双级主减速器
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P emax及相应转速n p .....................................................................1.2 发动机最大转矩Temax和相应转速n T ..................................................................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。
重型汽车双级主减速器设计
1 引言1.1 概述主减速器是汽车驱动桥中的重要部件。
驱动桥主要包括主减速器总成、差速器、驱动桥壳等。
主减速器的功用是将输入的转矩增大并相应降低转速，以及当发动机纵向布置时还具有改变旋转方向的作用。
为满足不同的使用要求，主减速器的结构形式也是不同的。
按参加减速传动的齿轮副数目分，有单级式主减速器和双级式主减速器，在双级式主减速器中，若第二级减速器齿轮有两对，并分置于两侧车轮附近，实际上成为独立部件，则称为轮边减速器。
按主减速器传动比挡数分，有单速式减速器和双速式减速器，前者的传动比是固定的，后者有两个传动比供驾驶员选择，以适应不同行驶条件的需要。
按齿轮副结构形式分，减速器有圆柱齿轮式、圆锥齿轮式和准双曲面齿轮式等。
1.2 主减速器发展趋势20世纪70－80年代，世界上减速器技术有了很大的发展，且与新技术革命的发展紧密结合。
通用减速器的发展趋势如下：①高水平、高性能。
圆柱齿轮普遍采用渗碳淬火、磨齿，承载能力提高4倍以上，体积小、重量轻、噪声低、效率高、可靠性高。
②积木式组合设计。
基本参数采用优先数，尺寸规格整齐，零件通用性和互换性强，系列容易扩充和花样翻新，利于组织批量生产和降低成本。
③型式多样化，变型设计多。
摆脱了传统的单一的底座安装方式，增添了空心轴悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速器一体式联接，多方位安装面等不同型式，扩大使用范围。
促使减速器水平提高的主要因素有：①理论知识的日趋完善，更接近实际（如齿轮强度计算方法、修形技术、变形计算、优化设计方法、齿根圆滑过渡、新结构等）。
②采用好的材料，普遍采用各种优质合金钢锻件，材料和热处理质量控制水平提高。
③结构设计更合理。
④加工精度提高到ISO5－6级。
⑤轴承质量和寿命提高。
⑥润滑油质量提高。
自20世纪60年代以来，我国先后制订了JB1130－70《圆柱齿轮减速器》等一批通用减速器的标淮，除主机厂自制配套使用外，还形成了一批减速器专业生产厂。
目前，全国生产减速器的企业有数百家，年产通用减速器25万台左右，对发展我国的机械产品作出了贡献。
差速器和主减速器结构和工作原理 (1)
差速器和主减速器结构和工作原理发动机的动力经过变速器输出后，必须经过主减速器和差速器才能传递车轮，对于前轮驱动的汽车，如我们常见的轿车，主减速器和差速器设计在变速器壳体内；对于后轮驱动的汽车，如客车和货车，主减速器和差速器安装在后轿内。
一主减速器主减速器的作用将变速器输出的动力再次减速，以增加转矩，之后将动力传递给差速器。
主减速器的类型：（1）单级主减速器：大部分汽车的主减速器为单级主减速器，减速型式为普通斜齿轮式或锥形齿轮式：锥形齿轮式主减速器图其中锥形齿轮式主减速器如图所示，广泛的应用于后驱汽车的后轿中，变速器输出动力经过传动轴传给主动锥齿轮，经从动锥齿轮减速后传给差速器。
普通斜齿轮式主减速器应用于前驱汽车的变速器中。
注：对于前驱汽车的变速器中的主减速器，如果发动机在机舱在横置，则主减速器为普通斜齿轮式；如果发动机在机舱内纵置，则主减速器为锥形齿轮式，如桑塔纳、帕萨特等。
（2）双级主减速器：在重型货车上，常采用双级主减速器，如下图所示：双级主减速器结构图第一级为锥形齿轮减速，第二级为普通斜齿轮减速。
二减速器：1差速器的作用：汽车在直线行驶时，左右车轮转速几乎相同，而在转弯时，左右车轮转速不同，差速器能实现左右车轮转速的自动调节，即允许左右车轮以不同的转速旋转。
2差速器的组成结构：差速器结构图1-差速器壳轴承；2和8-差速器壳体；3和5-调整垫片；4-半轴齿轮（两个）；6-行星齿轮（两个或四个）； 7-主减速器从动锥齿轮；9-行星齿轮轴。
3差速器的工作原理和工作状态：行星齿轮的自转：差速器工作时，行星齿轮绕行星齿轮轴的旋转称为行星齿轮的自转；行星齿轮的公转：差速器工作时，行星齿轮绕半轴轴线的旋转称为行星齿轮的公转；（1）汽车直线行驶时，主减速器的从动锥齿轮驱动差速器壳旋转，差速器差驱动行星齿轮轴旋转，行星齿轮轴驱动行星齿轮公转，半轴齿轮在行星齿轮的夹持下同速同向旋转，此时，行星齿轮只公转，不自动，左右车轮和转速等于从动锥齿轮的转速。
双级主减速器设计资料
第1章绪论1.1概述1.1.1主减速器的概述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。
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。
1.1.2主减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、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，保证有必要的离地间隙；齿轮其它传动件工作平稳，噪音小。
3、在各种转速和载荷下具有高的传动效率；与悬架导向机构与动协调。
4、在保证足够的强度、刚度条件下，应力求质量小，以改善汽车平顺性。
5、结构简单，加工工艺性好，制造容易，拆装、调整方便。
本设计主要研究双级主减速器的结构与工作原理，并对其主要零部件进行了强度1-半轴2-圆锥滚子轴承3-支承螺栓4-主减速器从动锥齿轮5-油封6 —主减速器主动锥齿轮7 —弹簧座8—垫圈9—轮毂10-调整螺母图1.1驱动桥1.1.3主减速器型式及其现状主减速器的结构形式，主要是根据其齿轮类型、主动齿轮和从动齿轮的安装(1)主减速器齿轮的类型在现代汽车驱动桥中，主减速器采用得最广泛的是螺旋锥齿轮和双曲面齿轮。
汽车构造第18章驱动桥
行星齿轮的 背面与差速器壳 的相应位置的内 表面，均做成球 形，保证行星齿 轮对正中心，以 有利于两个半轴 正确啮合。
差速器靠主 减速器壳体中的 润滑油润滑。
哈尔滨工业大学（威海）
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主动锥齿轮与轴制成一体，采 用悬臂式支承。一般双级主减 速器中，主动锥齿轮轴多用悬 臂式支承的原因有两点：一是 第一级齿轮传动比较小，相应 的从动锥齿轮直径较小，因而 在主动锥齿轮的外端要在加一 个支承，布置上很困难；二是 因传动比较小，主动锥齿轮即 轴颈尺寸有可能作的较大，同 时尽可能将两轴承的距离加大， 同样可得到足够的支承刚度。
哈尔滨工业大学（威海）
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16.04.2021
差速器中各元件的运动关系——差速原理
当行星齿轮只是随同行星架绕差速器旋转轴线公转时，显然，处在
同一半径r上的A、B、C三点的圆周速度都相等，其值为 w0r。于是，w1w2w0
即差速器不起差速作用，而半轴角速度等于差速器壳3的角速度。
当行星齿轮4除公转外，还绕本身的轴5以角速度 w4自转时，啮合点
A的圆周速度为 w 1rw 0rw 4r4 啮合点B的圆周速度为 w 2rw 0rw 4r4 于是 w 1 r w 2 r ( w 0 r w 4 r 4 ) ( w 0 r w 4 r 4 )
即 w1w22w0
若角速度以每分钟转速n表示，则 n1n22n0
（18-1）
式（18-1）为两半轴齿轮直径相等的对称式锥齿轮差速器的运动特征方
▪ 图18-14为某国产32t自卸 车驱动桥的轮边减速器
两级(同轴式)圆柱齿轮减速器设计
目录一、设计任务书 (1)二、传动装置的总体设计 (3)三、传动零件的设计计算 (7)四、轴的设计计算 (13)五、键连接的选择和计算 (21)六、滚动轴承的设计与计算 (23)七、箱体的结构设计 (24)八、设计小结 (27)九、参考文献 (29)一、设计任务书1、设计题目：设计两级（同轴式）圆柱齿轮减速器2、设计要求：设计一用于带式运输机上的同轴式两级圆柱齿轮减速器（如图），连续工作，单向运转;空载启动较平稳。
运输带容许速度误差为5%。
每天8图1-1带式输送机传动系统简图小时，使用期限8年。
设计参数：运输机最大有效拉力2600N，运输带速度v=1.5m/s，卷筒直径D=400㎜。
特点：同轴式两级减速器径向尺寸紧凑，但轴向尺寸较大。
减速器的输入输出轴位于同一轴线两端。
3、设计内容：1）传动方案的分析与拟定2）电动机的选择3）传动装置运动与动力参数计算4）传动零件、轴、滚动轴承及连接键的设计计算5）滚动轴承、键、联轴器的选择与校核6）装配图、零件图的绘制7）编写设计计算说明书4、设计任务：1) 装配图1张(A1/A2)2) 上箱体1 张(A1/A2)3) 下箱体1张( A1/A2)4) 轴1张(A2/A3)5) 齿轮1张(A2/A3)6) 设计说明书1份二、传动装置的总体设计采用二级减速器，瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠，径向尺寸小，结构紧凑，重量轻，节约材料。
轴向尺寸大，要求两级传动中心距相同。
减速器横向尺寸较小，两大吃论浸油深度可以大致相同。
但减速器轴向尺寸及重量较大；高级齿轮的承载能力不能充分利用；中间轴承润滑困难；中间轴较长，刚度差；仅能有一个输入和输出端，限制了传动布置的灵活性。
原动机部分为Y系列三相交流异步电动机。
总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。
1、 电机的选择w P =1000v F w ⋅ =kW kW 9.310005.12600=⨯ 电动机工作效率∑=ηw0P P电动机到输送机的总效率224联卷齿滚ηηηηη⋅⋅⋅⋅=∑根据《机械设计指导书》表9-6取滚动轴承传递效率8.90=滚η（三对和卷筒轴承），齿轮传动效率7.90=齿η，卷筒传动效率6.90=卷η，联轴器传动效率9.90=联η17.8099.06.907.908.9022424=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=∑联卷齿滚ηηηηη查《机械设计指导书》表2-1选电动机额定动率为5.5kW 确定电动机转速 卷筒轴工作转速min 6.71min 0043.145.1100060 100060r r D v n w =⨯⨯⨯=⋅⨯=π 二级圆柱齿轮减速器传动比60~8=i , 电动机转速可选范围w n i n ⋅'=∑0=（8~40）×71.6 r ／min =（560~3200）r ／min 符合这一范围的同步转速为750 r ／min 、1000 r ／min 、1500 r ／min 和3000 r／min 四种。
锥齿轮—圆柱齿轮式双级贯通式主减速器
汽车设计说明书——锥齿轮—圆柱齿轮式双级贯通式主减速器专业班级：车辆工程09-03学号：************姓名：***二．主减速器结构方案分析 (3)1 螺旋锥齿轮传动 (3)2 双曲面齿轮传动 (3)3．圆柱齿轮传动 (7)4．蜗杆传动 (7)1．单级主减速器 (8)2.双级主减速器 (9)3 双速主减速器 (10)4.贯通式主减速器 (14)5.单双级减速配轮边减速器 (16)二．主减速器主、从动锥齿轮的支承方案 (19)1．主动锥齿轮的支承 (20)2从动锥齿轮的支承 (21)三．主减速器锥齿轮主要参数选择 (22)1．主、从动锥齿轮齿数z1和z2 (23) (23)2 .从动锥齿轮大端分度圆直径D2和端面模数msD2可根据经验公式初选 (23)3 主、从动锥齿轮齿面宽b1和b2 (24)5 中点螺旋角β (25)6螺旋方向 (26)7法向压力角。
(26)四.主减速器锥齿轮强度计算 (26)(一) 计算载荷的确定 (26)（1）按发动机最大转矩和最低档传动比确定从动锥齿轮的计算转矩Tce 27（2)按驱动轮打滑转矩确定从动锥齿轮的计算转矩Tcs (27)（3)按汽车日常行驶平均转矩确定从动锥齿轮的计算转矩Tcf (27)(二) 主减速器锥齿轮的强度计算 (28)1)单位齿长圆周力 (28)2.轮齿弯曲强度 (30)3.轮齿接触强度 (31)五、主减速器锥齿轮轴承的载荷计算 (32)１．锥齿轮齿面上的作用力 (32)(1) 齿宽中点处的圆周力齿宽中点处的圆周力F为 (32)(2) 锥齿轮的轴向力和径向力 (33)2．锥齿轮轴承的载荷 (35)六、锥齿轮的材料 (35)一．主减速器结构方案分析主减速器的结构形式主要是根据齿轮类型、减速器形式不同而不同。
主减速器的齿轮主要有螺旋锥齿轮、双曲面齿轮、圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。
1 螺旋锥齿轮传动螺旋锥齿轮传动(图5—3a)的主、从动齿轮轴线垂直相交于一点，齿轮并不同时在全长上啮合，而是逐渐从一端连续平稳地转向另一端。
解放ca1092货车双级主减速器驱动桥设计本科学位论文
目录摘要............................................................................................ ................ (1)第1章绪论 (4)1.1 课题研究的目的和意义 (4)1.2 课题研究现状 (5)1.2.1主减速器型式及其现状 (5)1.2.差速器形式发展现状............................................................................................................. .41.2.半轴形式发展现状............................................................ .................. . (5)1.2.桥壳形式发展现状......................................................... .................. . (5)1.3 设计主要内容 (9)第2章设计方案的确定 (7)2.1 基本参数的选择 (7)2.2 主减速比的计算 (7)2.3 主减速器结构方案的确定 (8)2.4差速器的选择 (8)2.5半轴型式的确定 (9)2.6桥壳型式的确定 (9)2.7本章小结 (9)第3章主减速器的基本参数选择与设计计算 (13)3.1 主减速齿轮计算载荷的计算 (13)3.2 主减速器齿轮参数的选择......................................................................... 错误！未定义书签。
3.3 主减速器螺旋锥齿轮的几何尺寸计算与强度计算................................. 错误！未定义书签。
重型卡车双级主减速器驱动桥
目录1前言 (2)2 总体方案论证 (3)2.1非断开式驱动桥 (3)2.2断开式驱动桥 (4)2.3多桥驱动的布置 (4)3 主减速器设计 (6)3.1主减速器结构方案分析 (6)3.2主减速器主、从动锥齿轮的支承方案 (7)3.3主减速器锥齿轮设计 (9)3.4主减速器锥齿轮的材料 (11)3.5主减速器锥齿轮的强度计算 (12)3.6主减速器锥齿轮轴承的设计计算 (13)4 差速器设计 (18)4.1差速器结构形式选择 (19)4.2普通锥齿轮式差速器齿轮设计 (19)4.3差速器齿轮的材料 (21)4.4普通锥齿轮式差速器齿轮强度计算 (21)5 驱动车轮的传动装置设计 (23)5.1半轴的型式 (23)5.2半轴的设计与计算 (23)5.3半轴的结构设计及材料与热处理 (26)6 驱动桥壳设计 (27)6.1桥壳的结构型式 (27)6.2桥壳的受力分析及强度计算 (28)7 结论 (29)致谢 (30)附件清单 (31)1前言本课题是对货车驱动桥的结构设计。
故本说明书将以“驱动桥设计”内容对驱动桥及其主要零部件的结构型式与设计计算作一一介绍。
驱动桥的设计，由驱动桥的结构组成、功用、工作特点及设计要求讲起，详细地分析了驱动桥总成的结构型式及布置方法；全面介绍了驱动桥车轮的传动装置和桥壳的各种结构型式与设计计算方法。
汽车驱动桥是汽车的重大总成，承载着汽车的满载簧荷重及地面经车轮、车架及承载式车身经悬架给予的铅垂力、纵向力、横向力及其力矩，以及冲击载荷；驱动桥还传递着传动系中的最大转矩，桥壳还承受着反作用力矩。
汽车驱动桥结构型式和设计参数除对汽车的可靠性与耐久性有重要影响外，也对汽车的行驶性能如动力性、经济性、平顺性、通过性、机动性和操动稳定性等有直接影响。
另外，汽车驱动桥在汽车的各种总成中也是涵盖机械零件、部件、分总成等的品种最多的大总成。
例如，驱动桥包含主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置（半轴及轮边减速器）、桥壳和各种齿轮。
双级主减速器汇总
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行星架 轮毂
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采用轮边减速器的优点：
Z Z 9 i总= i1× i行＝ × (1+ 6 ) Z8 Z3
行星齿轮轴
行星齿轮机构
1、可使驱动桥的主减速器（第一级）尺寸减小，
保证了足够的离地间隙。 2、可获得较大 的主传动比。（i总= i1× i行） 3、由于半轴在轮边减速器（第二级）之前，所以承受的 转矩大为减小，因而半轴和差速器等零件尺寸可以减小。 缺点：需要两套轮边减速器，结构较复杂，制造成本较高。
双级主减速器
教学目标
• 知识目标：掌握CA1091型载货汽车双级主 减速器的结构 • 能力目标：认识双级主减速器
复习导入：
• 1.主减速器有何功用？它可以分为几种类型？
由两对传动齿轮组成, i0大( i0= 712), 1.特点： hmin 。但结构较复杂，尺寸、质量较大， 制造、维修难度↑ , 成本较高 2.应用： 用于中、重型货车，越野车，大客车
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结构型式
特
点
应用
1、单 级式
按 齿 轮 副 数 目 分
结构简单、质量小、成本低；但 i0≤7 的 轿 车 中 i0增大受离地间隙限制 轻型货车
2 双 级 式
在保证离 (a)第一级锥齿轮＋第二级圆柱齿轮 地间隙相 同时可获 整 得较大的 (b) 第一级锥齿轮＋第二级行星齿轮 体 i0，但结 式 构复杂、 质量大、 (c)第一级圆柱齿轮＋第二级锥齿轮 成本较高
双级减速机
注意事项
双级减速机安装的方式可分卧式减速机与立式减速机两种，其中卧式减速机又分为蜗杆止置式与下置式两种 形式，其传动比一般在1/10～1/80之间。当蜗杆圆周速度小于4m/s时，通常采用蜗杆在下形式。当蜗杆圆周速度 大于4m/s时，通常采用蜗杆在上的形式。当蜗杆在下时，油面高度应当低于蜗杆螺纹的根部，并不超过蜗杆轴上 滚动轴承的最低滚珠中心，以免增加功率损耗。当蜗杆在上时，蜗轮浸入油中深度也以超齿高不多为限。
因为减速机又为分单级与双级两种，因此速比就会不相同。 速比：1/10～1/80单级型速比：1/100～1/3600双级型 而RV系列减速机的速比，单级与双级的速比都同为：7.5、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100等。
双级减速器的齿轮类型
螺旋锥齿轮传动 双曲面齿轮传动
圆柱齿轮传动 蜗杆传动
由此可见。润滑是保证蜗轮蜗杆减速机正常工作的最基本条件，因为润滑油能在蜗轮蜗杆的接触面上形成油 膜，从而避免金属间的直接接触，能有效地降低磨损。这对于降低磨损，提高传动效率，延长蜗轮蜗杆减速机的 使用寿命，保证减速机平稳的工作。
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3、双曲面齿轮传动的主动齿轮直径及螺旋角都较大，所以相啮合轮齿的当量曲率半径较相应的螺旋锥齿轮为 大，其结果使齿面的接触强度提高。
4、双曲面主动齿轮的啮合角变大，则不产生根切的最小齿数可减少，故可选用较少的齿数，有利于增加传动 比。
双级主减速器
摘要汽车主减速器是驱动桥最重要的组成部分，其功用是将万向传动装置传来的发动机转矩传递给驱动车轮，是汽车传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件。
对发动机纵置的汽车来说，主减速器还有改变动力传输方向的作用。
与国外相比，我国的车用减速器开发设计不论在技术上、制造工艺上，还是在成本控制上都存在不小的差距，尤其是齿轮制造技术缺乏独立开发与创新能力，技术手段落后。
目前比较突出的问题是，行业整体新产品开发能力弱、工艺创新及管理水平低，企业管理方式较为粗放，相当比例的产品仍为中低档次，缺乏有国际影响力的产品品牌，行业整体散乱情况依然严重。
本课题设计的是中型客车双级减速器，它由两对齿轮副组成，i较大，可以增大离地间隙，提高了汽车的通过性，本文首先确定主要部件的结构型式和主要设计参数；然后参考类似驱动桥的结构，确定出总体设计方案；最后对主，从动锥齿轮的强度进行校核以及对支承轴承进行了寿命校核。
本文采用双曲面锥齿轮作为中型客车的主减速器，希望这能作为一个课题继续研究下去。
总体来说，车用减速器发展趋势和特点是向着六高、二低、二化方向发展，即高承载能力、高齿面硬度、高精度、高速度、高可靠性、高传动效率，低噪声、低成本，标准化、多样化。
关键字：中型客车驱动桥双级减速桥双曲面锥齿轮AbstractThe automobile main gear box is the driving axle most important constituent, its function is the motor torque which transmits the rotary transmission device transmits for actuates the wheel, is in the automobile power transmission reduces the rotational speed, to increase the torque the major component. The automobile which vertical sets to the engine, the main gear box also has the change power transmission direction function. With overseas compares, our country's Che Yong reduction gear development design, no matter technically, in fabrication technology, has not the small disparity in the cost control, particularly the gear technique of manufacture lacks the independent development and innovation ability, the technological means is backward. At present the quite prominent question is, profession whole new product development ability is weak, the craft innovation and the management level are low, the business management way is more extensive, perspective's product still for the low scale, deficient had the international influence product brand, the profession whole scattered in disorder situation is still serious. This topic is designed two-stage reducer medium-sized passenger car, which formed by the two pairs of gears, i0greater ground clearance can be increased to improve the car's passing ability, this paper identify the main components of the structure type and the main design parameters ; and then refer to a similar drive axle of the structure, determine the overall design scheme; Finally, the driving and driven bevel gears and check the strength of the life of the supporting bearings checked. In this paper, double-curved bevel gear reducer as the main medium-sized passenger car, hoping that this will be pursued as a topic.Generally speaking, the vehicle is turns toward six high, two low, two directions with the reduction gear trend of development and the characteristic to develop, namely high bearing capacity, high tooth face degree of hardness, high accuracy, high velocity, redundant reliability, high transmission efficiency, low noise, low cost, standardization, diversification.Keywords: two-stage medium-sized passenger car axle hypoid bevel gear reducer Bridge目录摘要ⅠAbstract Ⅱ第一章绪论3 1.1 引言3 1.2 国内汽车驱动桥主减速器发展现状3 1.3 本设计基本参数5第二章双级主减速器结构方案分析6 2.1 双级主减速器的齿轮类型62.1.1 螺旋锥齿轮传动72.1.2 双曲面齿轮传动82.1.3 圆柱齿轮传动102.1.4 蜗杆传动11 2.2 主减速器的减速形式 1212121315第三章双级主减速器主、从动锥齿轮的支承方案 17 3.1 主动锥齿轮的支承 17 3.2 从动锥齿轮的支承 18 3.3 关于轴承的预紧 19第四章双级主减速器齿轮载荷计算 20 4.1主减速比i的确定 20 4.2 转矩Tce的计算 20 4.3 转矩Tcs计算 21 4.4平均转矩Tcf计算 22 4.5转矩Tz计算 22第五章主减速器齿轮基本参数的选择 24 5.1第一级双曲面锥齿轮主要参数选择245.1．1从动齿轮大端分度圆直径D2和端面模数m245.1．2主，从动锥齿轮齿面宽b1和b2245.1．3双曲面齿轮副偏移距E 25 5.1．4中点螺旋角β255.1．5齿轮法向压力角的选择255.1．6铣刀盘名义直径2rd的选择255.1．7主减速器双曲面齿轮的几何尺寸计算26 5.2主减速器第一级双曲面齿轮的强度计算 275.2．1单位齿长上的圆周力 275.2．2轮齿的弯曲强度计算 285.2．3轮齿接触强度计算 295.2．4主减速器的润滑 29 5.3第二级斜圆柱齿轮设计计算 305.3．1选定精度等级、材料、齿轮及螺旋角 305.3．2按齿轮接触强度设计 305.3．3按齿面弯曲强度设计 325.3．4几何尺寸计算 335.3．5第二级齿轮弯曲疲劳强度的校核 34 第六章轴承的设计及校核 356.1第一级齿轮轴承的计算 35 6.1．1双曲面锥齿轮齿面上的作用力 35 6.1．2双曲面锥齿轮轴承载荷 36 6.2双曲面轴承型号的校核 38 第七章轴的设计及校核 417.1主减速器第二级减速斜齿圆柱齿轮载荷 417.1．1第二级减速斜齿圆柱齿轮传动的圆周力417.1．2第二级减速斜齿圆柱齿轮传动的轴向力417.1．3第二级减速斜齿圆柱齿轮传动的径向力41 7.2主减速器中间轴校核41 7.3主减速器主动锥齿轮轴校核42 第八章键的设计与校核44 8.1主动锥齿轮花键的设计44第九章总结与致谢47第一章绪论1.1 引言本课题是设计汽车驱动桥双级主减速器，故本说明书将以“驱动桥双级主减速器设计”内容对驱动桥以及双级主减速器的结构型式与设计计算作一一介绍。
双级主减速器
分开式双级主减速器：轮边减速器
主要用于一些要求传动比和离地间隙较大的越野车，重型货车上。把双级主
减速器的第二级减速齿轮机构制成同样的两套，分装在两侧驱动轮边。
第一级是螺旋锥齿轮： i1= Z从锥 / Z主锥
第二级是行星齿轮机构： i行= 1+Z固定 / Z主动
双级主减速器
教学目标
• 知识目标：掌握CA1091型载货汽车双级主 减速器的结构
• 能力目标：认识双级主减速器
复习导入：
• 1.主减速器有何功用？它可以分为几种类型？
1.特点：由两对传动齿轮组成, i0大( i0= 7 12), hmin 。但结构较复杂，尺寸、质量较大，
轮毂
制造、维修难度↑ , 成本较高
传动为（ ）和（ ）；第二级传动
为（ ）和（
）。
• 2.双级主减速器可以分为（ ）和（ ）。
缺点：需要两套轮边减速器，结构较复杂，制造成本较高。
结构型式
特点
应用
1、单 级式
结构简单、质量小、成本低；但 i0≤7 的 轿 车 中
i0增大受离地间隙限制
轻型货车
在保证离
按
(a)第一级锥齿轮＋第二级圆柱齿轮 地间隙相
齿 轮 副 数
2 双 级
整 体 式
目式
(b)第一级锥齿轮＋第二级行星齿轮
(c)第一级圆柱齿轮＋第二级锥齿轮
行星架
8
i总= i1× i行＝ZZ98
× (1+Z6 Z3
) 行星齿轮轴
轮毂
采用轮边减速器的优点：
行星齿轮机构
1、可使驱动桥的主减速器（第一级）尺寸减小，
(整理)双级主减速器驱动桥
目录1前言 (2)2 总体方案论证 (3)2.1非断开式驱动桥 (3)2.2断开式驱动桥 (4)2.3多桥驱动的布置 (4)3 主减速器设计 (6)3.1主减速器结构方案分析 (6)3.2主减速器主、从动锥齿轮的支承方案 (7)3.3主减速器锥齿轮设计 (9)3.4主减速器锥齿轮的材料 (11)3.5主减速器锥齿轮的强度计算 (12)3.6主减速器锥齿轮轴承的设计计算 (13)4 差速器设计 (18)4.1差速器结构形式选择 (19)4.2普通锥齿轮式差速器齿轮设计 (19)4.3差速器齿轮的材料 (21)4.4普通锥齿轮式差速器齿轮强度计算 (21)5 驱动车轮的传动装置设计 (23)5.1半轴的型式 (23)5.2半轴的设计与计算 (23)5.3半轴的结构设计及材料与热处理 (26)6 驱动桥壳设计 (27)6.1桥壳的结构型式 (27)6.2桥壳的受力分析及强度计算 (28)7 结论 (29)致谢 (30)附件清单 (31)1前言本课题是对货车驱动桥的结构设计。
故本说明书将以“驱动桥设计”内容对驱动桥及其主要零部件的结构型式与设计计算作一一介绍。
驱动桥的设计，由驱动桥的结构组成、功用、工作特点及设计要求讲起，详细地分析了驱动桥总成的结构型式及布置方法；全面介绍了驱动桥车轮的传动装置和桥壳的各种结构型式与设计计算方法。
汽车驱动桥是汽车的重大总成，承载着汽车的满载簧荷重及地面经车轮、车架及承载式车身经悬架给予的铅垂力、纵向力、横向力及其力矩，以及冲击载荷；驱动桥还传递着传动系中的最大转矩，桥壳还承受着反作用力矩。
汽车驱动桥结构型式和设计参数除对汽车的可靠性与耐久性有重要影响外，也对汽车的行驶性能如动力性、经济性、平顺性、通过性、机动性和操动稳定性等有直接影响。
另外，汽车驱动桥在汽车的各种总成中也是涵盖机械零件、部件、分总成等的品种最多的大总成。
例如，驱动桥包含主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置（半轴及轮边减速器）、桥壳和各种齿轮。
重型货车双级主减速器驱动桥设计1
毕业设计（论文）开题报告汽车与交通工学生姓名系部专业、班级车辆工程B07-5班程学院从事车辆工程是否外聘□是□√否指导教师姓名职称讲师专业题目名称重型货车驱动桥设计一、课题研究现状、选题目的和意义1、选题目的：本设计课题是重型载货汽车驱动桥的设计。
驱动桥作为汽车四大总成之一，它的性能的好坏直接影响整车性能，而对于载重汽车显得尤为重要。
当采用大功率发动机输出大的转矩以满足目前载重汽车的快速、重载的高效率、高效益的需要时，必须要搭配一个高效、可靠的驱动桥。
所以设计出结构简单、工作可靠、造价低廉的驱动桥，能大大降低整车生产的总成本，推动汽车经济的发展。
2、选题意义：汽车驱动桥位于传动系的末端，其基本功用是增大由传动轴或直接从变速器传来的转矩，将转矩合理的分配给左、右驱动车轮具有汽车行驶运动学所要求的差速功能；同时，驱动桥还要承受作用于路面和车架或车厢之间的铅垂力、纵向力和横向力。
驱动桥一般由主减速器，差速器，驱动车轮的传动装置和桥壳组成。
汽车传动系总任务是传递发动机的动力，使之适应于汽车行驶的需要。
在一般汽车的机械式传动中，有了变速器还不能完全解决发动机特性与汽车行驶要求间的矛盾和结构布置上的问题。
首先是因为绝大多数的发动机在汽车上是纵向安置的，为使其转矩能传给左、右驱动桥的主减速器来改变转矩的传递方向，同时还得有驱动桥的差速器来解决左、右驱动车轮间的转矩分配问题和差速要求。
其次是因为变速器的主要任务仅在于通过选择适当的档位数及各档传动比，以使内燃机的转矩—转速特性能适应汽车在各种行驶阻力下对动力性与经济性的要求，而驱动桥主减速器的功用则在于当变速器处于最高档位时，使汽车有足够的牵引力、适当的最高车速和良好的燃料经济性。
对于重型载货汽车来说，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，而驱动桥在传动系统中起着举足轻重的作用。
主 减 速 器
14—中间轴；16—第一级从动锥齿轮；17—后盖
主减速器
第一级传动为第一级主动锥齿轮和第一 级从动锥齿轮，这是一对螺旋锥齿轮，其传 动比为25/13=1 923；第二级传动为第二级 主动齿轮和第二级从动齿轮，这是一对斜齿 圆柱齿轮，其传动比为45/15=3。
主减速器
第一级主动锥齿轮和第一级主动锥齿轮轴制成一体，用两 个圆锥滚子轴承（相距较远）支承在轴承座的座孔中，因主 动锥齿轮悬伸在两轴承之后，故称为悬臂式支承。第一级从 动锥齿轮用铆钉铆接在中间轴的凸缘上。第二级主动齿轮与 中间轴制成一体，用两个圆锥滚子轴承支承在两端轴承盖的 座孔中，轴承盖用螺栓与主减速器壳固定连接。第二级从动 齿轮夹在左右两半差速器壳之间，并用螺栓将其紧固在一起， 其支承形式与东风汽车主减速器中差速器壳的支承形式相同。
主减速器
1. 单级主减速器
单级主减速器结构简单、质量小、体积 小、传动效率高。
对于发动机纵向布置的汽车，由于需要 改变动力传递方向，单级主减速器都采用一 对圆锥齿轮传动，如桑塔纳轿车、东风汽车 等。图6-2为桑塔纳轿车主减速器和差速器图。
主减速器
图6-2 桑塔纳轿车主减速器和差速器图
主减速器
机前置前轮驱动，整个传动系都集中布置在汽车前 部，因此其主减速器装于变速器壳体内，没有专门的主 减速器壳体。由于省去了变速器与主减速器之间的万向 传动装置，所以变速器输出轴即为主减速器主动轴。
对于发动机横向布置的汽车，单级主减速器采用一 对圆柱齿轮即可，如宝来1.8T、别克凯越、丰田卡罗拉 等汽车。
主减速器
解放CA1091双级主减速器机械系统检修
第1章汽车主减速器的概述1.1汽车主减速器简介汽车主减速器总成是汽车传动系的重要部件之一,其功用是降速增矩(将输入的转矩增大并相应降低转速) ,并可改变发动机转矩的传递方向,以适应汽车的行驶方向。
主减速器总成对装配精度的要求很高,其制造和装配质量对驱动桥乃至整车的性能有很大的影响。
一般车辆正常行驶时。
由于主减速器的速比通常是传动系统中最大的，起到主要的降速增扭作用，故称这为主减速器，通常由一对或若干对减速齿轮副构成主减速器是汽车传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件。
对发动机纵置的汽车来说，主减速器还利用锥齿轮传动以改变动力方向。
[11]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。
另外，转速下降，而扭矩必然增加，也就加大了变速箱与变速箱后一级传动机构的传动负荷。
所以，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，可使主减速器前面的传动部件如变速箱、分动器、万向传动装置等传递的扭矩减小，也可以使变速箱的尺寸、质量减小，操纵省力。
[6]现代汽车的主减速器，广泛采用螺旋锥齿轮和双曲面齿轮。
双曲面齿轮工作时，齿面间的压力和滑动较大，齿面油膜易被破坏，必须采用双曲面齿轮油润滑，绝不允许用普通齿轮油代替，否则将使齿面迅速擦伤和磨损，大大降低使用寿命。
1.2汽车主减速器的作用主减速器的作用是减速增扭，改变转矩的传递方向。
1.3汽车主减速器的分类1.3.1单级式主减速器单级减速器就是一个主动椎齿轮（俗称角齿），和一个从动伞齿轮（俗称盆角齿），主动椎齿轮连接传动轴，顺时针旋转，从动伞齿轮贴在其右侧，啮合点向下转动，与车轮前进方向一致。
由于主动锥齿轮直径小，从动伞齿轮直径大，达到减速的功能。
1.3.2双级式主减速器双级减速器较单级式主减速器多了一个中间过渡齿轮，主动椎齿轮左侧与中间齿轮的伞齿部分啮合，伞齿轮同轴有一个小直径的直齿轮，直齿轮与从动齿轮啮合。
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摘要汽车主减速器是驱动桥最重要的组成部分，其功用是将万向传动装置传来的发动机转矩传递给驱动车轮，是汽车传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件。
对发动机纵置的汽车来说，主减速器还有改变动力传输方向的作用。
与国外相比，我国的车用减速器开发设计不论在技术上、制造工艺上，还是在成本控制上都存在不小的差距，尤其是齿轮制造技术缺乏独立开发与创新能力，技术手段落后。
目前比较突出的问题是，行业整体新产品开发能力弱、工艺创新及管理水平低，企业管理方式较为粗放，相当比例的产品仍为中低档次，缺乏有国际影响力的产品品牌，行业整体散乱情况依然严重。
本课题设计的是中型客车双级减速器，它较大，可以增大离地间隙，提高了汽车的通过性，本文首由两对齿轮副组成，i先确定主要部件的结构型式和主要设计参数；然后参考类似驱动桥的结构，确定出总体设计方案；最后对主，从动锥齿轮的强度进行校核以及对支承轴承进行了寿命校核。
本文采用双曲面锥齿轮作为中型客车的主减速器，希望这能作为一个课题继续研究下去。
总体来说，车用减速器发展趋势和特点是向着六高、二低、二化方向发展，即高承载能力、高齿面硬度、高精度、高速度、高可靠性、高传动效率，低噪声、低成本，标准化、多样化。
关键字：中型客车驱动桥双级减速桥双曲面锥齿轮AbstractThe automobile main gear box is the driving axle most important constituent, its function is the motor torque which transmits the rotary transmission device transmits for actuates the wheel, is in the automobile power transmission reduces the rotational speed, to increase the torque the major component. The automobile which vertical sets to the engine, the main gear box also has the change power transmission direction function. With overseas compares, our country's Che Yong reduction gear development design, no matter technically, in fabrication technology, has not the small disparity in the cost control, particularly the gear technique of manufacture lacks the independent development and innovation ability, the technological means is backward. At present the quite prominent question is, profession whole new product development ability is weak, the craft innovation and the management level are low, the business management way is more extensive, perspective's product still for the low scale, deficient had the international influence product brand, the profession whole scattered in disorder situation is still serious. This topic is designed two-stage reducer medium-sized passenger car, which formed by the two pairs of gears, i0 greater ground clearance can be increased to improve the car's passing ability, this paper identify the main components of the structure type and the main design parameters ; and then refer to a similar drive axle of the structure, determine the overall design scheme; Finally, the driving and driven bevel gears and check the strength of the life of the supporting bearings checked. In this paper, double-curved bevel gear reducer as the main medium-sized passenger car, hoping that this will be pursued as a topic.Generally speaking, the vehicle is turns toward six high, two low, two directions with the reduction gear trend of development and the characteristic to develop, namely high bearing capacity, high tooth face degree of hardness, high accuracy, high velocity, redundant reliability, high transmission efficiency, low noise, low cost, standardization, diversification.Keywords: two-stage medium-sized passenger car axle hypoid bevel gear reducer Bridge目录摘要ⅠAbstract Ⅱ第一章绪论3 1.1 引言3 1.2 国内汽车驱动桥主减速器发展现状3 1.3 本设计基本参数5第二章双级主减速器结构方案分析6 2.1 双级主减速器的齿轮类型62.1.1 螺旋锥齿轮传动72.1.2 双曲面齿轮传动82.1.3 圆柱齿轮传动102.1.4 蜗杆传动11 2.2 主减速器的减速形式 122.2.1双级主减速器的目的 122.2.2双级主减速器传动形式122.2.3双级主减速器布置形式 132.2.4双级主减速器的结构 15 第三章双级主减速器主、从动锥齿轮的支承方案 173.1 主动锥齿轮的支承 17 3.2 从动锥齿轮的支承 18 3.3 关于轴承的预紧 19第四章双级主减速器齿轮载荷计算 204.1主减速比i的确定 20 4.2 转矩Tce的计算 20 4.3 转矩Tcs计算 21 4.4平均转矩Tcf计算 22 4.5转矩Tz计算 22第五章主减速器齿轮基本参数的选择 24 5.1第一级双曲面锥齿轮主要参数选择245.1．1从动齿轮大端分度圆直径D2和端面模数m245.1．2主，从动锥齿轮齿面宽b1和b2245.1．3双曲面齿轮副偏移距E 255.1．4中点螺旋角β255.1．5齿轮法向压力角的选择255.1．6铣刀盘名义直径2rd的选择255.1．7主减速器双曲面齿轮的几何尺寸计算26 5.2主减速器第一级双曲面齿轮的强度计算 275.2．1单位齿长上的圆周力 275.2．2轮齿的弯曲强度计算 285.2．3轮齿接触强度计算 295.2．4主减速器的润滑 29 5.3第二级斜圆柱齿轮设计计算 305.3．1选定精度等级、材料、齿轮及螺旋角 305.3．2按齿轮接触强度设计 305.3．3按齿面弯曲强度设计 325.3．4几何尺寸计算 335.3．5第二级齿轮弯曲疲劳强度的校核 34 第六章轴承的设计及校核 356.1第一级齿轮轴承的计算 35 6.1．1双曲面锥齿轮齿面上的作用力 35 6.1．2双曲面锥齿轮轴承载荷 36 6.2双曲面轴承型号的校核 38 第七章轴的设计及校核 417.1主减速器第二级减速斜齿圆柱齿轮载荷 417.1．1第二级减速斜齿圆柱齿轮传动的圆周力417.1．2第二级减速斜齿圆柱齿轮传动的轴向力417.1．3第二级减速斜齿圆柱齿轮传动的径向力41 7.2主减速器中间轴校核41 7.3主减速器主动锥齿轮轴校核42 第八章键的设计与校核44 8.1主动锥齿轮花键的设计44第九章总结与致谢47第一章绪论1.1 引言本课题是设计汽车驱动桥双级主减速器，故本说明书将以“驱动桥双级主减速器设计”内容对驱动桥以及双级主减速器的结构型式与设计计算作一一介绍。
汽车驱动桥是汽车的重大总成，承载着汽车的满载簧荷重及地面经车轮、车架及承载式车身经悬架给予的铅垂力、纵向力、横向力及其力矩，以及冲击载荷；驱动桥还传递着传动系中的最大转矩，桥壳还承受着反作用力矩。
汽车驱动桥结构型式和设计参数除对汽车的可靠性与耐久性有重要影响外，也对汽车的行驶性能如动力性、经济性、平顺性、通过性、机动性和操动稳定性等有直接影响。
汽车主减速器是驱动桥最重要的组成部分，故称之为主减速器是由于它的减速比是传动系统中最大的，起到主要的降速增距作用，其功用是将万向传动装置传来的发动机转矩传递给驱动车轮，是汽车传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件。
对发动机纵置的汽车来说，主减速器还有改变动力传输方向的作用。
汽车正常行驶时，发动机的转速通常在2000～3000r/min左右，这样高的转速直接传到驱动轮上，汽车将达到几百公里的时速，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要很大，齿轮的半径也相应加大，也就是说变速箱的尺寸会加大。
另外，转速下降，扭矩必然增加，也加大了变速箱与变速箱后一级传动机构的传动负荷。
所以，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，可以使主减速器前面的传动部件，如变速箱、分动器、万向传动装置等传递的扭矩减小，同时也减小了变速箱的尺寸和质量，而且操控灵敏省力。