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J—— 计算应力的综合系数，J2=0.1875，见图3.2所示； ?jm=666.7MPa<[?]jm=1750MPa
?je=2373.45MPa<[?]je=2800MPa，故符合要求、校核合理。
图3.2 接触强度计算综合系数J
2.8 第二级齿轮模数的确定
2.8.1、材料的选择和应力的确定
齿轮所采用的钢为20CrMnTi渗碳淬火处理，齿面硬度为56～62HRC，
?HLim?1500MPa，?FE?850MPa[9]。由于齿轮在汽车倒档时工作的时间很少，并且一
档时的转矩比倒档时的转矩大，所有我们可以认为齿轮只是单向工作。斜齿圆柱齿轮的螺旋角?可选择在16°～20°这里取?=16°，法向压力角?=20?。
由i02?i02?z2=2.00，z1?z2=68?10=58～78 取z1?z2=68得z1=18，z2=36，修正z136?2.0018，其二级从动齿轮所受的转矩
传动比
T2?12158.10?3.00?36474.30Nm。
取SF?1.25,SH?1 [查李仲生主编的《机械设计》书表11-5]；取ZH?2.5,ZE?189.8[查李仲生主编的《机械设计》书表11-4]得： [?F1]?[?F2]??FESF?850MPa=680MPa 1.25 16
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[?H1]?[?H2]??HLim1500SH?1MPa?1500MPa
2、齿轮的弯曲强度设计计算
?F?2KT YFaYSa?[?F]=680MPa （2.21）
bdmn式中：K——载荷系数，齿轮按8级精度制造取K?1.3； T——所计算齿轮受的转矩； b——齿宽；
d——计算齿轮的分度圆直径； mn——模数；
YFa——齿型系数，由当量齿数zv1?zv2?17z==19，3?3cos?cos1651z?56及可得YFa1=2.96；YFa2?2.35[查李仲生主编的《机械设计》=3?3cos?cos16书图11-8]；
YSa——应力修正系数，可得YSa1=1.55，YSa2?1.70[由zv查李仲生主编的《机械设计》书图11-9]。
因
YFa1YSa12..96?1.55YY2.35?1.70﹥??0.00675Fa2Sa2??0.00588
[?F1]680[?F2]680故应对小齿轮进行弯曲强度计算： 法向模数 mn?32KT1YFa1YSa12?cos? 2?dZ1[?F1]式中：?d——齿宽系数，?d=0.8，[查李仲生主编的《机械设计》书（表11.6）]。
把已知数代入上式得：
32KT1YFa1YSa12?1.4?8943.90?102.96?1.552?23=?cos16=1.1 mn?3?cos?226800.8?17?dZ1[?F1]由李仲生主编的《机械设计》书表4-1取mn?1mm[10]。
2.9双级主减速器的圆柱齿轮基本参数的选择
表2.2正常齿标准斜齿圆柱齿轮传动的几何尺寸计算
名称 代号 17
计算公式
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齿顶高 顶隙 ha c ha=han?mn?1，其中han?1 c=cn?mn?0.25，其中cn?0.25 齿根高 齿高 分度圆直径 顶圆直径 根圆直径 hf hf=ha+c=1.25mn?3.5 h h=ha+hf=2.25mn?4.5 d da d=mnz?72 cos?da=d+2ha=d+2mn?79 df df=d-2hf=d-2.5mn?70 中心距 a ad1?d2mn?z1?z2?=?130 2cos?2
2.10 主减速器齿轮的材料及热处理
汽车驱动桥主减速器的工作相当繁重，与传动系其他齿轮比较，它具有载荷大、工作时间长、载荷变化多、带冲击等特点。其损坏形式主要有齿根弯曲折断、齿面疲劳点蚀(剥落)、磨损和擦伤等。据此对驱动桥齿轮的材料及热处理应有以下要求：
1具有高的弯曲疲劳强度和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轮齿芯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钢材的锻造、切削与热处理等加工性能良好，热处理变形小或变形规律性易控制，以提高产品质量、减少制造成本并降低废品率；
4选择齿轮材料的合金元素时要适应我国的情况。例如:为了节约镍、铬等我国发展了以锰、钒、硼、钛、钼、硅为主的合金结构钢系统。
汽车主减速器和差速器圆锥齿轮与双曲面齿轮目前均用渗碳合金钢制造。常用的钢号20CrMnTi,22CrMnMo，20CrNiMo,20MnVB，及20Mn2TiB，在本设计中采用了
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20CrMnTi。
用渗碳合金钢制造齿轮，经渗碳、淬火、回火后，齿轮表面硬度可高达HRC58～64，，而芯部硬度较低，当m?8时为HRC32～45。
对于渗碳深度有如下的规定：当端面模数m?5时，为0.9～1.3mm。
由于新齿轮润滑不良，为了防止齿轮在运行初期产生胶合、咬死或擦伤，防止早期磨损，圆锥齿轮与双曲面齿轮副草热处理及精加工后均予以厚度为0.005～0.010～0.020mm的磷化处理或镀铜、镀锡。这种表面镀层不应用于补偿零件的公差尺寸，也不能代替润滑。
对齿面进行喷丸处理有可能提高寿命达25％。对于滑动速度高的齿轮，为了提高其耐磨性进行渗硫处理。渗硫处理时温度低，故不会引起齿轮变形。渗硫后摩擦系数可显著降低，故即使润滑条件较差，也会防止齿轮咬死、胶合和擦伤等现象产生。
2.11 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。
2.12 本章小结
本章根据所给参数确定了主减速器的参数，对主减速器齿轮计算载荷的计算、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交待。选择了机械设计、机械制造的标准参数。
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第3章 差速器设计
3.1差速器的作用
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：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
由于本车为中型载货汽车，则普通的对称式圆锥行星齿轮差速器(如图4.1)由差速器左
图3.1 普通的对称式圆锥行星齿轮差速器
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，所以本设计采用采用该结构。
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4.2所示：
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