摘要
随着工业和国防现代化的发展,无论对公路运输还是非公路运输的车辆都提出更高的要求。主减速器汽车传动部分的重要部件之一,是汽车传动系最主的部件之主要作用是依靠齿数少的锥齿轮带动齿数多的锥齿轮降速增矩,对发动机纵置的汽车,其主减速器还利用锥齿轮传动以改变动力方向。为满足不同的使用要求,主减速器的结构形式也是不一样的。
本文设计的是轻型卡车主减速器的设计,设计主要包括:主减速器结构的选择、主、从动锥齿轮的设计、轴承的设计与校核,轴的设计与校核等。
主减速器对提高汽车形式平稳性和其通过性有着独特的作用,是汽车设计的重点之一。
关键词:主减速器齿轮轴承设计校核
Abstract
With the development of industry and national defense modernization "regardless of the highway transportation or non - road transport vehicles are put forward higher requirements.
Automobile main reducer is automotive drive axle of the main assembly structure is one of the main transmission components, automotive transmission system.
Automobile main reducer in the transmission lines use to vehicle speed,increased the torque ,it is less dependent on the bevel of more gear drive of less bevel gear.Purchase of the longitudinal engine automobiles,the main bevel gear reducer also used to change the driving force for the direction of transmission. Automobile main reduce has different strcture to fit different requirement.
The design mainly includes:main gear box structures choice.host、driven bevel gear’s design,bearing’s design and check,axis’s design and check.
Automobile main reducer to reducer the car driving and differential stability and its though sex has a unique function,is one of the focal points of automotive design.
Key word: Automobile main reduce Gear Bearing Design Check.
第一章绪论
1.1.1主减速器概述
主减速器功用是在传动系中降低转速,增大转矩并改变转矩旋转方向(90°).另外它布置在动力向驱动轮分流之前的位置。这样,有利于减小前面传动部件(如变速器、传动轴等)所传递的转矩,从而可以减小这些部件的尺寸和质量。
在现代汽车驱动桥上,主减速器种类很多,包括单级减速、双级减速、双速减速、单级贯通、双级贯通、主减速及轮边减速等。其中应用得最广泛的是采用螺旋锥齿轮和双曲面齿轮的单级主减速器。在双级主减速器中,通常还要加一对圆柱齿轮(多采用斜齿圆柱齿轮),或一组行星齿轮。在轮边减速器中则常采用普通平行轴式布置的斜齿圆柱齿轮传动或行星齿轮传动。在某些公共汽车、无轨电车和超重型汽车的主减速器上,有时也采用蜗轮传动。
目前随着物价的上涨,人们日益关注汽车经济性,这不仅仅只对乘用车,对于轻型载货汽车,轻型载货汽车所采用的发动机都是大功率,大转矩的。因此提高其燃油经济性也是各商用车生产商来提高其产品市场竞争力的一个法宝
因此,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传动系便成了有效节油的措施之一。所以设计新型的主减速器已成为了新的课题
1.1.2设计主减速器时应满足的如下基本要求:
1)选取适当的主减速器,以保证汽车在给定的条件下有最佳动力性和燃油经济性;
2)外廓尺寸小,保证汽车足够的离地间隙,以满足通过性要求;
3)齿轮及其他传动件工作工作平稳,噪声小;
4)在各种载荷和工况下有较高的传动效率;
5)具有足够的刚度和强度,以承受和传递作用于路面和车架或车身间的各种力和力矩;在此条件下,尽可能的降低质量,尤其是簧下质量,减少不平路面的冲击载荷,提高汽车的行驶平顺性;
6)与悬架的导向机构运动协调;
7)结构简单,加工工艺性好,制造容易、维修、调整方便。
第二章减速器设计的主要内容
2.1主减速器的结构型式的选择
主减速器的结构型式,主要是根据其齿轮类型、主动齿轮和从动齿轮的安置方法以及减速型式的不同而异
2.1.1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。
在现代汽车驱动桥上,主减速器采用得最广泛的是螺旋锥齿轮和双曲面齿轮。圆柱齿轮传动应用于发动机横置的前置前驱动乘用车和双级主减速器驱动桥。在某些公共汽车、无轨电车和超重型汽车的主减速器上,有时也采用蜗轮传动。
(a) 螺旋锥齿轮b双曲面齿轮传动  (c) 圆柱齿轮传动现代商用车d蜗杆传动
2.3 主减速器的几种齿轮类型
弧齿锥齿轮传动特点是主从动齿轮的轴线垂直交于一点。由于齿轮端面重叠的影响,至少有两对以上的齿轮同时啮合,因此可以承受较大的负荷,加之其齿轮不是在齿的全长上同时啮
合,而是逐渐地由齿的一端连续而平稳地转向另一端,所以工作平稳,噪声和震动小,但弧齿锥齿轮对啮合精度很敏感,齿轮副锥顶稍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。
双曲面齿轮特点是主、从动齿轮的轴线相互垂直而不相交,且主动齿轮轴线相对从动齿轮轴线向上或向下偏移一距离E,称为偏移距,偏移距的存在可以改善齿轮的磨合过程,使其具有更高的运转平稳性,有利于实现汽车的总体布置。较弧齿锥齿轮相比,当双曲面齿轮于弧齿锥齿轮尺寸相同时,它具有更大的传动比;传动比一定,从动齿轮齿轮相同时,双曲面齿轮比相应的弧齿锥齿轮有更大的直径和较高的轮齿强度及较大的主动齿轮轴和轴承刚度;传动比一定,主动齿轮齿轮相同时,双曲面齿轮比相应的弧齿锥齿轮的尺寸要小,从而可以获得更大的离地间隙;双曲面齿轮的主动齿轮的螺旋角增大,同时啮合的齿数较多,重合度更大,即可提高传动的平稳性,又可以使齿轮的弯曲强度提高约30%,降低齿面间的接触力。但是双曲面齿轮沿齿长的纵向滑动会使摩擦损失增加,降低传动效率而且它的压力和摩擦功较大,可能导致油膜破坏和齿面烧结咬死,抗胶合能力较低。因此,需要选用可改善油膜强度和带有防刮伤添加剂的双曲面齿轮油来润滑。