黑龙江工程学院本科生毕业设计
(a) (b) 图2.3 主减速器轴承的布置尺寸 其尺寸为:
悬臂式支撑的主动齿轮a=101.5,b=51,c=152.5; 式中:P——齿面宽中点处的圆周力; A——主动齿轮的轴向力; R——主动齿轮的径向力;
d1m——主动齿轮齿面宽中点的分度圆直径。
2.7 主减速器的润滑
主加速器及差速器的齿轮、轴承以及其他摩擦表面均需润滑,其中尤其应注意主减速器主动锥齿轮的前轴承的润滑,因为其润滑不能靠润滑油的飞溅来实现。为此,通常是在从动齿轮的前端靠近主动齿轮处的主减速壳的内壁上设一专门的集油槽,将飞溅到壳体内壁上的部分润滑油收集起来再经过近油孔引至前轴承圆锥滚子的小端处,由于圆锥滚子在旋转时的泵油作用,使润滑油由圆锥滚子的下端通向大端,并经前轴承前端的回油孔流回驱动桥壳中间的油盆中,使润滑油得到循环。这样不但可使轴承得到良好的润滑、散热和清洗,而且可以保护前端的油封不被损坏。为了保证有足够的润滑油流进差速器,有的采用专门的倒油匙。
为了防止因温度升高而使主减速器壳和桥壳内部压力增高所引起的漏油,应在主减速器壳上或桥壳上装置通气塞,后者应避开油溅所及之处。
加油孔应设置在加油方便之处,油孔位置也决定了油面位置。放油孔应设在桥壳最低处,但也应考虑到汽车在通过障碍时放油塞不易被撞掉。
2.8 本章小结
本章根据所给基础数据确定了主减速器的参数,进行了主减速器齿轮计算载荷的
16
黑龙江工程学院本科生毕业设计
计算、齿轮参数的选择,螺旋锥齿轮的几何尺寸计算与强度计算并对主减速器齿轮的材料及热处理,轴承的预紧,主减速器的润滑等做了必要的说明。
17
黑龙江工程学院本科生毕业设计
第3章 差速器设计
3.1 概述
根据汽车行驶运动学的要求和实际的车轮、道路的特征,为了消除由于左右车轮在运动学上的不协调而产生的弊病,汽车左右驱动轮间都有差速器,保证了汽车驱动桥两侧车轮在行程不等时具有以下不同速度旋转的特性,从而满足了汽车行驶运动学的要求。
差速器作用是分配两输出轴转矩,保证两输出轴有可能以不同角速度转动。 本次设计选用的普通锥齿轮式差速器结构简单,工作平稳可靠,适用于本次设计的汽车驱动桥。
3.2 对称式圆锥行星齿轮差速器
设计中采用的普通对称式圆锥行星齿轮差速器(如图3.1)由差速器左壳为整体式,2个半轴齿轮,4个行星齿轮,行星齿轮轴,半轴齿轮以及行星齿轮垫片等组成。由于其结构简单、工作平稳、制造方便、用在公路汽车上也很可靠等优点,所以本设计采用该结构。
图3.1 中央为普通对称式圆锥行星齿轮差速器
由于差速器壳是装在主减速器从动齿轮上,故在确定主减速器从动齿轮尺寸时,应考虑差速器的安装。差速器的轮廓尺寸也受到从动齿及主动齿轮导向轴承支座的限制。普通圆锥齿轮差速器的工作原理图,如图3.2所示。
18
黑龙江工程学院本科生毕业设计
图3.2 普通圆锥齿轮差速器的工作原理图
3.2.1 差速器齿轮的基本参数选择
(1)行星齿轮数目的选择 越野车多用4个行星齿轮。
(2)行星齿轮球面半径RB(mm)的确定 圆锥行星齿轮差速器的尺寸通常决定于行星齿轮背面的球面半径RB,它就是行星齿轮的安装尺寸,实际上代表了差速器圆锥齿轮的节锥距,在一定程度上表征了差速器的强度。 球面半径可根据经验公式来确定:
RB?KBTj=32.642~38.792(mm)
圆整取RB=38mm
式中:2.52~2.99,对于有4个行星轮的越野车取2.99; KB——行星齿轮球面半径系数,
3RB确定后,即根据下式预选其节锥距:
A0=(0.98~0.99)RB=37.24~37.62mm 取37.5mm
(3)行星齿轮与半轴齿轮齿数的选择 为了得到较大的模数从而使齿轮有较高的强度,应使行星齿轮的齿数尽量少,但一般不应少于10。半轴齿轮的齿数采用14~25。半轴齿轮与行星齿轮的齿数比多在1.5~2范围内。取z1=16,z2=24。
在任何圆锥行星齿轮式差速器中,左、右两半轴齿轮的齿数z2L,z2R之和,必须能被行星齿轮的数目n所整除,否则将不能安装,即应满足:
19
黑龙江工程学院本科生毕业设计
z2L?z2r24?24= =12 n4(4)差速器圆锥齿轮模数及半轴齿轮节圆直径的初步确定 先初步求出行星齿轮和半轴齿轮的节锥角?1,?2:
?1?arctanz1z2?33.8?;?2?arctan?56.2?; z2z1式中:z1,z2——行星齿轮和半轴齿轮齿数。 再根据下式初步求出圆锥齿轮的大端模数:
m?取标准模数3;
2A02Asin?1?0sin?2=3.05 z1z2式中:A0,z1,z2在前面已初步确定。
算出模数后,节圆直径d即可由下式求得:
d1?mz1?36mm;d2?mz2?54mm
(5)压力角? 目前汽车差速器齿轮大都选用22?30'的压力角,齿高系数为0.8,最少齿数可减至10,并且再小齿轮(行星齿轮)齿顶不变尖的情况下还可由切相修正加大半轴齿轮齿厚,从而使行星齿轮与半轴齿轮趋于等强度。
(6)行星齿轮安装孔直径?及其深度L的确定 行星齿轮安装孔?与行星齿轮名义直径相同,而行星齿轮安装孔的深度L就是行星齿轮在其轴上的支承长度。
T0?103 L?1.1?=20.03(mm) L??1.1???364.58mm
[?c]?nl2T0?103??=18.21 mm
1.1[?C]nl式中:T0差速器传递的转矩2173.496N?m; n——行星齿轮数4;
'' l——行星齿轮支承面中点到锥顶的距离,mm. l?0.5d2,d2是半轴齿轮齿面
'宽中点处的直径d2?0.8d2,d2=54mm;
[?c]——支承面的许用挤压应力,取为69MPa。
20