某小型轎車后驅動橋主減速器的設計及校核計算過程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u3866某小型轎車后驅動橋主減速器的設計及校核計算過程案例 1229331.1主減速器的分類及選擇 1160801.1.1主減速器的齒輪類型 1262551.1.2主減速器主、從動錐齒輪的支承方案 1145121.2主減速器基本參數選擇與計算載荷的確定 2141111.2.1主減速器齒輪計算載荷的確定 2108951.2.2齒輪主要參數的選擇 4236761.2.3主減速器齒輪的材料選取及失效分析 7226991.2.4主減速器錐齒輪強度校核 71.1主減速器的分類及選擇我們可以根據參加減速傳動的齒輪副數目分類，一般分為單級式減速器和雙級式減速器。一般民用轎車和中小型貨車都采用單級主減速器[9]，因為我設計的是小型轎車的驅動橋所以在此選擇單級主減速器就可以滿足我的設計要求準則。單級主減速器一般由一對錐齒輪組成。通俗來說就是一個主動錐齒輪和一個從動錐齒輪，主動錐齒輪和傳動軸連接，將發(fā)動機傳過來的的轉矩在經過從動錐齒輪傳遞給驅動橋內各部分。因為我們要降低轉速，所以從動錐齒輪的直徑要比主動錐齒輪的要大，從而達到減速的功能。主減速器的齒輪類型鑒于雙曲面螺旋錐齒輪優(yōu)勢明顯及本設計的相關情況，本設計采用雙曲面螺旋錐齒輪。主減速器主、從動錐齒輪的支承方案要想主減速器能更好更精確的工作就一定要保證主動齒輪與從動齒輪之間的輪齒的嚙合程度要到達要求，只有這樣才能更好更快的完成工作。同樣輪齒的正確嚙合，不單單與齒輪的裝配和主減速器外殼有關還與齒輪的支撐剛度息息相關。（1）主動錐齒輪的支承考慮到本設計的轉矩大小及參考相關車型，本設計采用懸臂式支承形式。（2）從動錐齒輪的支承在安裝圓錐滾子軸承之前需要先對主減速器與軸承之間進行預緊，這樣做是為了避免安裝時候有縫隙，同樣在工作期間這個縫隙的加大對支撐強度的要求。預緊力并不是隨意選區(qū)的，它與配合方式，以及承受的載荷和轉速有關。1.2主減速器基本參數選擇與計算載荷的確定主減速器齒輪計算載荷的確定齒輪副上所受的扭矩對齒輪副的設計的還是影響比較大的，所以在進行齒輪的設計之前需要分析其所受扭矩的影響。若根據發(fā)動機最大轉矩和汽車輪胎打滑時的轉矩推算出來齒輪上所受的扭矩，這兩種方法是比較極端的。但是我們可以根據這兩種情況計算出的最小值來檢驗，齒輪的彎曲強度不能超過齒輪所選材料的應力允許值。前面提到的兩種情況并不能代表齒輪日常工作是的實際載荷，這時根據汽車日常行駛時的平均計算轉矩更具代表性，當按照第三種計算時，所算的的應力應該小于或等于所選材料的疲勞極限強度。?????????????????????????????(1.2)—計算轉矩，Nm；—＝52%G＝0.52×1481×10＝7701.2N；—汽車最大加速度時后軸負荷轉移系數乘用車：＝1.2~1.4,取＝1.2；—輪胎的抓地系數，對于一般家用汽車的輪胎，在良好的水泥地面或石油上可取0.85；（3）汽車日常行駛的平均計算轉矩[9]：???????????????????????(1.3)Tcf—平均計算轉矩，Nm；Ga—14810N；GT—轎車GT為0；—＝0.308m；fr—行走路面上的摩擦系數，家用小型轎車一般取fr=0.010~0.015之間0.015；fh—fj—性能系數，當<16時，當>16時，fj=0；計算有fj代入公式(1.3)，有：Tcf=456.15Nm計算得=450.61Nm齒輪主要參數的選擇（1）主從動齒輪的齒數選擇選擇主、從動錐齒輪齒數時應考慮Z1、Z2之間應避免有公約數,以便在齒輪在使用過程中各齒之間都能互相嚙合,起到自動磨合作用并均勻磨合的效果。為了得到理想的齒面重合度和高的輪齒彎曲強度，主、從動齒輪齒數和應不小于40。根據經驗及[15]，選定我們設計的主、從動齒輪齒數Z1=9、Z2=41。=???????????????????????????????(4.4)（3）其他尺寸參數的確定見下表7.4表1.7齒輪尺寸參數表[15]計算結果(mm)Σ按需要確定,一般10o~170o,最常用90oΣ=9β通常=35o~40o,常用=35°β=3α標準ααdd=mzδRR=148.54?bb=31.78mmdRx,按查表得到x,按查表得到cc=1.222hhhhθθδδdA當時,Z主減速器齒輪的材料選取及失效分析一般的轎車類型的主減速器和差速器齒輪材料多數是采用合金鋼材料，沒有特殊的要求這種材料完全可以滿足日常的情況要求，而且經濟方面也能被大多數人接受，所以本設計半軸的材料選取20CrMnSi。失效分析：齒輪的損壞形式主要有因為彎曲產生的破裂和接觸時間過長的變形。以上零部件的破損斷裂屬于一次性的斷裂失效，原因是因為在制作時滲碳淬火的溫度較高，回火不足，以至產生過熱組織，零件內部出現破裂產生裂紋，大大的增高了零部件的脆性。還有一個原因就是制作前選取的材料的不合適，低濃度滲碳不夠滿足零部件使用時的強度要求，如果關鍵零部件產生很顯而易見的變形，應該采取用40Cr鋼進行氰化處理。主減速器錐齒輪強度校核直接檔：將以上三種情形下計算出來的圓周力結果與國標允許的許用圓周應力進行大小比較，得出以上三種情況計算出來的的圓周力符合本設計各方面的要求，所以可以使用。（2）齒根彎曲強度Jw——所計算齒輪的齒彎應力綜合系數，由[11]知從齒輪綜合計算系數Jw=0.228，主動齒輪綜合計算系數對于從動齒輪：按Tc=min[,]計算有按Tcf對于主動齒輪：上述計算所得的最大彎曲應力沒有超過700Mpa，所以所選用的雙曲面錐齒輪能夠達到設