车辆工程毕业设计221重型卡车主减速器及差速器的设计正文

I摘要本设计是重型卡车主减速器及差速器的设计。主减速器设计时根据给定的基本参数计算出主减速比，根据计算得到的主减速比选取主减速器类型为双级主减速器；与单级主减速器相比，在保证离地间隙相同时还得到很大的传动比，并且还拥有结构紧凑，噪声小，使用寿命长等优点。差速器根据主减速器的设计和以往的经验借鉴选取为结构简单、工作性能平稳、制造方便的对称式圆锥行星齿轮差速器。本设计主要内容包括：双级主减速器和对称式圆锥行星齿轮差速器各个零件参数的设计和校核过程。主减速器结构的选择、主、从动锥齿轮的设计、轴承的校核；差速器结构的选择、行星齿轮、半轴齿轮的设计和校核。关键词：重型载货汽车；双级主减速器；差速器；齿轮；校核IIABSTRACTThisdesignisdesignsastructuretothetrucktobereasonable,workrelatedreliabletwo-stagemaingearbox.Thistwo-stagemaingearboxiscomposedoftwolevelofgearreductions.Compareswiththesinglestagemaingearbox,whentheguaranteegroundclearanceisthesamemayobtaintheverygreatvelocityratio,andalsohasthestructuretobecompact,thenoiseissmall,servicelifelongandsoonmerits.Thisarticleelaboratedthetwo-stagemaingearboxeachcomponentsparametercomputationandtheselectionprocess,andthroughcomputationexamination.Thedesignmainlyincludes:Maingearboxstructurechoice,host,drivenbevelgear'sdesign,bearing'sexamination.Themainreducerinthetransmissionlinesusedtoreducevehiclespeed,increasedthetorque,itislessdependentonthebevelofmoregeardriveoflessbevelgear.Purchaseofthelongitudinalengineautomobiles,themainbevelgearreduceralsousedtochangethedrivingforceforthedirectionoftransmission.Keywords:Truck；Two-stageMainReductionGear；compensatinggear；Gear；Check目录摘要....................................................................IAbstract..............................................................II第1章绪论...........................................................11.1概述............................................................11.2主减速器及差速器的结构形势分析..................................21.2.1主减速器的减速形式与齿轮类型..............................21.2.2主减速器主、从动锥齿轮的支承方案..........................31.2.3差速器的结构形式..........................................51.3设计内容........................................................5第2章主减速器的结构设计...........................................62.1主减速器传动比的计算............................................62.2主减速齿轮计算载荷的确定........................................72.3主减速器齿轮基本参数的选择.....................................102.4主减速器螺旋锥齿轮的几何尺寸计算与强度计算.....................122.4.1主减速器螺旋锥齿轮的几何尺寸计算.........................122.4.2主减速器螺旋锥齿轮的强度校核.............................132.5二级圆柱齿轮模数的确定..........................................152.6双级主减速器的圆柱齿轮基本参数的选择............................172.7齿轮的校核......................................................182.8本章小结........................................................19第3章轴承的选择和校核.............................................203.1主减速器齿轮上作用力的计算......................................203.2轴和轴承的设计计算..............................................223.3主减速器齿轮轴承的校核..........................................233.4本章小结........................................................26第4章轴的设计......................................................274.1主动圆锥齿轮轴的结构设计........................................274.2中间轴的结构设计...............................................284.3主动锥齿轮轴的校核..............................................284.4中间轴的校核....................................................304.5本章小结.......................................................32第5章差速器的设计.................................................335.1差速器的结构形式及选择.........................................335.2差速器齿轮基本参数选择..........................................335.3差速器齿轮强度计算..............................................365.4本章小结........................................................36结论...................................................................37致谢...................................................................38参考文献..............................................................39附录....................................................错误!未定义书签。1第1章绪论1.1概述1、主减速器及差速器的概述汽车正常行驶时，发动机的转速通常在2000至3000r/min左右，如果将这么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很大，而齿轮副的传动比越大，两齿轮的半径比也越大，换句话说，也就是变速箱的尺寸会越大。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。由于汽车在各种道路上行使时，其驱动轮上要求必须具有一定的驱动力矩和转速，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后，便可使主减速器前面的传动部件如变速器、万向传动装置等所传递的扭矩减小，从而可使其尺寸及质量减小、操纵省力[1]。对于载货汽车来说，要传递的转矩较乘用车和客车，以及轻型商用车都要大得多，以便能够以较低的成本运输较多的货物，所以选择功率较大的发动机，这就对传动系统有较高的要求，而主减速器在传动系统中起着非常重要的作用。随着目前国际上石油价格的上涨，汽车的经济性日益成为人们关心的话题，这不仅仅只对乘用车，对于重型载货汽车，提高其燃油经济性也是各商用车生产商来提高其产品市场竞争力的一个法宝，因为重型载货汽车所采用的发动机都是大功率，大转矩的，装载质量在十吨以上的载货汽车的发动机，最大功率在140KW以上，最大转矩也在700Nm以上，百公里油耗是一般都在34L左右。为了降低油耗，不仅要在发动机的环节上节油，而且也需要从传动系中减少能量的损失。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。对于重型卡车来说，要传递的转矩较乘用车、客车，以及轻型商用车都要大得多，以便能够以较低的成本运输较多的货物，所以选择功率较大的发动机，这就对传动系统有较高的要求，而主减速器在传动系统中起着非常重要的作用。因此，在发动机相同的情况下，采用性能优良且与发动机匹配性比较高的传动系便成了有效节油的措施之一。所以设计新型的主减速器已成为了新的课题。2根据汽车行驶运动学的要求和实际的车轮、道路以及他们之间的相互关系表明：汽车在行驶过程中左右车轮在同一时间内所滚过的形成往往是由差别的。例如，转弯时外侧的车轮的行程总要比内侧的长。在左右车轮行程不等的情况下，如果采用一根整体的驱动车轮轴将动力传给左右车轮，则会由于左右驱动车轮的转速虽相等而行程却又不同的这一运动学上的矛盾，引起某一驱动车轮产生滑移或滑转。为了消除由于左右车轮在运动学上的不协调而产生的这些弊病，汽车左右驱动轮间都装由差速器，后者保证了汽车驱动桥两侧车轮在行程不等时具有以不同速度旋转的特性，从而满足了汽车行驶运动学的要求。同样情况也发生在多驱动桥中，前、后驱动桥之间，中、后驱动桥之间等会因车轮滚动半径不同而导致驱动桥间的功率循环，从而使传动系的载荷增大，损伤其零件，增加轮胎的磨损和燃料的消耗等，因此一些多驱动桥的汽车上也装了轴间差速器。差速器的结构型使选择，应从所设计汽车的类型及其使用条件出嘎，以满足该型汽车在给定的使用条件下的使用性能要求。2、主减速器及差速器设计的要求驱动桥中主减速器的设计应满足如下基本要求[1]：1、所选择的主减速比应能保证汽车既有最佳的动力性和燃料经济性。2、外型尺寸要小，保