载货汽车轮边减速器设计
在如今科技迅速发展的社会,汽车设计技术不断提高,汽车的质量以及动力也不断提高,其中重型车辆的变化最为明显。为了满足人们对载重和动力的要求,重载汽车的轮边减速器成为热点,并逐步走向成熟。在本课题的设计中,轮边减速器的结构采用行星齿轮式。行星齿轮减速器分为多种结构,其中2K-H型行星齿轮的载荷强度高,结构稳定。查阅车辆设计资料,选定车型,确定基本参数,本设计选用ED1047W17K4型货车的参数进行设计。首先确定其传动比,确定中心轮和行星轮的齿数,其次考虑材料的选择及加工过程中精度等级要求。对实际情况所需的条件进行分析,最后进行强度校核。除了考虑以上因素外,还要考虑齿轮传动效率是否合理、高效。本设计利用Solidworks软件进行实体建模,绘制装配图。在虚拟的建模和装配过程中,可以发现零件设计是否存在干涉现象。关键词轮边减速器,行星齿轮,2K—H型
目录
1. 绪论 1
1.1载货汽车简单介绍 2
1.2轮边减速器作用 3
1.3行星轮传动结构分析 4
2.轮边减速器设计 7
2.1ED1047W17K4型货车基本数据 7
2.2轮边减速器设计计算 8
3.减速器上其他零部件的设计 25
3.1齿圈支架的设计 25
3.2行星架的设计 25
3.3轮边减速器外壳设计 26
3.4减速器的润滑和油封设计 26
3.5 轮边减速器的装配图 27
结 论 29
致 谢 30
参考文献 31
1 绪论
一般的载重货车设计中,我们需要考虑主传动比,货车的离地间隙是否满足车辆载重要求。此外,汽车的通过性也受传动比和离地间隙的影响的。而轮边减速器应用满足上述需求。
载货汽车的轮边减速器一般情况下都采用行星齿轮系,普通齿轮传动一般体积大、重量重、变速比达不到要求,而行星轮减速器的优点包括体积小巧、结构紧凑、重量轻、载重强、传动比大等。轮边减速器的结构一般由太阳轮、行星轮、内齿圈和行星轮架组成,太阳轮作为主动输出,通过花键与后桥驱动的半轴啮合,作为从动件的行星轮支架与轮毂相连接,齿圈则是安装在 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
齿圈座上。通过此连接配合完成载货汽车的动力传递过程:发动机——差速器——主减速器——轮边减速器——车轮,从而达到使汽车能够进退自如。在上述的动力传递过程中,轮边减速器通过把主减速器传递出来的转速和扭矩经过行星轮系进行一定的降速和增加扭矩后,再传递给车轮,提高汽车的驱动性,提高传动效率,通过轮胎在地面上产生的反作用力,提高汽车的驱动性能[1]。
本课题中不仅要对行星齿轮减速器的传动比进行选择,还要合理的对齿轮齿数进行分配,并且检验轮边减速器的安装的要求,最后对各个零件进行强度校核。
1.1 载货汽车简单介绍
载货汽车是指以车载发动机为动力,用发动机驱动车轮行驶,在交通运输业的激烈的发展中,车辆所要面临的挑战越来越多,比如恶劣的周边环境、减速增扭的需要,因此载货汽车安装轮边减速器的趋势是不可避免的。一般的重载货车减速器包括多级减速器和主减速器。其中,主减速器也被划分为单级和多级。本设计中的轮边减速器就是安装在汽车轮毂内的,属于双级主减速器的第二级。
为了确保汽车能够有充足的载重动力,具有减速增扭作用的轮边减速器成为汽车行业的一大亮点。由于采用轮边减速器的车辆对驱动桥结构要求较高,安装了轮边减速器的驱动桥结构变得比较复杂,而且生产成本也有所提升,所以一般只有机械、建筑工程车、重载货车和越野车,它们有一个共同的特点,就是对离地间隙要求比较高,只有这些车型才装配有轮边减速器,以满足其特殊的工况要求。载货汽车是一种用作于运载货物的车辆,一般根据车身的重量简单的分为重型货车和轻型货车两种。其中的绝大部分货车动力来源都是柴油动力引擎,但也有部分轻型货车动力源是汽油或者天然气。
1.2 轮边减速器作用
轮边减速器被安装在机械、建筑工程车、重载货车、越野车和军事工程车上。由于过去技术相对落后,这些大型车的主减速器采用的单级传动,随着汽车制造技术的飞跃发展,单级传动的减速器已经被淘汰,因为其存在很多弊端,如体积相对较大,装卸不方便,而且结构繁杂,给工人在售后修理时带来很多困扰。在技术革新的条件下,汽车采用多级主减速器不但使传动比范围变大,而且简化结构,增大后桥的离地高度,提高汽车的通过性能[2]。
在汽车设计中,设计师们认为一辆汽车的变速系统是整个车身传动系统中至关重要的。该部分的好坏影响着汽车的性能评定,具有完美的变速系统的汽车无论是从它的动力传递效果、经济节能、环保科学、以及寿命的长短都优越于其他车辆。随着人们追求刺激心理的萌生,启动加速效率也越发的提高。轮边减速器作为双级主减速器的第二级,也就是说它是汽车整个动力传输的最后一部分,由于行星轮的减速增扭的作用,从而提高汽车的驱动力。初次之外,它还具有改变动力的传递方向的作用,通过行星架将动力直接传到轮毂。综合上述介绍,可以知道轮边减速器的设计对于汽车性能的评定的重要性。此外除了一般的载重汽车,还有一些建筑工程车以及野外车辆,由于它们的工作环境的需求,相比一般车辆要具有更大的驱动力,因此轮边减速器对于这些非商用、民用的大型车辆是必不可少的。
上面提到的汽车通过性是指汽车在非正常的路段通过的性能,且要求相对平稳。一般非正常路段包括障碍、无路两种路况。轮边减速器可以将主减速器传输出来的转速进行一定程度的降低,从而增加对车轮的扭力,提高驱动力。此外安装了轮边减速器的驱动桥机构变的简单,减小桥壳的体积,增大后桥的离地高度,从而保证车辆在非正常路段的通过性。
汽车轮边驱动是通过改变轮边动力比,适应在起步、加速、行驶以及克服各种道路阻碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速不同要求的需要。通俗上分为手动轮边驱动(MT),自动轮边驱动(AT), 手动/自动轮边驱动,无级式轮边驱动。轮边驱动能汽车倒挡行驶;利用空挡,中断动力传递,能使汽车启动行驶,怠速,提高速度等。
1.3 行星轮传动结构分析
行星齿轮传动包括摆线针轮行星传动和渐开线行星齿轮传动两种。在本设计中轮边减速器的传动结构属于渐开线行星齿轮传动,减速器中相互啮合的齿轮是渐开线齿轮,它们属于周转轮系。根据轮系中的固定轴回转的数量还可以分为行星轮系和差动轮系。在结构中只有一个自由度的的轮系为前者,有两个自由度的轮系归类于后者。轮边减速器采用的是周转轮系中的行星轮系,只有一个自由度。
目录
1. 绪论 1
1.1载货汽车简单介绍 2
1.2轮边减速器作用 3
1.3行星轮传动结构分析 4
2.轮边减速器设计 7
2.1ED1047W17K4型货车基本数据 7
2.2轮边减速器设计计算 8
3.减速器上其他零部件的设计 25
3.1齿圈支架的设计 25
3.2行星架的设计 25
3.3轮边减速器外壳设计 26
3.4减速器的润滑和油封设计 26
3.5 轮边减速器的装配图 27
结 论 29
致 谢 30
参考文献 31
1 绪论
一般的载重货车设计中,我们需要考虑主传动比,货车的离地间隙是否满足车辆载重要求。此外,汽车的通过性也受传动比和离地间隙的影响的。而轮边减速器应用满足上述需求。
载货汽车的轮边减速器一般情况下都采用行星齿轮系,普通齿轮传动一般体积大、重量重、变速比达不到要求,而行星轮减速器的优点包括体积小巧、结构紧凑、重量轻、载重强、传动比大等。轮边减速器的结构一般由太阳轮、行星轮、内齿圈和行星轮架组成,太阳轮作为主动输出,通过花键与后桥驱动的半轴啮合,作为从动件的行星轮支架与轮毂相连接,齿圈则是安装在 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
齿圈座上。通过此连接配合完成载货汽车的动力传递过程:发动机——差速器——主减速器——轮边减速器——车轮,从而达到使汽车能够进退自如。在上述的动力传递过程中,轮边减速器通过把主减速器传递出来的转速和扭矩经过行星轮系进行一定的降速和增加扭矩后,再传递给车轮,提高汽车的驱动性,提高传动效率,通过轮胎在地面上产生的反作用力,提高汽车的驱动性能[1]。
本课题中不仅要对行星齿轮减速器的传动比进行选择,还要合理的对齿轮齿数进行分配,并且检验轮边减速器的安装的要求,最后对各个零件进行强度校核。
1.1 载货汽车简单介绍
载货汽车是指以车载发动机为动力,用发动机驱动车轮行驶,在交通运输业的激烈的发展中,车辆所要面临的挑战越来越多,比如恶劣的周边环境、减速增扭的需要,因此载货汽车安装轮边减速器的趋势是不可避免的。一般的重载货车减速器包括多级减速器和主减速器。其中,主减速器也被划分为单级和多级。本设计中的轮边减速器就是安装在汽车轮毂内的,属于双级主减速器的第二级。
为了确保汽车能够有充足的载重动力,具有减速增扭作用的轮边减速器成为汽车行业的一大亮点。由于采用轮边减速器的车辆对驱动桥结构要求较高,安装了轮边减速器的驱动桥结构变得比较复杂,而且生产成本也有所提升,所以一般只有机械、建筑工程车、重载货车和越野车,它们有一个共同的特点,就是对离地间隙要求比较高,只有这些车型才装配有轮边减速器,以满足其特殊的工况要求。载货汽车是一种用作于运载货物的车辆,一般根据车身的重量简单的分为重型货车和轻型货车两种。其中的绝大部分货车动力来源都是柴油动力引擎,但也有部分轻型货车动力源是汽油或者天然气。
1.2 轮边减速器作用
轮边减速器被安装在机械、建筑工程车、重载货车、越野车和军事工程车上。由于过去技术相对落后,这些大型车的主减速器采用的单级传动,随着汽车制造技术的飞跃发展,单级传动的减速器已经被淘汰,因为其存在很多弊端,如体积相对较大,装卸不方便,而且结构繁杂,给工人在售后修理时带来很多困扰。在技术革新的条件下,汽车采用多级主减速器不但使传动比范围变大,而且简化结构,增大后桥的离地高度,提高汽车的通过性能[2]。
在汽车设计中,设计师们认为一辆汽车的变速系统是整个车身传动系统中至关重要的。该部分的好坏影响着汽车的性能评定,具有完美的变速系统的汽车无论是从它的动力传递效果、经济节能、环保科学、以及寿命的长短都优越于其他车辆。随着人们追求刺激心理的萌生,启动加速效率也越发的提高。轮边减速器作为双级主减速器的第二级,也就是说它是汽车整个动力传输的最后一部分,由于行星轮的减速增扭的作用,从而提高汽车的驱动力。初次之外,它还具有改变动力的传递方向的作用,通过行星架将动力直接传到轮毂。综合上述介绍,可以知道轮边减速器的设计对于汽车性能的评定的重要性。此外除了一般的载重汽车,还有一些建筑工程车以及野外车辆,由于它们的工作环境的需求,相比一般车辆要具有更大的驱动力,因此轮边减速器对于这些非商用、民用的大型车辆是必不可少的。
上面提到的汽车通过性是指汽车在非正常的路段通过的性能,且要求相对平稳。一般非正常路段包括障碍、无路两种路况。轮边减速器可以将主减速器传输出来的转速进行一定程度的降低,从而增加对车轮的扭力,提高驱动力。此外安装了轮边减速器的驱动桥机构变的简单,减小桥壳的体积,增大后桥的离地高度,从而保证车辆在非正常路段的通过性。
汽车轮边驱动是通过改变轮边动力比,适应在起步、加速、行驶以及克服各种道路阻碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速不同要求的需要。通俗上分为手动轮边驱动(MT),自动轮边驱动(AT), 手动/自动轮边驱动,无级式轮边驱动。轮边驱动能汽车倒挡行驶;利用空挡,中断动力传递,能使汽车启动行驶,怠速,提高速度等。
1.3 行星轮传动结构分析
行星齿轮传动包括摆线针轮行星传动和渐开线行星齿轮传动两种。在本设计中轮边减速器的传动结构属于渐开线行星齿轮传动,减速器中相互啮合的齿轮是渐开线齿轮,它们属于周转轮系。根据轮系中的固定轴回转的数量还可以分为行星轮系和差动轮系。在结构中只有一个自由度的的轮系为前者,有两个自由度的轮系归类于后者。轮边减速器采用的是周转轮系中的行星轮系,只有一个自由度。
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