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1、(精编)汽车主减速器设计说明书摘要汽车主减速器是汽车传动中的最重要的部件之一。它能够将万向传动装置产来的发动机转矩传给驱动车轮，以实现降速增扭。本次设计的是有关十米高一级客车后桥主减速器设计总成。并要使其具有通过性。本次设计的内容包括有：方案选择，结构的优化与改进。齿轮与齿轮轴的设计与校核，以及轴承的选用与校核。并且在设计过程中，描述了主减速器的组成和差速器的差速原理和差速过程。方案确定主要依据原始设计参数，对比同类型的减速器及差速器，确定此轮的传动比，并对其中重要的齿轮进行齿面接触和齿轮弯曲疲劳强度的校核。而对轴的设计过程中着重齿轮的布置，并对其受最大载荷的危险截面进行强度校核，轴承的选用力
2、求结构简单且满足要求。主减速器及差速器对提高汽车行驶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；差速器；转速；行星齿轮；传动比AbstractAutomobilreductionfinaldriveisoneofthebestimpossiblepartsinautomobilegearing.Itcanchangspeedanddrivingtuistwithinabigscope.Theproblemofthisdesignistenmeterspassagercarreductionfinalunit,itsproperlyincommonuse.Thedes
3、ignofscheme,thebetterdesignandimprovementofstructure,thedesignandcalibrationofgearandgearshiftes,andtheselectofbearings,andalsothedesignexplaintheconstructionofdifferentialaction.Thetingoftheschemedesiermentmaindeside.Thedriveratioofgear,accordingtoorginaldesignparameterandconstrastingthesametypered
4、uctionfinaldriveangdifferentialassay.Itrealizeplanetgearinthedesignofstructure.Itputtousealterationbettergearstransmissioninthedesignofgear,andcomparetherootcontacttiredstrengthofsomeimportantgearsandthefacetwirltiredstrength.Iteraphaizepayattentiontotheplaceofgears.Comparethestrengthofthebiggestloa
5、ddangraessection.Itrequirestructuresimpleandaccordwithdemandinselectofbearings.Keywords:Reductionfinal,Differential,Rotationalspeed,Plantetgear,Driveratio目录摘要IAbstractII目录III第1章绪论1第2章主减速器的结构形式22.1主减速器的齿轮类型22.2主减速器的减速形式22.3主减速器主、从动锥齿轮的支承方案22.3.1主动锥齿轮的支承22.3.2从动锥齿轮的支承32.3.3主减速器的轴承预紧及齿轮啮合调整4第3章主减速器基本参数
6、选择与计算载荷的确定53.1主减速器齿轮计算载荷的确定53.1.1按发动机最大转矩和最大抵挡传动比确定从动锥齿轮的计算转矩Tce53.1.2按驱动轮打滑转矩确定从动锥齿轮的计算转矩63.1.3按汽车日常行驶平均转矩确定从动锥齿轮的计算转矩63.2锥齿轮主要参数的选择63.2.1主、从动锥齿轮齿数Z1和Z273.2.2从动锥齿轮大端分度圆直径D2和端面模数ms73.2.3主、从动锥齿轮齿面宽b1和b283.2.4双曲面齿轮副偏移距E83.2.5中点螺旋角93.2.6螺旋方向93.2.7法向压力角10第4章主减速器锥齿轮的几何尺寸计算114.1锥齿轮轮齿形状的选择114.2锥齿轮的几何尺寸计算11
7、第5章主减速器锥齿轮的强度计算145.1单位齿长圆周力145.2轮齿弯曲强度155.3轮齿接触强度16第6章主减速器锥齿轮轴承的载荷计算186.1锥齿轮齿面上的作用力186.1.1齿宽中点处的圆周力186.1.2锥齿轮的轴向力和径向力186.2锥齿轮轴承的载荷计算196.3锥齿轮轴承的寿命计算206.3.1A轴承的寿命计算206.3.2B轴承的寿命计算216.3.3C、D轴承的寿命计算21第7章齿轮材料22第8章对称式圆锥行星齿轮差速器设计238.1差速器齿轮主要参数选择238.1.1行星齿轮数n238.1.2行星齿轮球面半径Rb238.1.3行星齿轮和半轴齿轮齿数Z1和Z2238.1.4行星
8、齿轮和半轴齿轮节锥角、模数及半轴齿轮节圆直径的初步确定248.1.5压力角248.1.6行星齿轮轴直径d及支承长度L248.2差速器轮齿的几何计算258.3差速器齿轮强度计算26第9章驱动桥半轴设计279.1全浮式半轴计算279.2半轴的结构设计279.2.1全浮式半轴杆部直径设计279.2.2半轴杆部设计其他要求289.3半轴的强度校核289.3.1半轴的扭转应力289.3.2半轴花键的剪切应力289.3.3半轴花键的挤压应力29结论30致谢31参考文献32第1章绪论驱动桥处于动力传动系的末端，其基本功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩，并将动力合理的分配给左、右驱动轮，另外还承受作用于路面
9、和车架或车身之间的垂直立、纵向力和横向力。驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳。汽车的主减速器是汽车传动系是汽车传动戏中的重要部件之一，它能够将传动装置的扭矩传给驱动车轮，事先降速以增大扭矩。本次设计的是主减速器总成。并要使其有一定的通过性。本次设计的内容包括有：方案选择，结构的优化设计与改进，齿轮与齿轮州的设计与校核，而且在设计过程中，描绘了主减速器与差速器的组成以及差速器的原理和差速过程。方案的确定主要依据的是原始设计数据如齿轮的传动比，对比同类型的减速器及差速器做设计；结构设计中采用行星齿轮和移位锥齿轮传动，并对其中的重要齿轮进行齿面接触和疲劳强度的校核；而轴的设计中着重
10、与齿轮的布置。并对其中最大载荷的危险截面进行了强度的校核。轴承的选用力求结构简单且满足要求。驱动桥是汽车最重要的系统之一，是为汽车传输和分配动力所设计的。通过本课题设计，使我们对所学过的基础理论和专业知识进行一次全面的，系统的回顾和总结，提高我们独立思考能力和团结协作的工作作风。为减小驱动轮的外廓尺寸,目前主减速器中基本不用直齿圆锥齿轮。实践和理论分析证明，螺旋锥齿轮不发生根切的最小齿数比直齿齿轮的最小齿数少。显然采用螺旋锥齿轮在同样传动比下，主减速器的结构就比较紧凑。此外，它还具有运转平稳、噪声较小等优点。因而在汽车上曾获得广泛的应用。近年来，双曲面齿轮在广泛应用到轿车的基础上，愈来愈多的在
11、轻、中型、重型货车上得到采用。汽车在行驶过程中的使用条件是千变万化的。为了扩大汽车对这些不同使用条件的适应范围，在某些中型车辆上有时将主减速器做成双速的，它既可以得到大的主减速比又可得到所谓多档高速，以提高汽车在不同使用条件下的动力性和燃料经济性。第2章主减速器的结构形式2.1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。根据设计要求采用准双曲面齿轮传动。2.2主减速器的减速形式主减根据减速形式特点不同，主减速器分类为单级主减速器、双级主减速器、双速主减速器、贯通式主减速器和单、双级减速配轮边减速器。由于单级主减速器具有结构简单、质量小、尺寸紧凑、制造成本
12、低等优点，因而广泛应用于主传动比i07的汽车上。本设计要求的主减速器的传动比为5.571:1小于7，故采用单级主减速器。2.3主减速器主、从动锥齿轮的支承方案主减速器必须保证主、从齿轮有良好的啮合状况，才能使它们很好的工作。齿轮的正确啮合，除与齿轮的加工质量、齿轮的装配调整及轴承、主减速器壳体的刚度有关以外，还与齿轮的支承刚度有关。2.3.1主动锥齿轮的支承主动锥齿轮的支承形式可分为悬臂式支承和跨置式支承两种。本设计中的客车最大质量为14500Kg2吨，应该采用跨置式支承。因为在所传递较大的转矩的情况下悬臂式支承难以满足刚度的要求。（a）悬臂式支承（b）跨置式支承图1主减速器锥齿轮的支承形式跨
13、置式支承中的导向轴承都采用圆柱滚子轴承，并且其内外圈可以分离，以利于拆装。圆锥滚子轴承采用背对背反装，并且尽可能减小良轴承间的距离，增大支承轴径，适当提高轴承的配合紧度。2.3.2从动锥齿轮的支承从动锥齿轮的支承刚度与轴承的形式、支承间的距离及载荷在轴承之间的分布比例有关。从动锥齿轮多用圆锥滚子轴承支承。为了增加支承刚度，两轴承的圆锥滚子大端应向内，以减小尺寸c+d。为了使从动锥齿轮背面的差速器壳处有足够的位置设置加强筋，以增强支承稳定性，c+d应不小于从动锥齿轮大端分度圆直径的70%。为了使载荷能均匀分配在两轴承上，应尽量使尺寸c等于或大于尺寸d。图2从动锥齿轮的支承方式在具有大主动传动比和
14、径向尺寸较大的从动锥齿轮的主减速器中，为了限制从动锥齿轮因受轴向力作用而产生偏移，在从动锥齿轮的外缘背面加设辅助支承。辅助支承与从动锥齿轮背面之间的间隙，应保证当偏移量达到允许极限，即与从动锥齿轮背面接触时，能够制止从动锥齿轮继续偏移。主、从动齿轮在载荷作用下的偏移量许用极限值，如下图所示。支撑面与从动锥齿轮背面间的安装间隙应不大于0.25mm。图3在载荷作用下主减速器齿轮的容许极限便移量中型和重型汽车主减速器从动锥齿轮多采用有幅式结构并有螺栓或者铆钉与差速器壳突缘连结。2.3.3主减速器的轴承预紧及齿轮啮合调整通常汽车以高档行驶时，发动机的平均使用转矩大约不超过其最大转矩的70%。因此主减速
15、器轴承的预紧值可取为发动机最大转矩时换算所得轴向力的30%。轴承预紧力的大小可以用轴承的摩擦力矩来检验，其值通常为1至4N.m。大型、重型车取大值。在此取3N.m。主动锥齿轮预紧度的调整，可通过精选两轴承内圈内的套筒长度、调整垫圈厚度、轴承与轴肩之间的调整垫片等方法进行。因主动锥齿轮采用跨置式支承，故调整垫圈厚度较合适。在调整轴承预紧度之后，还应进行主减速器齿轮的啮合调整。因齿面接触区和齿侧间隙的正确调整是保证齿轮正确啮合、运转平稳、延长齿轮寿命的重要条件。第3章主减速器基本参数选择与计算载荷的确定3.1主减速器齿轮计算载荷的确定在设计中采用格里森制齿轮计算载荷的三种确定方法。3.1.1按发动机最大转矩和最大抵挡传动比确定从动锥齿轮的计算转矩Tce(3.1)式中：fi-性能系数，当16取=0；-猛接离合器所产生的动载系数，性能系数=0的汽车，Kd=1；i-变速器一档传动比为6.333；-主减速器传动比为5.571；-发动机到万向传动轴之间的传动效率为0.9；k-液力变矩器系数，本设计中为手动变速器，故k=1；n-计算
