对于轴承B,由于FA/FR?e所以 FQ=7.69KN。
根据公式(2.15)得
103.47?107???1.0?C?3?1.2?7.69???106 C=26.69KN
选定B轴承为 30210 GB/T 297-94。 (2)从动齿轮轴承的选择与计算 初选c=160mm,d=160mm。 轴承C,D的径向载荷分别为
22F??Fd??FrcdFacDm2?Cr??c?d?????d? ?c2?c?d???2F2F???Fc??FrccacDm2?Dr?c?d????c?d??2?c?d??? 由于从动齿轮的轴向力和径向力分别为
FFac?cos??tan?sin??sin?cos??=2.90KN,
FRc?Fcos??tan?cos??sin?sin??=10.35KN,
从动轮齿宽中点处分度圆直径为
Dm2?d2?b2sin?2=400—62sin77.32°=339.51mm
所以由式(2.18)和(2.19)可得
轴承C的径向力FCr=9.33KN 轴承D的径向力FDr=7.43KN
轴承C,D的轴向载荷分别为FCa=Fac=2.9KN FDa=0
对于轴承C,
FAF?2.99.33?0.31?e,X=1,Y=0, R所以 FQ=XFR+YFA=1?9.33=9.33 根据公式(2-15)得:
103.47?107??3?1.0?C??1.2?9.33?6??10 C=32.44KN,选取30212 GB/T 297-94圆锥滚子轴承。
2.18)
(式2.19) (式
FA?0?e,X=1,Y=0, 对于轴承D,FR所以 Q=XR+YA=7.43KN 根据公式(2-15)得:
FFF?1.0?C?63.47?107????10
?1.2?7.43?C=25.84KN,同样选取30212 GB/T 297-94圆锥滚子轴承。 1.3.6 锥齿轮的材料的选择
驱动桥锥齿轮的工作条件是相当恶劣的,与传动系的其它齿轮相比,具有载荷大,作用时间长,载荷变化多,带冲击等特点。其损坏形式主要有齿轮根部弯曲折断、齿面疲劳点蚀(剥落)、磨损和擦伤等。根据这些情况,对于驱动桥齿轮的材料及热处理应有以下要求:
1.具有较高的疲劳弯曲强度和表面接触疲劳强度,以及较好的齿面耐磨性,故齿表面应有高的硬度。 2.轮齿心部应有适当的韧性以适应冲击载荷,避免在冲击载荷下轮齿根部折断。 3.锻造性能、可加工性及其热处理性能良好,热处理后变形小或者变形规律容易控制。 4.选择合金的材料时,尽量少用含镍、铬元素的材料,而是选用含有锰、钒等元素的合金钢。 汽车主减速器锥齿轮目前常用的渗碳合金钢制造,主要有20CrMnTi、20MnVB、20MnTiB、22CrNiMo和16SiMn2WMoV。在此,齿轮所采用的钢为20CrMnTi。
为了改善新齿轮的磨合,防止它在运行初期出校磨损、擦伤、胶合和咬死,锥齿轮在热处理及其精加工后,作厚度为0.005到0.020的磷化处理或者镀铜、镀锡处理。对齿面经行应力喷丸处理,可以提高其寿命的25%。对于滑动速度高的齿轮可以进行渗硫处理来提高耐磨性。 1.3.7 主动锥齿轮花键的设计计算
主动锥齿轮和传动轴用花键连接,本设计选用矩形花键来连接,选定的花键为小径42mm中系列(GB/T1144-2001),所以本设计选定的花键的基本尺寸规格为N?d?D?B?8?42?48?8[8]。
对花键应该进行挤压应力和键齿切应力的验算。挤压应力不应大于200MPa,切应力不大于73MPa。 半轴花键的剪切应力为 t103s=4Tj′103(D+d)zLbjp (式2.20)
半轴花键的挤压应力为
sc=8Tj′103(D2-d2zLpj) (式2.21)
式中:Tj——主动锥齿轮计算转矩,为3396N×m;
D——花键的外径,取48mm;
d——与之相配的花键孔内径,42mm; z——花键的齿数,取8;
Lp——花键的工作长度取60mm; j
b——花键的宽度为8mm;
——载荷分配不均匀系数在此取为0.8。
代入公式2.20和2.21得
sc=ts=4Tj′103(D+d)zLbjp=4创33961000=58.96
850创80.8(42+48)创8Tj′103(D2-d2zLpj)=(8创33961000=157.22
2248-42创850 0.8)所以以上数据和计算均满足要求。