精品驱动桥校核说明书.docx
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精品驱动桥校核说明书
驱动桥设计校核说明书
一.主减的强度校核
1.主减的扭矩计算:
先是计算主减速器的扭矩输出:
式中:
——计算转矩,;
——发动机最大转矩:
2449
——计算驱动桥数,n=3;
if——分动器传动比,if=1.1;
i0——主减速器传动比,i0=3.08;
η1—变速器传动效率,取η=0.94;
η2分动器传动效率,取η=0.98;
i1——变速器最低挡传动比,i1=4.7;
i2—变速器最低挡传动比,i2=1.375;
代入式(2-1),
有:
=16465.14;
按驱动轮打滑算得计算转矩:
;
主减速器螺旋锥齿轮几何尺寸计算用表(mm)
序号
项目
代号
公式、数值
(1)
小齿轮齿数
12
(2)
大齿轮齿数
37
(3)
模数
14
(4)
节圆直径
(5)
齿高
(6)
齿根高
(7)
节锥角
(8)
齿根圆直径
(9)
齿顶圆直径
(10)
法向压力角
(11)
轴交角)
(12)
螺旋角
2.主减圆锥齿轮的强度校核:
锥齿轮的材料是20Cr2NiA,
(1)轮齿弯曲强度计算
汽车主减速器螺旋锥齿轮计算弯曲应力:
式中:
—该齿轮的计算转矩,N.m;
—过载系数,取1;
(齿轮模数);
—尺寸系数,;
b=62.5mm
D=523mm
—载荷分配系数,取1.2;
—质量系数,取1.0;
—计算弯曲应力用的综合系数,主动齿轮取0.23,从动齿轮取0.22;
从动齿轮弯曲应力:
()
主动齿轮弯曲应力:
()
根据表,取安全系数;
因此,弯曲强度满足条件。
(2)接触疲劳强度校核
锥齿轮的轮齿接触应力为:
其中,—取和中的最小值(62mm);
—齿面接触应力();
—主动锥齿轮大端分度圆直径(168mm)
—齿面品质系数,取1.0;
—综合弹性系数,钢对钢,取;
—齿面接触强度的综合系数,取0.112;
—载荷分配系数,取1.2;
—质量系数,取1.0;
代入数据计算得:
主动与从动轮的接触应力是相同的。
3.主减锥齿轮的载荷计算
轴向力:
径向力:
从动轮:
轴向力:
径向力:
4.主减的轴承载荷计算:
轴承受力是按照悬臂布置计算得,结果偏安全。
主减轴承分布简图
计算公式:
轴承A:
径向力:
轴承B:
径向力:
轴承C:
径向力:
轴承D:
径向力:
轴承上的载荷计算结果(N)
A
Frz
105695.3
B
Frz
26156.7
Faz
0
Faz
55597.3
C
Frz
88845.7
D
Frz
68089.6
Faz
69990.8
Faz
0
5.直齿圆柱减速的载荷计算:
输出扭矩:
从动齿轮的弯曲应力:
式中:
—该齿轮的计算转矩,N.m;
—过载系数,取1;
(齿轮模数);
—尺寸系数,;
b1=80mm,b2=90mm
D=220mm
—载荷分配系数,取1.1;
—质量系数,取1.0;
—计算弯曲应力用的综合系数,主动齿轮取0.23,从动齿轮取0.22;
代入计算得:
从动轮:
主动轮:
齿轮的材料是20Cr2NiA,轮齿接触应力为:
其中,—取和中的最小值(80mm);
—齿面接触应力();
—主动锥齿轮大端分度圆直径(160mm)
—齿面品质系数,取1.0;
—综合弹性系数,钢对钢,取;
—齿面接触强度的综合系数,取0.112;
—载荷分配系数,取1.1;
—质量系数,取1.0;
代入数据计算得:
强度满足条件。
二.差速器的强度校核
差速器的齿轮的尺寸受结构限制,而且承受的载荷较大,他不像主减那样经常处于啮合的传动状态,只有当汽车转弯或者左右轮行驶在不同路面时,差速器才能有啮合传动的相对运动。
因此,对于差速器齿轮,主要进行弯曲强度的校核。
轮齿的弯曲应力为:
式中:
—半轴齿轮的计算转矩,T=0.6T0=9879N.m;
—尺寸系数,;
;
;
—载荷分配系数,取1.1;
—质量系数,取1.0;
—计算弯曲应力用的综合系数;J=0.23
n为行星轮数,n=4;
代入数值计算得:
=143.7MPa
一般情况下,差速器齿轮的材料一般与主减速器的材料一样,基本上都是渗碳合金钢,根据表查得:
。
三.半轴的强度校核
全浮式的半桥,只考虑转矩的影响即可,
半轴的扭转切应力:
305MPa<700MPa;
半轴的扭转角是:
12°<15°
半轴的扭转强度符合要求。
四.行星轮系的强度校核
式中
KA———使用系数;1.2
KV———动载系数;1.1
KHβ———接触强度计算的齿向载荷分布系数;1
KHα———接触强度计算的齿间载荷分布系数;1
ZB———单对齿啮合系数;1
Ft———名义切向力;249471N
b———工作尺宽;130
d1———小齿轮分度圆直径;132
u———齿数比;2.8
ZH———节点区域系数;2.5
ZE———弹性系数;189.9
Zε———重合度系数;1
Zβ———螺旋角系数。
1
经校核计算出太阳轮-行星轮之间的接触应力为1669MPa,而用应力为2000MPa,符合设计要求。
2)齿轮弯曲强度核算
计算弯曲强度
式中m———模数;5
YF———复合齿形系数;3.95
Ft———名义切向力;249471N
b———工作尺宽;130
KA———使用系数;1
KV———动载系数1
Kβ———接触强度
计算的齿向载荷分布系数;1
Kα———接触强度计算的齿间载荷分布系数;1
经校核计算出太阳轮-行星轮之间的接触应力为455MPa,而用应力为780MPa,符合设计要求。
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