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1、第1章 绪 论1.1研究究目的和和意义轻型货车在在汽车行行业中占占有较大大的比重重，而主主减速器器是轻型型货车的的一个重重要部件件，其设设计的成成功与否否决定着着车辆的的动力性性、舒适适性、经经济性等等多方面面的设计计要求。这这就对主主减速器器设计人人员提出出较高的的要求。在在我国传传统的设设计方式式中以手手工绘图图或采用用AuttoCAAD 绘绘制二维维平面图图，做出出成品进进行试验验为主，无无法满足足快速设设计的需需求，造造成产品品开发周周期长、设设计成本本高。利利用PRRO/EE及ANNSYSS软件对对主减速速器的主主要零件件进行建建模和分分析校核核，能够够大大提提高设计计的效率率和质量
2、量，为轻轻型货车车的研发发缩短了了宝贵的的时间。同同时，选选择轻型型货车减减速器设设计作为为毕业设设计题目目，可以以对大学学四年所所学的基基础课程程和专业业课程进进行一次次系统的的复习，更更最重要要的是培培养了我我们综合合分析问问题、理理论联系系实际的的能力，培培养我们们调查研研究，正正确熟练练运用国国家标准准、手册册、图册册等资料料、工具具的能力力, 锻炼炼自己的的设计计计算、数数据处理理、编写写技术资资料、绘绘图等独独立工作作能力,为以后后的工作作打下基基础。1.2 国国内外主主减速器器研究现现状改革开放以以来，中中国的汽汽车工业业得到了了长足发发展，尤尤其是加加入WTTO以后后，我国国的
3、汽车车市场对对外开发发，汽车车工业逐逐渐成为为世界汽汽车整体体市场的的一个重重要组成成部分。同同样，车车用减速速器也随随着整车车的发展展不断成成长和成成熟起来来。随着高速公公路网状状况的改改善和国国家环保保法规的的完善，环环保、舒舒适、快快捷成为为客车和和货车市市场的主主旋律。对对整车主主要总成成之一的的驱动桥桥而言，小小速比、大大扭矩、传传动效率率高、成成本低逐逐渐成为为客车和和货车主主减速器器技术的的发展趋趋势。产品上，国国内卡车车市场用用户主要要以承载载能力强强、齿轮轮疲劳寿寿命高、结结构先进进、易维维护等特特点的产产品为首首选。目目前己开开发的产产品，如如陕西汉汉德引进进德国公公司技术
4、术的4885单级级减速驱驱动桥，一一汽集团团和东风风公司的的13吨级级系列车车桥为代代表的主主减速器器技术，都都是在有有效吸收收国外同同类产品品新技术术的基础础上，针针对国内内市场需需求开发发出来的的高性能能、高可可靠性、高高品质的的车桥产产品。这这些产品品基本代代表了国国内车用用减速器器发展的的方向。通通过整合合和平台台化开发发，目前前国内市市场形成成了4557、4600、4800、5000等众多多成型稳稳定产品品，并被被用户广广泛认可可和使用用。设计计开发上上，设计计软件先先后应用用于主减减速器的的结构设设计和齿齿轮加工工中，有有限元分分析、数数模建立立、虚拟拟试验分分析等也也被采用用;齿
5、轮设设计也初初步实现现了计算算机编程程的电算算化。新新一代减减速器设设计开发发的突出出特点是是:不仅在在产品性性能参数数上进一一步进设设计上完完全遵从从模块化化设计原原则，产产品配套套实现车车型的平平台化，造造型和结结构更加加合理，更更宜于组组织批量量生产，更更适应现现代工业业不断发发展，更更能应对对频繁的的车型换换代和产产品系列列化的特特点，这这些都对对基础件件产品提提出愈来来愈高的的配套要要求，需需要在产产品设计计上不断断地进行行二次开开发和持持续改进进，以满满足快速速多变的的市场需需求。与国外相比比，我国国的车用用减速器器开发设设计不论论在技术术上、制制造工艺艺上，还还是在成成本控制制上
6、都存存在不小小的差距距，尤其其是齿轮轮制造技技术缺乏乏独立开开发与创创新能力力，技术术手段落落后。目目前比较较突出的的问题是是，行业业整体新新产品开开发能力力弱、工工艺创新新及管理理水平低低，企业业管理方方式较为为粗放，相相当比例例的产品品仍为中中低档次次，缺乏乏有国际际影响力力的产品品品牌，行行业整体体散乱情情况依然然严重。这这需要我我们加快快技术创创新、技技术进步步的步伐伐，提高高管理水水平，加加快与国国际先进进水平接接轨，开开发设计计适应中中国国情情的高档档车用减减速器总总成，由由仿制到到创新，早早日缩小小并消除除与世界界先进水水平的差差距。近近几年来来，国内内汽车生生产厂家家，如重重汽
7、集团团、福田田汽车、江江淮汽车车等通过过与国外外卡车巨巨头，如如沃尔沃沃、通用用、五十十铃、现现代、奔奔驰、雷雷诺等进进行合资资合作，在在车桥减减速器的的开发上上取得了了显著的的进步。目目前，上上汽集团团、东风风、一汽汽、北汽汽等各大大汽车集集团也正正在开展展合作项项目，希希望早日日实与世世界先进进技术的的接轨，争争取设计计开发的的新突破破3。总体来说，车车用减速速器发展展趋势和和特点是是向着六六高、二二低、二二化方向向发展，即即高承载载能力、高高齿面硬硬度、高高精度、高高速度、高高可靠性性、高传传动效率率，低噪噪声、低低成本，标标准化、多多样化，计计算机技技术、信信息技术术、自动动化技术术广
8、泛应应用。从从发动机机的大马马力、低低转速的的发展趋趋势以及及商用车车的最高高车速的的提升来来看，公公路用车车桥减速速器应该该向小速速比方向向发展:在最大大输出扭扭矩相同同时齿轮轮的使用用寿命要要求更高高;在额定定轴荷相相同时，车车桥的超超载能力力更强;主减速速器齿轮轮使用寿寿命更长长、噪音音更低、强强度更大大，润滑滑密封性性能更好好;整体刚刚性好，速速比范围围宽。1.3 设设计的主主要内容容设计出小型型低速载载货汽车车主减速速器、差差速器、等等传动装装置及桥桥壳等部部件。使使设计出出的产品品使用方方便，材材料使用用最少，经经济性能能最高。 aa. 提提高汽车车的技术术水平，使使其使用用性能更
9、更好，更更安全，更更可靠，更更经济，更更舒适，更更机动，更更方便，动动力性更更好，污污染更少少。 bb. 改改善汽车车的经济济效果，调调整汽车车在产品品系列中中的档次次，以便便改善其其市场竞竞争地位位并获得得更大的的经济效效益了解轻型商商用车主主减速器器的基本本结构，基基本形状状，工作作原理和和设计方方法，再再依据现现有生产产企业在在生产车车型的主主减速器器作为设设计原型型，在给给定变速速器输出出转矩、转转速及最最高车速速、最大大爬坡度度等条件件下，独独立设计计出符合合要求的的主减速速器。首首先确定定主减速速器的结结构形式式；其次次，据所所给汽车车参数合合理的分分配主减减速器主主、从动动齿轮模
10、模数，齿齿数，计计算出主主减速器器的相关关数据，并并对主减减速器齿齿轮进行行强度校校核；然然后选择择合适该该汽车使使用的差差速器类类型，并并对行星星齿轮和和半轴齿齿轮模数数，齿数数进行合合理的分分配并计计算校核核， 最后，利利用Prro/EE建模AANSYYS软件件对主减减速器的的主要零零件进行行分析校校核，设计出出符合该该汽车使使用的主主减速器器，并绘绘制出装装配图和和零件图图。 第2章 主主减速器器结构方方案确定定2.1 轻轻型货车车参数车型：东风风EQ110600F驱动形式：42装载质量：3吨总质量：66吨发动机最大大功率：71kww 转转速：3200转/分发动机最大大转矩：2455 转
11、速速：2200转/分轮胎型号：7.500166主减速器比比：i0=6.73变速器传动动比igg 低档档 4.71 ；高高档 VV挡0.78最高车速：90 km/h2.2 主主减速器器主、从从动锥齿齿轮的支支承方案案主减速器中中必须保保证主、从从动齿轮轮具有良良好的啮啮合状况况，才能能使它们们很好的的工作。齿齿轮的正正确啮合合，除与与齿轮的的加工质质量、装装配调整整及轴承承、主减减速器壳壳体的刚刚度有关关以外，与与齿轮的的支承刚刚度密切切相关。2.2.11 主动锥锥齿轮的的支承主动锥齿轮轮的支承承形式可可分为悬悬臂式支支承和跨跨置式支支承两种种。悬臂式支承承结构(图2.1 a)的的特点是是在锥齿
12、齿轮大端端一侧采采用较长长的轴颈颈，其上上安装两两个圆锥锥滚子轴轴承。为为了减小小悬臂长长度倪和和增加两两支承间间的距离离b，以改改善支承承刚度，应应使两轴轴承圆锥锥滚子的的大端朝朝外，使使作用在在齿轮上上离开锥锥顶的轴轴向力由由靠近齿齿轮的轴轴承承受受，而反反向轴向向力则由由另一轴轴承承受受。为了了尽可能能地增加加支承刚刚度，支支承距离离b应大于于2.55倍的悬悬臂长度度a，且应应比齿轮轮节圆直直径的770还还大，另另外靠近近齿轮的的轴径应应不小于于尺寸aa。为了了方便拆拆装，应应使靠近近齿轮的的轴承的的轴径比比另一轴轴承的支支承轴径径大些。靠靠近齿轮轮的支承承轴承有有时也采采用圆柱柱滚子轴
13、轴承，这这时另一一轴承必必须采用用能承受受双向轴轴向力的的双列圆圆锥滚子子轴承。支支承刚度度除了与与轴承形形式、轴轴径大小小、支承承间距离离和悬臂臂长度有有关以外外，还与与轴承与与轴及轴轴承与座座孔之间间的配合合紧度有有关4。悬臂式支承承结构简简单，支支承刚度度较差，用用于传递递转矩较较小的轿轿车、轻轻型货车车的单级级主减速速器及许许多双级级主减速速器中。 (a)主动动锥齿轮轮悬臂式式 (bb)主动锥锥齿轮跨跨置式 (c)从动锥锥齿轮图2.1 主减减速器锥锥齿轮的的支承形形式跨置式支承承结构(图2.1 b)的的特点是是在锥齿齿轮的两两端均有有轴承支支承，这这样可大大大增加加支承刚刚度，又又使轴
14、承承负荷减减小，齿齿轮啮合合条件改改善，因因此齿轮轮的承载载能力高高于悬臂臂式。此此外，由由于齿轮轮大端一一侧轴颈颈上的两两个相对对安装的的圆锥滚滚子轴承承之间的的距离很很小，可可以缩短短主动齿齿轮轴的的长度，使使布置更更紧凑，并并可减小小传动轴轴夹角，有有利于整整车布置置。但是是跨置式式支承必必须在主主减速器器壳体上上有支承承导向轴轴承所需需要的轴轴承座，从从而使主主减速器器壳体结结构复杂杂，加工工成本提提高。另另外，因因主、从从动齿轮轮之间的的空间很很小，致致使主动动齿轮的的导向轴轴承尺寸寸受到限限制，有有时甚至至布置不不下或使使齿轮拆拆装困难难。跨置置式支承承中的导导向轴承承都为圆圆柱滚
15、子子轴承，并并且内外外圈可以以分离或或根本不不带内圈圈。它仅仅承受径径向力，尺尺寸根据据布置位位置而定定，是易易损坏的的一个轴轴承5。在本设计中中，由于于载荷量量超过2吨，故故采用跨跨置式。2.2.22 从动锥锥齿轮的的支承 图2.2 从动锥锥齿轮辅辅助支承承 图2.3 主、从从动锥齿齿轮的许许用偏移移量从动锥齿轮轮的支承承(图2.1 c)，其其支承刚刚度与轴轴承的形形式、支支承间的的距离及及轴承之之间的分分布比例例有关。从从动锥齿齿轮多用用圆锥滚滚子轴承承支承。为为了增加加支承刚刚度，两两轴承的的圆锥滚滚子大端端应向内内，以减减小尺寸寸c+dd。为了了使从动动锥齿轮轮背面的的差速器器壳体处处有足够够的位置置设置加加强肋以以增强支支承稳定定性，cc+d应应不小于于从动锥锥齿轮大大端分度度圆直径径的700。为为了使载载荷能尽尽量均匀匀分配在在两轴承承上，应应尽量使使尺寸cc等于或或大于尺尺寸d。在具有大的的主传动动比和径径向尺寸寸较大的的从动锥锥齿轮的的主减速速器中，为为了限制制从动锥锥齿轮因因受轴向向力作用用而产生生偏移，在在从动锥锥齿轮的的外缘背背面加设设辅助支支承(图2.2)。辅助助支承与与从动锥锥齿轮背背面之间间的间隙隙，应保保证偏移移量达到到允许极极限时能能
