静液压装载机驱动桥设计计算及仿真分析
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ｍ ’ １ ３ （） ２
（ ６）
式 中 ：ｏ ｒ 为试 验 齿 轮 的 接 触 疲 劳 极 限 ，ＭＰ ； 蛐 ａ
， 为
寿 命 系 数 ；Ｚ． 为 润 滑 油 影 响 系 数 ；Ｚ Ｉ Ⅶ ｗ为 工 作 硬 化 系 数 ； ｚ 为 尺 寸 系 数 ；Ｓ 为 齿 面 接 触 强度 的安 全 系 数 。 ｘ
主从 动 螺旋 锥 齿 轮 模 数 ｍ ５ 。 ＝． ４
（ ）齿 根 弯 曲 疲 劳强 度 条 件 ： ２
ｏＦ ｒ≤ （） ８
３４差 速 器 设 计 ．
本 驱 动 桥差 速 器 采 用 结 构 简 单 且 常 用 的 摩 擦 片 式 限 滑
５驱 动 桥 模 型 建 立
５１仿 真模 型建 立 ．
（ ４）
１ 动箱一级减速 ． 分 ５左 轮 边 减 速 ． ２螺 旋 主减 速 器 ． ３差 速 器 ． ４半 轴 ．
式 中 ：Ｏ Ｅ 齿 轮 材 料 的弯 曲 疲 劳 强 度 基 本 值 ，ＭＰ ； ＇为 Ｆ ａ
ｙ ｘ为 尺 寸 系数 ；Ｙ 为 寿 命 系 数 ；ｙ 为 相 对 齿 根 圆 角 敏
｝击 Ｉ ｈ
根 据 及 驱 动 桥 离 地 间 隙 的 要 求 ． 同 时 为 了使 齿 轮 磨 合
均 匀 ，最 终 选 取 主 动 螺旋 锥 齿 轮 齿 数 ２＝ ２ ＂ １ ，从 动螺 旋 锥 齿 １ 轮齿数 ｚ ３。 ２ ９ ＝ （ ）端 面 模 数 ２ 从 动 锥 齿 轮 的 大 端端 面模 数 ［： ３ ３
６右 轮 边减 速 ．
感 系 数 ；ｙ 为 相 对 齿 根 表 面 状 况 系 数 ；． 为 齿 根 抗 弯 Ｍ ｓ 强 度 的最 小 安 全 系 数 。
图 １ 装 载 机 驱 动桥 虚 拟 样 机 模 型 及 动 力 流
４２齿 面接 触强 度校 核 ．
齿 轮 的齿 面接 触 强 度 不 足 会 引 起 齿 面 的疲 劳 点 蚀 及 剥 落 ． 因此 齿 轮要 有 足 够 的 接 触 疲 劳 强 度 ． 主减 速 器 螺 旋 锥 齿轮齿面接触应力计算如下。 （ ）计 算 接 触 应 力 ｏ ： １ ｒ
上 最 完 整 的轴 承 、齿 轮 箱 和 机 械 传 动 系 统 仿 真 产 品 设 计 与 分 析 软件 ． 目前 已成 为 齿 轮 传 动 领 域 的行 业 标 准 。 该 软 件 广 泛 应 用 于汽 车 、船 舶 、 风 力 发 电 、工 程 机 械 、轴 承 设 计 以及 航 空 航 天 等 领 域 的齿 轮 传 动 系 统 的 设 计 。 图 １所 示 为 利 用 Ｒ ｍａ ｏ ｘ软 件 建 立 的 静 液 压 装 载 机 驱
业信 息化
动 桥 主 减 速 器 采 用 了 “ 利 森 ” 制 弧 齿 螺 旋 锥 齿 轮 ， 其 格
式中 ：
为 使 用 系 数 ；Ｋ 为动 载 系 数 ；Ｋｍ为 齿 向 载 ｖ
传 动 承 载 负 荷 大 ，传 动 平 稳 ， 高 速 旋 转 时 噪 声 和 振 动
小 。
荷 系 数 ；Ｋ 为 端 面 载 荷 系 数 ；ｚ 为 节 点 区 域 系 数 ；ｚ 一 Ｉ Ｍ 为 中点 区 域 系 数 ； 为 弹性 系 数 ；ｚ 为计 算齿 面 接 触 强 度 Ｂ
Ｒ ｍ ｘ ｅｉｎ ｒ由 Ｒ ｍａ ｏ ａＤ ｓ ｅ ｇ ｏ ｘ科 技 有 限 公 司 开 发 ，是 世 界
差 速器 ，行 星齿 轮个 数 忙 ４ 比普 通 对 称 圆锥 行 星 齿 轮 差 ， 速 器 多 了 摩 擦 片 组 ，可 较 显 著 增 大 差 速 器 内 摩 擦 力 矩 ， 防
滑 效果 更 好 。
动 桥 的 虚 拟 样 机 模 型 ］ ，在 该 模 型 中 建 立 了分 动 器 齿 轮 、 主 减 速 齿 轮 、 差 速 齿 轮 、轮 边 齿 轮 及 相 应 的 轴 和 壳 （） ３
４齿 轮 强 度 校 核 理 论
驱 动桥 齿 轮 承 受 的 是 交 变 载 荷 ，其 主 要 损 坏 形 式 是 疲 劳 。 常 进 行 弯 曲 强 度 和 齿 面 接 触 强 度 两 方 面 的 校 核 计 算 （ 以锥 齿 轮 为 例 ） 。
（ ）主 、从 动 齿 轮齿 数 的选 择 １
的螺 旋 角 系 数 ；Ｚ 为 计 算 齿 面 接 触 强 度 的 锥 齿 轮 系 数 ；Ｚ Ｋ Ｉ
为 计 算 齿 面 接触 强 度 的载 荷 分 配 系 数 。 （ ） 许用 接触 应 力 ２
ｏ柙 ＝ ｒ 吐 Ｚ ｚ ｚ（ 『 ＩＩ ） ｖ ｉ
Hale Waihona Puke Baidu
４ １弯 曲 强 度 校 核 ．
（ ）计 算 弯 曲应 力 ： １
Ｆ ： ．
ＫＡ ＫｍＫｒＦ，ｙ Ｋｖ ， ￣
．
０ｍ Ｍ
Ｆ ｓ
Ｙ Ｙ Ｙｓ Ｋ Ｉ
体等 。
式 中： 荷系数 ；
为 使 用 系 数 ；Ｋ 为 动 载 系 数 ； 眦为 齿 向 载 为 端 面 载 荷 系 数 ；＇ ， 复 合 齿 形 系 数 ； Ｙ 为 为
４３强 度条 件 。
式 中 ：Ｋ 为 模 数 系 数 ，一 般 取 Ｋ ＝ ． ０ ； 为 从 动 ｍ ０ ～ ． ３ ４ （ ）齿 面 接触 疲 劳 强 度 条 件 ： １
ｏＨ ｒ≤ ｍ （ ７）
锥 齿 轮 计 算 转 矩 ，此 处
＃ １３ Ｎ． ￣ ６８ － ｏ ＝ ｍ。计 算 后 最 终 取
计 算 齿 根 弯 曲 强 度 的 重 合 度 系 数 ； Ｙ 为 计 算 齿 根 抗 弯 强 度 的锥 齿 轮 系 数 ； ｙ 为 计 算 齿 根 抗 弯 强 度 的 载 荷 分 配 系
数。
６
（ ）许 用 弯 曲应 力 ： ２
Ｆ＝ — Ｐ
ｈ “
ＹＮ ｌｈ ｒ ， ｙ Ｙｘ
一
建 模 过 程 简述 如下 ：
（ ）差 速 器 行 星 轮 轴 和 行 星 轮 之 间 以间 隙轴 承 和 刚 性 １
（ ６）
式 中 ：ｏ ｒ 为试 验 齿 轮 的 接 触 疲 劳 极 限 ，ＭＰ ； 蛐 ａ
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寿 命 系 数 ；Ｚ． 为 润 滑 油 影 响 系 数 ；Ｚ Ｉ Ⅶ ｗ为 工 作 硬 化 系 数 ； ｚ 为 尺 寸 系 数 ；Ｓ 为 齿 面 接 触 强度 的安 全 系 数 。 ｘ
主从 动 螺旋 锥 齿 轮 模 数 ｍ ５ 。 ＝． ４
（ ）齿 根 弯 曲 疲 劳强 度 条 件 ： ２
ｏＦ ｒ≤ （） ８
３４差 速 器 设 计 ．
本 驱 动 桥差 速 器 采 用 结 构 简 单 且 常 用 的 摩 擦 片 式 限 滑
５驱 动 桥 模 型 建 立
５１仿 真模 型建 立 ．
（ ４）
１ 动箱一级减速 ． 分 ５左 轮 边 减 速 ． ２螺 旋 主减 速 器 ． ３差 速 器 ． ４半 轴 ．
式 中 ：Ｏ Ｅ 齿 轮 材 料 的弯 曲 疲 劳 强 度 基 本 值 ，ＭＰ ； ＇为 Ｆ ａ
ｙ ｘ为 尺 寸 系数 ；Ｙ 为 寿 命 系 数 ；ｙ 为 相 对 齿 根 圆 角 敏
｝击 Ｉ ｈ
根 据 及 驱 动 桥 离 地 间 隙 的 要 求 ． 同 时 为 了使 齿 轮 磨 合
均 匀 ，最 终 选 取 主 动 螺旋 锥 齿 轮 齿 数 ２＝ ２ ＂ １ ，从 动螺 旋 锥 齿 １ 轮齿数 ｚ ３。 ２ ９ ＝ （ ）端 面 模 数 ２ 从 动 锥 齿 轮 的 大 端端 面模 数 ［： ３ ３
６右 轮 边减 速 ．
感 系 数 ；ｙ 为 相 对 齿 根 表 面 状 况 系 数 ；． 为 齿 根 抗 弯 Ｍ ｓ 强 度 的最 小 安 全 系 数 。
图 １ 装 载 机 驱 动桥 虚 拟 样 机 模 型 及 动 力 流
４２齿 面接 触强 度校 核 ．
齿 轮 的齿 面接 触 强 度 不 足 会 引 起 齿 面 的疲 劳 点 蚀 及 剥 落 ． 因此 齿 轮要 有 足 够 的 接 触 疲 劳 强 度 ． 主减 速 器 螺 旋 锥 齿轮齿面接触应力计算如下。 （ ）计 算 接 触 应 力 ｏ ： １ ｒ
上 最 完 整 的轴 承 、齿 轮 箱 和 机 械 传 动 系 统 仿 真 产 品 设 计 与 分 析 软件 ． 目前 已成 为 齿 轮 传 动 领 域 的行 业 标 准 。 该 软 件 广 泛 应 用 于汽 车 、船 舶 、 风 力 发 电 、工 程 机 械 、轴 承 设 计 以及 航 空 航 天 等 领 域 的齿 轮 传 动 系 统 的 设 计 。 图 １所 示 为 利 用 Ｒ ｍａ ｏ ｘ软 件 建 立 的 静 液 压 装 载 机 驱
业信 息化
动 桥 主 减 速 器 采 用 了 “ 利 森 ” 制 弧 齿 螺 旋 锥 齿 轮 ， 其 格
式中 ：
为 使 用 系 数 ；Ｋ 为动 载 系 数 ；Ｋｍ为 齿 向 载 ｖ
传 动 承 载 负 荷 大 ，传 动 平 稳 ， 高 速 旋 转 时 噪 声 和 振 动
小 。
荷 系 数 ；Ｋ 为 端 面 载 荷 系 数 ；ｚ 为 节 点 区 域 系 数 ；ｚ 一 Ｉ Ｍ 为 中点 区 域 系 数 ； 为 弹性 系 数 ；ｚ 为计 算齿 面 接 触 强 度 Ｂ
Ｒ ｍ ｘ ｅｉｎ ｒ由 Ｒ ｍａ ｏ ａＤ ｓ ｅ ｇ ｏ ｘ科 技 有 限 公 司 开 发 ，是 世 界
差 速器 ，行 星齿 轮个 数 忙 ４ 比普 通 对 称 圆锥 行 星 齿 轮 差 ， 速 器 多 了 摩 擦 片 组 ，可 较 显 著 增 大 差 速 器 内 摩 擦 力 矩 ， 防
滑 效果 更 好 。
动 桥 的 虚 拟 样 机 模 型 ］ ，在 该 模 型 中 建 立 了分 动 器 齿 轮 、 主 减 速 齿 轮 、 差 速 齿 轮 、轮 边 齿 轮 及 相 应 的 轴 和 壳 （） ３
４齿 轮 强 度 校 核 理 论
驱 动桥 齿 轮 承 受 的 是 交 变 载 荷 ，其 主 要 损 坏 形 式 是 疲 劳 。 常 进 行 弯 曲 强 度 和 齿 面 接 触 强 度 两 方 面 的 校 核 计 算 （ 以锥 齿 轮 为 例 ） 。
（ ）主 、从 动 齿 轮齿 数 的选 择 １
的螺 旋 角 系 数 ；Ｚ 为 计 算 齿 面 接 触 强 度 的 锥 齿 轮 系 数 ；Ｚ Ｋ Ｉ
为 计 算 齿 面 接触 强 度 的载 荷 分 配 系 数 。 （ ） 许用 接触 应 力 ２
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４ １弯 曲 强 度 校 核 ．
（ ）计 算 弯 曲应 力 ： １
Ｆ ： ．
ＫＡ ＫｍＫｒＦ，ｙ Ｋｖ ， ￣
．
０ｍ Ｍ
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体等 。
式 中： 荷系数 ；
为 使 用 系 数 ；Ｋ 为 动 载 系 数 ； 眦为 齿 向 载 为 端 面 载 荷 系 数 ；＇ ， 复 合 齿 形 系 数 ； Ｙ 为 为
４３强 度条 件 。
式 中 ：Ｋ 为 模 数 系 数 ，一 般 取 Ｋ ＝ ． ０ ； 为 从 动 ｍ ０ ～ ． ３ ４ （ ）齿 面 接触 疲 劳 强 度 条 件 ： １
ｏＨ ｒ≤ ｍ （ ７）
锥 齿 轮 计 算 转 矩 ，此 处
＃ １３ Ｎ． ￣ ６８ － ｏ ＝ ｍ。计 算 后 最 终 取
计 算 齿 根 弯 曲 强 度 的 重 合 度 系 数 ； Ｙ 为 计 算 齿 根 抗 弯 强 度 的锥 齿 轮 系 数 ； ｙ 为 计 算 齿 根 抗 弯 强 度 的 载 荷 分 配 系
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６
（ ）许 用 弯 曲应 力 ： ２
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一
建 模 过 程 简述 如下 ：
（ ）差 速 器 行 星 轮 轴 和 行 星 轮 之 间 以间 隙轴 承 和 刚 性 １