商用货车主减速器设计
图6.1 主动锥齿轮齿面受力图 图6.2 单级主减速器轴承布置尺寸
表6.1 轴承上的载荷
径向轴力 承轴A 向力 径向轴力 承轴B 向力 0 D 向力 0 FbFDFb ()2?(RZ?RZm1)2aa2a)F(a?b)2FRZ(a?b)FRZDm12 []?[?]aa2a径(向轴力 承轴C 向力 径(Fd2FRZdFRZDm22)?[?]c?dc?d2(c?d) =2.31KN =1.03 KN Faz=-1.34KN Fac=1.31KN 向轴力 承轴FcFDFc2)?[RZ?RZm2]2c?dc?d2(c?d) =1.26 KN =0.84 KN 注：Dm1、Dm2分别为主、从动齿轮轮齿宽中心点的分度圆直径。
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七、轴承型号的选用
7.1轴的设计与校核
轴是组成机器的主要零件之一，一切作回转运动的零件都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。因此轴的作用是支撑回转件及传递运动和动力。轴的结构设计是根据轴上零件的安装、定位及轴的制造工艺等方面的要求，合理确定轴的结构形式和尺寸。轴的结构设计不合理，会影响轴的工作能力和轴上零件工作的可靠性。
7.1.1主动锥齿轮轴的设计与校核
7.1.1.1最小直径的确定 此轴为花键轴，初选为
d?K3Tm'
K取4.0，Tm 变速器输出的最大转矩。则d=39，
因为一轴是花键轴，即花键的内径应为39，于是花键轴外径为D=47。 根据轴的直径查机械设计基础附录表1
《汽车轴承手册》，并结合上面计算出的轴的数据，采用以下轴承： 内径 外径 宽度 型号 主动圆锥齿轮前轴承 50 110 42.25 32310 主动圆锥齿轮后轴承 65 140 48 32313 从动圆锥齿轮轴承 50 110 42.25 32310
八、锥齿轮的材料
驱动桥锥齿轮的工作条件是相当恶劣的，与传动系其它齿轮相比，具有载荷大、作用时间长、变化多、有冲击等特点。它是传动系中的薄弱环节。锥齿轮材料应满足如下要求：
1)具有高的弯曲疲劳强度和表面接触疲劳强度，齿面具有高的硬度以保证有高的耐磨性。
2)轮齿芯部应有适当的韧性以适应冲击载荷，避免在冲击载荷下齿根折断。
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3)锻造性能、切削加工性能及热处理性能良好，热处理后变形小或变形规律易控制。
4)选择合金材料时，尽量少用含镍、铬元素的材料，而选用含锰、钒、硼、钛、钼、硅等元素的合金钢。
汽车主减速器锥齿轮目前常用渗碳合金钢制造， 主要有20CrMnTi、20MnVB、20MnTiB、22CrNiMo和16SiMn2WMoV等。
渗碳合金钢的优点是表面可得到含碳量较高的硬化层(一般碳的质量分数为0.8％～1.2％)，具有相当高的耐磨性和抗压性，而芯部较软，具有良好的韧性，故这类材料的弯曲强度、表面接触强度和承受冲击的能力均较好。由于较低的含碳量，使锻造性能和切削加工性能较好。其主要缺点是热处理费用高，表面硬化层以下的基底较软，在承受很大压力时可能产生塑性变形，如果渗透层与芯部的含碳量相差过多，便会引起表面硬化层剥落。
为改善新齿轮的磨合，防止其在运行初期出现早期的磨损、擦伤、胶合或咬死，锥齿轮在热处理及精加工后，作厚度为0.005～0.020mm的磷化处理或镀铜、镀锡处理。对齿面进行应力喷丸处理，可提高25％的齿轮寿命。对于滑动速度高的齿轮，可进行渗硫处理以提高耐磨性。渗硫后摩擦因数可显著降低，即使润滑条件较差，也能防止齿面擦伤、咬死和胶合。
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九、课程设计总结
通过这两周的课程设计，充分将前三年所学专业知识用以实践，这不但是一次
设计过程，还是系统的复习了前面所学专业知识。两周的课程设计虽说时间紧，但组员之间都能从容地对待，充分发挥自己的聪明才智，将主减速器设计流程合理的规划出来。组员的合作也是这次课程设计的要点，通过合作，可以充分利用时间，分工合作，循序渐进，不断改进所提出的方案，通过组员之间的讨论，选出最合理的方案。在这次课程设计过程中，充分应用了计算机的Word，Excel，又在画图中练习了CAD软件，计算主减速器主要参数又加深了对汽车设计重要理论知识的理解。这次课程设计比起前两次课程设计更加繁琐、复杂，这也是作为一个设计者必须经过的一个重要过程，如果没有一个由低到高，由简到繁，由易到难的过程，是很难成功的。这次课程设计主要是熟悉设计流程，掌握查阅相关手册、资料的方法。通过这次课程设计，相当于为毕业设计做准备。
每一次的课程设计都是难忘的，积累经验，为以后工作做准备。课程设计中存在不足之处，希望老师指出。
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参考文献
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