主减速器设计范例

目 录

第一章 总体方案设计 .................................................................................................... 1

1.1 车型参数 ............................................................................................................. 1 1.2 概 述 ................................................................................................................. 2 1.3 驱动桥结构型式及选择 ..................................................................................... 2 1.4 主减速器设计 ..................................................................................................... 4

1.4.1 主减速器结构方案分析 .......................................................................... 4 1.4.2 单级主减速器传动形式分析 .................................................................. 4 1.4.3 双曲面齿轮传动与螺旋锥齿轮传动比较选择 ...................................... 5 1.5主减速器主、从动锥齿轮的支承方案 .............................................................. 6

1.5.1主动锥齿轮的支承 ................................................................................... 6 1.5.2 从动锥齿轮的支承选择 .......................................................................... 7

第二章 主减速器设计 .................................................................................................... 9

2.1 锥齿轮计算载荷的确定 ..................................................................................... 9

2.1.1 按日常行驶转矩MGF确定从动锥齿轮计算载荷 ............................... 9 2.1.2 按发动机最大使用转矩来确定从动锥齿轮计算载荷MGe ............... 10 2.1.3按驱动轮打滑转矩确定从动锥齿轮计算载荷MGS ............................. 10 2.2 锥齿轮主要参数的选择 ................................................................................... 11

2.2.1 主从动锥齿轮齿数Z1、Z2的选择 ..................................................... 11 2.2.2 从动锥齿轮大端节圆直径和端面模数的选择 .................................... 11 2.2.3 齿面宽b的选取 .................................................................................... 12 2.2.4 螺旋锥齿轮与双曲面齿轮的螺旋方向 ................................................ 12 2.2.5 螺旋角βm的选择 .................................................................................. 13 2.2.6 齿轮法向压力角的选择 ........................................................................ 13 2.2.7 主减速器齿轮的几何参数 .................................................................. 13 2.3 主减速器螺旋锥齿轮的强度计算 ................................................................... 14

2.3.1 单位齿长上的圆周力 ............................................................................ 15 2.3.2 轮齿的弯曲疲劳强度计算 .................................................................. 16 2.3.3 轮齿接触强度的计算 .......................................................................... 17

结 束 语 .......................................................................................................................... 18 参考文献 .......................................................................................................................... 19

第一章 总体方案设计

1.1 车型参数

［1］

本设计的车型：微型双排座载货汽车

参考车型：山星牌XS1010微型双排座载货汽车 型号：XS1010 牌号：山星 名称：轻型客车

生产厂家：浙江萧山汽车改造厂

本设计车型的主要参数： 外型尺寸（长?宽?高）： 3260×1410×1680 前后轮距：1215/1200mm 总质量：1410kg 整备质量：770kg 装载质量：380kg

满载轴荷分配（前/后）（kg）：675/745 最小离地间隙：165mm 最高车速：100km/h

发动机最大扭矩：52.5/3500（N.m/r/min） 发动机额定转速下功率：25.74kw/5500r/min

变速器速比：1档3.428,2档2.109，3档1.379，4档1.00，倒档3.600 主减速器速比：5.125

轮辋规格：3.50B，轮胎类型与规格：4.50-12-SPR

1

1.2 概 述

驱动桥处于动力传动系的末端，不仅是汽车的动力传递机构，也是行走机构。其基本功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩，并将动力合理地分配给左、右驱动功能。

驱动桥是汽车传动系中的主要总成之一。驱动桥的设计是否合理直接关系到汽车使用性能的好坏。

驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。 主减速器：将低由传动轴传来的转速并增大扭矩。

差速器：在两输出轴间分配转矩并保证两输出轴可能以不同的转速旋转。 半轴：接受并传递转矩到两边驱动车轮。

驱动桥壳：支承汽车整体质量，并承受由车轮传来的由路面不平引起的反力和反力矩，并经悬架传递给支架或车身。

驱动桥设计应当满足如下基本要求：

1. 所选择的主减速比应能保证汽车具有最佳的动力性和燃料经济性。 2. 外形尺寸要小，保证有必要的离地间隙。 3. 齿轮及其它传动件工作平稳，噪声小。 4. 在各种转速和载荷下具有高的传动效率。

5. 在保证足够的强度、刚度条件下，应力求质量小，尤其是簧下质量应尽量小，以改善汽车平顺性。

6. 与悬架导向机构运动协调，对于转向驱动桥，还应与转向机构运动协 调。

7. 结构简单，加工工艺性好，制造容易，拆装，调整方便。

1.3 驱动桥结构型式及选择

驱动桥的结构形式与驱动车轮的悬架形式密切相关。当车轮采用非独立悬架时，驱动桥应为非断开式(或称为整体式)，即驱动桥壳是一根连接左右驱动车轮的刚性空心梁，而主减速器、差速器及车轮传动装置(由左、右半轴组成)都装在它里面。当采用独立悬架时，为保证运动协调，驱动桥应为断开式。这种驱动桥无刚性的整体外壳，主减速器及其壳体装在车架或车身上，两侧驱动车轮则与车架或车身作弹性联系，并可彼此独立地分别相对于车架或车身作上下摆动，车轮传动装置采用万向节传动；当车轮采用独立悬架时，驱动桥应为断开式。现把它们各自的结构特点分析（如：表1-1）：

2

表1-1驱动桥结构型式及选择

形式 断开驱动桥 非断开驱动桥 特点 桥壳分段，彼此之间用 桥壳是一根支承在左、右驱结构特点铰链连接，可作相对运动；动轮上的刚性空心梁，而主减速主减速器、差速器等固定在器、差速器和半轴等传动部件都支架或车身上，两侧驱动轮装在其内；整个驱动桥通过悬架通过独立悬架与支架或车身与支架或车身连接 连接，两轮可彼此独立地相对于支架或车身上下跳动 减低簧下质量从而改善结构简单，制造工艺性好， 优点汽车通过性，提高行使平顺成本低，工作可靠，维修和调整性，平均车速提高。降低车容易 轮和车桥上的动载荷，提高了零部件的使用寿命。与地面接触良好，抗侧滑能力提高，汽车的持纵稳定性更好 结构复杂，成本较高 簧下质量大，对降低动载荷不利，平顺性差，Hmin小，通过性不好 越野车、轿车 各种货车、客车及多数越野车和部分轿车 非断开驱动桥 缺点 应用 选取

3