驱动桥的设计§4-1主减速器的设计题库.ppt

第4章 驱动桥的设计 §4-1 主减速器的设计 一、概述 （一）功能 降速、增扭、改变转矩传递的方向 对驱动轮进行差速 承受作用于路面和车架之间的纵向力、横向力和垂直力 （二）组成 一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。 （三）驱动桥设计的基本要求 1、主减速比的选定要考虑动力性和燃油经济性 2、差速器一方面要保证驱动轮按要求差速滚动，另一方面要保证扭矩传递平稳、连续 3、当左右驱动轮地面附着力不一致时，应考虑如何充分利用汽车牵引力 4、在保证可靠性的前提下，降低非簧载质量。 二、驱动桥结构方案分析 （一）非断开式驱动桥 结构简单、制造工艺性好、成本低、工作可靠、维修调整容易，广泛应用于各种载货汽车、客车及多数的越野汽车和部分小轿车上。但整个驱动桥均属于簧下质量，对汽车平顺性和降低动载荷不利。 （二）断开式驱动桥 结构较复杂，成本较高，但它大大地增加了离地间隙； 减小了簧下质量，从而改善了行驶平顺性，提高了汽车的平均车速； 减小了汽车在行驶时作用于车轮和车桥上的动载荷，提高了零部件的使用寿命； 由于驱动车轮与地面的接触情况及对各种地形的适应性较好，大大增强了车轮的抗侧滑能力； 与之相配合的独立悬架导向机构设计得合理，可增加汽车的不足转向效应，提高汽车的操纵稳定性。 这种驱动桥在轿车和高通过性的越野汽车上应用相当广泛。 三、主减速器设计 （一）主减速器结构方案分析 1、分类 根据齿轮类型不同分： 螺旋锥齿轮 双曲面齿轮 圆柱齿轮 蜗轮蜗杆 根据减速形式不同分： 单级减速 双击减速：整体式、分开式 双速减速 单双级贯通 单双级减速配轮边减速 2、齿轮方案设计 3、双曲面齿轮传动 优点： 当双曲面齿轮与螺旋锥齿轮尺寸相同时，双曲面齿轮传动有更大的传动比。 当传动比一定，从动齿轮尺寸相同时，双曲面主动齿轮比相应的螺旋锥齿轮有较大的直径，较高的轮齿强度以及较大的主动齿轮轴和轴承刚度。 当传动比一定，主动齿轮尺寸相同时，双曲面从动齿轮直径比相应的螺旋锥齿轮为小，因而有较大的离地间隙。 沿齿长的纵向滑动会使摩擦损失增加，降低传动效率。双曲面齿轮副传动效率约为96％，螺旋锥齿轮副的传动效率约为99％。 齿面间大的压力和摩擦功，可能导致油膜破坏和齿面烧结咬死，即抗胶合能力较低。 双曲面主动齿轮具有较大的轴向力，使其轴承负荷增大。 双曲面齿轮传动必须采用可改善油膜强度和防刮伤添加剂的特种润滑油，螺旋锥齿轮传动用普通润滑油即可。 双曲面主动齿轮的螺旋角较大，则不产生根切的最小齿数可减少，故可选用较少的齿数，有利于增加传动比。 双曲面齿轮传动的主动齿轮较大，加工时所需刀盘刀顶距较大，因而切削刃寿命较长。 双曲面主动齿轮轴布置在从动齿轮中心上方，便于实现多轴驱动桥的贯通，增大传动轴的离地高度。布置在从动齿轮中心下方可降低万向传动轴的高度，有利于降低轿车车身高度，并可减小车身地板中部凸起通道的高度。 缺点： 沿齿长的纵向滑动会使摩擦损失增加，降低传动效率。双曲面齿轮副传动效率约为96％，螺旋锥齿轮副的传动效率约为99％。 齿面间大的压力和摩擦功，可能导致油膜破坏和齿面烧结咬死，即抗胶合能力较低。 双曲面主动齿轮具有较大的轴向力，使其轴承负荷增大。 双曲面齿轮传动必须采用可改善油膜强度和防刮伤添加剂的特种润滑油，螺旋锥齿轮传动用普通润滑油即可 4、减速形式 双级主减速的三种方案 5、单双级减速配轮边减速 （二）主从动锥齿轮的支承方案 1、主动齿轮的支承 2、从动锥齿轮的支承 三、锥齿轮主要参数的选择 （一）主、从动锥齿轮齿数z1和z2 为得到理想的齿面重合度和高齿轮弯曲强度，主从动齿数和不少于40 （二）从动锥齿轮大端分度圆直径D2和端面模数ms 参数 影响 D2 备注 hmin 小 弯曲强度 大 跨置式支撑 大 （三）主、从动锥齿轮齿面宽b1和b2 b取大，影响装配空间 b取小，齿轮耐磨性下降，寿命下降 （四）双曲面齿轮副偏移距E （五）中点螺旋角β 影响因素 （六）螺旋方向 左旋 右旋 （七）法向压力角 四、锥齿轮强度计算 （一）计算载荷 （二）单位齿长圆周力 主减速器锥齿轮的表面耐磨性长用轮齿上的单位齿长圆周力来估算 式中，F为作用在轮齿上的圆周力；b2为从动齿轮的齿面宽。 （三）齿轮强度 五、锥齿轮轴承的载荷计算 （一）锥齿轮齿面上的作用力 锥齿轮在工作过程中，相互啮合的齿面上作用有一法向力。该法向力可分解为沿齿轮切线方向的圆周力、沿齿轮轴线方向的轴向力及垂直于齿轮轴线的径向力。 （一）齿宽中点处的圆周力 齿宽中点处的圆周力F为 F=2T/Dm2 T ——作用在从动轮上的转矩 Dm2——从