汽车驱动桥双级主减速器设计
图2.2—3a
b)垂向布置:使驱动桥纵向尺寸减小,可减小万向传动轴夹角,但由于主减速器壳固定在桥壳的上方,不仅使垂向轮廓尺寸增大,而且降低了桥壳刚度,不利于齿轮工作。这种布置可便于贯通式驱动桥的布置。(图2.2—3b)
图2.2—3b
c)斜向布置:有利传动轴布置和提高桥壳刚度(图2.2—3c)
图2.2—3c
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2.2.4双级主减速器的结构
图2.2—4所示的双级主减速器仿真图。第一级为锥齿轮传动,第二级为圆柱斜齿轮传动。第一级从动锥齿轮16加热后套在中间轴14的凸缘上并用铆钉铆紧。第二级主动圆柱齿轮与中间轴制成一体。中间轴两端通过锥形轴承支承在主减速器壳上,由于其右端靠近从动锥齿轮受力大,故该端的轴承大于左端的轴承。圆柱从动齿轮夹在两半差速器壳之间,用螺栓与差速器壳紧固在一起。
图2.2—4双级主减速器仿真图
1-第二级从动齿轮;2-差速器壳;3-调整螺母;4、15-轴承盖;5-第二级主动齿轮;
6、7、8、13-调整垫片;9-第一级主动锥齿轮轴;10-轴承座;11-第一级主动锥齿轮;12-主减速器壳;14-中间轴;16-第一级从动锥齿轮;17-后盖
双级主减速器主要有如下结构特点:
(1)第一级为圆锥齿轮传动,其调整装置与单级主减速器类同。
(2)第二级为圆柱齿轮传动。圆柱齿轮多采用斜齿或人字齿,传力干稳。人字齿轮传动消除斜齿轮产生轴向力的缺点。
(3)由于双级减速,减小了从动锥齿轮的尺寸,其背面一般不需要止推装置。 (4)主动锥齿轮后方的空间小,常为悬臂式支承。
(5)因有中间轴,故多了一套调整装置。但第二级圆柱齿轮的轴向移动只能调整齿的啮合长度,使啮合副互相对正,不能调整啮合印痕和间隙。
(6)双级主减速器的减速比为两对齿轮副减速比的乘积。设第一级的减速比为i01、
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第二级的减速比为i02,则双级主减速器的总传动比i0=i01.i02。
主减速器也需要调整,调整方法参考东风EQ1090E主减速器的调整,第一级主动锥齿轮轴承预紧度用轴肩前面调整垫片8调整;轴向位置用调整垫片7移动轴承座10来调整;中间轴轴承预紧度及从动锥齿轮的轴向位置利用轴两端轴承盖处的垫片6和13调整;垫片厚度增减--调整预紧度;垫片等量地从一边调到另一边--调整从动锥齿轮的轴向位置。
由于一般中重型载货汽车和大型客车,越野车需要较大的传动比,增大离地间隙,提高汽车通过性,所以本设计采用纵向水平布置的第一级螺旋齿轮、第二级圆柱齿轮的双级主减速器。
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第三章 双级主减速器主、从动锥齿轮的支承方案
主减速器中心必须保证主从动齿轮具有良好的啮合状况,才能使它们很好地工作。齿轮的正确啮合,除了与齿轮的加工质量、装配调整及轴承、主减速器壳体的刚度有关以外,还与齿轮的支承刚度密切相关。
3.1 主动锥齿轮的支承
主动锥齿轮的支承形式可分为悬臂式支承和跨置式支承两种。
悬臂式支承结构(图3.1—a)的特点是在锥齿轮大端一侧采用较长的轴颈,其上安装两个圆锥滚子轴承。为了减小悬臂长度倪和增加两支承间的距离b,以改善支承刚度,应使两轴承圆锥滚子的大端朝外,使作用在齿轮上离开锥顶的轴向力由靠近齿轮的轴承承受,而反向轴向力则由另一轴承承受。为了尽可能地增加支承刚度,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。为了方便拆装,应使靠近齿轮的轴承的轴径比另一轴承的支承轴径大些。靠近齿轮的支承轴承有时也采用圆柱滚子轴承,这时另一轴承必须采用能承受双向轴向力的双列圆锥滚子轴承。支承刚度除了与轴承形式、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。
悬臂式支承结构简单,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。
图3.1—a
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跨置式支承结构(图3.1—b)的特点是在锥齿轮的两端均有轴承支承,这样可大大增加支承刚度,又使轴承负荷减小,齿轮啮合条件改善,因此齿轮的承载能力高于悬臂式。此外,由于齿轮大端一侧轴颈上的两个相对安装的圆锥滚子轴承之间的距离很小,可以缩短主动齿轮轴的长度,使布置更紧凑,并可减小传动轴夹角,有利于整车布置。但是跨置式支承必须在主减速器壳体上有支承导向轴承所需要的轴承座,从而使主减速器壳体结构复杂,加工成本提高。另外,因主、从动齿轮之间的空间很小,致使主动齿轮的导向轴承尺寸受到限制,有时甚至布置不下或使齿轮拆装困难。跨置式支承中的导向轴承都为圆柱滚子轴承,并且内外圈可以分离或根本不带内圈。它仅承受径向力,尺寸根据布置位置而定,是易损坏的一个轴承。
图3.1—b
在本设计中,由于载荷量超过2吨,故采用跨置式。
3.2 从动锥齿轮的支承
从动锥齿轮的支承(图3.2—1),其支承刚度与轴承的形式、支承间的距离及轴承之间的分布比例有关。从动锥齿轮多用圆锥滚子轴承支承。为了增加支承刚度,两轴承的圆锥滚子大端应向内,以减小尺寸c+d。为了使从动锥齿轮背面的差速器壳体处有足够的位置设置加强肋以增强支承稳定性,c+d应不小于从动锥齿轮大端分度圆直径的70%。为了使载荷能尽量均匀分配在两轴承上,应尽量使尺寸c等于或大于尺寸d。
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