重型汽车驱动桥主动锥齿轮加工工艺毕业设计.doc

重型汽车驱动桥主动锥齿轮加工工艺毕业设计 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.1.1 Host, driven bevel gear meshing chart 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。 圆锥齿轮与圆柱齿轮不同，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.1.2 Bevel Gear Parts 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、载荷不大的的齿轮传动中。而重型汽车主动锥齿轮在工作中要承受繁重而复杂的载荷，这就要求齿轮材料要有较大的接触应力和弯曲应力。而钢材的韧性好、耐冲击，还可以通过热处理或化学热处理来改善其力学性能及提高齿轮面的硬度，故最适于用来制造齿轮。齿轮材料除必须满足工作条件，还要考虑齿轮尺寸的大小、毛坯的成形方法及热处理和制造工艺。在此综合考虑我们选用钢类做毛坯。 2.2钢的分类 按化学成分钢材可分为碳素钢和合金钢两大类为保证有良好的塑性与韧性，良好的焊接性能和冷成形性能，中碳的含量一般均较低，大多数为＝0.16％～0.20％。锰为主加元素，并辅加钒、钛、铌、硅、铝、铬、镍等。这些元素的主要作用是：加入锰、硅、铬、镍元素为强铁素体；加入钒、铌、钛、铝等元素为细化铁素体晶粒；合金元素使S点左移，增加珠光体数量；加入碳化物形成元素（钒、铌、钛）及氮化物形成元素（铝），使细小化合物从固溶体中析出，产生弥散强化作用。良好的综合力学性能，在确保良好的塑性、韧性条件下具有高的强度，特别是把屈服点提高到265N/㎜460N/㎜，以便减轻结构自重，增加承载能力，节约钢材，保证安全。良好的焊接性能，较好的耐大气腐蚀性能，良好的加工工艺性能。较低的韧脆转变温度（碳素结构钢的韧脆转变温度一般为－20左右，而低合金高强度结构则一般为－30左右）。这对北方高寒地区使用的构件及运输工具，具有十分重要意义。Mo: 强化铁素体，提高钢的强度和硬度降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性提高钢的耐热性和高温强度Cr：在低合金范围内，对钢具有很大强化