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工程软件技能训练说明书样本样本.doc

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第 1 章绪论

1.1 设计重要内容

一．课程设计目

汽车设计课程设计是车辆工程专业学生学完《汽车设计》后，进行一种重要

实践性教学环节。通过设计培养学生综合运用所学知识能力，为后来毕业设计进

行一次综合训练和准备。通过本课程设计使学生在下述各方面得到训练：

设计出小型低速载货汽车主减速器、差速器、等传动装置及桥壳等部件。使

设计出产品使用以便，材料使用至少，经济性能最高。

a. 提高汽车技术水平，使其使用性能更好，更安全，更可靠，更经济，更

舒服，更机动，更以便，动力性更好，污染更少。

b. 改进汽车经济效果，调节汽车在产品系列中档次，以便改进其市场竞争

地位并获得更大经济效益

理解轻型商用车主减速器基本构造，基本形状，工作原理和设计办法，再根

据既有生产公司在生产车型主减速器作为设计原型，在给定变速器输出转矩、转

速及最高车速、最大爬坡度等条件下，独立设计出符合规定主减速器。一方面

拟

定主减速器构造形式；另一方面，据所给汽车参数合理分派主减速器主、从

动齿轮模数，齿数，计算出主减速器有关数据，并对主减速器齿轮进行强度

校核；然后选取适当该汽车使用差速器类型，并对行星齿轮和半轴齿轮模数，

齿数进行合理分派并计算校核，

最后，运用 UG 建模 ANSYS 软件对主减速器

重要零件进行分析校核，

设计出符合该汽车使用主减速器，并绘制出装配图

和零件图。

第 2 章主减速器构造方案拟定

2.1 轻型货车参数

车型：东风 EQ1060F

驱动形式：4×2

装载质量：3 吨

总质量：6 吨

发动机最大功率：71kw 转速：3200 转/分

发动机最大转矩：245

mN �

转速：2200 转/分

轮胎型号：7.50—16

主减速器比：i

=5.85

变速器传动比 ig 低档— 4.71 ；高档 V 挡—0.78

最高车速：90 km/h

2.2 主减速器主、从动锥齿轮支承方案

主减速器中必要保证主、从动齿轮具备良好啮合状况，才干使它们较好工作。

齿轮对的啮合，除与齿轮加工质量、装配调节及轴承、主减速器壳体刚度关于以

外，与齿轮支承刚度密切有关。

2.2.1 积极锥齿轮支承

积极锥齿轮支承形式可分为悬臂式支承和跨置式支承两种。

悬臂式支承构造(图 2.1 a)特点是在锥齿轮大端一侧采用较长轴颈，其上安装

两个圆锥滚子轴承。为了减小悬臂长度倪和增长两支承间距离 b，以改进支承刚

度，应使两轴承圆锥滚子大端朝外，使作用在齿轮上离开锥顶轴向力由接近齿轮

轴承承受，而反向轴向力则由另一轴承承受。为了尽量地增长支承刚度，支承距

离 b 应不不大于 2.5 倍悬臂长度 a，且应比齿轮节圆直径 70％还大，此外接近齿

轮轴径应不不大于尺寸 a。为了以便拆装，应使接近齿轮轴承轴径比另一轴承支

承轴径大些。接近齿轮支承轴承有时也采用圆柱滚子轴承，这时另一轴承必要采

用能承受双向轴向力双列圆锥滚子轴承。支承刚度除了与轴承形式、轴径大小、

支承间距离和悬臂长度关于以外，还与轴承与轴及轴承与座孔之间配合紧度关于

[4]

。

悬臂式支承构造简朴，支承刚度较差，用于传递转矩较小轿车、轻型货车单

级主减速器及许多双级主减速器中。

(a)积极锥齿轮悬臂式 (b)积极锥齿轮跨置式 (c)从动锥齿轮

图 2.1 主减速器锥齿轮支承形式

跨置式支承构造(图 2.1 b)特点是在锥齿轮两端均有轴承支承，这样可大大增

长支承刚度，又使轴承负荷减小，齿轮啮合条件改进，因而齿轮承载能力高于悬

臂式。此外，由于齿轮大端一侧轴颈上两个相对安装圆锥滚子轴承之间距离很小，

可以缩短积极齿轮轴长度，使布置更紧凑，并可减小传动轴夹角，有助于整车布

置。但是跨置式支承必要在主减速器壳体上有支承导向轴承所需要轴承座，从而

使主减速器壳体构造复杂，加工成本提高。此外，因主、从动齿轮之间空间很小，

致使积极齿轮导向轴承尺寸受到限制，有时甚至布置不下或使齿轮拆装困难。跨

置式支承中导向轴承都为圆柱滚子轴承，并且内外圈可以分离或主线不带内圈。

它仅承受径向力，尺寸依照布置位置而定，是易损坏一种轴承

[5]

。

在本设计中，由于载荷量超过 2 吨，故采用跨置式。

2.2.2 从动锥齿轮支承

图 2.2 从动锥齿轮辅助支承图 2.3 主、从动锥齿轮许用偏移量

从动锥齿轮支承(图 2.1 c)，其支承刚度与轴承形式、支承间距离及轴承之间

分布比例关于。从动锥齿轮多用圆锥滚子轴承支承。为了增长支承刚度，两轴承

圆锥滚子大端应向内，以减小尺寸 c+d。为了使从动锥齿轮背面差速器壳体处有

足够位置设立加强肋以增强支承稳定性，c+d 应不不大于从动锥齿轮大端分度圆

直径 70％。为了使载荷能尽量均匀分派在两轴承上，应尽量使尺寸 c 等于或不

不大于尺寸 d。

在具备大主传动比和径向尺寸较大从动锥齿轮主减速器中，为了限制从动锥

齿轮因受轴向力作用而产生偏移，在从动锥齿轮外缘背面加设辅助支承(图 2.2)。

辅助支承与从动锥齿轮背面之间间隙，应保证偏移量达到容许极限时能制止从动

锥齿轮继续变形。主、从动齿轮受载变形或移动许用偏移量如图 2.3 所示。

2.3 主减速器齿轮类型分析

1.主减速器构造形式重要是依照齿轮类型、减速形式不同而不同。

主减速器齿轮重要有螺旋锥齿轮、双曲面齿轮、圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。

2、双曲面齿轮传动

双曲面齿轮传动(图 2.4b)主、从动齿轮轴线互相垂直而不相交，积极齿轮轴

线相对从动齿轮轴线在空间偏移一距离 E，此距离称为偏移距。由于偏移距 E 存

在，使积极齿轮螺旋角β

不不大于从动齿轮螺旋角β

。依照啮合面上法向力相

等，可求出主、从动齿轮圆周力之比：

(2.1)

式中：

、F

主、从动齿轮圆周力,N;

、β

主、从动齿轮螺旋角。

螺旋角是指在锥齿轮节锥表面展开图上齿线任意一点 A 切线 TT 与该点和

节锥顶点连线之间夹角。在齿面宽中点处螺旋角称为中点螺旋角(图 2.5)。普通

不特殊阐明，则螺旋角系指中点螺旋角。

图 2.5 双曲面齿轮副受力状况

双曲面齿轮传动比为：

(2.2)

式中：

双曲面齿轮传动比；

积极齿轮平均分度圆半径，mm；

从动齿轮平均分度圆半径，mm。

cos

�

cos

�

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