机械毕业设计(论文)重载汽车后驱动桥结构设计【全套图纸】.doc

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1、湘潭大学兴湘学院毕业设计说明书题 目:重载汽车后驱动桥结构设计全套图纸,加153893706专 业:机械设计制造及其自动化学 号: 2010962914 姓 名: 指导教师: 完成日期: 2014年5月25日 湘潭大学兴湘学院毕业论文(设计)任务书论文(设计)题目: 重载汽车后驱动桥结构设计 学号: 2010962914 姓名: 专业: 机械设计制造及其自动化 指导教师: 系主任: 一、主要内容及基本要求 本设计的主要内容为: 1了解重型卡车后驱动桥工作原理; 2. 设计驱动桥主减速器的结构; 3. 设计驱动桥差速器的结构; 4对后驱动桥进行总装。 本设计的基本要求如下: 1掌握汽车驱动桥主减

2、速器的工作原理和关键设计步骤; 2掌握关键部件的结构设计及装配; 3掌握驱动传动方案的设计方法。 二、重点研究的问题 本设计的重点研究问题有两个: 1驱动桥主减速器传动方案设计与实现。 2驱动桥主减速器结构装配。 三、进度安排序号各阶段完成的内容完成时间1查阅相关资料第1周2了解主减速器工作原理、拟定传动方案第23周3主减速器结构设计和装配第411周4翻译相关英文资料一份3000字左右第12周5撰写毕业论文(设计)说明书第13周678四、应收集的资料及主要参考文献 1 刘惟信汽车车桥设计M北京:清华大学出版社,2004 2 王望予汽车设计M第3版北京:机械工业出版社,2000 3 臧杰汽车构造

3、M北京:机械工业出版社,2005. 4 余志生汽车理论M第3 版北京:机械工业出版社,2000 5 刘军利.单级桥:重型车桥的发展方向.商用汽车杂志,2005. 6 谭秀卿.重型汽车发展趋势简析.山东交通学院学报,2007. 7 张国锋.中国重型车桥谁主沉浮.技术新视野,2009. 8 刘昌仁.JQ8QH后驱动桥设计.客车技术与研究,1994. 9 驱动桥设计(上).长春汽车研究所,2012. 10 驱动桥设计(下).长春汽车研究所,2012. 湘潭大学兴湘学院毕业论文(设计)评阅表学号 2010962914 姓名 专业 机械设计制造及其自动化 毕业论文(设计)题目: 重载汽车后驱动桥结构设计

4、 评价项目评 价 内 容选题1.符合培养目标,体现学科、专业特点和教学计划的基本要求,达到综合训练的目的;2.难度、份量适当;3.与生产、科研、社会等实际相结合。能力1.有查阅文献、综合归纳资料的能力;2.有综合运用知识的能力;3.具备研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力;4.具备一定的外文与计算机应用能力;5.有经济分析能力。论文(设计)质量1.立论正确,论述较充分,结构较严谨合理,设计、计算、分析处理比较科学;技术用语比较准确,符号统一,图表图纸完备、整洁、正确,引文比较规范;2.文字通顺,有观点提炼,综合概括能力较好;3.有实际应用价值,有创新之处。综合评 价选题符合培养目标,体

5、现了本学科、专业特点及教学计划的基本要求,能够达到综合训练的目的,难度适当。作者具备较好查阅文献的能力,具有一定综合运用知识的能力,初步掌握了科研的一般方法,具备了较好的外文和计算机应用能力。设计方案基本正确,论述较为充分,结构合理,仿真结果正确,图表较为完备、清晰,文章比较规范,文字通顺,有一定的综合概括能力,研究课题有一定的应用价值。工作量较为饱满,论文的篇幅达到规定要求。评阅人: 2014年 月 日 湘潭大学兴湘学院 毕业论文(设计)鉴定意见 学号: 2010962914 姓名: 专业: 机械设计制造及其自动化 毕业论文(设计说明书) 45 页 图 表 5 张论文(设计)题目: 重载汽车

6、后驱动桥结构设计 内容提要: 驱动桥作为汽车四大总成之一,它的性能的好坏直接影响整车性能,而对于载重汽车显得尤为重要。当采用大功率发动机输出大的转矩以满足目前载重汽车的快速重载的高效率、高效益的需要时,必须要搭配一个高效、可靠的驱动桥。驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。所以采用传动效率高的单级减速驱动桥已成为未来重载汽车的发展方向。本文参照传统驱动桥的设计方法进行了载重汽车驱动桥的设计。本文首先确定主要部件的结构形式和主要涉设计参数;然后参考类似驱动桥的结构,确定出总体设计方案;最后对主、从动锥齿轮、差速器圆锥行星齿轮、半轴齿轮、全浮式半轴和整体桥壳的强度进行校核以及

7、对支承轴承进行了寿命校核。 本设计具有以下的优点:由于的是采用中央单级减速驱动桥,使得整个后桥的结构简单,制造工艺简单,从而大大的降低了制造成本。并且,弧齿锥齿轮的单级主减速器提高了后桥的传动效率,提高了传动的可行性。 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驱动桥便成了有效节油的措施之一。所以设计新型的驱动桥成为新的课题。指导教师评语该同学能够基本完成毕业设计任务,解决方案尚可,能够基本达到预期目标;图、表基本合格,文理尚通顺;具有一定运用已学知识分析、解决问题的能力;工作态度尚可。同意其参加答辩指导教师: 2014年 月 日答辩简要情况及评语答辩陈述条理较清楚、重点较突出

8、。回答问题准确程度较高。根据答辩情况,答辩小组同意其成绩评定为 。答辩小组组长: 2014年 月 日答辩委员会意见答辩委员会主任: 2014年 月 日目 录摘要ABSTRACT1 引言12 驱动桥结构方案分析13 主减速器设计43.1 主减速器的结构形式43.1.1 主减速器的齿轮类型43.1.2 主减速器的减速形式43.1.3 主减速器主,从动锥齿轮的支承形式43.2 主减速器的基本参数选择与设计计算53.2.1 主减速器计算载荷的确定53.2.2 主减速器基本参数的选择73.2.3 主减速器圆弧锥齿轮的几何尺寸计算93.2.4 主减速器圆弧锥齿轮的强度计算113.2.5 主减速器齿轮的材料

9、及热处理173.2.6 主减速器轴承的计算174 差速器设计234.1 对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理234.2 对称式圆锥行星齿轮差速器的结构244.3 对称式圆锥行星齿轮差速器的设计254.3.1 差速器齿轮的基本参数的选择254.3.2 差速器齿轮的几何计算274.3.3 差速器齿轮的强度计算295 驱动半轴的设计305.1 全浮式半轴计算载荷的确定315.2 全浮式半轴的杆部直径的初选325.3 全浮式半轴的强度计算325.4 半轴花键的强度计算326 驱动桥壳的设计336.1 铸造整体式桥壳的结构346.2 桥壳的强度校核35结 论36参考文献37致 谢38附 录 英文文献翻译3

10、9重载汽车后驱动桥结构设计摘要驱动桥作为汽车四大总成之一,它的性能的好坏直接影响整车性能,而对于载重汽车显得尤为重要。当采用大功率发动机输出大的转矩以满足目前载重汽车的快速、重载的高效率、高效益的需要时,必须要搭配一个高效、可靠的驱动桥。驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。所以采用传动效率高的单级减速驱动桥已成为未来重载汽车的发展方向。 本文参照传统驱动桥的设计方法进行了载重汽车驱动桥的设计。本文首先确定主要部件的结构型式和主要设计参数;然后参考类似驱动桥的结构,确定出总体设计方案;最后对主,从动锥齿轮,差速器圆锥行星齿轮,半轴齿轮,全浮式半轴和整体式桥壳的强度进行校核

11、以及对支承轴承进行了寿命校核。 本设计具有以下的优点:由于的是采用中央单级减速驱动桥,使得整个后桥的结构简单,制造工艺简单,从而大大的降低了制造成本。并且,弧齿锥齿轮的单级主减速器提高了后桥的传动效率,提高了传动的可行性。关键字:驱动桥,主减速器,差速器,半轴,桥壳The Designing of Heavy Truck Rear Drive AxlesAbstractThe driving axle takes automobile one of four big units, its performance quality immediate influence complete bike

12、s performance, but appears regarding the truck especially important. When uses the uprated engine to output the big torque satisfies the present truck fast, the heavy load high efficiency, the high benefit need, must match one highly effective, the reliable driving axle. The driving axle generally b

13、y the final drive, the differential, the wheel transmission device and the driving axle housing and so on is composed. Will therefore use the transmission efficiency high single stage deceleration driving axle to become in the future the heavy load automobiles development direction. This article ref

14、erred to the traditional driving axles design method to carryon the truck driving axles design. This article first determines major components structure pattern and the main design variable; Then the reference similar driving axles structure, determines the overall project design; Finally to the hos

15、t,the driven bevel gear, the differential device circular cone planet gear, the rear axle shaft gear, full-floating axle shaft and the banjo housings intensity carried on the examination as well as has carried on the life examination to the supporting bearing.This design has the following merit: Wha

16、t because uses the central single stage deceleration driving axle, causes the entire rear axle of car the structure to be simple, the fabrication technology is simple, thus big reduced the production cost. And, the arc cusp gears single stage main gear box raised the rear axle of car transmission ef

17、ficiency, enhanced the transmission feasibility. key words: Driving axle,final drive,differential,axle shaft,axle housing1引言汽车的驱动桥位于传动系的末端,它的基本功用是增大由传动轴传来的转矩,将转矩分配给左右驱动车轮,并且使左右驱动车轮具有汽车行驶运动学所要求的差速功能;同时,驱动桥还要承受作用于路面和车架或者承载式车身之间的铅垂力、纵向力和横向力及力矩。主减速器是驱动桥的重要组成部分,车桥的结构形式和设计参数除了对汽车的可靠性与耐久性有重要的影响外,也对汽车的行驶性能如

18、动力性、经济性、平顺性、通过性、机动性和操作稳定性等有直接影响。随着汽车工业的发展和汽车技术的提高,驱动桥的设计、制造工艺都在日益完善。汽车驱动桥和其他汽车总成一样除了广泛的采用新技术以外,在结构设计中日益朝着“零件标准化、部件通用化、产品系列化”的方向发展及生产组织的专业化目标前进。目前国内重型车桥生产企业也主要集中在中信车桥厂、东风襄樊车桥公司、济南桥箱厂、汉德车桥公司、重庆红岩桥厂和安凯车桥厂几家企业。这些企业几乎占到国内重卡车桥90%以上的市场。在本设计中还采用了AutoCAD绘图软件分别进行了工程图的绘制,运用AutoCAD绘制了一些重要的零件图,通过对AutoCAD的编辑工具与命令

19、的运用,掌握了从AutoCAD基础图形的绘制基础零件的绘制各类零件图的创建与绘制的方法,并且理解了机械图绘制的工作流程,为今后更好的学习和掌握各种应用软件和技能打下坚实的基础。2驱动桥结构方案分析由于要求设计的是重型汽车后驱动桥,要设计这样一个级别的驱动桥,一般选用非断开式结构以与非独立悬架相适应,该种形式的驱动桥的桥壳是一根支撑在左右驱动车轮的刚性空心梁,一般是铸造或钢板冲压而成,主减速器,差速器和半轴等所有传动件都装在其中,此时驱动桥,驱动车轮都属于簧下质量。驱动桥的结构形式有多种,基本形式有三种如下:1)中央单级减速驱动桥。此是驱动桥结构中最为简单的一种,是驱动桥的基本形式, 在载重汽车

20、中占主导地位。一般在主传动比小于6的情况下,应尽量采用中央单级减速驱动桥。目前的中央单级减速器趋于采用双曲线螺旋伞齿轮,主动小齿轮采用骑马式支承, 有差速锁装置供选用。2)中央双级驱动桥。在国内目前的市场上,中央双级驱动桥主要有2种类型:一类如伊顿系列产品,事先就在单级减速器中预留好空间,当要求增大牵引力与速比时,可装入圆柱行星齿轮减速机构,将原中央单级改成中央双级驱动桥,这种改制“三化”(即系列化,通用化,标准化)程度高, 桥壳、主减速器等均可通用,锥齿轮直径不变;另一类如洛克威尔系列产品,当要增大牵引力与速比时,需要改制第一级伞齿轮后,再装入第二级圆柱直齿轮或斜齿轮,变成要求的中央双级驱动

21、桥,这时桥壳可通用,主减速器不通用, 锥齿轮有2个规格。由于上述中央双级减速桥均是在中央单级桥的速比超出一定数值或牵引总质量较大时,作为系列产品而派生出来的一种型号,它们很难变型为前驱动桥,使用受到一定限制;因此,综合来说,双级减速桥一般均不作为一种基本型驱动桥来发展,而是作为某一特殊考虑而派生出来的驱动桥存在。3)中央单级、轮边减速驱动桥。轮边减速驱动桥较为广泛地用于油田、建筑工地、矿山等非公路车与军用车上。当前轮边减速桥可分为2类:一类为圆锥行星齿轮式轮边减速桥;另一类为圆柱行星齿轮式轮边减速驱动桥。圆锥行星齿轮式轮边减速桥。由圆锥行星齿轮式传动构成的轮边减速器,轮边减速比为固定值2,它一

22、般均与中央单级桥组成为一系列。在该系列中,中央单级桥仍具有独立性,可单独使用,需要增大桥的输出转矩,使牵引力增大或速比增大时,可不改变中央主减速器而在两轴端加上圆锥行星齿轮式减速器即可变成双级桥。这类桥与中央双级减速桥的区别在于:降低半轴传递的转矩,把增大的转矩直接增加到两轴端的轮边减速器上 ,其“三化”程度较高。但这类桥因轮边减速比为固定值2,因此,中央主减速器的尺寸仍较大,一般用于公路、非公路军用车。圆柱行星齿轮式轮边减速桥。单排、齿圈固定式圆柱行星齿轮减速桥,一般减速比在3至4.2之间。由于轮边减速比大,因此,中央主减速器的速比一般均小于3,这样大锥齿轮就可取较小的直径,以保证重型汽车对

23、离地问隙的要求。这类桥比单级减速器的质量大,价格也要贵些,而且轮穀内具有齿轮传动,长时间在公路上行驶会产生大量的热量而引起过热;因此,作为公路车用驱动桥,它不如中央单级减速桥。综上所述,由于设计的驱动桥的传动比为4.444,小于6。况且由于随着我国公路条件的改善和物流业对车辆性能要求的变化,重型汽车驱动桥技术已呈现出向单级化发展的趋势,主要是单级驱动桥还有以下几点优点:(l) 单级减速驱动桥是驱动桥中结构最简单的一种,制造工艺简单,成本较低, 是驱动桥的基本类型,在重型汽车上占有重要地位;(2) 重型汽车发动机向低速大转矩发展的趋势,使得驱动桥的传动比向小速比发展;(3) 随着公路状况的改善,

24、特别是高速公路的迅猛发展,重型汽车使用条件对汽车通过性的要求降低。因此,重型汽车不必像过去一样,采用复杂的结构提高通过性;(4) 与带轮边减速器的驱动桥相比,由于产品结构简化,单级减速驱动桥机械传动效率提高,易损件减少,可靠性提高。单级桥产品的优势为单级桥的发展拓展了广阔的前景。从产品设计的角度看, 重型车产品在主减速比小于6的情况下,应尽量选用单级减速驱动桥。所以此设计采用单级驱动桥再配以铸造整体式桥壳。图2-1Meritor单后驱动桥为中国重汽引进的美国ROCKWELL公司13吨级单级减速桥的外形图。图2-1 Meritor(美驰)单后驱动桥3 主减速器设计3.1 主减速器的结构形式主减速

25、器的结构形式主要是根据其齿轮的类型,主动齿轮和从动齿轮的安置方法以及减速形式的不同而异。3.1.1 主减速器的齿轮类型主减速器的齿轮有弧齿锥齿轮,双曲面齿轮,圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。在此选用弧齿锥齿轮传动,其特点是主、从动齿轮的轴线垂直交于一点。由于轮齿端面重叠的影响,至少有两个以上的轮齿同时啮合,因此可以承受较大的负荷,加之其轮齿不是在齿的全长上同时啮合,而是逐渐有齿的一端连续而平稳的地转向另一端,所以工作平稳,噪声和振动小。而弧齿锥齿轮还存在一些缺点,比如对啮合精度比较敏感,齿轮副的锥顶稍有不吻合就会使工作条件急剧变坏,并加剧齿轮的磨损和使噪声增大;但是当主传动比一定时,主动齿轮尺寸相同

26、时,双曲面齿轮比相应的弧齿锥齿轮小,从而可以得到更大的离地间隙,有利于实现汽车的总体布置。另外,弧齿锥齿轮与双曲面锥齿轮相比,具有较高的传动效率,可达99%。3.1.2 主减速器的减速形式由于i=4.4446,一般采用单级主减速器,单级减速驱动桥产品的优势:单级减速驱动车桥是驱动桥中结构最简单的一种,制造工艺较简单,成本较低,是驱动桥的基本型,在重型汽车上占有重要地位;目前重型汽车发动机向低速大扭矩发展的趋势使得驱动桥的传动比向小速比发展;随着公路状况的改善,特别是高速公路的迅猛发展,许多重型汽车使用条件对汽车通过性的要求降低,因此,重型汽车产品不必像过去一样,采用复杂的结构提高其的通过性;与

27、带轮边减速器的驱动桥相比,由于产品结构简化,单级减速驱动桥机械传动效率提高,易损件减少,可靠性增加。3.1.3 主减速器主,从动锥齿轮的支承形式作为一个13吨级的驱动桥,传动的转矩较大,所以主动锥齿轮采用骑马式支承。装于轮齿大端一侧轴颈上的轴承,多采用两个可以预紧以增加支承刚度的圆锥滚子轴承,其中位于驱动桥前部的通常称为主动锥齿轮前轴承,其后部紧靠齿轮背面的那个齿轮称为主动锥齿轮后轴承;当采用骑马式支承时,装于齿轮小端一侧轴颈上的轴承一般称为导向轴承。导向轴承都采用圆柱滚子式,并且内外圈可以分离(有时不带内圈),以利于拆装。 3.2 主减速器的基本参数选择与设计计算3.2.1 主减速器计算载荷

28、的确定1. 按发动机最大转矩和最低挡传动比确定从动锥齿轮的计算转矩ce (3-1)式中 发动机至所计算的主减速器从动锥齿轮之间的传动系的最低挡传动比,在此取9.01,此数据此参考斯太尔1291.260/N65车型;发动机的输出的最大转矩,此数据参考斯太尔1291.260/N65车型在此取830;传动系上传动部分的传动效率,在此取0.9;该汽车的驱动桥数目在此取1;由于猛结合离合器而产生冲击载荷时的超载系数,对于一般的载货汽车,矿用汽车和越野汽车以及液力传动及自动变速器的各类汽车取=1.0,当性能系数0时可取=2.0; (3-2)汽车满载时的总质量在此取20000 ;所以 0.195 =4716

29、 =-0.310 即=1.0由以上各参数可求=29910.22. 按驱动轮打滑转矩确定从动锥齿轮的计算转矩 (3-3)式中 汽车满载时一个驱动桥给水平地面的最大负荷,预设后桥所承载130000N的负荷; 轮胎对地面的附着系数,对于安装一般轮胎的公路用车,取=0.85;对于越野汽车取1.0;对于安装有专门的防滑宽轮胎的高级轿车,计算时可取1.25; 车轮的滚动半径,在此选用轮胎型号为12.00R20,滚动半径为 0.527m; ,分别为所计算的主减速器从动锥齿轮到驱动车轮之间的传动效率和传动比,取0.9,由于没有轮边减速器取1.0 所以=64703.93. 按汽车日常行驶平均转矩确定从动锥齿轮的

30、计算转矩对于公路车辆来说,使用条件较非公路车辆稳定,其正常持续的转矩根据所谓的平均牵引力的值来确定: (3-4)式中:汽车满载时的总重量,参考斯太尔1291.260/N65车型在此取2000000N;所牵引的挂车满载时总重量,N,但仅用于牵引车的计算;道路滚动阻力系数,对于载货汽车可取0.0150.020;在此取0.018汽车正常行驶时的平均爬坡能力系数,对于载货汽车可取0.050.09在此取0.07汽车的性能系数在此取0;,n见式(3-1),(3-3)下的说明。所以 =10305.8式(3-1)式(3-4)参考汽车车桥设计式(3-10)式(3-12)。3.2.2 主减速器基本参数的选择主减速

31、器锥齿轮的主要参数有主、从动齿轮的齿数和,从动锥齿轮大端分度圆直径、端面模数、主从动锥齿轮齿面宽和、中点螺旋角、法向压力角等。1. 主、从动锥齿轮齿数和选择主、从动锥齿轮齿数时应考虑如下因素:1)为了磨合均匀,之间应避免有公约数。2)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。3)为了啮合平稳,噪声小和具有高的疲劳强度对于商用车一般不小于6。4)主传动比较大时,尽量取得小一些,以便得到满意的离地间隙。5)对于不同的主传动比,和应有适宜的搭配。根据以上要求参考汽车车桥设计中表3-12 表4-13取=9 =40 +=49402. 从动锥齿轮大端分度圆直径和端面模数对

32、于单级主减速器,增大尺寸会影响驱动桥壳的离地间隙,减小又会影响跨置式主动齿轮的前支承座的安装空间和差速器的安装。可根据经验公式初选,即 (3-5)直径系数,一般取13.016.0 从动锥齿轮的计算转矩,为Tce和Tcs中的较小者所以 =(13.016.0)=(403.5496.7)初选=450 则=/=450/40=11.25有参考机械设计手册中选取12 则=480根据=来校核=12选取的是否合适,其中=(0.30.4)此处,=(0.30.4)=(9.3112.4),因此满足校核。 3. 主,从动锥齿轮齿面宽和 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

33、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,推荐不大于节锥的0.3倍,即,而且应满足,对于汽车主减速器圆弧齿轮推荐采用: =0.155480=74.4 在此取75一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=80.4.中点螺旋角螺旋角沿齿宽是变

34、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1.25,在1.52.0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3540,而商用车选用较小的值以防止轴向力过大,通常取35。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

35、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22.5的压力角。3.2.3 主减速器圆弧锥齿轮的几何尺寸计算表3-1 主减速器圆弧锥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92从动齿轮齿数403端面模数124齿面宽=80 =755工作齿高20.46全齿高=22.6567法向压力角=22.58

36、轴交角=909节圆直径=108=480 10节锥角arctan=90-=12.682=77.31811节锥距A=A=245.9712周节t=3.1416 t=37.69913齿顶高=10.214齿根高=12.456 15径向间隙c=c=2.25616齿根角=2.899 17面锥角=15.581=80.21718根锥角=9.783=74.41919齿顶圆直径=127.902=484.47920节锥顶点止齿轮外缘距离=237.761=44.04921理论弧齿厚 =27.38mm=10.32mm22齿侧间隙B=0.3050.4060.4mm23螺旋角=353.2.4 主减速器圆弧锥齿轮的强度计算在完

37、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。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。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

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