桑塔纳轿车主减速器的设计

课程论文主减速器的设计指导教师学院名称专业名称摘要汽车主减速器作为汽车驱动桥中重要的传力部件，是汽车最关键的部件之一。

它承担着在汽车传动系中减小转速、增大扭矩的作用，同时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，可以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，同时也减小了变速箱的尺寸和质量，而且操控灵敏省力。

汽车主减速器结构多种多样，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。

按照主减速器齿轮的类型分为：螺旋锥齿轮和双曲面齿轮；按照主减速器主动锥齿轮的支承型式及安置方法分为：悬臂式和跨置式；按照主减速器减速形式分为：单级减速、双级减速、双速减速、贯通式主减速器和轮边减速等。

主减速器设计的好坏关系到汽车的动力性、经济性以及噪声、寿命等诸多方面。

如何协调好各方关系、合理匹配设计参数，以达到满足使用要求的最优目标，是主减速器设计中最重要的问题。

关键词：中型客车主减速器圆锥齿轮主减速器的设计1、汽车的主要参数车型 中型货车驱动形式 FR4×2发动机位置 前置、纵置最高车速 U max =90km/h最大爬坡度 i max ≥28%汽车总质量 m a =9290kg满载时前轴负荷率 25.4%外形尺寸 总长L a ×总宽B a ×总高H a =6910×2470×2455mm 3轴距 L=3950mm前轮距 B 1=1810mm后轮距 B 2=1800mm迎风面积 A ≈B 1×H a空气阻力系数 C D =0.9轮胎规格 9.00—20或9.0R20离合器 单片干式摩擦离合器变速器 中间轴式、五挡下面参数为参考资料所得：发动机最大功率及转速 114Kw-2600r/min;发动机最大转矩及转速 539Nm-1600r/min ；主减速比 0i =4.44;变速器传动比抵挡/高档 6.3/1轮胎半径：型号为9.0R20，轮胎胎体直径为9.0英尺，轮辋直径为20英尺，所以半径为()m 48.024.522020.9≈⨯+⨯=r r汽车满载时质量 14t 2、主减速器结构形式的确定主减速器可以根据其齿轮类型、减速形式以及主、从动齿轮的支承形式的不同而分类。

目录第一章总体方案的确定 (1)1.1主减速器方案 (1)1.1.1主减速器概述 (1)1.1.2主减速器方案的选择 (1)1.1.3主减速器主从动齿轮的支撑形式 (1)1.2差速器的结构形式选择 (2)1.3基本参数确定 (3)第二章主减速器设计 (4)2.1主减速器载荷计算 (4)2.2主减速器基本参数计算 (6)2.3相关参数 (8)2.4双曲面锥齿轮的强度计算 (14)2.5主减速器轴承的计算 (18)第三章差速器设计 (23)3」行星齿轮数目的选择 (23)3.2行星齿轮球面半径R B的计算 (23)3.3行星齿轮齿数的选择 (23)3.4差速器圆锥齿轮模数的初步确定 (24)3.5压力角 (24)3.6行星齿轮安装孔直径中与其深度L (25)3.7参数计算 (25)3.8齿轮的强度计算 (27)参考文献 (28)第一章总体方案的确定1.1主减速器方案1.1.1主减速器概述本次设计的参考对象SVW7180DD桑塔纳驱动桥采用单级主传动，但主传动比io不能太大，因为如果传动比过大减速器从动轮的直径将会增大，会导致减速器轴与轴之间的距离会减小增加从动轮热处理的难度，或是会增大主减速器的体积，所以一般i。

工7.6,而轿车一般为3〜4.5,单级驱动桥为最新型使用结构，其具有结构简单，质量小，成本低，使用方便的优点。

由上述分析结果主减速器的传动齿轮可以选用弧齿锥齿轮传动。

1.1.2主减速器方案的选择由于双曲面齿轮传动时如果齿轮的啮合点保持不变，那么双曲面齿轮传动的直径将会小于旋转齿轮的直径。

因此一传动比必须大于 4.5,并且圆周尺寸受到限制，则双曲线齿轮更为合理。

1.1.3主减速器主从动齿轮的支撑形式(1)主动双曲面齿轮对于装载质量小于2T的卡车和质量不足2T家用汽车。

这种类型的汽车载荷较小，所以主减速器轴偏角角。

的绝对值以可选用较小的值。

因此，选择悬臂支撑是最经济最方便的支撑方式。

(2)从动齿轮从动齿轮的支承刚度被多种因素影响，影响支承刚度的重要因素主要由轴承的类型、支撑的距离和轴承之间的载荷分布这几个因素影响。

乘用车主减速器和差速器设计乘用车的减速器和差速器是汽车传动系统中非常重要的部件，它们起着调节车轮转速和扭矩的作用。

本篇文章将重点讨论乘用车主减速器和差速器的设计。

一、乘用车主减速器的设计主减速器是汽车传动系统中连接发动机和变速器的部件，其功能是降低发动机传递到车轮的转速，提高车辆的扭矩输出。

主减速器在设计上需要考虑以下几个方面：1.扭矩传递能力：主减速器需要承受发动机输出的扭矩，并将其传递到车轮上。

因此，主减速器的设计需要考虑材料的强度和耐久性，以确保其能够承受车辆的负载和恶劣的工况环境。

2.齿轮传动比：主减速器的齿轮传动比是决定车轮转速和车辆速度的关键因素。

传统的主减速器通常采用齿轮传动机构，通过不同大小的齿轮组合来实现不同的传动比。

近年来，随着技术的发展，主减速器也出现了越来越多的变速器设计，使得车辆的传动比可以更精确地调整，提高车辆的驱动性能。

3.装配和维修性：主减速器在汽车生产和维修环节中需要进行装配和维修。

因此，在设计过程中需要考虑到主减速器的结构和组装方式，以及易于拆卸和维修的特点。

4.热管理：主减速器在工作过程中会产生大量的热量，这需要考虑到热管理的问题。

主减速器的设计应该包括散热器和冷却系统，以确保主减速器能够正常工作，并避免过热导致故障。

二、乘用车差速器的设计差速器是乘用车传动系统中的一个关键部件，它通过将传递到车轮的扭矩分配给两个驱动车轮，以实现车辆的平稳行驶。

差速器的设计需要考虑以下几个方面：1.扭矩分配：差速器的核心功能是将传递到车轮的扭矩合理分配给驱动车轮。

差速器需要在转弯等特定情况下将扭矩更多地分配给车辆外侧的车轮，以保证车辆的稳定性和操控性。

因此，差速器的设计需要考虑到扭矩分配的平衡和精确度。

2.差速锁：差速器在一些情况下需要将两个驱动车轮锁定，以实现更大的牵引力。

例如，在越野行驶或紧急情况下，差速锁可以有效地改变扭矩分配，提高车辆通过性和操控性。

因此，差速器的设计需要考虑到差速锁的可靠性和操作性。

2-6 主减速器设计一、任务：1、确定主减速器方案。

2、设计主减速器主、从动齿轮。

3、编制设计说明书。

二、原始条件：车型微型轿车驱动形式FF4×2发动机位置前置、横置最高车速U max=120km/h最大爬坡度i max≥30%汽车总质量m a=1020kg满载时前轴负荷率50%外形尺寸总长L a×总宽B a×总高H a=3500×1445×1470mm3迎风面积A≈0.78 B a×H a空气阻力系数C D=0.35轴距L=2300mm前轮距B1=1440mm后轮距B2=1420mm车轮半径r=300mm离合器单片干式摩擦离合器变速器两轴式、四挡微型轿车主减速器设计说明书摘要：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。

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，也可以使变速箱的尺寸、质量减小、操纵省力。

微型轿车越来越受消费者欢迎，在汽车市场的占有率越来越高，为此，本文为一款微型轿车设计了主减速器并制作了说明书。

关键词：主减速器；齿轮；传动；载荷一、设计给定参数车型微型轿车驱动形式 FF4×2发动机位置前置、横置最高车速 Umax=120km/h最大爬坡度 imax≥30%汽车总质量 ma=1020kg满载时前轴负荷率 50%外形尺寸总长La×总宽Ba×总高Ha=3500×1445×1470mm3迎风面积 A≈0.78 Ba×Ha空气阻力系数 CD=0.35轴距 L=2300mm前轮距 B1=1440mm后轮距 B2=1420mm车轮半径 r=300mm离合器单片干式摩擦离合器变速器两轴式、四挡二、主减速器的结构形式(一)主减速器的齿轮类型主减速器的齿轮有弧齿锥齿轮、双曲面齿轮、圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式，运用最为广泛的是弧齿锥齿轮和双曲面齿轮。

主减速器的设计二．主减速器主、从动锥齿轮的支承方案主减速器中必须保证主、从动齿轮具有良好的啮合状况，才能使它们很好的工作。

齿轮的正确啮合，除与齿轮的加工质量、装配调整及轴承、主减速器壳体的刚度有关以外，还与齿轮的支承刚度密切相关。

1．主动锥齿轮的支承主动锥齿轮的支承形式可分为悬臂式支承和跨置式支承两种。

悬臂式支承结构(图5—13a)的特点是在锥齿轮大端一侧采用较长的轴颈，其上安装两个圆锥滚子轴承。

为了减小悬臂长度a和增加两支承间的距离凸b，以改善支承刚度，应使两轴承圆锥滚子的大端朝外，使作用在齿轮上离开锥顶的轴向力由靠近齿轮的轴承承受，而反向轴向力则由另一轴承承受。

为了尽可能地增加支承刚度，支承距离b应大于2．5倍的悬臂长度a，且应比齿轮节圆直径的70％还大，另外靠近齿轮的轴径应不小于尺寸a。

为了方便拆装，应使靠近齿轮的轴承的轴径比另一轴承的支承轴径大些。

靠近齿轮的支承轴承有时也采用圆柱滚子轴承，这时另一轴承必须采用能承受双向轴向力的双列圆锥滚子轴承。

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有关以外，还与轴承与轴及轴承与座孔之间的配合紧度有关。

跨置式支承结构(图5—13b)的特点是在锥齿轮的两端均有轴承支承，这样可大大增加支承刚度，又使轴承负荷减小，齿轮啮合条件改善，因此齿轮的承载能力高于悬臂式。

此外，由于齿轮大端一侧轴颈上的两个相对安装的圆锥滚子轴承之间的距离很小，可以缩短主动齿轮轴的长度，使布置更紧凑，并可减小传动轴夹角，有利于整车布置。

但是跨置式支承必须在主减速器壳体上有支承导向轴承所需要的轴承座，从而使主减速器壳体结构复杂，加工成本提高。

另外，因主、从动齿轮之间的空间很小，致使主动齿轮的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。

跨置式支承中的导向轴承都为圆柱滚子轴承，并且内外圈可以分离或根本不带内圈。

它仅承受径向力，尺寸根据布置位置而定，是易损坏的一个轴承。

在需要传递较大转矩情况下，最好采用跨置式支承。

桑塔纳轿车主减速器的设计..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。

绘制两轴式四档变速器传动简图,并分析一档和倒档传动路线二轴式变速器用于发动机前置、前轮驱动的汽车，一般与驱动桥（前桥）合称为手动变速驱动桥。

目前，我国常见的国产轿车均采用这种变速器，如桑塔纳、捷达、富康、奥迪等。

前置发动机有纵向布置和横向布置两种形式，与其配用的二轴式变速器也有两种不同的结构形式。

发动机纵置时，主减速器为一对圆锥齿轮，如奥迪100、桑塔纳2000轿车，如图所示。

发动机纵置的两轴式变速器传动示意图（桑塔纳2000）1—纵置发动机；2—离合器；3—变速器；4—变速器输入轴；5—变速器输出轴（主减速器主动锥齿轮）；6—差速器；7—主减速器从动锥齿轮；8—前轮。

Ⅰ~Ⅴ—：一至五挡齿轮；R—倒挡齿轮。

发动机横置时，主减速器采用一对圆柱齿轮，如下图所示。

发动机横置的两轴式变速器传动示意（捷达）：一、发动机纵向布置二轴式手动变速器下面分别为桑塔纳2000型汽车二轴式五挡手动变速器传动机构的结构及示意图。

桑塔纳2000型汽车二轴式五挡手动变速器传动机构的结构：桑塔纳2000车型二轴式五挡手动变速器变速传动机构的示意图：该变速器的变速传动机构有输入轴和输出轴，二轴平行布置，输入轴是离合器的从动轴，输出轴是主减速器的主动锥齿轮轴。

该变速器具有五个前进挡（一至三挡为降速挡，四挡为直接挡，五挡为超速挡）和一个倒挡，全部采用锁环式惯性同步器换挡。

输入轴上有一至五挡主动齿轮，其中一挡、二挡主动齿轮与轴制成一体，三挡、四挡、五挡主动齿轮通过滚针轴承空套在轴上。

输入轴上还有倒挡主动齿轮，它与轴制成一体。

三挡、四挡同步器和五挡同步器也装在输入轴上。

输出轴上有一至五挡从动齿轮，其中一挡、二挡从动齿轮通过滚针轴承空套在轴上，三挡、四挡、五挡齿轮通过花键套装在轴上。

一挡、二挡同步器也装在输出轴上。

在变速器壳体的右端还装有倒挡轴，上面通过滚针轴承套装有倒挡中间齿轮。

桑塔纳2000车型变速器动力传动路线如下：一挡：变速器操纵杆从空挡向左、向前移动，实现动力→输入轴→输入轴→挡齿轮→输出轴→挡齿轮→输出轴上一挡、二挡同步器→输出轴→动力输出二挡：变速器操纵杆从空挡向左、向前移动，实现动力→输入轴→输入轴二挡齿轮→输出轴二挡齿轮→输出轴上一挡、二挡同步器→输出轴→动力输出三挡：变速器操纵杆从空挡向前移动，实现动力→输入轴→输入轴三挡、四挡同步器→输入轴三挡齿轮→输出轴三挡齿轮→输出轴→动力输出四挡：变速器操纵杆从空挡向后移动，实现动力→输入轴→输入轴三挡、四挡同步器→输入轴四挡齿轮→输出轴四挡齿轮→输出轴→动力输出五挡：变速器操纵杆从空挡向右、向前移动，实现动力→输入轴→输入轴五挡同步器→输入轴五挡齿轮→输出轴五挡齿轮→输出轴→动力输出倒挡：变速器操纵杆从空挡向右、向后移动，实现动力→输入轴→输出轴倒挡齿轮→倒挡轴倒挡齿轮→输出轴倒挡齿轮→输出轴→动力反向输出二、发动机横向布置二轴式手动变速器别克凯越汽车二轴式五挡变速器的结构：手动变速器（倒挡主动齿轮）动力传递示意：别克凯越汽车各挡动力传动路线如下：一挡：变速器操纵杆从空挡向左、向前移动，实现动力→主动轴→主动轴一挡齿轮→从动轴一挡齿轮→从动轴一挡、二挡同步器→从动轴→动力输出二挡：变速器操纵杆从空挡向左、向后移动，实现动力→主动轴→主动轴二挡齿轮→从动轴二挡齿轮→从动轴一挡、二挡同步器→从动轴→动力输出三挡：变速器操纵杆从空挡向前移动，实现动力→主动轴→主动轴三挡齿轮→从动轴三挡齿轮→从动轴三挡、四挡同步器→从动轴→动力输出四挡：变速器操纵杆从空挡向后移动，实现动力→主动轴→主动轴四挡齿轮→从动轴四挡齿轮→从动轴三挡、四挡同步器→从动轴→动力输出五挡：变速器操纵杆从空挡向右、向前移动，实现动力→主动轴→主动轴五挡齿轮→从动轴五挡齿轮→从动轴五挡同步器→从动轴→动力输出倒挡：变速器操纵杆从空挡向左、向前移动，实现动力→主动轴→主动轴倒挡齿轮→倒挡惰轮→倒挡从动齿轮（一挡、二挡同步器）→从动轴→动力反向输出。

课程设计任务书目录1.绪论 (3)1.1研究内容 (3)1.2所用软件的介绍 (3)2.驱动桥从动齿轮的三维Catia建模 (4)2.1 catia宏的应用（齿轮设计） (4)2.2从动齿轮中间部位设计 (6)2.3总装配图 (9)3.从动齿轮的ANSYS有限元分析 (10)3.1 导入ansys (10)3.2网格划分及添加约束、载荷 (12)3.3结果分析 (18)参考文献 (18)1绪论1.1研究内容某主动齿轮的有限元分析或模态分析，用catia软件进行对主减速器壳体以及主动锥齿轮的三维实体建模，然后生成的实体导入有限元分析软件Ansys中进行主动齿轮的静力分析。

1.2所用软件的介绍（1）catia软件CATIA是法国达索飞机公司开发的高档CAD/CAM软件。

目前在中国由IBM公司代理销售。

CATIA软件以其强大的曲面设计功能而在飞机、汽车、轮船等设计领域享有很高的声誉。

CATIA的曲面造型功能体现在它提供了极丰富的造型工具来支持用户的造型需求。

比如其特有的高次Bezier曲线曲面功能，次数能达到15，能满足特殊行业对曲面光滑性的苛刻要求。

而我们现在所用到的CATIA的功能是三维实体建模！（2）Ansys软件ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。

由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I－DEAS, AutoCAD等，是现代产品设计中的高级CAD工具之一。

软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。

前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型；分析计算模块包括结构分析（可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析）、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力；后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示（可看到结构内部）等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。

前言从现在市场上不同车型所配置的变速器来看，主要分为：手动变速器（MT）、自动变速器（AT）、手动/自动变速器（AMT）、无级变速器（CVT）。

一、手动变速器(MT)手动变速器（Manual Transmission）采用齿轮组，每档的齿轮组的齿数是固定的，所以各档的变速比是个定值(也就是所谓的“级” )。

比如，一档变速比是3.85,二档是2.55,再到五档的0.75,这些数字再乘上主减速比就是总的传动比，总共只有5个值(即有5级)，所以说它是有级变速器。

首先，从商用车的特性上来说，手动变速器的功用是其他变速器所不能替代的。

以卡车为例，卡车用来运输，通常要装载数吨的货品，面对如此高的“压力”，除了发动机需要强劲的动力之外，还需要变速器的全力协助。

我们都知道一档有“劲”，这样在起步的时候有足够的牵引力量将车带动。

特别是面对爬坡路段，它的特点显露的非常明显。

而对于其他新型的变速器，虽然具有操作简便等特性，但这些特点尚不具备。

其次，对于老司机和大部分男士司机来说，他们的最爱还是手动变速器。

从我国的具体情况来看，手动变速器几乎贯穿了整个中国的汽车发展历史，资历郊深的司机都是“手动”驾车的，他们对手动变速器的认识程度是非常深刻的，如果让他们改变常规的做法，这是不现实的。

虽然自动变速器以及无级变速器已非常的普遍，但是大多数年轻的司机还是崇尚手动，尤其是喜欢超车时手动变速带来的那种快感，所以一些中高档的汽车（尤其是轿车）也不敢轻易放弃手动变速器。

另外，现在在我国的汽车驾驶学校中，教练车都是手动变速器的，除了经济适用之外，关键是能够让学员打好扎实的基本功以及锻炼驾驶协调性。

第三，随着生活水平的不断提高现在轿车已经进入了家庭，对于普通工薪阶级的老百姓来说，经济型轿车最为合适，手动变速器以其自身的性价比配套于经济型轿车厂家，而且经济适用型轿车的销量一直在车市名列前茅。

例如，夏利、奇瑞、吉利等国内厂家的经济型轿车都是手动变速的车，它们的各款车型基本上都是5档手动变速。

目录摘要 (1)Abstract ................................................................................................ 1 •第1章绪论.. (1)1.1设计的目的和意义 (1)1.2驱动桥的介绍 (1)1.3汽车前桥的设计要求 (2)1.4设计的主要内容 (2)第2章主减速器的设计 (4)2.1主减速器的功用 (4)2.2主减速器的结构分析与型式选择 (4)2.2.1主减速器分类 (4)2.2.2螺旋锥齿轮主减速器的结构特点 (5)2.3主减速器主、从动齿轮的支承方案 (5)2.4主减速器的基本参数选择与设计计算.................................... 7-2.5主减速器锥齿轮的主要参数选择 (9)2.6主动轮和从齿轮各参数计算 (11)2.7主减速器螺旋锥齿轮的强度计算....................................... 1 42.7.1齿轮的损坏形式及寿命 (14)2.7.2主减速器螺旋锥齿轮的强度计算 (17)2.7.3主减速器齿轮的材料及热处理 (20)2.8主减速器轴承的选择 (22)2.8.1计算转矩的确定 (22)2.8.2齿宽中点处的圆周力 (23)2.8.3螺旋锥齿轮所受的轴向力和径向力 (24)2.8.4主减速器轴承载荷的计算及轴承的选择........................... 25 ....................2.9主减速器的润滑...................................................... 27 ....................2.10本章小结 ........................................................ 28 ....................... 第3章差速器设计.. (29)3.1差速器结构形式的选择 (29)3.2行星齿轮差速器的原理 (31)3.3行星齿轮差速器的设计 (33)3.3.1差速器齿轮的基本参数的选择 (33)3.3.2行星齿轮与半轴齿轮的几何尺寸计算 (35)3.3.3差速器齿轮的强度计算 (38)3.4本章小结 (39)第4章传动轴的设计 (40)4.1半轴结构形式的选择 (40)4.2半轴计算载荷的确定 (41)4.2.1半轴的杆部直径的初选 (44)4.2.2半轴的强度计算 (44)4.3传动轴花键的尺寸与强度计算 (44)4.3.1渐开线花键计算 (45)4.3.2花键的校核 (46)4.4本章小结 (48)第5章万向节设计 (49)5.1万向节的作用 (49)5.1.1万向节结构方案分析 (50)5.1.2万向节传动轴的计算载荷 (52)5.2球笼式万向节设计................................................... 55•5.3本章小结 (60)第6章驱动桥壳的设计 (61)6.1驱动桥壳的作用与分类 (61)6.2桥壳的厚度与材料的确定 (63)6.3本章小结........................................................... 64-结论 (65)参考文献 (66)致谢 (68)附录A (70)附录B (71)第1章绪论1.1设计的目的和意义分析国内外驱动桥现状及发展趋势，借助国内外先进技术，研发出一种适应当代汽车应用的车桥，从而缩短与发达国家在车桥领域的差距。

四、主减速器的设计（一） 主减速器概述地下自卸车广泛采用单级主传动，该主传动结构简单，质量小，成本低，使用简单，但主传动比0i 不能太大，一般0i ≤3.6～6.87。

因为进一步提高0i 将增大从动轮直径，从而减少离地间隙和使从动轮热处理复杂。

单级主减速器有螺旋锥齿轮、双曲面齿轮等两种形式。

螺旋锥齿轮传动，制造简单，工作中噪声大，对齿合精度很敏感，齿轮副锥顶稍有不吻合便使工作条件急剧变坏，伴随磨损、增大和噪声增大。

为保证齿轮副的正确齿合，必须将轴承顶紧，提高支承刚度，增大壳体刚度。

双曲面齿轮传动与螺旋锥齿轮传动不同之处，在于主、从动轴线不相交而有一偏移距E 。

由于存在偏移距，从而主动齿轮螺旋角1β与从动轮螺旋角2β不等，且21ββ>。

此时两齿轮切向力2F 与1F 之比，可 根据啮合面上法向力彼此相等的条件求出。

1212cos /cos /ββ=F F设1r 与2r 分别为主、从动轮平均分度圆半径，双曲面的传动比os i 为 11221122cos cos ββr r r F r F i os ==对于螺旋锥齿轮传动，其传动比12/r r i d =，令12cos /cos ββ=K ，则K i r Kr i d os ==12/系数一般为1.25~1.5。

这说明当双曲面齿轮尺寸与螺旋锥齿轮尺寸相当时，双曲面传动有更大的传动比，当传动比一定，从动轮尺寸相同时，双曲面主动齿轮比螺旋锥齿轮有较大直径，较高的齿轮强度及较大的主动齿轮轴和轴承刚度，当传动比和主动齿轮尺寸一定时，双曲线从动锥齿轮直径比相应螺旋齿轮为小，因而离地间隙较大。

双曲面齿轮副在工作过程中，除了有沿齿高方向的侧向滑动之外，还有沿齿长方向的纵向滑动。

纵向滑动可改善齿轮的摩合过程，并使其工作安静平滑。

然而纵向滑动可使摩擦损失增加，降低传动效率，因而偏移距E 不应过大。

双曲面齿轮传动齿面间大的压力和大的摩擦功，可能导致油膜破坏和齿面烧结咬死。

第五章桑塔纳2000轿车传动系统的结构与维修汽车传动系的基本功用是将发动机发出的动力传给驱动车轮，其首要任务是与发动机协同工作，以确保汽车能在不同使用条件下正常行驶，并具有良好的动力性和燃料经济性。

桑塔纳2000系列轿车是前轮驱动的汽车，其传动系中的离合器、变速器、主减速器、差速器及传动轴均布置在前桥附近，且变速器、主减速器、差速器安装在一个外壳之内，结构布置紧密，如图5-1所示。

采用前轮驱动方式，减少了传动系的功率损失，提高了传动效率；取消了后轮驱动方式的传动轴机构，简化了轿车结构，减轻了自重，降低了传动系统的噪声；减少了传动系统的外形尺寸，加大了轿车内部空间；提高了轿车行驶时的操纵性和稳定性；减少了燃油消耗量，提高了整车的经济性和动力性。

图5-1 桑塔纳轿车传动系(手动档)示意图1-发动机 2-离合器 3-变速器 4-变速器输入轴 5-变速器输出轴 6-差速器7-传动轴 8-主减速器Ⅳ-4档齿轮Ⅲ-3档齿轮Ⅱ-2档齿轮 R-倒档齿轮 I-1档齿轮第一节桑塔纳2000轿车离合器的结构与维修一、桑塔纳 2000GLi型和2000GSi型轿车离合器的结构与维修1、离合器的总体结构桑塔纳2000GLi型轿车离合器采用单片、干式、膜片弹簧离合器。

如图5-2和图5-3所示，它主要由离合器盖、压盘、从动盘、膜片弹簧、分离轴承、分离套筒、分离叉轴、离合器拉索等零件组成，在拆卸安装与维修中可参照进行。

图5-2 离合器结构图（一）l-离合器从动盘 2-膜片弹簧与压盘 3-分离轴承 4-分离套筒 5-分离叉轴 6-离合器拉索 7-分离叉轴传动杆 8-回位弹簧 9-卡簧 10-橡胶防尘套 11-轴承衬套图5-3 离合器结构图（二）1-离合器从动盘 2-膜片弹簧与压盘 3-分离轴承 4-分离套筒 5-分离轴 6-拉索7-传动杆 8-弹簧 9-卡簧 10、11-轴承套及密封件2、膜片弹簧膜片弹簧用优质弹簧钢薄板制成，形状为碟形，开有径向切槽，切槽内端开通，外端为圆孔，形成多个弹性杠杆，它既是压紧杠杆，又是分离杠杆（如图5-4中8所示），简化了离合器的结构，而且膜片弹簧不会因高转速产生的离心力而发生弯曲变形，以致压紧力下降。

桑塔纳轿车主减速器的设计X治尚〔某某学院汽车工程学院，某某某某253000〕摘要: 轿车的主减速器是驱动桥最主要的组成局部，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、转速与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与对其进展校核计算。

在对各种结构件进展了分析计算后，绘制出主减速器装配图与从动齿轮零件图。

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展设计主要是为了使轿车获得最优的动力性能，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展设计，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开展高速公路网，环保、舒适、快捷成为汽车市场的主旋律。

对于整车总成主要局部之一的驱动桥而言，小速比、大扭矩、传动效率高、本钱低已经成为汽车主减速器技术的开展趋势。

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。

目前已开发的产品根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开展的方向。

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、低本钱、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开展[1]。

1.3 本文主要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、转速与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。

符号说明m汽车总质量kgg重力加速度N/kg ψ道路最大阻力系数maxr驱动轮的滚动半径mm rT发动机最大扭矩N·m emaxi主减速比η汽车传动系的传动效率i一档传动比gIG汽车满载载荷N 2ϕ路面附着系数A第一轴与中间轴的中心距mm A'中间轴与倒档轴的中心距mmA''第二轴与中间轴的中心距mmK中心距系数Am直齿轮模数m斜齿轮法向模数nα齿轮压力角°β斜齿轮螺旋角°b齿轮宽度mmZ齿轮齿数xξ齿轮变位系数σ齿轮弯曲应力MPa Wσ齿轮接触应力MPa jF齿轮所受圆周力NtF轴向力 N aF径向力NrT计算载荷N·m gK应力集中系数σf K 摩擦力影响系数E 齿轮材料的弹性模量 MPaK ε 重合度影响系数z r 主动齿轮节圆半径 mm b r 从动齿轮节圆半径 mmz ρ 主动齿轮节圆处的曲率半径 mm b ρ 从动齿轮节圆处的曲率半径 mmT τ 扭转切应力 MPaT W 轴的抗扭截面系数 3mmG 轴的材料的剪切弹性模量 MPaP I 轴截面的极惯性矩 4mm c f 垂直面内的挠度 mm s f 水平面内的挠度 mm前言现在，每当人们观看F1大赛，总会被那种极速的感觉所折服。

此刻，大家似乎谈论得最多的就是发动机的性能以及车手的驾驶技术。

而且，不忘在自己驾车的时候体会一下极速感觉或是在买车的时候关注一下发动机的性能，这似乎成为了横量汽车品质优劣的一个标准。

的确，拥有一颗“健康的心”是非常重要的，因为它是动力的缔造者。

但是，掌控速度快慢的，却是它身后的变速器。

从现在市场上不同车型所配置的变速器来看，主要分为：手动变速器（MT）、自动变速器（AT）、手动/自动变速器（AMT）、无级变速器（CVT）。

一、手动变速器(MT)手动变速器（Manual Transmission）采用齿轮组，每档的齿轮组的齿数是固定的，所以各档的变速比是个定值(也就是所谓的“级”)。

主减速器的拆装一、课题编号： CZ10二、实训课时： 4三、主要内容及目的：1 ．了解主减速器的构造及工作原理；2 ．熟悉主减速器的拆装顺序；3 ．掌握主减速器的调整部位及调整方法。

四、技术标准及要求：1 ．啮合间隙 0.08~0.12mm ，齿轮侧隙 0.08~0.15mm ；2 ．调整好的主、被动齿轮，转动扭矩为1.47~2.45 N·m ；3 ．输出轴后轴承固定螺母拧紧力矩为100 N·m 。

五、实训器材：1 ．桑塔纳轿车主减速器一只，主减速器拆装作业台一台；2 ．常用工量具一套，桑塔纳专用工具一套；3 ．相关挂图或图册若干。

六、操作步骤及要点：（一）主减速器的拆卸与检查：1 ．拆下主传动盖的固定螺栓，拆下差速器总成；2 ．用专用拉器拉出主传动盖上的轴承外圈，取下调整垫圈，并记下 S 1 的厚度；3 ．从齿轮箱壳上拉下另一个轴承外圈，取下调整垫片 S 2 ，并记下 S 2 的厚度。

（二）主减速器的装配：1 ．行星齿轮和半轴齿轮的安装；（1）用齿轮油润滑，安装复合式止推垫片；（2）通过螺纹套和半轴来安装半轴齿轮，用六角螺栓来拧紧；（3）将两个行星齿轮错开 180? 。

转动半轴，使其向内摆动，使行星齿轮、复合式止推垫片和差速器罩壳对准；（4）推入行星齿轮轴并用锁销或轴向弹性挡圈锁紧；}（5）检查行星齿轮与半轴齿轮间的间隙应为 0.5~0.20mm ，如超过限度，则应当重新选取用复合式止推垫片。

2 ．盆形齿轮的安装。

将盆形齿轮加热到 100?C 左右，用定心销为导向，迅速安装好，用螺栓对称进行紧固；3 ．滚柱轴承加热到 100?C 左右放好并压紧；4 ．压入车速表主动齿轮，压入深度为 1.4mm 。

方法：选好一个厚度和深度（ 1.4mm ）一样尺寸的垫圈，放在压紧套筒上进行下压，压平即可保证规定深度；5 ．用专用工具（ VW295 ， 30-205 ）将变速器壳内和主传动器盖上的轴承外座圈及调整垫圈压入，压入前应考虑到其间调整垫圈的厚薄尺寸，尽量使用原装调整垫圈；6 ．差速器总成的安装。

桑塔纳轿车手动变速器输出轴加工工艺分析与夹具设计摘要现代机械加工行业正发生着深刻的结构性变化，工艺工装设计与改良已经成为相关企业生存和发展的必要条件。

动力装置行业作为一个传统且富有活力的行业，近十几年取得了突飞猛进的发展。

在市场经济时代，这一行业呈现了新的发展趋势，由此对其动力装置的质量、性能产生了新的要求。

输出轴作为动力装置的主要零件，工艺工装的设计与改良直接影响着其质量与性能。

本文首先对输出轴进行工艺分析并确定生产类型，其次确定毛坯种类以及绘制毛胚图，然后通过对定位基准，零件加工表面方法的选择等方面进行了工艺规程设计，并确定了工艺路线，最后对第ⅩⅣ道工序铣键槽进行了专用夹具设计。

关键词：输出轴；工艺分析；工艺规程设计；夹具设计Processing technology analysis and special fixture design to output shaft of Santana manual transmissionABSTRACTThe modern machine-finishing profession is having the profound constitutive change, the craft work clothes design and the Improvement has become the correlation enterprise survival and the development essential condition. The power unit profession takes a tradition but the rich vigor profession, in the recent several years has obtained the development which progresses by leaps and bounds. In the new economical time, this profession has presented the recent development tendency, from this to its power unit quality; the performance has had the new change. The output shaft took the power unit the major parts, the craft work clothes design and the improvement directly is affecting its quality and the performance.This article first introduced the output shaft function and the craft analysis, next the definite semi finished materials size, then has carried on the technological process design, finally has carried on the jig design to the 12th working procedure.Key words : output shaft; industrial analysis; process design; fixture design目录1 序言 (1)2 变速器输出轴的制造技术分析 (3)2.1 零件的工艺性分析及生产类型的确定 (3)2.1.1 零件的作用 (3)2.1.2 零件的工艺分析： (3)2.1.3 确定零件的生产类型 (4)2.2 选择毛坯种类并绘制毛坯图 (5)2.2.1 选择毛坯种类 (5)2.2.2 确定毛坯尺寸及机械加工余量 (6)2.2.3 绘制毛坯图 (7)3 工艺规程设计 (8)3.1 选择加工方法与拟定工艺路线 (8)3.1.1 定位基准选择 (8)3.1.2 零件表面加工方法的选择 (9)3.1.4 工序的集中与分散 (10)3.1.5 工序顺序的安排 (10)3.1.6 确定工艺路线 (11)3.2 加工工序设计 (19)3.2.1 工序Ⅲφ55粗车外圆端面 (19)车外圆及端面，粗车各内孔、倒角，钻中心孔 (21)3.2.2 工序Ⅳ1763.2.3 工序Ⅵ钻8-φ18通孔与倒角 (27)3.2.4 工序Ⅶ钻2-φ8斜孔 (28)3.2.5 工序Ⅻ扩、铰8-φ20通孔 (29)3.2.6 工序ⅣⅩ铣键槽 (31)4 夹具设计 (34)4.1 明确设计要求、收集设计资料 (34)4.2 确定夹具结构方案 (35)4.2.1 确定定位方式，选择定位元件 (35)4.2.2 确定导向装置 (35)4.2.3 确定工件夹紧方案，设计夹紧机构 (35)4.2.4 确定夹具总体结构和尺寸 (37)5 结论 (40)参考文献 (42)致谢 (43)附件 (44)1 序言制造业的历史可追溯到数百万年前的旧石器时代。