中型客车-双级主减速器设计说明书

《汽车设计》课程设计主减速器设计专业：车辆工程班级：姓名：学号：二〇一四年十二月、目录一、任务1.1发动机最大功率及相应转速.....................................................................1.2发动机最大转矩Temax和相应转速nT..................................................................1.3主减速器传动比设计.............................................................................................1.4最低挡传动比确定................................................................................................1.5各档传动比选择....................................................................................................二、主减速器结构形式的确定..........................................................................................2.1主减速器的减速形式..............................................................................................2.2主减速器的齿轮类型.............................................................................................2.3主减速器主、从动锥齿轮的支承方案....................................................................2.3.1、主动锥齿轮的支承........................................................................................2.3.2、从动锥齿轮的支承........................................................................................三、主减速器的结构设计与校核......................................................................................3.1双级主减速器传动比分配.......................................................................................3.2主减速器齿轮参数的选择.......................................................................................3.2.1、齿数的选择................................................................................................3.2.3、齿轮端面模数的选择....................................................................................3.2.4、齿面宽的选择............................................................................................3.2.5、螺旋锥齿轮螺旋方向...................................................................................3.2.6、螺旋角的选择..............................................................................................3.2.7、齿轮法向压力角的选择.................................................................................3.3主减速器螺旋锥齿轮的几何尺寸计算与强度计算..................................................3.3.1主减速器螺旋锥齿轮的几何尺寸计算.............................................................3.3.2主减速器螺旋锥齿轮的强度校核....................................................................3.3.2.1、主减速器螺旋锥齿轮的强度计算.........................................................3.3.2.2、轮齿的弯曲强度计算...........................................................................3.3.2.3、轮齿的接触强度计算.........................................................................3.3.3第二级齿轮模数的确定....................................................................................3.3.3.1、材料的选择和应力的确定....................................................................3.3.3.2、齿轮的弯曲强度设计计算....................................................................3.3.4双级主减速器的圆柱齿轮基本参数的选择......................................................3.3.5齿轮的校核......................................................................................................3.3.5.1、齿轮弯曲强度校核...............................................................................3.3.5.2、齿面接触强度校核...............................................................................3.4主减速器齿轮的材料及热处理................................................................................结论..............................................................................................................................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。汽车参数原始条件：车型中型客车驱动形式FR4×2发动机位置前置、纵置最高车速Umax=85km/h最大爬坡度imax≥27%汽车总质量ma=8250kg满载时前轴负荷率32.1%外形尺寸总长La×总宽Ba×总高Ha=8630×2420×2950mm3轴距L=4830mm前轮距B1=1700mm后轮距B2=1700mm迎风面积A≈0.85Ba×Ha空气阻力系数CD=0.7轮胎规格9.00—20或9.0R20离合器单片干式摩擦离合器变速器中间轴式、五挡1.1发动机最大功率及相应转速根据最高车速，用下式求出发动机的最大功率()其中为传动系效率，一般取90%；fr为滚动阻力系数，对乘用车fr=0.0165×{1+0.01（va-50）}。根据初始设计数据，可求得对于总质量较小的汽油发动机一般在3000～5000r/min之间，故=4500r/min1.2发动机最大转矩Temax和相应转速根据下式确定α为转矩适应性系数，一般在1.1～1.3之间选取，此处选择α=1.2，故/一般在1.4～2.0之间选取，此处选为1.7，故=2647r/min1.3主减速器传动比设计根据发动机转速与汽车行驶速度关系：式中取最高车速，由于此变速器为中间轴式、五档，最高传动取为1，r为车轮半径，查得r=0.48m由此可算出1.4最低挡传动比确定按最大爬坡度来设计，上坡时，应满足驱动力不小于阻力之和，即：f为坡道阻力系数，一般在0.01～0.02之间，取0.01,取由上式可得，≥6.16再根据地面附着条件：φ为地面附着系数，一般取0.7～0.8，取φ=0.7，则可得≤14.50由于轻型商用车5.0～8.0，所以选取一挡传动比为=6.61.5各档传动比选择由于等比分配传动比便于换挡，故选择等比分配方式i1/i2=i2/i3=i3/i4=i4/i5=qi1=6.6i5=1故q=1.6则i2=4.13i3=2.58i4=1.6二、主减速器结构形式的确定2.1主减速器的减速形式为了满足不同的使用要求，主减速器的结构形式也是不同的[8]。根据主减速器的使用目的和要求的不同，其结构形式也有很大差异。按主减速器所处的位置可分为中央主减速器和轮边减速器，按参加减速传动的齿轮副可分为单级式主减速器和双级式主减速器。按主减速器速比的变化可分为单速主减速器和双速主减速器两种。单级式主减速器应用于轿车和一般轻、中型中型客车。双级式主减速器应用于大传动比的中、重型汽车上，若其第二级减速器齿轮有两副，并分置于两侧车轮附近，实际上成为独立部件，则称轮边减速器。由于本文设计的是中型客车主减速器，由于它的主传动比比较大，故选用二级主减速器。2.2主减速器的齿轮类型根据主减速器的使用目的和要求的不同，其结构形式也有很大差异。按主减速器所处的位置可分为中央主减速器和轮边减速器，按参加减速传动的齿轮副可分为单级式主减速器和双级式主减速器。按主减速器速比的变化可分为单速主减速器和双速主减速器两种。按齿轮副结构形式可分为圆柱齿轮式和圆锥齿轮式两种。按齿型的不同，又分为螺旋锥齿轮和双曲面锥齿轮。他们有着不同的特点：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90交角的布置。由于轮齿端面重叠的影响，至少有两对以上的齿轮同时啮合，因此，螺旋锥齿轮能承受大的负荷。加之其齿轮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一端，使得其工作平稳，即使在高速运转时，噪声和振动也很小。传动效率高，能达到99%，生产成本也较低，不需要特殊的润滑，工作稳定性能好。但对啮合精度很敏感。双