齒齒面間相互滑動、研磨或劃痕所造成的損壞現象。規定范圍內的正常磨損是允許的。研磨磨損是由于齒輪傳動中的剝落顆粒、裝配中帶入的雜物，如未清除的型砂、氧化皮等以及油中不潔物所造成的不正常磨損，應予避免。汽車主減速器及差速器齒輪在新車跑合期及長期使用中按規定里程更換規定的潤滑油并進行清洗是防止不正常磨損的有效方法。汽車驅動橋的齒輪，承受的是交變負荷，其主要損壞形式是疲勞。其表現是齒根疲勞折斷和由表面點蝕引起的剝落。在要求使用壽命為20萬千米或以上時，其循環次數均以超過材料的耐久疲勞次數。 ，主減速器齒輪的疲勞壽命主要與最大持續載荷（即平均計算轉矩）有關，而與汽車預期壽命期間出現的峰值載荷關系不大。汽車驅動橋的最大輸出轉矩Tec和最大附著轉矩Tcs并不是使用中的持續載荷，強度計算時只能用它來驗算最大應力，不能作為疲勞損壞的依據。主減速器雙曲面齒輪的強度計算 （1） 單位齒長上的圓周力在汽車主減速器齒輪的表面耐磨性，常常用其在輪齒上的假定單位壓力即單位齒長圓周力來估算，即 N／mm ()式中：P——作用在齒輪上的圓周力，按發動機最大轉矩Temax和最大附著力矩 兩種載荷工況進行計算，N； ——從動齒輪的齒面寬，. 按發動機最大轉矩計算時 N／mm （）式中： ——發動機輸出的最大轉矩，在此取300； ——； ——主動齒輪節圓直徑，；按式（）得： N／mm在現代汽車的設計中，由于材質及加工工藝等制造質量的提高，單位齒長上的圓周力有時提高許用數據的20%～25%。經驗算以上數據在許用范圍內。（2）輪齒的彎曲強度計算 汽車主減速器錐齒輪的齒根彎曲應力為 N/ （） 式中：——該齒輪的計算轉矩，Nm,Nm。　 ——超載系數；?！　叽缦禂担从巢牧系牟痪鶆蛐?，與齒輪尺寸和熱處理有關，　　　　 當ｍ時，在此＝——載荷分配系數，當兩個齒輪均用騎馬式支承型式時，＝～～。支承剛度大時取最小值。　——質量系數，對于汽車驅動橋齒輪，當齒輪接觸良好，周節及徑向跳動精度高時。 ——。——計算齒輪的齒數8?！?。——計算彎曲應力的綜合系數（或幾何系數），它綜合考慮了齒形系數、　　　　　　 　載荷作用點的位置、載荷在齒間的分布、有效齒面寬、應力集中系數及慣性系數等對彎曲應力計算的影響。= 計算用彎曲綜合系數按Nm計算疲勞彎曲應力＝135 N/ 210 N/ 按 Nm計算疲勞彎曲應力＝479 N/ 700 N/所以主減速器齒輪滿足彎曲強度要求。 (3) 輪齒的表面接觸強度計算　　錐齒輪的齒面接觸應力為 N/　　　　　 ()式中：——主動齒輪的計算轉矩；　　　——材料的彈性系數?！? ，——見式()下的說明。 ——尺寸系數，它考慮了齒輪的尺寸對其淬透性的影響，在缺乏經驗的情況下。 ——表面質量系數，決定于齒面最后加工的性質（如銑齒，磨齒等），即表面粗糙度及