某商用車主減速器基本參數(shù)和承受載荷的計算過程案例分析目錄TOC\o"1-3"\h\u9968某商用車主減速器基本參數(shù)和承受載荷的計算過程案例分析 196581.1主減速比的確定 195031.2主減速器計算載荷的確定 15971.3主減速器主、從動錐齒輪參數(shù)的選擇 3113821.4主減速器錐齒輪幾何尺寸的確定 51.1主減速比的確定主減速比是指主減速器上的齒輪之間的傳動比，它對汽車的動力性能和燃料的經(jīng)濟(jì)性能有較大的影響，本設(shè)計過程中的主傳動比i0應(yīng)該是在汽車發(fā)動機(jī)運行到最大功率時的計算數(shù)值，所以在下式中的vamax是汽車的最高時速，此時主傳動比i0 i0=(0.377~0.472)式中：rr——汽車車輪的滾動半徑，此處選用的輪胎規(guī)格為195R15，所以rnpvamaxigHiLB——輪邊減速器傳動比，此處取1。代入式（2-1）得：i參考同類車型，此處取6.3。1.2主減速器計算載荷的確定（1）按照汽車發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和最低檔傳動比計算從動錐齒輪的轉(zhuǎn)矩Tce Tce=式中：Temax——汽車發(fā)動機(jī)最大輸出轉(zhuǎn)矩，此處取值為240N?mi0i1k0——超載系數(shù)，當(dāng)性能系數(shù)fηTn——汽車的驅(qū)動橋數(shù)目，本文取值為1；代入上式得：T（2）按照汽車驅(qū)動輪的高速打滑轉(zhuǎn)矩來計算從動錐齒輪的轉(zhuǎn)矩Tcs Tcs=式中：G2m2φ——輪胎對路面的附著系數(shù)，此處取值為0.85；ηLBiLB代入公式得：T（3）按照汽車平時每日在道路上行駛的平均轉(zhuǎn)矩計算從動錐齒輪的轉(zhuǎn)矩Tcf Tcf=式中：GafRfHfP代入式（2-4）得：T對于（1）、（2）兩種方法，從動錐齒輪的最大計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)該取較小的那一個，即T（4）計算主動錐齒輪的轉(zhuǎn)矩 Tz=式中：Tc——從動錐齒輪的最大計算轉(zhuǎn)矩，由上文知為5851N?mηG——主減速器錐齒輪副的傳動效率，對雙曲面齒輪傳動來說，當(dāng)主傳動i0>6時，ηG=0.85代入式（2-5）得：T所以主動錐齒輪的轉(zhuǎn)矩為1092N?m。表2-1汽車的爬坡能力系數(shù)表車輛類型爬坡能力系數(shù)小轎車0.08載貨汽車0.05~0.09城市公交車0.05~0.09長途公交車0.06~0.10越野汽車0.09~0.301.3主減速器主、從動錐齒輪參數(shù)的選擇（1）下列因素在選擇齒數(shù)時應(yīng)予以考慮：=1\*GB3①錐齒輪能夠正常工作并準(zhǔn)確傳動，不會發(fā)生損壞現(xiàn)象；=2\*GB3②最小齒數(shù)不小于6，以此來保證齒輪的耐磨性及提高齒輪使用壽命；=3\*GB3③兩個錐齒輪的齒數(shù)應(yīng)相互配合，二者之和最好應(yīng)不小于40；=4\*GB3④齒數(shù)之間應(yīng)避免公約數(shù)以保證磨合均勻；=5\*GB3⑤當(dāng)主傳動比較大時，為保證離地間隙，主動錐齒輪的齒數(shù)z1要盡可能小一些[10]。表2-2汽車主減速器主動錐齒輪齒數(shù)表傳動比Z主動齒輪推薦的最小齒數(shù)z主動齒輪齒數(shù)允許范圍z1.01715-191.51312-163.01110-143.5109-124.098-104.587-95.076-96.065-87.065-78.065-6根據(jù)表2-2，選取z1=7，則z（2）從動錐齒輪的參數(shù)設(shè)計查《齒輪手冊》得： d2=式中：Kd2——直徑系數(shù)，一般取13.0Tc——從動錐齒輪的最大計算轉(zhuǎn)矩，本文計算得5851N?m將數(shù)據(jù)代入上式得：d初選d2則模數(shù)m=d2z2=260d式中：Km——模數(shù)系數(shù)，此處取0.3（3）主、從動錐齒輪齒寬的確定對于本設(shè)計中的輕型商用車而言，b2=0.155d2=0.155×270=41.85mm，一般b（4）偏移距E的確定對于一般的輕型商用車而言，偏移距E不應(yīng)超過大齒輪節(jié)錐距的20%（或取大齒輪節(jié)圓直徑d2的10%~12%），如果偏移距E大于大齒輪節(jié)圓直徑d2的20%時，應(yīng)該檢查是否存在根切現(xiàn)象E=初選E=30mm。（5）螺旋角β的確定汽車主減速錐齒輪的螺旋角一般在β=35°~40°范圍內(nèi),本設(shè)計因為是輕型商用車，所以采用β=35°。 β1=25°+5°式中：β1z1、zd2——從動錐齒輪分度圓直徑，此處取270mm將數(shù)據(jù)代入公式（2-7）得：β將數(shù)據(jù)代入得：sin式中：ε——雙曲面齒輪傳動偏移角的近似值；b2解得ε=11.09°。所以從動錐齒輪的中點螺旋角為：β式中：β1,（6）螺旋方向的確定錐齒輪受到的軸向力方向會隨著螺旋方向的改變而改變。因此在這種工作狀態(tài)下，不能直接讓兩個齒輪互相轉(zhuǎn)動接近而是互相轉(zhuǎn)動分離，所以主、從動錐齒輪的螺旋方向分別選擇為左旋和右旋[10]。圖2-6雙曲面齒輪軸向力圖（7）法向壓力角α的確定本文設(shè)計的是輕型商用車使用的主減速器，所以參考同類車型，選取壓力角α=20°。1.4主減速器錐齒輪幾何尺寸的確定如下圖2-6所示，雙曲面齒輪有五個錐面（節(jié)錐、背錐、面錐、根錐和前錐）和四個錐角（節(jié)錐角、面錐角、根錐角和背錐角）。其中，前錐面是指位于雙曲面齒輪的小端處并且垂直于節(jié)錐的錐面；背錐是指位于雙曲面齒輪的大端處且垂直于節(jié)錐的錐面[12]。圖2-7雙曲面齒輪的錐面和錐角圖主減速器中主、從動錐齒輪的幾何參數(shù)計算如下表2-3所示：表2-3主減速器錐齒輪幾何參數(shù)表序號項目公式結(jié)果1主動錐齒輪齒數(shù)z72從動錐齒輪齒數(shù)z453模數(shù)m6mm4主動錐齒輪齒寬b46.04mm5從動錐齒輪齒寬b41.85mm6主動齒輪分度圓直徑d42mm7從動齒輪分度圓直徑d270mm8徑向間隙C=h?1.038mm9齒工作高h(yuǎn)9.36mm10偏移距E30mm11節(jié)錐距A137.20mm12齒全高h(yuǎn)=10.39mm13主動齒輪中點螺旋角β47.68°14從動齒輪中點螺旋角β36.59°15刀盤名義半徑r114.30mm16主動錐齒輪齒頂高h(yuǎn)8.58mm17從動錐齒輪齒頂高h(yuǎn)0.78mm18主動錐齒輪齒根高h(yuǎn)1.81mm19從動錐齒輪齒根高h(yuǎn)9.61mm20螺旋角β35°21主動錐齒輪的節(jié)錐角γ8.84°22從動錐齒輪的節(jié)錐角γ81.16°23主動錐齒輪齒頂角δ3.66°24從動錐齒輪齒根角δ1.10°25主動齒輪的根錐角γ5.18°26從動齒輪的根錐角γ80.06°27主動齒輪的面錐角γ9.94°28從動齒輪的面錐角γ84.82°上表中齒工作高系數(shù)H1，H表2-4雙曲面齒輪刀盤名義半徑的選擇表大齒輪分度圓直徑d刀盤半徑r75~13544.45100~17057.45110~19063.5130~23076.2135~240 79.375165~28595.25195~345114.3260~455151.4350~610203.2455~800266.7表2-5公交車和載貨汽車等商用車錐齒輪的H1、名稱取值主動齒輪齒數(shù)

z567891011從動齒輪最小齒數(shù)

z34333231302926法向壓力角α20°螺旋角β35