货车主减速器结构设计

关键词：主减速器；锥齿轮；减速装置；差速器；驱动桥
Abstract
Vehicle drive axle final drive is an important part of the design of domestic and foreign cars through the main gear box structure and characteristics of the analysis and calculations based on the given data, from the engine's maximum power and maximum torque to start, to estimate the main reducer transmission ratio and the type of the selected gear. Design of the final drive gear, check itsstrength and selected active bevel gear reducer, differential axle gears and planetary gears. Through theoretical calculations and the main gear box analysis of the actual work, a medium goods vehicle designed to meet the requirements of the single-stage mainreduction gear.
取 =5.089
2
按发动机最大转矩和最低挡传动比确定从动锥齿轮的计算转矩Tce
(2-4)式3.2
——变矩系数，由于不采用液力变矩器，所以为1；
——变速器一挡传动比，在此取5.06;
——主减速器传动比在此取5.089;
——分动器传动比；由于不采用分动器，所以为1；
——发动机的输出的最大转矩，在此取329 ;
23
大齿轮外缘至小齿轮轴线的距离
X02
34.591
24
大齿轮面锥顶点至小齿轮轴线的距离
Z0
-0.682

大齿轮根锥顶点至小齿轮轴线的距离
Zr
1.840
26
小齿轮面锥角
r01
17°11'4″
27
小齿轮面锥顶点至大齿轮轴线的距离
G0
-3.592
28
小齿轮外缘至大齿轮轴线的距离
BR
151.803
29
小齿轮轮齿前缘至大齿轮轴线的距离
小齿轮齿面宽b1=1.1 48.05=52.8mm。
2
对于总质量较大的商用车E≤(0.10--0.12)D2,取E=0.1d2=31mm且取E≤20%A2,E=31mm
2
主动齿轮中点处的螺旋角可按下式初选:
= + + (2-10)
算得 =45.30，选用45度。
(2-11)
得 =9.97º
=35.03º初选35º
整备质量:3650kg
变速器传动比:5.06 4.016 3.09 1.71 1 4.8
额定载质量:4830kg
轮胎型号: 8.25-16
前后轴负荷: 1900kg/1750kg 3060kg/5420kg
离地间隙:300mm
前后悬架长度:1100mm/1200mm
三、设计要求
（1）总装图1张
（2）零件图2张
主动锥齿轮的计算转矩为
(2-7)
式中，io为主减速比；ηg为主、从动锥齿轮间的转动效率，对于双曲面齿轮副，当i0≥6时，取85%，当i0≤6时，取90%。这里结合已有数据，取90%。
算得：
当Tc=min[Tce,Tcs]=8134.6时， =1776N•m
当Tc= 时， =555N·m
2
主减速器锥齿轮的主要参数有主、从动锥齿轮齿数 和 、从动锥齿轮大端分度圆直径D2和端面模数ms、主、从动锥齿轮齿面宽b1和b2、双曲面齿轮副的偏移距E、中点螺旋角β、法向压力角α等。
F——作用在轮齿上圆周力。
——从动齿轮的齿面宽，在此取52.8mm。
按发动机 最大转矩计算时
(2-13)
D1为主动齿轮分度圆直径，D1的值不容易直接确定，但 = =60.651mm，计算时将D1′代入计算，D1′由于为最小值，如D1′满足设计要求，则D1必定满足要求。
当货车挂一档时，
*10 =1097.9N/mm
d2
310
6
刀盘名义半径
rd
152.4
7
小齿轮节锥角
r1
12°52'21″
8
小齿轮中点螺旋角
β1
45°
9
大齿轮中点螺旋角
β
31°45'54″
10
大齿轮节锥角
r2
76°47'18″
11
大齿轮节锥角顶点到小齿轮节锥轴线的距离
Z
-0.02
12
大齿轮节锥距
A0
159.34
13
大齿轮齿顶角
θ2
0.904°
14
B1
101.584
30
小齿轮的外圆直径
d01
91.671
31
小齿轮根锥顶点至大齿轮轴线的距离
GR
3.767
32
小齿轮根锥角
rR1
11°59'23″
33
最小齿侧间隙允许值
Bmin
0.200
34
最大齿侧间隙允许值
Bmax
0.270
2
2
主减速器齿轮的表面耐磨性，常常用单位齿长圆周力来估算，即
N／mm(2-12)
=（13.0～15.3） =（261.45～321.78） ；
初选D2=310 ，则齿轮端面模数ms=D2/z2=310/46=6.739
同时ms还应满足 (2-9)
为模数系数，取0.3～0.4.
6.739,<8.045,故满足设计要求。
2
对于从动锥 齿轮齿面宽b2，推荐不大于其节锥距A2的0.3倍，即 ，而且 应满足 ，一般也推荐b2=0.155D2=0.155*310=48mm
取1.2
——轮胎对路面的附着系数，在此取 =0.85；
——分别为所计算的主减速器从动锥齿轮到驱动车轮之间的传动效率和传动比，均取1.
算得：
Tcs=22050N·m
按汽车日常行驶平均转矩确定从动锥齿轮的计算转矩
(2-6)
Ft——日常行驶时的牵引力。取6246N
算得：
=2542N·m
由式3.2和式3.3求得的计算转矩，是作用到从动锥齿轮上的最大转矩，不同于用式3.4求得的日常行驶平均转矩。当计算锥齿轮最大应力时，计算转矩Tc应取前面两种的较小值；当计算锥齿轮疲劳寿命时，TC取Tcf。
减速器是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将发动机机的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。在目前用于传递动力与运动的机构中，减速器的应用范围相当广泛。几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹，从交通工具的船舶、汽车、机车，建筑用的重型机具，机械工业所用的加工机具及自动化生产设备，到日常生活中常见的家电，钟表等等.其应用从大动力的传输工作，到小负荷，精确的角度传输都可以见到减速器的应用，且在工业应用上，减速器具有减速及增加转矩功能。因此广泛应用在速度与扭矩的转换设备
其平均螺旋角为 （ ）=40º
2
通常来说，汽车主减速器小锥齿轮一般为左旋，而大齿轮为右旋。
2
载货汽车一般选用22.5°的压力角，所以在这里初选22.5°。
2.5.8
表3-1双曲面齿轮主要参数
序号
项目
名称
数值
1
小齿轮齿数
Z1
9
2
大齿轮齿数
Z2
46
3
大齿轮齿面宽
F
48
4
小齿轮轴线偏移距
E
31
5
大齿轮分度圆直径
Keywords: final drive; bevel gear; deceleration devices; differential; drive axle
1
全世界范围内的汽车数量越来越多，汽车工业的发展水平成为了衡量一个国家整体工业水平和综合经济实力的标志之一，充分显示出其巨大的经济效益和社会效益。随着科学技术的不断进步,和高尖端技术在各个方面更为广泛的应用,机械系统和机械产品对于传动装置尤其是减速器等减速装置的要求也在不断的提升,那些能在小空间小体积下提供大传动比、高输出扭矩、低输出转速的减速器将成为未来减速装置的主流
2
因设计的车辆为商用车，所以原则上z1≥6又因主传动比为5.089
z1=6，z2=6*5.089=30.534
z1=7，z2=7*5.089=35.623
z1=8，z2=8*5.089=40.712
z1=9，z2=9*5.089=45.901
……
分析以上数据，当z1=9时，取得z2=45.901，取46，z1不是很大，且9与46没有公约数经过验证负荷要求。因此初选z1=9，z2=46。
工程技术大学
课 程 设 计
题 目：中型货车主减速器结构设计
班 级：汽车
学 号：
姓 名：
指导教师：
完成日期：2011.12.25
一、设计题目
中型货车主减速器结构设计
二、设计参数
驱动形式:4*2后驱
最高车速:98km/h
轴距: 4700mm
最大爬坡度:30%
轮距: 1900mm/1900mm
汽车长宽高: 7000mm/2000mm/2300mm
当货车挂直接档时，