汽车驱动桥双级主减速器设计
图3.2—1
在具有大的主传动比和径向尺寸较大的从动锥齿轮的主减速器中,为了限制从动锥齿轮因受轴向力作用而产生偏移,在从动锥齿轮的外缘背面加设辅助支承(图3.2—2a)。辅助支承与从动锥齿轮背面之间的间隙,应保证偏移量达到允许极限时能制止从动锥齿轮继续变形。主、从动齿轮受载变形或移动的许用偏移量如图3.2—2b所示。
图3.2—2a 从动锥齿轮辅助支承 图3.2—2b 主、从动锥齿轮的许用偏移量
3.3 关于轴承的预紧
(一)目的:
(1)加强刚度
(2)消除安装出现的轴向间隙及磨合期间隙增大,预紧力用摩擦力矩来
衡量1~3N?m
(二)锥齿轮啮合的调整
检验:齿面接触区、噪声、齿轮大端齿侧间隙(0.1~0.35mm)
(三)润滑
加油孔 放油孔 通气塞
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第四章 双级主减速器齿轮载荷计算
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,应在汽车总体设计时就确定。汽车主减速器锥齿轮的切齿法有格里森和奥里康两种方法,我们按照格里森齿制锥齿轮计算载荷。
4.1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i一起由整车动力计算来确定。可利用在不同i0下的功率平衡来研究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佳匹配的方法来选择i0值,可使汽车获得最佳的动力性和燃料经济性。
对于具有很大功率储备的轿车、长途公共汽车尤其是竞赛车来说,在给定发动机最大功率Pamax及其转速np的情况下,所选择的i0值应能保证这些汽车有尽可能高的最高车速vamax。这时i0值应按下式来确定:
i0=0.377rrnpvamaxigh (4-1)
式中
rr——车轮的滚动半径, r=0.527m
righ——变速器量高档传动比,igh =1
根据所选定的主减速比i0值,就可基本上确定主减速器的减速型式(单级、双级等以及是否需要轮边减速器),并使之与汽车总布置所要求的离地间隙相适应。 把nn=3000r/n,
vamax=79.7km/h,rr=0.489m,igh =1,代入 (4-2)
0.489?300079.7?1 计算出 i0=0.377=6.94
由于主传动比较大,又要保证合适的离地间隙,因此采用双级主减速器。
4.2 转矩Tce的计算
按发动机最大转矩和传动比确定从动锥齿轮的计算转矩
Tce?KdTemaxKi1ifi0?nTce
(4-3)
式中:Kd——由于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
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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Kd=1.0,当性能系数fp>0时可取Kd=2.0;
?1?mag?16-0.195?? 当0.195??100?Temax?fp???0 当0.195????16??Temax(4-4) ?
mag?16??Temax?magma——汽车满载时的总质量在此取11648Kg ;
所以0.195?11648?9.84311100 =51.65>16
即Kd=1.0
∴ fp=
TemaxK?16-51.65? =-0.36<0
——发动机的输出的最大转矩, 431N?m;
——液力变矩器变矩系数,K=1; ——分动器传动比; if=1
i1——变速器一档传动比,i1=7.31;
ifi0——主减速器传动比,i0=6.94;
?——发动机到主减速器从动锥齿轮之间的传动效率,在此取0.9;
n——该汽车的驱动桥数目在此取1;
由以上各参数可求Tce
Tce=
1?431?7.31?6.94?0.91=19678.71N?m
4.3 转矩TCS计算
按驱动轮打滑转矩确定从动锥齿轮的计算转矩TCS
TCS=
G2m2??rrim?m (4-5)
式中 G2——汽车满载时一个驱动桥给水平地面的最大负荷,预设后桥所承载
68492.2N的负荷; m2'——汽车最大加速度时的后轴负荷转移系数,对于货车: m2'?1.1~
1.2;
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?——轮胎对地面的附着系数,对于安装一般轮胎的公路用车,取?=
0.85;
rr——车轮的滚动半径,在此选用轮胎型号为子午线胎9.00-20,滚动半
径为0.489m;
?LB,iLB——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,?LB取0.92, iLB为主减速器从动齿轮到车轮之间的传动比,取3.1331.
TCS=
68492.2?1.187?0.85?0.4890.92?3.133=11723.88N?m
4.4平均转矩Tcf计算
按汽车日常行驶平均转矩确定从动锥齿的T TCF=
Ftrrim?mncf
(4-6)
式中 Ft——为日常汽车行驶平均牵引力,Ft=Ttgigi0ηt/rr,《汽车理论》P3;
rr——车轮的滚动半径,在此选用轮胎型号为子午线胎9.00-20,滚动半——主减速器从动齿轮到车轮之间的传动比,取3.133;
径为0.489m;
im?m——为主减速器主动齿轮到车轮之间的传动效率,取92%;
n——该汽车的驱动桥数目在此取1;
TCF =
12791.96?0.4893.133?0.92?1=2170.19N?m
4.5转矩Tz计算
按其计算最大应力与同类汽车相比较,可以作为选择齿轮主要参数的依据。当计算锥齿轮最大应力时,计算转矩Tc取前面两种计算中的较小值,即
Tc=min[Tce,TCS]=11723.88N?m; (4-7)
主动锥齿轮的计算转矩为
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TZ?Tci0?G (4-8)
=
11723.886.94?85%=1987.44N?m
式中 ,TZ——主动锥齿轮的计算转矩;
i0——主传动比,为
6.94;
?G——主、从动锥齿轮间的传动效率,双曲面齿轮取85%。
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