毕业设计（论文）：重型汽车驱动桥主动锥齿轮加工工艺设计

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1、山东交通学院毕业设计（论文）前言驱动桥在整车中十分重要，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。驱动桥的噪声主要来自齿轮及其他传动机件。提高驱动桥主动锥齿轮的加工精度、装配精度，增强齿轮的支承刚度，是降低驱动桥工作噪声的有效措施。驱动桥各零部件在保证其强度、刚度、可靠性及寿命的前提下应力求减小簧下质量，以减小不平路面对驱动桥的冲击载荷，从而改善汽车行驶的平顺性。重型汽车驱动桥主动锥齿轮具有传动比大、承载能力大以及传动平稳和传动效率高等优点，这些已

2、被我国越来越多的机械工程技术人员所了解和重视。此外，主动锥齿轮可用于低速、大转矩的机械传动装置上。这些特点对于现代机械传动发展有着重要意义。世界上一些工业发达国家，如日本、德国、英国、美国和俄罗斯等，对主动锥齿轮的应用，生产和研究都十分重视，在结构优化、传动性能，传动功率、转矩和速度等方面均处于领先地位，并出现一些新型的技术。主动锥齿轮在我国已有了许多年的发展史，很早就有了应用。然而，自20世纪60年代以来，我国才开始对主动锥齿轮进行了较深入、系统的研究和试制工作。无论是在设计理论方面，还是在试制

3、和应用实践方面，均取得了较大的成就，并获得了许多的研究成果。近20多年来，尤其是我国改革开放以来，随着我国科学技术水平的进步和发展，我国已从世界上许多工业发达国家引进了大量先进的机械设备和技术，经过我国机械科技人员不断积极的吸收和消化，与时俱进，开拓创新地努力奋进，使我国的主动锥齿轮技术有了迅速的发展。49山东交通学院毕业设计（论文）1驱动桥主动锥齿轮结构与作用汽车的驱动桥位于传动系的末端，由主减速器、差速器、半轴、和驱动桥壳等组成是传动系的最后一个组成。它的基本功用是将万向节传动装置传来的发动机

4、转矩传给驱动轮，并经过降速增大由传动轴或直接由变速器传来的转矩，将转矩分配给左、右车轮，并使左、右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承载式车身之间的铅垂力、纵向力和横向力及其力矩。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。主、从动锥齿轮啮合图如图1.1所示。图1.1主、从动锥齿轮啮合图Fig.1.1Host,drivenbevelgearmeshingchart汽车正常行驶时，发动

5、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，也可使变速箱的尺寸质量减小，操纵省力。49山东交通学院毕业设计（论文）圆锥齿轮与圆柱齿

6、轮不同，圆锥齿轮在其齿线的全长上，齿轮的模数是均匀连续变化的，圆锥齿轮为渐近线齿轮，其齿形有直齿、斜齿等几种。直齿锥齿轮的啮合接触是一个接触面，其啮合过程并不是连续的，啮合瞬间会造成冲击，而且载荷大，传动不平稳，噪声大。易造成齿面的磨损，点蚀等，严重时会使轮齿折断。斜齿锥齿轮啮合时，其瞬时接触线是斜直线，且长度变化。一对轮齿从开始啮合起，接触线的长度从零逐渐增加到最大，然后又由长变短，直至脱离啮合。因此，轮齿上的载荷也是逐渐由小到大，再由大到小，所以传动平稳，冲击和噪声较小。此外，一对轮齿从进入到

7、退出，总接触线较长，重合度大，同时参与啮合的齿对多，故承载能力高。因此齿轮齿形宜采用斜齿锥齿轮。主动锥齿轮的零件图如图1.2所示。它的轴向尺寸大于径向尺寸，严格地说，应该属于齿轮轴。它由装在轴Ф75和轴Ф60两段轴颈处的轴承支撑，通过装在花键外的凸缘盘联结，将传动轴的扭矩，传递给被动锥齿轮，以实现驱动轮的转动。图1.2主动锥齿轮的零件图Fig.1.2BevelGearParts49山东交通学院毕业设计（论文）2驱动桥主动锥齿轮选材2.1常用齿轮材料齿轮原材料质量的优劣是影响齿轮强度及其疲劳性能的最

8、主要因素之一。齿轮钢材的质量状况，不仅直接影响齿轮的预备热处理质量，而且还影响齿轮渗碳淬火后的畸变情况，即影响齿轮的尺寸精度，并最终影响齿轮的疲劳性能。因此，齿轮材料应该有足够的齿面硬度，已获得抗点蚀、抗磨粒磨损、抗胶合和抗塑性形变的能力；而齿心要韧，在变载荷和冲击载荷作用下有足够的抗弯疲劳折断能力；同时还要有良好的机械加工和热处理性能。工程中常用的齿轮材料锻钢、铸钢，其次是铸铁。铸铁齿轮成本低、切削性能和耐磨性能好，但铸铁的抗弯及耐冲击能力较差，热处理工艺也较复杂，只能用于低速、