目录
摘要 .....................................................................................I Abstract ................................................................................I I 第1章绪论 .. (1)
1.1国外主减速器行业现状和发展趋势 (1)
1.2本设计的目的和意义 (2)
1.3本次设计的主要容 (2)
第2章主减速器的设计 (3)
2.1主减速器的结构型式的选择 (3)
2.1.1主减速器的减速型式 (3)
2.1.2主减速器齿轮的类型的选择 (4)
2.1.3主减速器主动锥齿轮的支承形式 (6)
2.1.4主减速器从动锥齿轮的支承形式及安置方法 (7)
2.2主减速器的基本参数选择与设计计算 (8)
2.2.1主减速比的确定 (8)
2.2.2主减速器计算载荷的确定 (9)
2.2.3主减速器基本参数的选择 (11)
2.2.4主减速器双曲面齿轮的几何尺寸计算 (15)
2.2.5主减速器双曲面齿轮的强度计算 (23)
2.2.6主减速器齿轮的材料及热处理 (27)
2.3主减速器轴承的选择 (28)
2.3.1计算转矩的确定 (28)
2.3.2齿宽中点处的圆周力 (28)
2.3.3双曲面齿轮所受的轴向力和径向力 (29)
2.3.4主减速器轴承载荷的计算及轴承的选择 (30)
2.4本章小结 (34)
第3章差速器设计 (35)
3.1差速器结构形式的选择 (35)
3.2对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理 (37)
3.3对称式圆锥行星齿轮差速器的结构 (38)
3.4对称式圆锥行星齿轮差速器的设计 (38)
3.4.1差速器齿轮的基本参数的选择 (38)
3.4.2差速器齿轮的几何计算 (40)
3.4.3差速器齿轮的强度计算 (42)
3.5本章小结 (43)
第4章驱动半轴的设计 (44)
4.1半轴结构形式的选择 (44)
4.2全浮式半轴计算载荷的确定 (46)
4.3全浮式半轴的杆部直径的初选 (47)
4.4全浮式半轴的强度计算 (47)
4.5半轴花键的计算 (47)
4.5.1花键尺寸参数的计算 (47)
4.5.2花键的校核 (49)
4.6本章小结 (50)
结论 (51)
参考文献 (52)
致 ...................................................................错误!未定义书签。附录A：. (54)
摘要
本设计的任务是设计一台用于轻型商用车上的主减速器，采用单级主减速器，该减速器具有结构简单、体积及质量小且成本低等优点，因此广泛用于各种中、小型汽车上。例如，轿车、轻型载货汽车都是采用单级主减速器，大多数的中型载货汽车也采用这种形式。
根据轻型载货汽车的外形、轮距、轴距、最小离地间隙、最小转弯半径、车辆重量、满载重量以及最高车速、发动机的最大功率、最大扭矩、排量等重要的参数，选择适当的主减速比。根据上述参数，再结合汽车设计、汽车理论、汽车构造、机械设计等相关知识，计算出相关的主减速器参数并论证设计的合理性。
它功用是：将输入的转矩增大并相应降低转速；当发动机纵置时还具有改变转矩旋转方向的作用。
本设计主要容有：主减速器的齿轮类型、主减速器的减速形式、主减速器主动齿轮和从动锥齿轮的支承形式、主减速比的确定、主减速器计算载荷的确定、主减速器基本参数的选择、主减速器齿轮的材料及热处理、主减速器轴承的计算、对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理、对称式圆锥行星齿轮差速器的结构、对称式圆锥行星齿轮差速器的设计、全浮式半轴计算载荷的确定、全浮式半轴的直径的选择、全浮式半轴的强度计算、半轴花键的强度计算。
关键词: 主减速比；主动齿轮；从动齿轮；差速器；行星齿轮
ABSTRACT
The design task is to design for a light commercial vehicle on the main reducer, using a single-stage main reducer, the reducer is simple in structure, size and quality of small and low cost, it is widely used in a variety of small and medium-sized car. For example, car, li- ght truck and are based on single-stage main reducer, the majority of medium-laden vehic- les were also using this form.
According to the shape of light truck, Tread, wheelbase, minimum ground clearance, minimum turning radius, vehicle weight, loaded weight and the maximum speed, the engI- ne's maximum power, maximum torque, displacement and other important parameters, se- lect the appropriate The main reduction ratio. Based on the above parameters, combined w- ith the car design, automotive theory, automobile construction, mechanical design and oth- er related knowledge, to calculate the relevant parameters of the main reducer and demon- strate the rationality of the design.
Its purpose is to: increase the input torque and lower speed; when the motor home also has a vertical change in the direction of the role of spin torque.
The main elements of design are: the main type of gear reducer, speed reducer forms the main, the main driving gear reducer and the driven bevel gear supporting the form of the determination of the main reduction ratio, the main reducer of the calculation to deter- mine the load, the main reducer Basic parameters of the choice of the main reduce-rgear materials and heat treatment, the calculation of the main bearing reducer, pla-netary gear symmetric conical differential of the differential principle, symmetric co-ne of the structure of planetary gear differential, planetary symmetric cone different-ial gear design, the whole floating axle load calculation to determine the whole dia-meter floating axle option, all the strength of floating axle, the axle spline strength calculation.
Key words: The main reduction ratio; gear; driven gear; differential; Planetary Gear
第1章绪论
1.1 国外主减速器行业现状和发展趋势
中国汽车主减速器产业是紧随桑塔纳等合资项目的国产化配套战略成长起来的，发展时间不长。相比跨过公司，我国汽车主减速器企业多年来定位于汽车集团部配套或服务于地方区域市场，国竞争不充分，发展明显滞后于整车。主要表现在以下几个方面：一是市场竞争不充分，产业集中度低，企业规模效益普遍不高，不能适应零部件业规模化、低成本的发展要求。二是受体系供应链条的限制，不同地区的主减速器供应体系之间的供应链互相不交叉。三是主减速器供应以外资或合资企业为主，本土企业的专业化水平不高，产品技术含量低。
国外汽车主减速器行业现状：一是零部件市场投资集中，易于形成较大经济规模，生产成本降低，利于实现通用化共享平台；二是主减速器企业产品研发投入力度大，便于技术水平提升，形成与主机厂的同步开发能力；三是这种现象导致其他国家主减速器企业跨地区、跨集团的资产重组难以实现上规模、上水平的目标，其后果是其产品的技术水平、生产成本、产品质量以及营销服务网络等与跨国公司的差距进一步拉大。
由于新的竞争环境的形成，以欧美日为代表的全球性汽车产业链正在逐步构成一个新型的汽车工业零整关系，我们可以清楚地看到世界汽车零部件企业正纷纷从整车企业中独立出来，这极改变了原有汽车产业的垂直一体化分工协作模式，零部件企业与整车企业形成了对等合作、战略伙伴的互动协作关系。根据Ward's AutoWorld的最新调研表明，日本汽车业在近几年来通过建立起一种以追求团队精神和协调意识，运用战略联盟或外包的形式，加强与供应商和承销商之间合作的新型零整体系显得尤为富有成效。经由细致的功能与成本比较，研究自身优势所在，或有可能建立起的竞争优势，并集中力量发展这种优势；同时，从维护企业品牌角度研究企业的核心环节，保留并增强这些环节上的能力，把不具有优势的或非核心的一些环节分离出去，同时不断寻求能与之达到协同的合作伙伴，共同完成价值链的全过程。日本企业的做法，摆脱了“纵向一体化”的负面影响，将资源得以外延，借助零部件企业的资源达到快速响应市场的目的，于是出现了这一新型的“横向一体化”模式。
发展趋势：世界汽车工业的全球化重组和我国汽车工业的迅猛发展，使汽车主减速器产业处于快速变化的环境中，我国汽车主减速器企业在发展战略的制定和实施过
程中，还会不断出现新的问题，对已有问题的认识也在不断深化。这就要求我们与时俱进，开拓思想，不断提高对问题的认识，及时调整对策措施，从容应对，使企业稳步健康发展。
当今世界各国齿轮和齿轮减速器向着六高、二低、二化方向发展的总趋势，即：高承载能力、高齿面硬度、高精度、高速度、高可靠性、高传动效率；低噪声、低成本；标准化和多样化。由于计算机技术、信息技术和自动化技术的广泛应用，齿轮减速器的发展将跃上新的台阶，从经济指标、产业链、宏观政策等多个角度刻画汽车主减速器发展变化，洞察行业发展动向，精确把握发展规律，可见中国本土汽车主减速器存在巨大发展空间。因此，此题目的设计尤为重要。
1.2 本设计的目的和意义
随着加入WTO以来我国汽车市场的进一步开放，跨国汽车集团及零部件供应商纷纷调整了在华战略，将过去相对独立的“中国战略”转变为符合其长远利益和整体利益的“全球战略”，中国市场逐步成为其“全球战略”的重要组成部分，它们对中国市场的投资会进一步加大。可以预见，跨国汽车集团及核心零部件供应商对我国汽车产业的控制力会进一步增强。
主减速器是驱动桥的重要组成部分，其性能的好坏直接影响到车辆的动力性、经济性。目前,国减速器行业重点骨干企业的产品品种、规格及参数覆盖围近几年都在不断扩展，产品质量已达到国外先进工业国家同类产品水平，完全可承担起为我国汽车行业提供传动装置配套的重任，部分产品还出口至欧美及东南亚地区。由于计算机技术、信息技术和自动化技术的广泛应用，主减速器将有更进一步的发展。对主减速器的研究能极促进我国的汽车工业的发展。
1.3 本次设计的主要容
本设计的目标是设计一种轻型商用车的主减速器，本设计主要研究的容有：主减速器的齿轮类型、主减速器的减速形式、主减速器主动齿轮和从动锥齿轮的支承形式、主减速比的确定、主减速器计算载荷的确定、主减速器基本参数的选择、主减速器齿轮的材料及热处理、主减速器轴承的计算、对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理、对称式圆锥行星齿轮差速器的结构、对称式圆锥行星齿轮差速器的设计、全浮式半轴计算载荷的确定、全浮式半轴的直径的选择、全浮式半轴的强度计算、半轴花键的强度计算。
第2章主减速器的设计
根据轻型载货汽车的外形、轮距、轴距、最小离地间隙、最小转弯半径、车辆重量、满载重量以及最高车速、发动机的最大功率、最大扭矩、排量等重要的参数，选择适当的主减速比。根据上述参数，再结合汽车设计、汽车理论、汽车构造、机械设计等相关知识，计算出相关的主减速器参数并论证设计的合理性。
2.1 主减速器的结构型式的选择
主减速器的结构型式，主要是根据其齿轮类型、主动齿轮和从动齿轮的安置方法以及减速型式的不同而异。
2.1.1 主减速器的减速型式
主减速器的减速型式分为单级减速、双级减速、双速减速、单级贯通、双级贯通、
主减速及轮边减速等。
(1)单级主减速器
如图2.1所示为单级主减速器。由于单级主减速器具有结构简单、质量小、尺寸紧凑及制造成本低廉的优点，广泛用在主减速比i<7.6的各种中、小型汽车上。单级主减速器都是采用一对螺旋锥齿轮或双曲面齿轮，也有采用蜗轮传动的。
图2.1单极主减速器 图2.2双级主减速器