低速载货汽车后驱动桥的设计
4.1.3 主减速器从动锥齿轮的支承型式及安装方法
图4-4 主减速器从动锥齿轮的支承型式及安置办法
主减速器从动锥齿轮的支承刚度依轴承的型式、支承间的距离和载荷在轴承之间的分布而定。两端支承多采用圆锥锥子轴承,安装时使它们的圆锥滚子大端相向朝内,而小端相背朝外。
为了防止从动齿轮在轴向载荷作用下的偏移,圆锥滚子轴承也应预紧。由于从动锥齿轮轴承是装在差速器壳上,尺寸较大,足以保证刚度。球面圆锥滚子轴承(图4-4(b))具有自动调位的性能,对轴的歪斜的敏感性较小,这在主减速器从动齿轮轴承的尺寸大时极其重要。
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4.1.4 主减速器的型式
图4-5 采用组合式桥壳的单级主减速器
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调整垫片(用于调整轴承的预紧度) 调整垫片(用于调整齿面啮合区位置)
减速型式的选择与汽车的类型及使用条件有关,但它主要取决于由动力性、经济性等整车性能所要求的主减速比 i0 的大小及驱动桥下的离地间隙、驱动桥的数目及布置型式等。
本设计采用组合式桥壳的单级主减速器(图)。单级主减速器具有结构简单、质量小、尺寸紧凑及制造成本低等优点。其主、从动锥齿轮轴承都直接支承在与桥壳铸成一体的主减速器壳上,结构简单、支承刚度大、质量小、造价低。
4.1.5 主减速器的基本参数的选择及计算
主减速比i0,驱动桥的离地间隙和计算载荷,是主减速器设计的原始数据。 A. 主减速比i0的确定
主减速比对主减速器的结构型式、轮廓尺寸、质量大小以及当变速器处于最高档位时汽车的动力性和燃料经济性都有直接影响。i0的选择应在汽车总体设计时和传动系的总传动比
iT一起由整车动力计算来确定。可利用在不同io下的功率平衡图来研究i0对汽车动力性的影
响。通过优化设计,对发动机与传动系参数作最价匹配的方法来选择i0值,可使汽车获得最佳的动力性和燃料经济性。
为了得到足够的功率储备而使最高车速稍有下降,i0按下式计算[3]:
i0?(0.377~0.472)式中:rr—车轮滚动半径,m;
rrnp?amaxigh ?4?1?
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低速载货汽车后驱动桥的设计
igh—变速器最高档传动比; ?amax—汽车最高车速; np—发动机最大转速
i0?(0.377~0.472)rrnp?amaxigh?0.443?0.44?4000?6.67
23.61?4.95 根据所选定的主减速比io值,确定主减速器的减速型式为单级。查表得汽车驱动桥的离地间隙为200mm.
B.主减速齿轮计算载荷的计算
通常是将发动机最大转矩配以传动系最低档传动比时和驱动车轮打滑时这两种情况下作用于主减速器从动齿轮上的转矩(Tje、Tj?)的较下者,作为载货汽车和越野汽车在强度计算中用以验算主减速器从动齿轮最大应力的计算载荷。既:
[3]
Tje?Temax ?iTL?K0??T/n ?4?2?
Tj??式中:Temax—发动机最大转矩,N?m;
iTL—由发动机到所计算的主减速器从动齿轮之间的传动系最低档传动比; ?T—上述传动部分的效率,取?T?0.9;
K0—超载系数,对于一般载货汽车、矿用汽车和越野汽车以及液力传动的各类汽车
取K0?1;
n—该车的驱动桥数目;
G2—汽车满载时一个驱动桥给水平地面的最大负载,N;对后桥来说还要考虑到汽车
加速时的负荷增大量;
?—轮胎对路面的附着系数,对于安装一般轮胎的公路用汽车,取??0.85; rr—车轮的滚动半径,m;
?LB,iLB—分别为由所计算的主减速器从动齿轮到驱动轮之间的传动效率和减速比
(例如轮边减速器等)。
由式(4-2)、式(4-3)求得的计算载荷,是最大转矩而不是正常持续转矩不能用它作为疲劳损坏的依据。对于公路车辆来说,使用条件较非公路车辆稳定,其正常持续转矩是根据所谓平均牵引力来确定的,即主减速器从动齿轮的平均计算转矩Tjm(Nm)为
[4]
G2???rr ?4?3?
?LB?iLBTjm?式中:Ga—汽车装载总重,N;
(Ga?GT)?rr(fR?fH?fP) ?4?4?
iLB??LB?n GT—所牵引的挂车满载总重,N,但仅用于牵引车; fR—道路滚动阻力系数;
fH—汽车正常使用时的平均爬坡能力系数; fP—汽车或汽车列车的性能系数。
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fP?0.195(GA?GT)?1??16?? ?4?5? 100?Temax?
当
0.195?Ga?GT??16时 取fP?0
Temax(Ga?GT)?rr?4000?0??0.015?0.06?0?
(fR?fH?fP)?iLB??LB?n6.67?0.9?1 Tjm? =22?N?m?
C.主减速齿轮基本参数的选择 a.齿数的选择
对于单级主减速器,当i0较大时,则应尽量使主动齿轮的齿数z1取得小些,以得到满意的驱动桥离地间隙。当i0?6时,z1的最小值可取为5,但为了啮合平稳及提高疲劳强度,
z1最好大于5。取z1?6, z2?34[5]。
b.节圆半径的选择
可根据从动锥齿轮的计算转矩(见式4-4、式4-5并取两者中较小的一个为计算依据)按经验公式选出:
d2?Kd2?3Tj ?4?6?
式中 dd—从动锥齿轮的节圆半径,mm; Kd2—直径系数,取Kd2?13~16; Tj—计算转矩,N?m。
d2?Kd2?3Tj?15?322?42mm
c.齿轮端面模数的选择
d2选定后可按式m?d2/z2算出从动齿轮大端端面模数,并用下式校核:
m?Km?3Tj ?4?7?
式中 Km—模数系数。
m?d2/z2?42/34?1.2
m?Km?3Tj?0.4?322?1.2
d.齿面宽的选择
汽车主减速器双曲面齿轮的从动齿轮齿面宽F?mm?为:
F?0.155d2 ?4?8?
F?0.155d2?0.155?42?6.51?mm?
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