毕业设计论文检查前确定

1、广西科技大学毕业设计说明书课题名称 汽车主减速器、差速器设计 系 别 汽车与交通学院 专 业 车 辆 工 程 班 级 车 辆112班 学 号 201100205048 姓 名 温 文 法 指导教师 黄 雄 健 2015年 5 月 19 日广西科技大学2015届毕业设计说明书摘 要本次设计是对目前市场上的轻型货车的主减速器进行一次较为深入的探讨，通过查阅资料、实地实习以及结合自身大学四年所学的专业知识，对汽车主减速器进行设计与计算，将最终完成的设计方案与目前市场上所生产的轻型货车主减速器横向对比、分析，从中寻找目前市场上的主减速的优点与不足。也借此积累自身对国内行业的主减速器的设计经验以及在设计

2、弥补自己在专业知识上的不足。 设计过程中研究分析了汽车驱动桥、主减速器和差速器的选型方案，通过对比分析得出的选型方案分别为：断开式驱动桥单级主减速器普通行星式锥齿轮差速器。根据相关参考资料对主减速器和差速器进行设计计算以及对设计过程中得出结果进行验算校核，确定最终所有的设计参数均在设计要求范围内。这次设计的图纸均采用了目前市场工业常用的设计软件进行绘图，还使用了C语言程序设计对设计中部分参数计算进行了优化计算。 这次设计选用的材料加工工艺性能好，抗压强度高，可以满足设计中的各项性能指标，其他构件也都基本上采用国家规定的标准件，力求在零件的选用可以达到行业生产的标准。关键词：驱动桥 主减速器 差

3、速器 ABSTRACTThis design is for light trucks currently on the market to conduct a more in-depth primary reducer discussion, through access to information, combined with their field of expertise and specialized knowledge learned university four years, for automobile design and calculation of main reduc

4、er, the final completion of the design and production on the market for light truck owners reducer horizontal comparison, analysis and find the main advantage of the current market slowdown and insufficient. Also took on the domestic industry, building their own final drive design experience and mak

5、e up for their deficiencies in the design of the expertise.The design process research and analysis of the driving axle, the main reduction gear and differential selection program, through comparative analysis of results of the selection program are as follows: Disconnect drive axle, single-stage ma

6、in gear, bevel planetary common gear differential. According to the relevant reference materials for primary reducer and differential design calculations as well as the outcome of the design process were checking checking to determine the final design parameters are all in the range of design requir

7、ements. The design drawings are used in the current market industry commonly used design software for drawing, also use the C language programming part of the design parameters of the optimization calculation.Well the design selection of materials processing performance, high compressive strength, t

8、o meet design performance indicators, other components are also essentially the standard prescribed by the state, and strive to achieve universal and standardized parts.KEY WORDS: drive axle, the main reduction gear, differential43目录摘 要I第1章 绪论11.1毕业设计选题的目的和意义11.2 驱动桥的设计要求与功用11.3 汽车驱动桥多种结构型式的分析及最终的选择

9、21.4本次设计中选取车型设计中需要用到的参数3第二章 汽车主减速器参数设计及计算52.1 主减速器在汽车中的主要功用52.1.1 选取、比较各种主减速器的结构52.1.2比较分析确定主减速器传动齿轮的支承方式62.1.3确定双曲面从动锥齿轮的安装方式72.1.4主减速器上轴承的紧固方案分析82.1.5锥齿轮啮合的调整82.1.6 双曲面齿轮的轮齿润滑92.1.7齿轮的失效形式92.2 确定锥齿轮主减速比102.3关于主减速器传动齿轮载荷的计算102.3.1选取汽车发动机最高转力矩与最小挡的传动比来求从动锥齿轮的算术转矩102.3.2 根据汽车驱动轮打滑的转矩来求从动锥齿轮运算转矩1

10、12.3.3 根据车辆正常使用的转矩来求取从动锥齿轮运算转矩122.3.4主动锥齿轮的运算转矩122.4双曲面锥齿轮的参数数值的选取与确定132.4.1对主、从动双曲面锥齿轮的齿数、进行初步预选132.4.2 确定双曲面从动锥齿轮的大端分度圆直径与其端面的模数142.4.3主、从齿轮齿面宽、的计算152.4.4双曲面齿轮副的偏移距E152.4.5螺旋角的选择152.4.6螺旋方向162.4.7法向压力角162.5双曲面锥齿轮各项具体的参数的计算172.6运算主减速器锥齿轮的强度222.6.1计算锥齿轮单位齿长转向力222.6.2轮齿弯曲强度计算242.6.3齿轮接触强度计算252.6.4 强度

11、计算后齿轮尺寸的调整262.7选取锥齿轮材料27第3章 差速器设计283.1 差速器功用的阐述283.2差速器齿轮的基本参数选择293.2.1行星齿轮数目n的选择293.2.2行星齿轮球面半径的确定293.2.3 初选行星齿轮、半轴齿轮的轮齿参数303.2.4计算参数节锥角的大小及其分度圆的直径303.2.5 压力角303.2.6计算行星轴的直径以及支撑尺寸L303.3差速器强度计算313.4锥齿轮的几何参数32第4章 轴设计及校核344.1轴的分类和功用344.2选择轴的制造材料344.2.1 轴的初选与校验计算344.2.2分析确定各轴段的直径354.2.3确定轴上零件的轴向定位以及其长度

12、354.2.5作其弯扭合成图，并找出其危险截面36第6章 键的设计和校核39毕业设计总结40致谢42第1章 绪论1.1毕业设计选题的目的和意义由于社会文明的高度发展，汽车产品渐渐成为了人们出门办事的主要必需用品，汽车性能的好坏，就变的尤为重要，一辆性能优越的汽车，能无形中给驾驶者带来愉悦的驾驶体验，而主减速器又是汽车中不可或缺的重要组成部分，所以市场对主减速器各种设计参数的要求越发严格。目前，虽然国内的减速器行业初具规模，已经能生产各种规格和型号的减速器了，但技术依然跟国外有着相当大的差距。在信息技术时代的今天，国内减速器行业的发展依然困难重重，唯有创新，才能加快发展步伐，才能将国内的技术水平

13、提升到一定的高度。因此，对汽车各种主减速器的研发，对整个汽车工业的持续发展有着极大的意义。 本次设计是对目前市场上的轻型货车的主减速器进行一次较为深入的探讨，通过查阅资料、实地实习以及结合自身大学四年所学的专业知识，对汽车主减速器进行设计与计算，将最终完成的设计方案与目前市场上所生产的轻型货车主减速器横向对比、分析，从中寻找目前市场上的主减速的优点与不足。也借此积累自身对国内行业的主减速器的设计经验以及在设计弥补自己在专业知识上的不足。1.2 驱动桥的设计要求与功用汽车传动桥是安置在车辆传动系统中的尾部的，其包括住减速器、差速器、半轴以及驱动桥壳等四大主要部分1。其功用是：把车辆动力传递系统装

14、置供给过来的发动机转力矩由车辆的主减速器、差速器、半轴等再供给给汽车的传动车轮，以达到降低发动机转速、增大输出的转矩的目的；用汽车上的主减速器圆锥锥齿轮副去调整变速器输出的转矩的传动方向；用汽车上特定的差速器来调整汽车左右两边车轮的差速问题，确保汽车转弯时内、外侧车轮能以不同转动速率进行转向1。汽车动力传动系统中的离不开能传递动力，改变传动方向的驱动桥，车辆驱动桥的参数设计必须按其所配套的汽车的相关参数要求来进行，一个优秀的驱动桥设计可以给汽车驾驶者带来良好的驾驶体验。其参数设计应该满足以下7点基本标准要求2：1.设计过程中所采用的主减速器速比要保证汽车在特定情况下要有最优的机械动力性以及燃油

15、经济性。 2.汽车驱动桥外部尺寸设计要不能过大，以免导致汽车无法拥有的足够离地间隙，无法达到汽车通过性的设计要求。 3.驱动桥中的齿轮和其它需要传动的零部件设计要求工作可靠平稳，产生的噪声也要小。4.要求车辆在各种工况下都具有极佳的传动性能，减少动力的损失。5.要求驱动桥在各种工况下具有良好的强度、刚度条件，尽量降低驱动桥的整体质量，特别是簧下的质量，帮助汽车减少颠簸路面所带来的冲击载荷，改良行驶过程中的平顺性。6.车辆驱动桥要和悬架中的导向机构运动相互配合，特别是转向驱动桥，还要求与转向机构部件传动相一致。7.驱动桥的设计结构要求简单，加工制造简易，符合设计学中工艺标砖，拆装和调试方便。1.

16、3 汽车驱动桥多种结构型式的分析及最终的选择若驱动桥选取非独立悬架系统作为支承，那么其驱动桥就应该选用非断开式；如果其选用独立悬架作为支撑时，为保证汽车左右两侧车轮运动协调，其应选择断开式；它是没有直接相连两侧车轮的刚性一体式外壳，左右车轮和车架或车身采用弹性连接的方式，并将主减速器以及壳体安置在其上，可作单独摆动而不影响对方 2，现把它们各自的结构特点分析（如：表1-1）：表1-1汽车驱动车桥结构方案分析以及最终选择形 式断开式（两半轴式）驱动桥非断开式（也称整体式）驱动桥特点结构特点整个驱动桥由悬架系统与支架或车身相连接在一起。其桥壳分成两半，二者采用铰链相连，可以做相对独立的变动；其上的

17、结构体都安装固定在壳体支架或者汽车形体上的，两侧的驱动车轮由独立的悬架系统和驱动桥支架或者车身相连接，两轮可独立于彼此而相对于支架或车身上下跳动其桥壳是一根支支撑在左、右传动车轮上的刚性中空的横梁，其上的结构体传动构件都安置在其壳体内2； 优点为了提高车辆的道路行驶能力，提升日常行驶车速，可以缩减其黄下重量；减少汽车所受到的动载荷，有利于延长了汽车零部件的整体使用寿命抗侧滑能力提高，汽车的操纵稳定性更好。其构造简便易懂，加工性能良好，制造费用低，运行安全可靠，维护和调试简易缺点结构工艺复杂，加工成本较高汽车簧下质量过大，不能有效降低汽车行驶中的动载荷，行驶的平顺性能较差，小，达不到良好的通过性

18、。应用越野车、轻型轿车各种载货货车、中小型客车及大量越野车和少数轿车选 取断开式驱动桥1.4本次设计中选取车型设计中需要用到的参数 最大功率/转速：56.7kw/38004000 r/min 最大扭矩：175N.m/22002500 r/min 最高车速：90km/h4档变速器中各档的变速比   一档 6.09  二档 3.09  三档 1.71   四档 1.00倒档 4.95轮胎规格：6.50-16   驱动形式：后轮驱动

19、（4x2） 整车尺寸： 4750X1900X2130mm装载质量：2280kg 汽车总质重：4280kg 整车整备质量：2000kg最小离地间隙：200mm前后轮距：1728/1697mm轴距：2800mm轴荷分配：满载：前后轴荷：1498/2782空载：前后轴荷：1100/900第二章 主减速器参数设计及计算2.1 主减速器在汽车中的主要功用主减速器在汽车中的主要作用是：将输入的转矩增大并相应降低转速，以及当发动机纵置时还具有改变转矩旋转的方向的作用1。2.1.1 选取、比较各种主减速器的结构1）主减速器传动机构的分析汽车用途不同，行驶的环境不同，车辆

20、使用的主减速器也有所不同。根据主减速组成的齿轮副数量的多少：分为单级和双级两种不同传动方式的主减速器。在主传动比的轿车或总重量不大的商品车上，常使用单级的主减速器，其构造简易、总体重量不大、设计尺寸安置紧密、加工制作费用低等；传动比为的大中型汽车上，常使用两级齿轮减速的双级主减速器，其相比于其他类型的减速器，在同等传动比的条件下，可以得到的更小的离地间隙，但其尺寸、质量均较大，结构复杂，制造成本也显著增加，因此主要用在总质量较大的商用车上2。本次设计的车型是轻型货车，其质量比较小，主减速比远小于7，所以此次设计选用单级主减速器方案。单级主减速器按结构差异划分为如下四种：弧形锥啮轮、双曲面齿轮、

21、圆柱齿轮以及蜗轮蜗杆。它们的传动形式如图（2-1）：1）双曲面齿轮传动其特征是两传动齿轮轴线彼此垂直但又不出现交点的且主动轮与从动轮之间轴线存在一个偏距E，此偏距使得主动轮的的螺旋角度>其从动轮，他们二者的角度差叫做偏距角。2）螺旋锥齿轮传动其特征是两传动齿轮轴线垂直交汇于一处，因其有齿面重合且啮合的轮齿不少于2对，所以其可以承载比较大的载荷；其轮齿啮合是由一边平稳而没有空隙的转向另一边，所以拥有传动稳定，噪声污染小，机械相对振动不大的优势。但其对啮合精度要求较高，若保证不了气精度就极容易加剧其磨损破坏程度以及转动过程产生的噪音增大等。3）蜗杆蜗轮传动与其他的传动方式相比：在同样的设计参

22、数要求时，其可以获得更小的外形尺寸和重量以及更大的传动比系数，其传动稳定性好，没有噪音且方便车辆的整体设计布置；其构造简易，很便于后期维护进行拆装与调试。不足之处是制作的材料过于昂贵，制造费用过高且传动效率相对较低。通过以上的一些参数对比，有如下结论： 在设计中锥齿轮尺寸参数相同时，选择双曲面齿轮可以获得大的传动比。 如果传动比确定时，而且从动齿轮尺寸参数也相同时，双曲面主动齿轮比相应的弧形锥齿轮可以获得更大的直径，更高的轮齿强度系数和更大的主动齿轮轴和轴承的计算刚度系数。  当传动比一定时，主动齿轮尺寸相同时，双曲面齿轮分度圆直径比同样的的弧形锥齿轮要

23、小得多，因此可以获得更大的离地空间。 双曲面齿轮副在运动时会产生沿齿高方向的侧向滑动，同时伴随沿齿长方向的纵向滑动会改动轮齿的磨合轨迹，使齿轮副获得较好的转动平稳性。 双曲面齿轮副中的偏移距E使得>，这使得参与啮合的齿数增多了，轮齿重合度也增大了，同时加强齿轮传动的平稳性，将锥齿轮的弯曲强度提升了约百分之三十左右。 参与传动的锥齿轮的主动齿轮直径D和螺旋角度很大，导致啮合的齿轮系数小，双曲面的曲率半径R大于弧形锥啮轮，使齿轮副之间的齿面的接触增加。 选取齿数较小的双曲面啮轮，有助于加大传动比系数；加大主动齿轮的螺旋角，可降低齿轮设计会发生根切的最小

24、轮齿参数。综上所述，故此次设计选择双曲面传动方案2.1.2比较分析确定主减速器传动齿轮的支承方式目前车辆市场把主减速器的主动齿轮支承方式主要为划分悬臂式支承和跨置式支承2种，具体结构形式如图（2-2）所述。悬臂式支承指的是把传动锥齿轮安置在轴承外端的布置方案，其比较结构简单，加工成本较低，所需的安装空间小，但悬臂式的支承刚度要跨置式支承差，一般常用在需要传递较小转矩的车辆主减速器中。跨置式支承指的是将传动的锥齿轮布置在两个轴承之间的轴上，在两端轴承共同支承下可极大地提升齿轮轴的支承刚度，又能降低轴承负荷，改良锥齿轮的啮合环境，所以齿轮的轴承承受载荷能力远大于悬臂式支承；跨置式支承因需要在壳体上

25、开辟能支承导向轴承的特定轴座，增加整个主减速器壳体结构设计难度，使得制造成本提高；跨置式支承中主、从锥齿轮之间可用的空间有限，不利于主动锥齿轮导向轴承尺寸的设计，后期维护拆装难度更大。由于本次设计的是轻型货车，所要传动的转矩不是很大，故此次主动锥齿轮传动的支承方式选用悬臂式支承。2.1.3分析从动锥齿轮的安置方案轴承的类型、两轴承的安装距离远近以及在轴承之间负荷分布情况都能影响从动锥齿轮的承受载荷的刚度，选用圆锥滚子轴承作为支承，将轴承滚子的大端向内进行安装，缩短了尺寸c+d的距离，这样可以提升从动锥齿轮轴的支承刚度，设置加强肋帮助轴承增加从动锥齿轮支承稳定性，以保证其背面的差速器外壳上有够多

26、的空余空间，因此c+d要大于从动齿轮大端处节圆直径的百分之七十。把尺寸c设值成不小于尺寸d,可以让载荷均衡的分散在两个轴承之间。防止从动齿轮在存在轴向推力的情况下使从动锥齿轮发生轴向移动，主减速器拥有较大传动比与较大的径向尺寸的从动齿轮，要在该从动齿轮上外边背后增加辅助支承。要求确保从动齿轮背面和辅助支承中的空余，在偏移量接近最大极限时，可以限制从动锥齿轮轴向的再次移动。结合以往的经验设计和实际设计，要求其支撑面和从动齿轮的背面之间装配空间小于0.25mm。图1-3c 主、从动锥齿轮的许用偏移量图1-3a-b从动锥齿轮辅助支承 2.1.4主减速器上轴承的紧固方案分析加大轴设计的支承刚度，以降低

27、在工作进行中齿轮轴因受轴向力而发生的轴向移动距离，可以确保锥齿轮正常的啮合运动。在安装主减速器的时候，选用适当的装配预紧力来紧固圆锥滚子轴承，预紧力过大会导致齿轮传动效率降低，会加快齿轮副的磨损。工程应用上应该根据实验的实际情况选取合适的预紧力，其值常选用13。可以调整轴承上的垫片厚度的宽窄来改变主动锥齿轮上滚子轴承的预紧力，调节叉形凸缘即可，若检查发现预紧力太大了，可缩减调整垫片的整体厚度，反之增加垫片的总厚度；可以改变轴承上外侧的紧固螺母或者主减速器外壳和轴承端盖间的调整垫片松紧来改变支承在差速器外壳上的滚子轴承预紧力2.1.5锥齿轮啮合的调整 在调好圆锥滚珠轴承的预紧力后，我们还需要调节

28、锥齿轮得啮合度，其中含轮齿面上的啮合轨迹和轮齿之间的齿侧间隙的调节。1）要对齿面上的啮合轨迹进行调节，需在主动锥齿轮的齿面上涂上颜色鲜艳的颜料，再用力推动主动锥齿轮进行转动，这样就会在锥齿轮的轮齿的工作齿面上印出鲜艳的轨迹。 如果锥齿轮的顺时针转动或逆时针转动工作齿面上的轨迹落在齿高的中部偏向于小端处，且占齿面总宽度超过60%，那么此时其啮合就是准确的，改变主减速器壳体和主动锥齿轮的轴承座中的调正垫片厚度的宽窄就得到锥齿轮的正确啮合印迹位置。2）转动差速器外壳体上的滚子轴承外厕的调试螺母，就可以调试齿侧间隙的大小，进而移动了从动齿轮的安置点。轮齿齿侧间隙一般在0.150.40mm范围内，这样可

29、以确保调整好的差速器里的滚子轴承的预紧力不会发生改变，一边转进去的螺母圈数应该与另一边转出去的要同样。如果间隙的大小超过了许可值，就要将从动锥齿轮往接近主动锥齿轮的方向移动，相反就是往反方向移动2.1.6 双曲面齿轮的轮齿润滑 双曲面轮齿面使用带有防刮效果的润滑油进行防护，可以减少其工作时因的滑动而导致油膜破坏所带来不良后果，有助于提升齿轮副的传动效率；因其部件主要润滑方式是采用是飞溅进行；只有在壳体内制作出进出油管道，才可以使轴上的轴承得到足够的润滑，才能保证其安全稳定地工作。在轮齿工作时，快速的溅起底部的油，使其进入油管道对轴承进行润滑，最后流回盛油的壳底位置；为便于加注润滑油，

30、要把油孔设置在方便操作的位置，而放油口设置在壳体最低点；为避免机器运转时，壳体内温度太热致使润滑油透出壳体，需在壳体上设置一个可以透气的通孔，这样可以保证壳体的气压不过变化过大。2.1.7齿轮的失效形式齿轮在机械运转中，是属于传动动力的零部件，其工作环境恶劣，常受动载荷作用力的影响，所以其就会容易出现轮齿失效；其轮齿失效的方式一般为：轮齿折断；工作轮齿面磨损破坏；胶合、点蚀以及塑性变形等。1）轮齿失效是因齿轮工作中，其受载后齿根处的弯曲应力过大，使齿根处引起应力集中或产生疲劳裂纹，而致使齿轮轮齿出发生断裂，无法正常工作的情况；失效原因有而：机械使用方式不当，导致工作载荷突然超过了轮齿能承受的范

31、围，在这样的情况下常常易产生轮齿因过载而发生断裂失效；长期频繁的使用，加剧了轮齿部位的磨损程度，导致轮齿变得过薄，产生名义上的载荷失效。针对这种轮齿失效的现象，日常加工中长采用正变位齿轮加工工艺、增大其支撑零部件的刚度调、调质工艺热处理等方法加强轮齿的工作能力。2）齿面点蚀是由于齿轮运转工作中长期受到齿面摩擦力和循环接触力以及润滑剂的频繁作用，导致轮齿的表面上极容易出现细小的裂纹，这些裂纹会拓展成为小块而从轮齿上脱落，在轮齿上变大。造成齿面出现疲劳损坏。润滑剂的粘度过大，齿轮副间相对滑动速度过低，轮齿受力变大，就会在轮齿节线附近出现点蚀；选用性能优良的制造材料以及有效加工工艺可以有效提升齿轮的

32、轮齿抵抗齿面磨损的的能力。3）塑性变形是由于制作轮齿过软且作用在其上的冲击载荷过大，而导致软齿面部位出现形状破坏的的状态。选用粘度性能优良或者有极压效果添加剂的润滑产品，可以改善轮齿因变形而失效的现象。4）由于轮齿工作面中没有生成有润滑效果的薄膜，让工作中的轮齿面直接接合在一起，伴随其产生相对滑动，发生齿面撕扯而出现的破坏称为齿面胶合。其破坏容易导致齿轮传动效率变低，零部件间产生振动与噪声污染等。可以通过提升轮齿表面硬度、加大其表面的制造精度等有效方式提升轮齿表面抵抗胶合破坏的能力。2.2 确定锥齿轮主减速比 式中： 2.3关于主减速器传动齿轮载荷的计算本次计算主要选择“格里森”制传动锥齿轮载

33、荷计算的3种计算方案。2.3.1选取汽车发动机最高转力矩与最小挡的传动比来求从动锥齿轮的算术转矩式中： 将上述选取参数数据一一放进计算公式（2-2），计算结果如下： 2.3.2 根据汽车驱动轮打滑的转矩来求从动锥齿轮运算转矩 式中： 将上述选取参数数据一一放进计算公式（2-3），计算结果如下： 2.3.3 根据车辆正常使用的转矩来求取从动锥齿轮运算转矩 式中： 根据以上各个参数的数据，代入公式（2-3），计算如下： 2.3.4主动锥齿轮的运算转矩如果是求取主动锥齿轮的最大应力，那么计算转矩选取如果是求取主动锥齿轮的疲劳强度，取汽车平均转矩所确定的从动锥齿轮运算转矩。 式中： 求疲劳强度时， ，

34、主动锥齿轮的计算转矩 ；求最大应力时， ，则主动锥齿轮计算转矩 ；2.4双曲面锥齿轮的参数数值的选取与确定双曲面锥齿轮重要的计算参数有主动锥齿轮的齿数及其大端节圆直径参数、还有从动锥齿轮的齿数及其轮大端节直径参数、端面模数、主动锥齿轮齿面宽、从动锥齿轮齿面宽、齿轮副之间的偏移距E、中点螺旋角、法向压力角等。使主、从锥齿轮的齿数之间不能有公约数，根据相关要求知：为了让齿轮之间啮合平稳，货车的主动锥齿轮齿数要求不少于6，当主减速比较小时，其齿数要在7以上。表2-1 载货车辆常用的主减速器主动锥齿轮齿数选择参照表3传动比（）常用主动锥齿轮最小齿数主动锥齿轮的允许范围1.501.751412161.7

35、52.001311152.002.501110132.503.00109113.003.50109113.504.00109114.004.5098104.505.008795.006.007686.007.506577.5010.005562.4.1对主、从动双曲面锥齿轮的齿数、进行初步预选根据表2-1的参数选择要求，初选Z1=7,即Z2 =7×5.68=39.76,取Z2 =40。2.4.2 确定双曲面从动锥齿轮的大端分度圆直径与其端面的模数就单级主减速器而言，过大的容易增加驱动桥壳高度尺寸与其离地间隙的设计难度，过小的 又也会增加主动锥齿轮前支承座的装配位置和差速器的安装设计难

36、度。可依据前人的经验公式对D2进行初选，即 式中： 取270 mm根据计算其大端端面模数。 270/40=6.75mm 计算好的代入式（2-8）进行校核计算： 式中： 经（2-8）校核计算可知其大端端面模数的值符合设计要求。综上所述，最终选择其锥齿轮的端面模数7mm。所以，主动锥齿轮的大端分度圆直径49mm。 2.4.3主、从齿轮齿面宽、的计算 锥齿轮齿面过大过小都会给齿轮设计和使用带来不好的影响，只有合适的的齿面宽才能保证的锥齿轮的正常使用。从动锥齿轮齿宽面一般选小于或等于其节锥距的0.3陪左右，还要求从动锥齿轮齿面宽不能大于其端面模数的10倍，常取。即0.300A,且10。 式中：

37、60; 0.155270=41.85 mm  在这里，取42mm2.4.4双曲面齿轮副的偏移距E选择E值时应考虑到：合适的E值可以减少齿轮工作时齿面的磨损与擦伤，也能充分显示双曲面的齿轮的的优势。一般对于中、大型货车。为了确保齿轮不会发生根切，我们需要限制主传动的最大值，以控制E不会过大。  （0.100.12）270=(27.0032.40)mm；取E=30mm。 2.4.5螺旋角的选择 依据“格里森”制常用公式（2-10）进行初选主动锥齿轮的螺旋角：   式中： 使用式（2-11）来计算从动锥齿轮的参数螺旋角: 式中： 所以 最终

38、计算其平均螺旋角为: 4.6螺旋方向 根据锥齿轮中心线上半部分的齿形的左右倾斜方向来判断齿轮的旋向，向左倾斜则为左旋，向右倾斜为右旋。齿轮旋向和其的旋转方向会影响其所受到的轴向力方向，主从动锥齿轮的齿轮旋向是相反方向的。如果想要挂前进挡，就应该让主动齿轮轴向力往远离的锥顶的方向移动，使得主从动锥齿轮有要分离的趋向，就可以确保轮齿不会被卡死而导致损坏。 2.4.7法向压力角选用较大的法向压力角有助于增强轮齿的工作强度，降低齿轮不会产生根切的最低轮齿的数目。小尺寸的齿轮压力角过大会是使得端面重合度下降。主动锥齿轮轮齿两侧的压力角大小是有差异的；然而从动锥齿轮两侧却是相等的。采用

39、较小的压力角，可以增加齿轮运转的平稳性，也可以降低噪声污染，所以此次货车的平均压力角选22°30。2.5双曲面锥齿轮各项具体的参数的计算 表2-2中的（65）和（7）两项的差值不能大于其的1。否则需要重新试算。 表2-2  “格里森”制圆双曲面齿轮的几何参数运算列表序号计算公式数值注释(1) 7(2) 40(3)0.175(4)42(5)30(6)270(7)152.4(8)47°(9)1.072(10)0.210(11)0.979(12)114.441(13)0.257(14)0.967(15)1.243(16)20.027(17)

40、24.894(18)1.30(19)569.851(20)0.053(21)1.001(22)0.053(23)3.038°(24)0.251(25)0.259(26)0.205(27)0.980(28)0.256(29)0.967(30)0.276(31)0.204(32)0.036(33)0.249(34)0.257(35)0.206(36)11.640°(37)0.979(38)0.254(39)14.714°(40)0.967(41)1.890(42)62.117°(43)0.468(44)47.403°(45)0.677(46)1.0

41、88(47)0.213(48)77.702°(49)0.977(50)0.213(51)29.636(52)537.282(53)566.918(54)79.300(55)67.300(56)0.072(57)4.134(58)0.997(59)0.00459(60)0.00015(61)5336.89(62)0.00225(63) 0.00744(64)151.875(65)151.996(66)1.4095(67)0.0370.825(68)111.6030.202(69)1.015(70)28.954(71)-4.578(72)117.135(73)138.178(74)21.

42、043(75)6.973(76)0.817(77)0.626(78)45°(79)0.707(80)22°30(81)0.924(82)0.414(83)1.512(84)399.272(85)0.130(86)-0.362(87)0.906(88)0.956(89)26.592°(90)0.448(91)28.059(92)0.470(93)10.333(94)10.846(95) 1.096(96)21.179(97)22.275(98)104.294(99)0.969(100)-0.247(101)371.213(102)0.194(103)0.981(10

43、4)5.044(105)274.402(106)33.436(107)23.341(108)53.220(109)278.853(110)(111)274.275(112)260.485(113)0.201(114)0.979(115)0.205(116)0.197(117) 11.362°(118) 0.980(119)0.201(120)7.824(121)2.647(122)0.02415(123)0.7140.998(124)15.2410.953(125)6.2950.996(126)-0.02614-0.04314(127)1.263(128)125.687(129)0.

44、953(130)23.723(131)161.597(132)26.858(133)96.597(134)160.241(135)105.877(136)145.787(137)0.279(138)14.784(139)0.936(140)-7.252(141)15.377(142)0.312(143)18.180°(144)0.950(145)0.328(146)0.212(147)0.263(148)0.918(149)17.377(150)96.1782.6运算主减速器锥齿轮的强度 2.6.1计算锥齿轮单位齿长转向力 锥齿轮上的轮齿表面耐磨性，一般选用其轮齿

45、上单位齿长上的转向力（圆周力）来估算。即  式中： 根据汽车发动机的最大转矩运算: 式中： 一档 直接档 表2-3 许用单位齿长上的圆周力 参数汽车类别（按发动机最大转矩计算时）（按驱动轮打滑转矩计算时）轮胎与地面的附着系数一档二挡直接挡轿车8935363218930.85载货汽共汽车982214根据七尺汽车驱动轮打滑时的转矩运算时 综合以上计算所得，本次设计数据满足计算要求。2.6.2轮齿弯曲强度计算 式中： ; 根据min的参数运算时，最大弯曲应力要小于700Mpa，根据的参数运算时，疲劳弯曲应力要小于210Mpa。 1）根据计算min时，所得的最大弯曲

46、应力为此计算结果满足设计要求； 2）根据计算的疲劳接触应力 此计算结果也在许可值内，满足设计要求。2.6.3齿轮接触强度计算 式中： 1）根据两者中之较小的值计算轮齿接触疲劳强度： 2）根据齿面接触应力计算： 根据中较小值运算时，车辆主减速器齿轮许用接触应力不可以大于；根据运算时，许用接触应力不可以大于，破坏的循环次数为次。而计算得到的值都不超过极限值，所以此次参数设计是合格的。2.6.4 强度计算后齿轮尺寸的调整如果上述的弯曲应力与接触应力超出了它们的许可应力范围，就要增加其齿轮的尺寸参数，让其应力达到符合要求的范围，加大尺寸后的参数计算可用以下式（2-18）（2-19）求得。按弯曲强度：

47、按接触强度： 式中的 经过验算，本次所设计的齿轮均满足设计要求，因此不需要对齿轮尺寸进行调整。2.7选取锥齿轮材料因为汽车驱动桥齿轮工作在一个相当恶劣的环境里，承受的载荷更大、时间更长、突发异常多，因此其成为了传动系中最薄弱的一环。综合以上几个因素，锥齿轮的材料需要达到以下几点要求：1）表面接触疲劳强度与弯曲疲劳强度要达到较高的强度要求，还要求齿面具有良好的耐磨性。 2）轮齿芯部不能太硬，太硬容易使齿轮在冲击载荷下发生齿根断裂。3）选取齿轮制造材料的时候，最好选取含有Mn、V、Ti、B、Mo、Si等化学元素的合金钢材料，少用含有Ni、Cr等元素。4）选取的材料锻造工艺性能要好，制造加工工艺良好以及较好的化学热处理的性能，化学处理后尺寸变化规律容易掌控 目前常用的主要渗碳合金刚有20CrMnTi、22CrMnMo、20MnVB、20CrNiMo、20Mn2TiB等。渗碳合金钢表面硬度高，耐磨性和抗压性良好，而心部却有较好的韧性，各项综合性能均较好，所以常常使用其来制造加工齿轮。渗硫处理可预防齿轮齿面擦伤、咬死或胶合现象，可提高其耐磨性。综合以