桑塔纳轿车主减速器的设计

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1、..桑塔纳轿车主减速器的设计范治尚（德州学院汽车工程学院，山东德州253000）摘要:轿车的主减速器是驱动桥最主要的组成部分，其功用是将传动装置传来的发动机转矩传递给驱动车轮，是汽车减小车速增大扭矩的主要部件。对于发动机纵向放置的轿车来说，主减速器还有改变动力传输方向的作用。本次设计设计一款用于桑塔纳轿车的主减速器。本设计在给定的发动机最大功率、转速及变速器最大传动比等条件下，设计出符合桑塔纳轿车使用要求的主减速器。设计计算齿轮的结构参数及对其进行校核计算。在对各种结构件进行了分析计算后，绘制出主减

2、速器装配图及从动齿轮零件图。关键词：汽车；驱动桥；桑塔纳轿车；主减速器1绪论1.1课题研究的意义本课题对主减速器进行设计主要是为了使轿车获得最佳的动力性能，充分利用发动机传递过来的转矩，兼顾汽车的动力性和燃油经济性。当下全世界石油资源严重缺乏，所以本次设计主要针对主减速器进行设计，进而提高轿车的动力性，有利于提高轿车在市场上的竞争力。1.2国内外的研究现状目前国家正致力于发展高速公路网，环保、舒适、快捷成为汽车市场的主旋律。对于整车总成主要部分之一的驱动桥而言，小速比、大扭矩、传动效率高、成本低已经

3、成为汽车主减速器技术的发展趋势。在产品上，国内汽车用户主要优先选择承载能力强、齿轮疲劳寿命高、易维护等特点的产品。目前已开发的产品基本上都效仿国外同类产品的新技术，进而针对国内市场的需求，研制开发出高性能、高品质的车桥产品。这些产品就代表了国内车用减速器发展的方向。现在世界各汽车生产国都致力于研制六高、二低、二化方向的齿轮和减速器，即高承载能力、高齿面硬度、高速度、高可靠性、高传动效率，低噪声、低成本、多样化。随着计算机技术、自动化技术的普遍应用，汽车主减速器将有更进一步的发展[1]。1.3本文主要

4、研究内容本论文的研究内容主要包括：本次设计在给定的发动机最大功率、转速及变速器最大传动比等条件下，设计出符合桑塔纳轿车使用要求的主减速器。对齿轮的结构参进行计算并校核。在对各种结构件进行了分析计算后，绘制出主减速器装配图及主、从动齿轮的零件图。word教育资料..设计包括：1.主减速器的结构形式包括减速形式的选择和主动轴参数的确定。2.主减速器设计计算包括主减速比的确定、齿轮载荷的确定、齿轮基本参数的选择、材料的选择及热处理，从动轴参数的确定，轴承的选择以及齿轮的强度校核。1.4毕业设计初始数据来源

5、和依据本次设计选用上海大众桑塔纳轿车系列桑塔纳2000时代骄子车型作为毕业设计原始数据：1.满载总质量:1600kg2.额定功率:68kw3.发动机额定转矩:140N.m4.最大车速:170km/h5.变速器一档传动比：3.456.主减速器传动比：3.947.车轮滚动半径：0.5m2总体方案设计主减速器主要依齿轮的种类、减速形式以及主、从动齿轮的支承形式进行分类。首先确定主减速器的结构形式，确定主减速器主动轴的基本参数，齿轮类型及参数，确定主减速器主、从动锥齿轮的支撑方式，选择主减速器的轴承再进行校

6、核。2.1主减速器减速形式本次设计要求为单级主减速器，单级主减速器由一对圆锥齿轮或者准双曲面锥齿、一对圆柱齿轮或者由蜗轮蜗杆组成，具备构造轻易、体积小、本钱低、使用简单等益处。但其主传动比小于7，如果传动比大将增加从动齿轮直径的小离地间隙，和从动齿轮热处理难度。单级主减速器广泛运用与乘用车和质量较小的商务车的驱动桥中；而双级主减速器主要用于总质量较大的商务车，例如中、重型货车及越野车和大客车上[2]2.2单级主减速器齿轮轴的设计2.2.1主动锥齿轮轴的选材word教育资料..对于承受弯矩交变应力因疲

7、劳破坏为主的零件，选用低碳钢、低碳合金钢配合淬火及低温回火，或选用中碳钢，中碳合金钢配合淬火及中温回火，将取得更加良好的强度与韧性的配合。首先，在同样大小受力截面的条件下，由于强度的提高，零件的疲劳寿命将延长，符合延长产品的服役期限原则；而如果要求寿命相同，则可减少受力截面积，从而减少材料用量，减少零件尺寸，达到节约材料的目的，均能取得较好的技术经济效益。这里齿轮轴材料的选用，尽量少用含镍、铬元素的材料，而是选用含有锰、钒等元素的合金钢。汽车主减速器锥齿轮目前常用的渗碳合金钢制造，主要有20CrMn

8、Ti、20MnVB、20MnTiB、22CrNiMo和16SiMn2WMoV。在此，齿轮所采用的钢为20CrMnTi。2.2.2主动锥齿轮轴尺寸的确定锥齿轮在工作过程中，相互齿合的齿面上作用有一法向力。该法向力可分解为沿齿轮切向方向的圆周力、沿齿轮轴线方向的轴向力及垂直与齿轮轴线的径向力。齿宽中点处的圆周力为式中：—作用在主减速器主动锥齿轮上的当量转矩；—该齿轮的齿面宽中点处的分度圆直径；式中：，—主、从齿面宽中点分度圆直径；—从动齿轮齿宽；—从动齿轮节圆直径；、—主