货车车辆主减速器设计

摘要

在现代汽车驱动桥上，主减速器的功用是将输入的转距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方向的作用。单级主减速器通常由主动齿轮和从动齿轮组成。在双级主减速器中，通常还要加一对圆柱齿轮或一组行星齿轮。在轮边减速器中则常采用普通平行轴式布置的斜齿圆柱齿轮传动或行星齿轮传动。主减速器采用的最广泛的是螺旋锥齿轮和双曲面齿轮。在某些公共汽车和重型汽车上有时也选用蜗轮传动。

本文中，首先要确定主减速器齿轮型式为双曲面面齿轮和发动机最大转矩，主减速器减速比，变速器一档传动比。然后，进行驱动桥各个部分主要参数进行计算。最后对主、从动锥齿轮，差速器圆锥齿轮，半轴齿轮，全浮式半轴，驱动桥壳强度进行校核。

关键词: 主减速器；双曲面锥齿轮；差速器；半轴

ABSTRACT

Nowadays, the main reducer, which on modern car driving axle, is used to increase the imported torque and correspond to decrease its speed, at the mean while, it also can change the direction of torque when engine is longitudinal. Single-stage reducer is usually composed of the main driving gear and driven gear. In main two-stage reducer, a spur gear or a group of planetary gear also included. In the wheel-side reducer, helical gears drive or planetary gear is adopted, which is laid of common parallel coaxial. spiral bevel gear gear and hypoid gears are broadly adopted by main reducer. Worm transmission is used by some buses and trucks.

In the paper,ensure that the gear style of the main reducer is hypoid gear and the maximum engine torque firstly .Then calculate the main parameters of every components of the drive axle.Finally,check the strength of the main，driven bevel gear, cone planetary differential gear, axle gear and the whole floating half-axle .

Key word: Main reducer; Hypoid gears; Cone planetary differential gear;Half-axle

目录

摘要 (1)

ABSTRACT (2)

第一章概述 (5)

1.1 研究本课题的目的和意义 (5)

1.2 主减速器的定义种类功用 (5)

1.3 本次设计的主要内容 (7)

第二章主减速器的设计 (8)

2.1 主减速器的结构型式的选择 (8)

2.1.1 主减速器的减速型式 (8)

综上所述，本车采用单级主减速器。 (9)

2.1.2 主减速器齿轮的类型的选择 (9)

2.1.3 主减速器主动锥齿轮的支承形式 (11)

2.1.4 主减速器从动锥齿轮的支承形式及安置方法 (13)

2.2 主减速器的基本参数选择与设计计算 (13)

2.2.1 主减速器计算载荷的确定 (14)

2.2.2 主减速器基本参数的选择 (16)

2.2.3 主减速器双曲面齿轮的几何尺寸计算 (19)

2.2.4 主减速器双曲面齿轮的强度计算 (24)

2.3 主减速器的材料及热处理 (27)

2.4 主减速器轴承的计算 (28)

2.4.1 计算转矩和齿轮圆周力的确定 (28)

2.4.2 双曲面齿轮所受的轴向力和径向力 (29)

3.1 差速器结构形式的选择 (34)

3.2 普通锥齿轮差速器齿轮设计 (34)

3.2.1 差速器齿轮主要参数选择 (34)

3.3 差速器齿轮的几何尺寸计算和强度计算 (36)

3.3.1 差速器用直齿锥的几何步骤计算 (36)

3.3.2 差速器齿轮的强度计算与校核 (38)

第四章驱动半轴的设计 (39)

4.1 半轴结构形式的选择 (39)

4.2 全浮式半轴尺寸计算和校核 (41)

4.2.1 半轴承受转矩计算 (41)

4.2.2 全浮式半轴的杆部直径的初选 (41)

4.2.3 全浮式半轴的强度计算与校核 (41)

4.2.4 半轴花键强度计算与校核 (42)

5.1 驱动桥壳应满足如下设计要求： (45)

5.2 驱动桥壳强度的计算： (45)

5.2.1 汽车以最大牵引力行驶时桥壳的强度计算 (45)

5.2.2 在不平路面冲击载荷作用下桥壳的强度 (46)

5.2.3 当侧向力最大时，桥壳内、外板簧座断面弯曲应力 (47)

结论 (48)

参考文献 (48)

致谢 .................................................................................................... 错误！未定义书签。

第一章概述

1.1研究本课题的目的和意义

主减速器是驱动桥的重要组成部分，其性能的好坏直接影响到车辆的动力性、经济性。目前,国内减速器行业重点骨干企业的产品品种、规格及参数覆盖范围近几年都在不断扩展，产品质量已达到国外先进工业国家同类产品水平，完全可承担起为我国汽车行业提供传动装置配套的重任，部分产品还出口至欧美及东南亚地区。由于计算机技术、信息技术和自动化技术的广泛应用，主减速器将有更进一步的发展。对主减速器的研究能极大地促进我国的汽车工业的发展。

1.2主减速器的定义种类功用

主减速器是传动系的一部分，与差速器，车轮传动装置和桥壳共同组成驱动桥。主减速器的功用是增扭，降速，改变转矩的传递方向，即增大由传动轴或直接从变速器传来的转矩，并将转矩传递给差速器。

在现代汽车驱动桥上，主减速器种类很多，包括单级减速、双级减速、双速减速、单级贯通、双级贯通、主减速及轮边减速等。其中应用得最广泛的是采用螺旋锥齿轮和双曲面齿轮的单级主减速器。在双级主减速器中，通常还要加一对圆柱齿轮（多采用斜齿圆柱齿轮），或一组行星齿轮。在轮边减速器中则常采用普通平行轴式布置的斜齿圆柱齿轮传动或行星齿轮传动。在某些公共汽车、无轨电车和超重型汽车的主减速器上，有时也采用蜗轮传动。

单级螺旋锥齿轮减速器其主、从动齿轮轴线相交于一点。交角可以是任意的，但在绝大多数的汽车驱动桥上，主减速齿轮副都是采用90o交角的布置。由于轮齿端面重叠的影响，至少有两对以上的轮齿同时啮合，因此，螺旋锥齿轮能承受大的负荷。加之其轮齿不是在齿的全长上同时啮合，面是逐渐地由齿的一端连续而平稳地转向另—端，使得其工作平稳，即使在高速运转时，噪声和振动也是很小的。

单级双曲面齿轮其主、从动齿轮轴线不相交而呈空间交叉。其空间交叉角也都是采用90o。主动齿轮轴相对于从动齿轮轴有向上或向下的偏移，称为上偏置或下偏置。这个偏移量称为双曲面齿轮的偏移距。当偏移距大到一定程度时，可使一个齿轮轴从另一个齿轮轴旁通过。这样就能在每个齿轮的两边布置尺寸紧凄的支承。这对于增强支承刚度、保证轮齿正确啮合从而提高齿轮寿命大有好处。双曲面齿轮的偏移距使得其主动齿轮的螺旋角大于从动齿轮的螺旋角。因此，双曲面传动齿轮副的法向模数或法向周节虽

相等，但端面模数或端面周节是不等的。主动齿轮的端面模数或端面周节大于从动齿轮的。这一情况就使得双曲面齿轮传动的主动齿轮比相应的螺旋锥齿轮传动的主动齿轮有更大的直径和更好的强度和刚度。其增大的程度与偏移距的大小有关。另外，由于双曲面传动的主动齿轮的直径及螺旋角都较大，所以相啮合齿轮的当量曲率半径较相应的螺旋锥齿轮当量曲率半径为大，从而使齿面间的接触应力降低。随偏移距的不同，双曲面齿轮与接触应力相当的螺旋锥齿轮比较，负荷可提高至175％。双曲面主动齿轮的螺旋角较大，则不产生根切的最少齿数可减少，所以可选用较少的齿数，这有利于大传动比传动。当要求传动比大而轮廓尺寸又有限时，采用双曲面齿轮更为合理。因为如果保持两种传动的主动齿轮直径一样，则双曲面从动齿轮的直径比螺旋锥齿轮的要小，这对于主减速比大于4.5的传动有其优越性。当传动比小于2时，双曲面主动齿轮相对于螺旋锥齿轮主动齿轮就显得过大，这时选用螺旋锥齿轮更合理，因为后者具有较大的差速器可利用空间。

由于双曲面主动齿轮螺旋角的增大，还导致其进入啮合的平均齿数要比螺旋锥齿轮相应的齿数多，因而双曲面齿轮传动比螺旋锥齿轮传动工作得更加平稳、无噪声，强度也高。双曲面齿轮的偏移距还给汽车的总布置带来方便。例如，在乘用车上当主减速器采用下偏置(这时主动齿轮为左旋)的双曲面齿轮时，可降低传动轴的高度，从而降低了车厢地板高度或减小了因设置传动轴通道而引起的地板凸起高度，进而可使车辆的外形高度减小。

单级圆柱齿轮主减速器只在节点处一对齿廓表面为纯滚动接触而在其他啮合点还

伴随着沿齿廓的滑动一样，螺旋锥齿轮与双曲面齿轮传动都有这种沿齿廓方向的滑动。此外，双曲面齿轮传动还具有沿齿长方向的纵向滑动。这种滑动有利于唐合，促使齿轮副沿整个齿面都能较好地啮合，因而更促使其工作平稳和无噪声。但双曲面齿轮的纵向滑动产生较多的热量，使接触点的温度升高，因而需要用专门的双曲面齿乾油来润滑，且其传动效率比螺旋锥齿轮略低，达96％。其传动效率与倔移距有关，特别是与所传递的负荷大小及传动比有关。负荷大时效率高。螺旋锥齿轮也是一样，其效率可达99％。两种齿轮在载荷作用下对安装误差的敏感性本质上是相同的。如果螺旋锥齿轮的螺旋角与相应的双曲面主、从动齿轮螺旋角的平均值相同，则双曲面主动齿轮的螺旋角比螺旋锥齿轮的大，而其从动齿轮的螺旋角则比螺旋锥齿轮的小，因而双曲面主动齿轮的轴向力比螺旋锥齿轮的大，而从动齿轮的轴向力比螺旋锥齿轮的小。两种齿轮都在同样的机床上加工，加工成本基本相同。然而双曲面传动的小齿轮较大，所以刀盘刀顶距较大，因而刀刃寿命较长。单级蜗杆-蜗轮主减速器在汽车驱动桥上也得到了一定应用。在超

重型汽车上，当高速发动机与相对较低车速和较大轮胎之间的配合要求有大的主减速比(通常8～14)时，主减速器采用一级蜗轮传动最为方便，而采用其他齿轮时就需要结构较复杂、轮廓尺寸及质量均较大、效率较低的双级减速。与其他齿轮传动相比，它具有体积及质量小、传动比大、运转非常平稳、最为静寂无噪声、便于汽车的总体布置及贯通式多桥驱动的布置、能传递大载荷、使用寿命长、传动效率高、结构简单、拆装方便、调整容易等一系列的优点。其惟一的缺点是耍用昂贵的有色金属的合金(青铜)制造，材料成本高，因此未能在大批量生产的汽车上推广。

1.3本次设计的主要内容

本设计的目标是设计一种满载质量为4.1t的轻型载货汽车的主减速器，本设计主要研究的内容有：主减速器的齿轮类型、主减速器的减速形式、主减速器主动齿轮和从动锥齿轮的支承形式、主减速器计算载荷的确定、主减速器基本参数的选择、主减速

器齿轮的材料及热处理、主减速器轴承的计算、对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理、对称式圆锥行星齿轮差速器的结构、对称式圆锥行星齿轮差速器的设计、全浮式

半轴计算载荷的确定、全浮式半轴的直径的选择、全浮式半轴的强度计算、半轴花键

的强度计算。

第二章主减速器的设计

2.1主减速器的结构型式的选择

减速器的结构型式，主要是根据其齿轮类型、主动齿轮和从动齿轮的安置方法以及减速型式的不同而异。

2.1.1主减速器的减速型式

主减速器的减速型式分为单级减速、双级减速、双速减速、单级贯通、双级贯通、主减速及轮边减速等。

(1)单级主减速器

如图2.1所示为单级主减速器。由于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廉的优点，广泛用在主减速比i<7.6的各种中、小型汽车上。单级主减速器都是采用一对螺旋锥齿轮或双曲面齿轮，也有采用蜗轮传动的。

图2.1单极主减速器图2.2双级主减速器

(2)双级减速器

如图2.2所示为双级主减速器。由两级齿轮减速器组成，结构复杂、质量加大，制造成本也显著增加，因此仅用于主减速比较大(7.6

(3)双速主减速器

双速主减速器用于载荷及道路状况变化大、使用条件非常复杂的重型载货汽车。会加大驱动桥的质量，提高制造成本，并要增设较复杂的操纵装置所以本车不采用。

(4)单级贯通式主减速器、双级贯通式主减速器

单级贯通式主减速器、双级贯通式主减速器用于多桥驱动汽车上,本车为单桥驱动,所以不采用。

(5)主减速器附轮边减速器

主减速器附轮边减速器应用于矿山、水利及其他大型工程等所用的重型汽车，工程和军事上用的重型牵引越野汽车及大型公共汽车等，本车不采用。

综上所述，本车采用单级主减速器。

2.1.2主减速器齿轮的类型的选择

在现代汽车驱动桥上，主减速器采用得最广泛的是螺旋锥齿轮和双曲面齿轮。圆柱齿轮传动应用于发动机横置的前置前驱动乘用车和双级主减速器驱动桥。在某些公共汽车、无轨电车和超重型汽车的主减速器上，有时也采用蜗轮传动。

螺旋锥齿轮双曲面齿轮圆柱齿轮传动蜗杆传动

图2.3 主减速器的几种齿轮类型

（1）螺旋锥齿轮

其主、从动齿轮轴线相交于一点。交角可以是任意的，但在绝大多数的汽车驱动桥上，主减速齿轮副都是采用90o交角的布置。由于轮齿端面重叠的影响，至少有两对以上的轮齿同时啮合，因此，螺旋锥齿轮能承受大的负荷。加之其轮齿不是在齿的全长上同时啮合，而是逐渐地由齿的一端连续而平稳地转向另—端，使得其工作平稳，即使在高速运转时，噪声和振动也是很小的。

（2）双曲面齿轮

其主、从动齿轮轴线不相交而呈空间交叉。其空间交叉角也都是采用90o。主动齿轮轴相对于从动齿轮轴有向上或向下的偏移，称为上偏置或下偏置。这个偏移量称为双曲面齿轮的偏移距。当偏移距大到一定程度时，可使一个齿轮轴从另一个齿轮轴旁通过。这样就能在每个齿轮的两边布置尺寸紧凄的支承。这对于增强支承刚度、保证轮齿正确啮合从而提高齿轮寿命大有好处。双曲面齿轮的偏移距使得其主动齿轮的螺旋角大于从动齿轮的螺旋角。因此，双曲面传动齿轮副的法向模数或法向周节虽相等，但端面模数或端面周节是不等的。主动齿轮的端面模数或端面周节大于从动齿轮的。这一情况就使得双曲面齿轮传动的主动齿轮比相应的螺旋锥齿轮传动的主动齿轮有更大的直径和更

好的强度和刚度。其增大的程度与偏移距的大小有关。另外，由于双曲面传动的主动齿轮的直径及螺旋角都较大，所以相啮合齿轮的当量曲率半径较相应的螺旋锥齿轮当量曲率半径为大，从而使齿面间的接触应力降低。随偏移距的不同，双曲面齿轮与接触应力相当的螺旋锥齿轮比较，负荷可提高至175％。双曲面主动齿轮的螺旋角较大，则不产生根切的最少齿数可减少，所以可选用较少的齿数，这有利于大传动比传动。当要求传动比大而轮廓尺寸又有限时，采用双曲面齿轮更为合理。因为如果保持两种传动的主动齿轮直径一样，则双曲面从动齿轮的直径比螺旋锥齿轮的要小，这对于主减速比i≥4.5的传动有其优越性。当传动比小于2时，双曲面主动齿轮相对于螺旋锥齿轮主动齿轮就显得过大，这时选用螺旋锥齿轮更合理，因为后者具有较大的差速器可利用空间。由于双曲面主动齿轮螺旋角的增大，还导致其进入啮合的平均齿数要比螺旋锥齿轮相应的齿数多，因而双曲面齿轮传动比螺旋锥齿轮传动工作得更加平稳、无噪声，强度也高。双曲面齿轮的偏移距还给汽车的总布置带来方便。

（3）圆柱齿轮传动

一般采用斜齿轮，广泛应用于发动机横置且前置前驱动的轿车驱动桥，在此不采用。

(4)蜗杆传动

与锥齿传动相比，蜗杆传动有如下优点

①在轮廓尺寸和结构质量较小的情况下，可得到较大的传动比（可大于7）；

②在任何转速下使用均能工作得非常平稳且无噪声；

③便于汽车的总布置及贯通式多桥驱动的布置；

④能传递大的载荷，使用寿命长。

但是由于蜗轮齿圈要求用高质量的锡青铜制作，故成本较高；另外，传动效率较低。在此不采用。

像圆柱齿轮传动只在节点处一对齿廓表面为纯滚动接触而在其他啮合点还伴随着

沿齿廓的滑动一样，螺旋锥齿轮与双曲面齿轮传动都有这种沿齿廓方向的滑动。此外，双曲面齿轮传动还具有沿齿长方向的纵向滑动。这种滑动促使齿轮副沿整个齿面都能较好地啮合，因而更促使其工作平稳和无噪声。但双曲面齿轮的纵向滑动产生较多的热量，使接触点的温度升高，因而需要用专门的双曲面齿乾油来润滑，且其传动效率比螺旋锥齿轮略低，达96％。其传动效率与倔移距有关，特别是与所传递的负荷大小及传动比有关。负荷大时效率高。螺旋锥齿轮也是一样，其效率可达99％。两种齿轮在载荷作用下对安装误差的敏感性本质上是相同的。如果螺旋锥齿轮的螺旋角与相应的双曲面主、从动齿轮螺旋角的平均值相同，则双曲面主动齿轮的螺旋角比螺旋锥齿轮的大，而其从动齿轮的螺旋角则比螺旋锥齿轮的小，因而双曲面主动齿轮的轴向力比螺旋锥齿轮的大，而从动齿轮的轴向力比螺旋锥齿轮的小。两种齿轮都在同样的机床上加工，加工成本基本相同。然而双曲面传动的小齿轮较大，所以刀盘刀顶距较大，因而刀刃寿命较长。

由于本车的主减速器传动比大于5，且采用双曲面齿轮可以增大离地间隙，所以不采用螺旋锥齿。综上所述各种齿轮类型的优缺点,本文设计的金杯SY1041轻型车主减速器采用双曲面齿轮。

2.1.3主减速器主动锥齿轮的支承形式

在壳体结构及轴承型式已定的情况下，主减速器主动齿轮的支承型式及安置方法，对其支承刚度影响很大，这是齿轮能否正确啮合并具有较高使用寿命的重要因素之一,现在汽车主减速器主动锥齿轮的支承型式有以下两种：

（1）悬臂式

图2.4悬臂式支承

如图2.4所示，齿轮以其轮齿大端一侧的轴颈悬臂式地支承于一对轴承上。支承距离b应大于2.5倍的悬臂长度a，且应比齿轮节圆直径的70%还大，另外靠近齿轮的轴径应不小于尺寸a。支承刚度除了与轴承开式、轴径大小、支承间距离和悬臂长度有关以外，还与轴承与轴及轴承与座孔之间的配合紧度有关。当采用一对圆锥滚子轴承支承时，为了减小悬臂长度和增大支承间的距离，应使两轴承圆锥滚子的小端相向朝内，而大端朝外，以缩短跨距，从而增强支承刚度。其特点是结构简单，支承刚度较差，用于传递转矩较小的轿车、轻型货车的单级主减速器及许多双级主减速器中。

（2）跨置式

如图2.5所示，齿轮前、后两端的轴颈均以轴承支承，故又称两端支承式。跨置式支承使支承刚度大为增加，使齿轮在载荷作用下的变形大为减小，约减小到悬臂式支承的1／30以下．而主动锥齿轮后轴承的径向负荷比悬臂式的要减小至1/5~1/7。齿轮承载能力较悬臂式可提高10%左右。

图2.5 跨置式支承

装载质量较大的汽车主减速器主动齿轮都是采用跨置式支承。但是跨置式支承增

加了导向轴承支座，使主减速器结构复杂，成本提高。乘用车和装载质量小的商用车，常采用结构简单、质量较小、成本较低的悬臂式结构。

金杯SY1041作为轻型货汽车,采用结构较为简单的悬臂式支承，以降低其成本。2.1.4主减速器从动锥齿轮的支承形式及安置方法

图2.6 从动双曲面齿轮的支承

主减速器从动双曲面齿轮的支承刚度依轴承的形式、支承间的距离和载荷在支承之间的分布而定。为了增加支承刚度，支承间的距离应尽可能缩小。两端支承多采用圆锥滚子轴承，安装时应使他们的圆锥滚子的大端相向朝内，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。但为了增加支承刚度，应当减小尺寸c＋d；为了使载荷均匀分配，应尽量使尺寸c等于或大于尺寸d。球面圆锥滚子轴承具有自动调位的性能，对轴的歪斜的敏感性较小，这一点当主减速器从动齿轮轴承的尺寸大时极为重要。向心推力轴承不需要调整，但仅见于某些小排量轿车的主减速器中。只有当采用直齿或人字齿圆柱齿轮时，由于无轴向力，双级主减速器的从动齿轮才可以安装在向心球轴承上。

综上所述，由于本车为轻型载货汽车，主减速器从动齿轮不适合采用向心球轴承，应采用圆锥滚子轴承支承，并用螺栓与差速器壳突缘连接。

2.2主减速器的基本参数选择与设计计算

本次设计的数据参考《汽车车桥设计》表3-2金杯SY1041DJFI，货车一档减速比5.866，主减速器减速比5.833，发动机最大扭矩192N m。

2.2.1 主减速器计算载荷的确定

由于汽车行驶时传动系载荷的不稳定性，因此要准确地算出主减速器齿轮的计算载荷是比较困难。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在良好路面上开始滑传时这两种情况下作用在主减速器从动齿轮的转矩je j T T ?（ 、）

的较小者，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，

m a x 0/1925.8335.86610.9/15912.59j e e T L

T T T i K n N m η==????= 224184.440.850.3688405.40.91

r j TB LB G r T N m i ??η??=

==? m i n [,]5912.59j j e j T T

T N m φ==? 式中 :

max e T ——发动机的输出的最大转矩，在此取192m N ?。此次设计的数据 参考《汽车车桥设计》表3-2金杯SY1041DJFI 。

1i ——变速器一挡传动比，在此取5.866；

0i ——主减速器传动比在此取5.833；

T η——传动系上述转动部分的传动效率，取0.9T η=；

0K ——由于猛结合离合器而产生冲击载荷时的超载系数，对于一般的载货汽

车，矿用汽车和越野汽车以及液力传动及自动变速器的各类汽车取0k =1.0，当

性能系数p f >0时可取0k =2.0；

a a emax emax a emax 1m g m g 16-0.195 0.195<16100T T m g 0 0.195>16T p f ???? ???????=????????

当当

a m ——汽车满载时的总质量在此取4033kg ，此数据此参考金杯

SY1041轻型载货汽车；

所以由式（2.3）得： 41139.80.195=40.916192

??

> 所以取p f =0 所以0k =1.0 n ——该汽车的驱动桥数目在此取1； 2G ——汽车满载时一个驱动桥给水平地面的最大负荷（N ）

，取为 24184.44N ；

T η——传动系上传动部分的传动效率，在此取0.9；

?——轮胎对路面的附着系数，取0.85;?=

r r ——车轮滚动半径，取0.368;r r m =

,TB LB i η——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，在此取LB η取0.9，LB i 取1.

按汽车日常行驶平均转矩确定从动锥齿轮的计算转矩cf T

对于公路车辆来说，使用条件较非公路车辆稳定，其正常持续的转矩根据所谓的平均牵引力的值来确定：

()()41139.80.368=(0.018+0.07+0)=1450.3 N 1.00.91

a T r cf R H P LB LB G G r T f f f m i n η++????=+??? 式中：

a G ——汽车满载时的总重量，在此取54550N;

T G ——所牵引的挂车满载时总重量，在此取T G =0N ；

R f ——道路滚动阻力系数，对于载货汽车可取0.015~0.020；在此取

0.018；

H f ——汽车正常行驶时的平均爬坡能力系数，对于载货汽车可取0.05~0.09

在此取0.07；

p f ——汽车的性能系数在此取0；

2.2.2 主减速器基本参数的选择

（1）主、从动锥齿轮齿数1z 和2z

选择主、从动锥齿轮齿数时应考虑如下因素：

①为了磨合均匀，1z ，2z 之间应避免有公约数；

②为了得到理想的齿面重合度和高的轮齿弯曲强度，主、从动齿轮齿数和应不小于40；

③为了啮合平稳，噪声小和具有高的疲劳强度对于商用车1z 一般不小于6；

④主传动比0i 较大时，1z 尽量取得小一些，以便得到满意的离地间隙；

⑤对于不同的主传动比，1z 和2z 应有适宜的搭配。

（2）从动锥齿轮大端分度圆直径2D

对于单级主减速器，增大尺寸2D 会影响驱动桥壳的离地间隙，减小2D 又会影响跨置式主动齿轮的前支承座的安装空间和差速器的安装。

2D 可根据经验公式初选，即

233(1316)5912.6=235.07289.32)e d j d k T mm ==（ d k ——直径系数，一般取13.0～16.0；

j T ——从动锥齿轮的计算转矩；

选取2260e d mm =。

（3）主，从动齿轮齿面宽F 的选择。

齿面过宽并不能增大齿轮的强度和寿命，反而会导致因锥齿轮轮齿小端齿沟变窄引起的切削刀头顶面过窄及刀尖圆角过小，这样不但会减小了齿根圆角半径，加大了集中应力，还降低了刀具的使用寿命。此外，安装时有位置偏差或由于制造、热处理变形等原因使齿轮工作时载荷集中于轮齿小端会引起轮齿小端过早损坏和疲劳损伤。另外，齿面过宽也会引起装配空间减小。但齿面过窄，轮齿表面的耐磨性和轮齿的强度会降低。

另外,由于双曲面齿轮的几何特性,双曲面小齿轮齿面宽比大齿轮齿面宽要大。初取大齿轮齿面宽2b =0.1552e d =0.155?260=40.3mm ，小齿轮齿面宽

1b =1.12b =1.1?40.3=44.33mm 。

（4）小齿轮偏移距及偏移方向的选择

载货汽车主减速器的E 值，不应超过从从动齿轮节锥距的20%（或取E 值为d 的10%~12%，且一般不超过12%）。传动比愈大则E 值也应愈大，大传动比的双曲面齿轮传动，偏移距E 可达从动齿轮节圆直径2d 的20％～30％。但当E 大干2d 的20％时，应检查是否存在根切。 2(0.120.2)=5E d ==（0.1202）260（31.22）mm 选取E=32mm

a b

c d

图2.7 双曲面齿轮的偏移方式 双曲面齿轮的偏移可分为上偏移和下偏移两种，如图2.7所示：由从动齿轮的锥顶向其齿面看去并使主动齿轮处于右侧，这时如果主动齿轮在从动齿轮中心线上方时，则为上偏移，在下方时则为下偏移。其中a 、b 是下偏移，c 、d 是上偏移。双曲面齿轮的偏移方向与其轮齿的螺旋方向间有一定的关系：下偏移时主动齿轮的螺旋方向为左旋，从动齿轮为右旋；上偏移时主动齿轮为右旋，从动齿轮为左旋。本减速器采用下偏移。

（5）螺旋角β和从动齿轮分锥角、从动齿轮中点节圆半径的预选计算

双曲面齿轮螺旋角是沿节锥齿线变化的，轮齿大端的螺旋角0β最大，轮齿小端螺旋

角i β最小，齿面宽中点处的螺旋角m β称为齿轮中点螺旋角。螺旋锥齿轮中点处的螺旋

角是相等的。二对于双曲面齿轮传动，由于主动齿轮相对于从动齿轮有了偏移距，使主动齿轮和从动齿轮中点处的螺旋角不相等。且主动齿轮的螺旋角大，从动齿轮的螺旋角小。

汽车主减速器双曲面齿轮大小齿轮中点处的平均螺旋角β多为35°～40°。 主动齿轮中点处的螺旋角可按下式初选: 2112E 4732255902559048.1961238260

z z d β=++=++?= 1β--主动轮中点处的螺旋角；

1z ，2z ——主、从动轮齿数；分别取8，47；

E ——双曲面齿轮偏置距；

2e d ——从动轮大端节圆直径；

从动齿轮分锥角初选

1122c o t (1.2)78.455826z

z δ-==

从动齿轮齿面宽中点节圆半径

222

2sin 110.25762.0e d F r mm δ-==

（6）螺旋方向的选择

主、从动锥齿轮的螺旋方向是相反的，螺旋方向与双曲面齿轮的旋转方向影响其所受的轴向力的方向，当变速器挂前进挡时，应使主动锥齿轮的轴向力离开锥顶方向，这样可使主、从动齿轮有分离的趋势，防止轮齿因卡死而损坏。所以选择主动锥齿轮为左旋，从动锥齿轮为右旋，使主、从动齿轮有分离趋势。

2.2.3 主减速器双曲面齿轮的几何尺寸计算

准双曲面齿轮副节锥参数基本方程组为

12211212

1222

2

111(cos cos )sin '/sin cos cos cos cos 'sin sin 'cos cos E r r z r z r δδεδδεδδββεββ=+∑

??∑=-??=+???=??

式中：

E ——偏置距；

'ε——偏移角；

∑——轴交角；

1z ，2z ——小齿轮齿数、大齿轮齿数； 。

1r 、2r ——小齿轮中点节圆半径、大齿轮中点节圆半径；

12δδ、——小齿轮节锥角、大齿轮节锥角；

12ββ、—偏置距小齿轮中点螺旋角、大齿轮中点螺旋角。

根据之前初选计算，选定E=32mm 、 、 、

。

因为 ，所以 轴。

由于轴交角 ，所以可以简化准双曲面齿轮副节锥参数基本方程组为

2

1tan 90arctan cos δδε=- 21ββε=-

122121r cos cos z

r z ββ= 12847z z ==、2=111mm r 2=78δ=90∑12'ββε=+0'48ε<<1221(cos cos )sin 'E r r

E

δδε?=+-178β=

以 为中间变量，在 范围内变化，用二分法使得 趋近于0，使最后求得

的 满足一定精度。计算过程如下表

计算小轮大端分度圆直径大轮1e d 、大端分度圆直径2e d 、大轮齿面宽2b 和小轮齿面宽1b

11112sin 56.9262e d r b mm δ=+= 'ε（）

1δ（） 2()β 1()r mm ()E mm ? 0

\12\ 48 18.893617 -32 48

8.094779 0 28.236068 54.029908 24

10.988945 24 25.794932 14.501293 12

11.745134 36 22.843459 -8.417536 18

11.428513 30 24.453152 3.191864 15

11.602383. 33 23.680759 -2.583810 16.5

11.519317 31.5 24.075206 0.312349 15.75

11.561820 32.25 23.880028 -1.133790 16.125

11.540811 31.875 23.978131 -0.410223 16.3125

11.530124 31.6875 24.026797 -0.048815 16.40625

11.524736 31.59375 24.051033 0.131794 16.359375

11.527434 31.640625 24.038923 0.041498 16.335938

11.528780 31.664062 24.032862 -0.003656 16.347657

11.528107 31.652343 24.035893 0.018923 16.341798

11.528443 31.658202 24.034378 0.007635 16.338868

11.528612 31.661132 24.033620 0.001990 16.337403

11.528696 31.662597

24.033241 -0.000833 'ε[]0,48211r βδ、、E ?

汽车主减速器设计

主减速器设计 3.2 主减速器设计 3.2.1 主减速器的结构型式 主减速器的结构型式，主要是根据其齿轮类型、主动齿轮和从动齿轮的安置方法以及减速型式的不同而异。 （1）主减速器齿轮的类型 在现代汽车驱动桥上，主减速器采用得最广泛的是螺旋锥齿轮和双曲面齿轮。在双级主减速器中，通常还要加一对圆柱齿轮（多采用斜齿圆柱齿轮），或一组行星齿轮。在轮边减速器中则常采用普通平行轴式布置的斜齿圆柱齿轮传动或行星齿轮传动。在某些公共汽车、无轨电车和超重型汽车的主减速器上，有时也采用蜗轮传动。 （2）主减速器主动锥齿轮的支承型式及安置方法 在壳体结构及轴承型式已定的情况下，主减速器主动齿轮的支承型式及安置方法，对其支承刚度影响很大，这是齿轮能否正确啮合并具有较高使用寿命的重要因素之一。 现在汽车主减速器主动锥齿轮的支承型式有以下两种： 悬臂式 齿轮以其轮齿大端一侧的轴颈悬臂式地支承于一对轴承上。为了增强支承刚度，应使两轴承支承中心间的距离齿轮齿面宽中点的悬臂长度大两倍以上，同时比齿轮节圆直径的70%还大，并使齿轮轴径大于等于悬臂长。当采用一对圆锥滚子轴承支承时，为了减小悬臂长度和增大支承间的距离，应使两轴承圆锥滚子的小端相向朝内，而大端朝外，以缩短跨距，从而增强支承刚度。 （3）主减速器从动锥齿轮的支承型式及安置方法 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支承之间的分布而定。为了增加支承刚度，支承间的距离应尽可能缩小。两端支承多采用圆锥滚子轴承，安装时应使他们的圆锥滚子的大端相向朝内，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。 轿车和轻型载货汽车主减速从动锥齿轮采用无辐式结构并用细牙螺钉以精度较高的紧配合固定在差建界壳的突缘上。这种方法对增强刚性效果较好，中型和重型汽车主减速从动锥齿轮多采用有幅式结构并有螺栓或铆钉与差速器壳突缘连结。 （4）主减速器的轴承预紧及齿轮啮合调整 支承主减速器齿轮的圆锥滚子轴承需预紧以消除安装的原始间隙、磨合期间该间隙的增大及增强支承刚度。预紧力的大小与安装形式、载荷大小、轴承刚度特性及使用转速有关。 主动锥齿轮轴承预紧度的调整，可通过精选两轴承内圈间的套筒长度、调整垫圈厚度、轴承与轴肩之间的调整垫片等方法进行。近年来采用波形套筒调整轴承预紧度极为方便，波形套筒安装在两轴承内圈间或轴承与轴肩间。 (5)主减速器的减速型式 主减速器的减速型式分为单级减速、双级减速、双速减速、单级贯通、双级贯通、主减速及轮边减速等。 单级主减速器 由于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廉的优点，广

二级减速器箱体设计

1.箱体初步设计 二级齿轮减速器的箱体采用铸铁（HT200）制成，为了保证齿轮啮合的质量，采用剖分式结构，箱体上下部分采用 6 7 is H 配合。 （1）在机体外增加肋条，外轮廓为长方形，增强了轴承座的刚度 （2）考虑到机体内零件的润滑、密封和散热，采用浸油润滑，同时为了避免运行时沉渣溅起，齿顶到油池底面的距离H 大于40mm （3）为保证机座与机盖连接处密封，联接凸缘应该有足够的宽度，联接表面应精创，其表面粗糙度为 3.6。 （4）为保证机体结构有良好工艺性，铸件壁厚为9mm ，圆角半径R=5。机体外型较简单，拔模方便。 2.箱体附件设计 （1）检查孔及检查孔盖 在机盖顶部开有检查孔，能看到机体内部传动零件啮合区的未知，并保证有足够的空间，便于伸入进行操作。检查孔有盖板，用垫片加强密封，盖板用铸铁制成，紧固螺栓选用M6。 （2）油螺塞 放油孔位于油池最底部，并安排在减速器远离其他部件的一侧，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔处的机体外壁应该凸起一块，由机械加工成螺塞头部的支承面，并用封油圈加以密封。 （3） 油标 油标设置在便于观察减速器油面并且油面稳定之处。油尺安置的位置不能太低，防止油进入油尺座孔从而溢出。 （4）通气孔 由于减速器运转时机体内温度升高，气压增大。为便于排气，在机盖顶部的检查孔改上安装通气器，以保证箱体内压力平衡。 （5）盖螺钉 启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。钉杆端部要做成圆柱形状，以免破坏螺纹。 （6） 位销 为了保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度，在机体联结凸缘的长度方向各安装一个圆锥定位销，用以提高定位精度。 （7）吊钩 在箱座上直接铸出吊钩，用以搬运或起吊较重的物体。 3.箱体的结构尺寸 见《机械设计课程设计手册》表11-1，可知多级传动时，a 取低速级中心距，a=235mm 。

汽车单级主减速器及差速器的结构设计与强度分析毕业论文

汽车单级主减速器及差速器的结构设计 与强度分析毕业论文 第一章绪论 1.1 选题的背景与意义 通过学校的实习我对汽车的构造及各总成的原理有了一定的了解，同时结合以前课堂学习的理论知识，对于进行汽车一些总成的设计有了一定的理论基础，现选择课题内容为对BJ2022汽车的使用性能的驱动桥（主减速器及差速器）进行设计。通过本课题可以进一步加深对汽车构造、汽车设计及汽车各总成的工作原理，特别是本课题驱动桥中的主减速器及差速器与半轴的认识和了解；同时经过设计过程，了解学习一些现代汽车工业的新设计方法及新技术，对于即将从事汽车行业工作的我也是一种锻炼，为即将的工作做铺垫。 1.2 研究的基本内容 1.2.1 主减速器的作用 汽车传动系的总任务是传递发动机的动力，使之适应于汽车行驶的需要。在一般汽车的机械式传动中，有了变速器还不能解决发动机特性与汽车行驶要求间的矛盾和结构布置上的问题。而主减速器是在汽车传动系中起降低转速，增大转矩作用的主要部件。当发动机纵置时还具有改变转矩旋转方向的作用。它是依靠齿数少的齿轮带齿数多的齿轮来实现减速的，采用圆锥齿轮传动则可以改变转矩旋转方向。汽车正常行驶时，发动机的转速通常比较高，如果将很高的转速只靠变速箱来降低下来，那么变速箱内齿轮副的传动比则需要很大，齿轮的半径也相应加大，也就是说变速箱的尺寸会加大。另外，转速下降，扭矩必然增加，也加大了变速箱与变速箱后一级传动机构的传动负荷。所以，在动力向左右驱动轮分流的差速器之前设置一个主减速器，可以使主减速器前面的传动部件，如变速箱、

分动器、万向传动装置等传递的扭矩减小，同时也减小了变速箱的尺寸和质量，而且操控灵敏省力。 1.2.2 主减速器的工作原理 从变速器或分动器经万向传动装置输入驱动桥的转矩首先传到主减速器，主减速器的一对齿轮增大转矩并相应降低转速，以及当发动机纵置时还具有改变转矩的旋转方向。 1.2.3 国内主减速器的状况 现在国家大力发展高速公路网，环保、舒适、快捷成为汽车市场的主旋律。对整车主要总成之一的驱动桥而言，小速比、大扭矩、传动效率高、成本低逐渐成为汽车主减速器技术的发展趋势。 在产品上，国内汽车市场用户主要以承载能力强、齿轮疲劳寿命高、结构先进、易维护等特点的产品为首选。目前己开发的产品，如陕西汉德引进德国撇N 公司技术的485单级减速驱动桥，一汽集团和东风公司的13吨级系列车桥为代表的主减速器技术，都是在有效吸收国外同类产品新技术的基础上，针对国内市场需求开发出来的高性能、高可靠性、高品质的车桥产品。这些产品基本代表了国内车用减速器发展的方向。通过整合和平台化开发，目前国内市场形成了457、460、480、500等众多成型稳定产品，并被用户广泛认可和使用。设计开发上，CAD、CAE等计算机应用技术，以及AUT优AD、UG16、CATIA、proE等设计软件先后应用于主减速器的结构设计和齿轮加工中，有限元分析、数模建立、虚拟试验分析等也被采用;齿轮设计也初步实现了计算机编程的电算化。新一代减速器设计开发的突出特点是:不仅在产品性能参数上进一步进设计上完全遵从模块化设计原则，产品配套实现车型的平台化，造型和结构更加合理，更宜于组织批量生产，更适应现代工业不断发展，更能应对频繁的车型换代和产品系列化的特点，这些都对基础件产品提出愈来愈高的配套要求，需要在产品设计上不断地进行二次开发和持续改进，以满足快速多变的市场需求。

汽车差速器与主减速器设计毕业设计

摘要 本文介绍了轿车差速器与主减速器的设计建模过程，论述了轿车差速器与主减速器的结构和工作原理，通过对轿车主要参数的分析与计算对差速器和主减速器进行设计，并使用Pro/E对差速器与主减速器进行3D建模，生成2D工程图。完成装配后，对主减速器、差速器进行运动仿真，以论证差速器的差速器原理。 关键词：建模，差速器，主减速器，分析

Abstract This paper discusses the automobile differential design and modeling process of the final drive, and the structure and the principle of automobile differential and the final drive.the car After the analysis and calculation of final drive and differential,to use Pro/E to complete make 3D model of the final drive and differential, then to produce 2D drawings.There is going to analysis the final drive to prove the principle after finishing the composing. Keywords: Modeling, Differential,Final drive，Analysis

目录 摘要........................................................ I Abstract ................................................... II 目录...................................................... III 1绪论 (1) 1.1课题来源 (1) 1.2课题研究现状 (1) 1.2.1国内外汽车行业CAD研究与应用情况 (1) 1.3主减速器的研究现状 (1) 1.4 差速器的研究现状 (2) 1.5 课题研究的主要内容 (3) 2QY7180概念轿车主减速器与差速器总体设计 (4) 2.1QY7180概念轿车主要参数与主减速器、差速器结构选型 (4) 2.1.1QY7180概念轿车的主要参数 (4) 2.1.2QY7180概念轿车主减速器与差速器结构选型 (4) 2.2主减速器与差速器的结构与工作原理 (5) 2.3QY7180概念轿车主减速器主减速比i0的确定 (6) 3主减速器和差速器主要参数选择与计算 (7) 3.1主减速器齿轮计算载荷的确定 (7) 3.1.1按发动机最大转矩和最低档传动比确定从动齿轮的计算转 矩Tce (7) 3.1.2按驱动车轮打滑转矩确定从动齿轮的计算转矩Tcs (7) 3.1.3按日常平均使用转矩来确定从动齿轮的计算转矩 (8) 3.2主减速器齿轮传动设计 (8) 3.2.1按齿面接触强度设计 (8)

减速器箱体设计

第八章箱体的整体设计及其附件的选用 1、箱体的结构设计 1）箱体材料的选择与毛坯种类的确定 根据减速器的工作环境，可选箱体材料为灰铸铁HT2O0因为铸造箱体刚性好、外形美观、易于切削加工、能吸收振动和消除噪音，可米用铸造工艺获得毛坯。 2）箱体主要结构尺寸和装配尺寸见下表：单位：mm

2、减速器附件 （1）窥视孔和视孔盖 在传动啮合区上方的箱盖上开设检查孔，用于检查传动件的啮合情况和润滑情况等，还可以由该孔向箱内注入润滑油。 （2）通气器 安装在窥视孔板上，用于保证箱内和外气压的平衡，一面润滑油眼相体结合面、轴伸处及其他缝隙渗漏出来。 （3）轴承盖 轴向固定轴及轴上零件，调整轴承间隙。这里使用凸缘式轴承盖，因其密封性能好，易于调节轴向间隙。 （4）定位销 为了保证箱体轴承孔的镗削精度和装配精度，在减速器的两端分别设置一个定位销孔。 （5）油面指示装置 在箱座高速级端靠上的位置设置油面指示装置，用于观察润滑油的高度是否符合要求。 （6）油塞 用于更换润滑油，设在与设置油面指示装置同一个面上，位于最低处。 （7）起盖螺钉 设置在箱盖的凸缘上，数量为2个，一边一个。用于方便开启箱盖。 （8）起吊装置

在箱盖的两头分别设置一个吊耳，用于箱盖的起吊；而减速器的整体起吊使用箱座上的吊钩，在箱座的两头分别设置两个吊钩。 3、减速器润滑及密封形式的选择 高速轴的dn值为 dn 40 626.09 25043.6 1.5 105mm r min 故减速器所有轴承均采用润滑脂润滑。 高速级大齿轮的圆周速度为 d2n 237 139.13 「丿 v 2 1.7m s 12m s 60 1000 60 1000 故采用油池润滑。 对于二级圆柱齿轮减速器，因为传动装置属于轻型的，且传速较低，箱体内选用 SH0357-92中的50号润滑，装至规定高度。轴承盖处密封采用毛毡圈。箱盖与箱座之间的密封则采用涂水玻璃密封，涂水玻璃密封的方法能有效地减轻震动起到防震作用。

汽车主减速器设计与研究

引言 汽车主减速器总成是汽车传动系的重要部件之一,其功用是降速增矩(将输入的转矩增大并相应降低转速),并可改变发动机转矩的传递方向,以适应汽车的行驶方向。主减速器总成对装配精度的要求很高,其制造和装配质量对驱动桥乃至整车的性能有很大的影响。 由于受到传统制造、装配工艺和测控手段限制,主减速器的装配质量往往满足不了高质量汽车的要求。近年国内许多车桥生产厂家先后使用了成套制造设备和主减速器柔性装配线,使制造和装配质量有了一定的提高,但针对其装配精度的检测,目前尚缺乏自动化测控设备。

汽车主减速器设计与研究 1 基本设计参数1）.发动机最大功率: 55 kw/rpm 2）.发动机最大扭矩: 161.7 Nm/rpm 3）.五档手动变速器: 低速档比: 6.08 4）.主减速比：4.48高档速比:1.00 5）.轮胎型号:185/75R16 （即轮胎半径332.7mm) 6）.汽车总质量: 42000 kg

2 驱动桥简介 汽车驱动桥位于传动系的末端。其作用主要有增扭，降速，改变转矩的传递方向，并合理的将转矩分配给两个驱动车轮；而且，驱动桥还要承受作用于路面或车身之间的垂直力，纵向力和横向力，以及制动力矩和反作用力矩等。驱动桥一般由主减速器，差速器，半轴和桥壳组成。 目前国内大型车桥生产企业也主要集中在中信车桥厂、东风襄樊车桥公司、济南桥箱厂、汉德车桥公司、重庆红岩桥厂和安凯车桥厂几家企业。这些企业几乎占到国内大型车桥90%以上的市场。 设计驱动桥时应当满足如下基本要求： 1)选择适当的主减速比，以保证汽车在给定的条件下具有最佳的动力性和燃油经济性。 2)外廓尺寸小，保证汽车具有足够的离地间隙，以满足通过性的要求。 3)齿轮及其他传动件工作平稳，噪声小。 4)在各种载荷和转速工况下有较高的传动效率。 5)具有足够的强度和刚度，以承受和传递作用于路面和车架或车身间的各种力和力矩； 在此条件下，尽可能降低质量，尤其是簧下质量，减少不平路面的冲击载荷，提高汽车的平顺性。 6)与悬架导向机构运动协调。 7)结构简单，加工工艺性好，制造容易，维修，调整方便。

减速器的箱体结构设计

减速器的箱体结构及设计 一、概述 图1-2-4所示为单级圆柱齿轮卧式减速器的典型箱体结构。 单级圆柱齿轮减速器的箱体广泛采用剖分式结构。卧式减速器一般只有一个剖分面，即沿轴线平面剖开、分为箱盖、箱座两部分（大型立式减速器才采用两个剖分面）。 箱体一般用灰铸铁HT150或HT200制造。对于重型减速器也可以采用球墨铸铁或铸钢 制造。在单件生产中，特别是大型减速器，可采用焊接结构，以减轻重量，缩短生产周期。 二、箱体结构的设计要点 减速器的箱体是支持和固定轴及轴上零件并保证传动精度的重要零件，其重量一般约占减速器总重量的40％~50％，因此，箱体结构对减速器的性能、制造工艺、材料消耗、重量和成本等影响很大，设计时务必综合考虑，认真对待。 减速器箱体的设计要点如下： 1、箱体应具有足够的刚度 （1）轴承座上下设置加强筋（参见图1-2-4）。 （2）轴承座房设计凸台结构（图1-2-4、图1-2-5）。凸台的设置可使轴承座旁的联接 螺栓靠近座孔，以提高联接的刚性。 设计凸台结构要注意下列几个问题： ①轴承座旁两凸台螺栓距离S应尽可能靠近，如图1-2-6所示。对无油构箱体（轴承采

用油脂润滑）取S〈D2，应注意凸台联接螺栓（d1）与轴承盖联接螺钉（d3）不要互相干涉；对有油沟箱体（轴承采用润滑油润滑），取S≈D2〉，应注意凸台螺栓孔（d1）不要与油沟相通，以免漏油。D2则为轴承座凸缘的外径。 ②凸台高度h的确定应以保证足够的螺母搬手空间为准则。搬手空间根据螺栓直径的 大小由尺寸C1和C2确定。 ③凸台沿轴向的宽度同样取决于不同螺栓直径所确定的C1+ C2之值，以保证足够的搬 手空间。但还应小于轴承座凸缘宽度3~5mm..，以便于凸缘端面的加工。 （3）箱座的内壁应设计在底部凸缘之内如图1-2-7a所示。 （4）地脚螺栓孔应开在箱座底部凸缘与地基接触的部位；不能悬空，如图1-2-7b所示。（5）箱座是受力的重要零件，应保证足够的箱座壁厚，且箱座凸缘厚度可稍大于箱盖凸缘厚度。 2、确保箱体接合面的密封、定位和内部传动零件的润滑。 为保证箱体轴承座孔的加工和装配的准确性，在接合面的凸缘上必须设置两个定位用的圆锥销。定位销d=（0.7~0.8）d2(d2为凸缘联接螺栓直径），两锥销距离应远一些，一般宜放在对角位置。对于结构对称的箱体，定位销不宜对称布置，以免箱盖盖错方向。 为保证箱盖、箱座的接合面之间的密封性，接合面凸缘联接螺栓的间距不宜过大，一般不大于150~180mm，并尽量对称布置。 如果滚动轴承靠齿轮飞溅的润滑油润滑时，则箱座凸缘上应开设集油沟，集油沟要保证润滑油流入轴承座孔内，再经过轴承内外圈间的空隙流回箱座内部，而不应有漏油现象发生，如图1-2-8所示。

汽车主减速器设计

主减速器设计 3、2 主减速器设计 3、2、1 主减速器的结构型式 主减速器的结构型式,主要就是根据其齿轮类型、主动齿轮与从动齿轮的安置方法以及减速型式的不同而异。 (1)主减速器齿轮的类型 在现代汽车驱动桥上,主减速器采用得最广泛的就是螺旋锥齿轮与双曲面齿轮。在双级主减速器中,通常还要加一对圆柱齿轮(多采用斜齿圆柱齿轮),或一组行星齿轮。在轮边减速器中则常采用普通平行轴式布置的斜齿圆柱齿轮传动或行星齿轮传动。在某些公共汽车、无轨电车与超重型汽车的主减速器上,有时也采用蜗轮传动。 (2)主减速器主动锥齿轮的支承型式及安置方法 在壳体结构及轴承型式已定的情况下,主减速器主动齿轮的支承型式及安置方法,对其支承刚度影响很大,这就是齿轮能否正确啮合并具有较高使用寿命的重要因素之一。 现在汽车主减速器主动锥齿轮的支承型式有以下两种: 悬臂式 齿轮以其轮齿大端一侧的轴颈悬臂式地支承于一对轴承上。为了增强支承刚度,应使两轴承支承中心间的距离齿轮齿面宽中点的悬臂长度大两倍以上,同时比齿轮节圆直径的70%还大,并使齿轮轴径大于等于悬臂长。当采用一对圆锥滚子轴承支承时,为了减小悬臂长度与增大支承间的距离,应使两轴承圆锥滚子的小端相向朝内,而大端朝外,以缩短跨距,从而增强支承刚度。

(3)主减速器从动锥齿轮的支承型式及安置方法 主减速器从动锥齿轮的支承刚度依轴承的型式、支承间的距离与载荷在支承之间的分布而定。为了增加支承刚度,支承间的距离应尽可能缩小。两端支承多采用圆锥滚子轴承,安装时应使她们的圆锥滚子的大端相向朝内,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。 轿车与轻型载货汽车主减速从动锥齿轮采用无辐式结构并用细牙螺钉以精度较高的紧配合固定在差建界壳的突缘上。这种方法对增强刚性效果较好,中型与重型汽车主减速从动锥齿轮多采用有幅式结构并有螺栓或铆钉与差速器壳突缘连结。 (4)主减速器的轴承预紧及齿轮啮合调整 支承主减速器齿轮的圆锥滚子轴承需预紧以消除安装的原始间隙、磨合期间该间隙的增大及增强支承刚度。预紧力的大小与安装形式、载荷大小、轴承刚度特性及使用转速有关。 主动锥齿轮轴承预紧度的调整,可通过精选两轴承内圈间的套筒长度、调整垫圈厚度、轴承与轴肩之间的调整垫片等方法进行。近年来采用波形套筒调整轴承预紧度极为方便,波形套筒安装在两轴承内圈间或轴承与轴肩间。 (5)主减速器的减速型式 主减速器的减速型式分为单级减速、双级减速、双速减速、单级贯通、双级贯通、主减速及轮边减速等。 单级主减速器 由于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廉的优点,广泛用在主减速比i0<7、6的各种中、小型汽车上。单级主减速器都就是采用一对

BJ2022汽车单级主减速器及差速器的结构设计与强度分析-毕业设计说明书

BJ2022汽车单级主减速器及差速器的结构设计与强度分析-毕业设计说明书

毕业设计说明书 BJ2022汽车单级主减速器及差速器的结构设计与强度分析 学生姓名：学号：学院： 专业： 指导教师： 2012年6月0801074117 机电工程学院地面武器机动工程

BJ2022汽车单级主减速器及差速器的结构设计与强度分析 摘要 汽车主减速器及差速器是汽车传动中最重要的部件之一。它能够将万向传动装置传来的发动机转矩传给驱动车轮，以实现降速增扭。 本次设计的是有关BJ2022汽车的主减速器和差速器，并要使其具有通过性。本次设计的内容包括有：方案选择，结构的优化与改进。齿轮与齿轮轴的设计与校核。并且在设计过程中，描述了主减速器的组成和差速器的差速原理和差速过程。 方案确定主要依据原始设计参数，对比同类型的减速器及差速器，确定此轮的传动比，并对其中重要的齿轮进行齿面接触和齿轮弯曲疲劳强度的校核。而对轴的设计过程中着重齿轮的布置，并对其受最大载荷的危险截面进行强度校核。 主减速器及差速器对提高汽车行驶平稳性和其通过性有着独特的作用，是汽车设计的重点之一。 关键词：驱动桥，主减速器，差速器，半轴

BJ2022 car single stage and the structure of the main reducer differential design and strength analysis ABSTRACT Automobil reduction final drive and differential is one of the best impossible parts in automobile gearing. It can chang speed and driving tuist within a big scope . The problem of this design is BJ2022 car differential unit ,it’ s properly in common use . The design of scheme, the better design and improvement of structure ,the design and calibration of gear and gear shiftes , and the select of bearings , and also the design explain the construction of differential action . The ting of the scheme desierment main deside. The drive ratio of gear,according to orginal design parameter and constrasting the same type reduction final drive ang differential assay . It realize planet gear in the design of structure . It put to use alteration better gears transmission in the design of gear , and compare the root contact tired strength of some important gears and the face twirl tired strength . It eraphaize pay attention to the place of gears. Compare the strength of the biggest load dangraes section. It require structure simple and accord with demand in select of bearings . The Lord reducer to improve the car driving and differential stability and its through sex has a unique function, is one of the focal points of automotive design. Key words : Drive axle,Main reducer,Differential,Axle

汽车主减速器设计..doc

摘要 本设计是对载货汽车设计一个结构合理、工作性可靠的双级主减速器。此双级主减速器是由两级齿轮减速组成。与单级主减速器相比，在保证离地间隙相同时可得到很大的传动比，并且还拥有结构紧凑，噪声小，使用寿命长等优点。本文论述了双级主减速器各个零件参数的设计和校核过程。设计主要包括：主减速器结构的选择、主、从动锥齿轮的设计、轴承的校核。主减速器是汽车传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件，它是依靠齿数少的锥齿轮带动齿数多的锥齿轮。对发动机纵置的汽车，其主减速器还利用锥齿轮传动以改变动力方向。 关键词：载货汽车；双级主减速器；齿轮；校核；设计

ABSTRACT This design is designs a structure to the truck to be reasonable, work related reliable two-stage main gear box. This two-stage main gear box is composed of two level of gear reductions. Compares with the single stage main gear box, when the guarantee ground clearance is the same may obtain the very great velocity ratio, and also has the structure to be compact, the noise is small, service life long and so on merits. This article elaborated the two-stage main gear box each components parameter computation and the selection process, and through computation examination. The design mainly includes: Main gear box structure choice, host, driven bevel gear's design, bearing's examination.The main reducer in the transmission lines used to reduce vehicle speed, increased the torque , it is less dependent on the bevel of more gear drive of less bevel gear . Purchase of the longitudinal engine automobiles, the main bevel gear reducer also used to change the driving force for the direction of transmission. Key words: Truck；Two-stage Main Reduction Gear；Gear；Check

汽车单级主减速器设计

汽车单级主减速器设计 任务书 1．设计的主要任务及目标 通过调研和查阅相关资料文献，掌握汽车单级主减速器主要用途和工作原理。应用所学相关基础知识和专业知识，分析单级主减速器结构、载荷，对主要受力件强度进行计算分析，应用CAD三维造型或二维设计技术完成课题总成和关键零件结构设计和计算说明书，按照学校要求编写毕业设计论文。 2．设计的基本要求和内容 1）掌握单级主减速器的结构及工作原理。绘制结构简图和原理简图； 2）了解零部件材料及制造、热处理工艺； 3）了解单级主减速器的失效模式； 4）制作单级主减速器的装配总图； 5）对单级主减速器及关键零件结构进行计算分析，重点是对失效件的分析； 6）编写毕业设计论文，总结设计取到的效果与体会，提出自己的论点和改进建议等。3．主要参考文献 《汽车车桥设计》 4．进度安排

汽车单级主减速器的设计 摘要：由于行驶中的汽车发动机的转速通常在两千到三千转每分钟，如果只通过变速箱来减速的话，那样会有一个很大的减速比，从而增大了齿轮的半径，继而增大了变速箱的尺寸，既不经济又不合理，另外，转速下降，而扭矩必然增加，也就加大了变速箱与变速箱后一级传动机构的传动负荷。所以，在动力向左右驱动轮分流的差速器之前设置一个主减速器。 主减速器的存在有三个作用， 第一是改变动力传输的方向，由上图可以看出动力传递出变速器是纵向的力距，通过减速器，力矩发生了90度的转变，从而传递到半轴形成横向的力矩，从而驱动车子前进。 第二是作为变速器的延伸为各个档位提供一个共同的传动比。有了这个传动比，可以有效的降低对变速器的减速能力的要求，这样设计的好处是可以有效减小变速器的尺寸，使车辆的总布置更加合理。 第三也是最重要的就是减速增扭，根据功率的计算公式W=M*v（功率=扭矩*速度）当功率一定时，减少传动速度，能够增加扭矩，从而增加驱动力，这也是汽车上坡采用低档的原因。 关键字；变速器，减速器，传动轴

货车主减速器结构设计

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 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（3）课程设计说明书（5000～8000字）1份 四、进度安排（参考） （1）熟悉相关资料和参考图2天（2）确定基本参数和主要结构尺寸2天（3）设计计算3天（4）绘制总装配草图4天（5）绘制总装配图2天（6）绘制零件图2天（7）编写说明书3天（8）准备及答辩3天 五、指导教师评 成绩： 指导教师 日期

摘要 主减速器是汽车驱动桥的重要组成部分，本设计通过对国内外汽车主减速器结构和特点的分析和根据给定数据的计算，从发动机的最大功率和最大转矩入手，估算主减速器的传动比并选定减速器的类型。设计主减速器齿轮，校核其强度并选定减速器主动锥齿轮、差速器半轴齿轮和行星齿轮等。通过理论的计算和对主减速器实际工作情况的分析，设计了能够满足中型货车使用要求的单级主减速器。 关键词：主减速器；锥齿轮；减速装置；差速器；驱动桥

汽车主减速器设计说明书

目录 摘要...........................I Abstract.......................... III 第1章绪论.. (1) 1.1国外主减速器行业现状和发展趋势 (1) 1.2本设计的目的和意义 (2) 1.3本次设计的主要容 (3) 第2章主减速器的设计 (4) 2.1主减速器的结构型式的选择 (4) 2.1.1主减速器的减速型式 (4) 2.1.2主减速器齿轮的类型的选择 (6) 2.1.3主减速器主动锥齿轮的支承形式 (9) 2.1.4主减速器从动锥齿轮的支承形式及安置方法 (10) 2.2主减速器的基本参数选择与设计计算 (11) 2.2.1主减速比的确定 (11) 2.2.2主减速器计算载荷的确定 (13) 2.2.3主减速器基本参数的选择 (15) 2.2.4主减速器双曲面齿轮的几何尺寸计算 (20) 2.2.5主减速器双曲面齿轮的强度计算 (29) 2.2.6主减速器齿轮的材料及热处理 (35)

2.3主减速器轴承的选择 (36) 2.3.1计算转矩的确定 (36) 2.3.2齿宽中点处的圆周力 (36) 2.3.3双曲面齿轮所受的轴向力和径向力 (37) 2.3.4主减速器轴承载荷的计算及轴承的选择 (38) 2.4本章小结 (43) 第3章差速器设计 (45) 3.1差速器结构形式的选择 (45) 3.2对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理 (47) 3.3对称式圆锥行星齿轮差速器的结构 (49) 3.4对称式圆锥行星齿轮差速器的设计 (49) 3.4.1差速器齿轮的基本参数的选择 (49) 3.4.2差速器齿轮的几何计算 (52) 3.4.3差速器齿轮的强度计算 (54) 3.5本章小结 (55) 第4章驱动半轴的设计 (56) 4.1半轴结构形式的选择 (56) 4.2全浮式半轴计算载荷的确定 (58) 4.3全浮式半轴的杆部直径的初选 (60) 4.4全浮式半轴的强度计算 (60) 4.5半轴花键的计算 (60) 4.5.1花键尺寸参数的计算 (60)

微型轿车主减速器设计说明书

2-6 主减速器设计 一、任务： 1、确定主减速器方案。 2、设计主减速器主、从动齿轮。 3、编制设计说明书。 二、原始条件： 车型微型轿车 驱动形式FF4×2 发动机位置前置、横置 最高车速U max=120km/h 最大爬坡度i max≥30% 汽车总质量m a=1020kg 满载时前轴负荷率50% 外形尺寸总长L a×总宽B a×总高H a=3500×1445×1470mm3迎风面积A≈0.78 B a×H a 空气阻力系数C D=0.35 轴距L=2300mm 前轮距B1=1440mm 后轮距B2=1420mm 车轮半径r=300mm 离合器单片干式摩擦离合器 变速器两轴式、四挡

微型轿车主减速器设计说明书 摘要：主减速器是汽车传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件。对发动机纵置的汽车来说，主减速器还利用锥齿轮传动以改变动力方向。在动力向左右驱动轮分流的差速器之前设置一个主减速器，可使主减速器前面的传动部件如变速箱、分动器、万向传动装置等传递的扭矩减小，也可以使变速箱的尺寸、质量减小、操纵省力。微型轿车越来越受消费者欢迎，在汽车市场的占有率越来越高，为此，本文为一款微型轿车设计了主减速器并制作了说明书。 关键词：主减速器；齿轮；传动；载荷 一、设计给定参数 车型微型轿车 驱动形式 FF4×2 发动机位置前置、横置 最高车速 Umax=120km/h 最大爬坡度 imax≥30% 汽车总质量 ma=1020kg 满载时前轴负荷率 50% 外形尺寸总长La×总宽Ba×总高Ha=3500×1445×1470mm3 迎风面积 A≈0.78 Ba×Ha 空气阻力系数 CD=0.35 轴距 L=2300mm 前轮距 B1=1440mm 后轮距 B2=1420mm 车轮半径 r=300mm 离合器单片干式摩擦离合器 变速器两轴式、四挡 二、主减速器的结构形式 (一)主减速器的齿轮类型 主减速器的齿轮有弧齿锥齿轮、双曲面齿轮、圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式，运用最为广泛的是弧齿锥齿轮和双曲面齿轮。一般情况下，当主减速比大于4.5而轮 廓尺寸又有限时，采用双曲面齿轮传动更为合理；而当传动比小于2.0时，双曲面 齿轮传动的主动齿轮相对于弧齿锥齿轮传动的主动齿轮就显得过大，此时选用弧齿 锥齿轮更合理，因为后者具有较大的差速器可利用空间；对于中等传动比，两种齿 轮传动均可采用。因本次设计的对象为微型车，传动比大于4.5，且双曲面齿轮较 弧齿锥齿轮的性能更优越，故采用双曲面齿轮类型的主减速器。 (二)主减速器的减速形式

乘用车主减速器和差速器设计

摘要 汽车问世百余年，特别是从汽车产品的大批量生产及汽车工业的打发展以来，汽车已经对世界经济打发展和人类进入现代生活产生了无法估量的巨大影响，为人类社会的进步作出了不可磨灭的巨大贡献。为了使大家对汽车这一影响人类社会的产品有更全面、更深入的了解，以便把握住“汽车设计”技术的发展方向，通过对汽车的总体设计，汽车零部件的载荷和计算工况与计算方法，以及汽车各系统、各组成及主要零部件的结构分析和设计计算的概述，是大家对汽车的设计理论与设计技术有更好的认识与突破。汽车主减速器及差速器是汽车传动中最重要的部件之一。它能够将万向传动装置传来的发动机转矩传给驱动车轮，以实现降速增扭。 本次设计的是有关乘用车的主减速器和差速器，并要使其具有通过性。本次设计的内容包括有：方案选择，结构的优化与改进。齿轮与齿轮轴的设计与校核。并且在设计过程中，描述了主减速器的组成和差速器的差速原理和差速过程。方案确定主要依据原始设计参数，对比同类型的减速器及差速器，确定此轮的传动比，并对其中重要的齿轮进行齿面接触和齿轮弯曲疲劳强度的校核。而对轴的设计过程中着重齿轮的布置，并对其受最大载荷的危险截面进行强度校核。主减速器及差速器对提高汽车行驶平稳性和其通过性有着独特的作用，是汽车设计的重点之一。 关键词：驱动桥；主减速器；差速器；半轴

Abstract Vehicle drive axle at the end of the transmission system, the basic skills to use is to increase the transmission came directly from the drive shaft or torque, the torque distribution to the left and right wheels, and get differential requirements. In the drive axle, the realization of the usefulness of the main parts of this series are the main reducer, differential, axle, but also other transmission devices and axle. The main design principle of the drive axle was carefully understanding and statement, Santana 2000, the main reducer drive axle, differential, axle and other important components such as a detailed design. In the design process, according to the principles of automotive design and procedures, carried out a detailed calculation. In the design process, but also analysis of the components need to adopt the method, the feasibility of the program discussions, and possible faults of thinking, the last on the important parts and the assembly showing the way with engineering drawings. Keywords：Drive axle ；Main reducer ；Differential ；Axle

汽车主减速器设计说明书

摘要 汽车主减速器是汽车传动中的最重要的部件之一.它能够将万向传动装置产来的发动机转矩传给驱动车轮，以实现降速增扭。 本次设计的是有关十米高一级客车后桥主减速器设计总成。并要使其具有通过性。本次设计的内容包括有：方案选择,结构的优化与改进。齿轮与齿轮轴的设计与校核,以及轴承的选用与校核.并且在设计过程中，描述了主减速器的组成和差速器的差速原理和差速过程。 方案确定主要依据原始设计参数，对比同类型的减速器及差速器，确定此轮的传动比，并对其中重要的齿轮进行齿面接触和齿轮弯曲疲劳强度的校核。而对轴的设计过程中着重齿轮的布置，并对其受最大载荷的危险截面进行强度校核，轴承的选用力求结构简单且满足要求。 主减速器及差速器对提高汽车行驶平稳性和其通过性有着独特的作用，是汽车设计的重点之一。 关键词：主减速器;差速器；转速;行星齿轮；传动比

Abstract Automobil reduction final drive is one of the best impossible parts in automobile gearing。It can chang speed and driving tuist within a big scope . The problem of this design is ten meters passager car reduction final unit ，it’ s properly in common use 。The design of scheme，the better design and improvement of structure ，the design and calibration of gear and gear shiftes , and the select of bearings ，and also the design explain the construction of differential action 。 The ting of the scheme desierment main deside。The drive ratio of gear ，according to orginal design parameter and constrasting the same type reduction final drive ang differential assay . It realize planet gear in the design of structure . It put to use alteration better gears transmission in the design of gear ，and compare the root contact tired strength of some important gears and the face twirl tired strength . It eraphaize pay attention to the place of gears。Compare the strength of the biggest load dangraes section。It require structure simple and accord with demand in select of bearings 。 Key words ：Reduction final ，Differential ，Rotational speed ，Plantet gear , Drive ratio