[其他]汽車后轎主傳動單級齒輪減速器

無效

• 申請號: 87201006
• 申請日: 1987-02-04
• 公開（公告）號: CN87201006U
• 公開（公告）日: 1987-10-14
• 發明（設計）人: 周勤智
• 申請（專利權）人: 上海汽車齒輪廠
• 主分類號: F16H1/14
• 分類號: F16H1/14;F16H55/20
• 代理公司: 上海市機電工業管理局專利事務室
• 代理人: 夏永興

本實用新型涉及傳送旋轉運動的錐齒輪傳動裝置和車輛齒輪傳動裝置。

單級齒輪減速器是汽車后橋主傳動裝置的一種主要形式，它具有結構簡單的特點，但其減速比一般不大于1：7，且應能承受較大的負荷。輕型、中型汽車大都采用這一結構。第二汽車廠制造的東風EQ－140型載重汽車是 中型載重車，它的后橋主傳動裝置就是采用這一結構的，為單級雙曲面齒輪減速器，其設計參數為，小齒輪齒數Z₁＝6，大齒輪齒數Z₂＝38，模數m＝9.8947，偏置距e＝38，齒寬b＝46，壓力角β＝50°，刀盤半徑r_C＝6″。這一結構在實際使用中存在著可靠差的缺點，據臺架上疲勞壽命試驗結果，當輸入扭矩為2.75KN·m時，在10×10⁴到30×10⁴次范圍內就發生損壞，平均壽命為20×10⁴次循環，損壞形式大多數是在主動齒輪的中部或略偏小端處的齒頂局部斷裂。在實際道路行駛中，損壞情況與臺架試驗相似，特別是在使用條件比較惡劣的場合，壽命只有二、三萬公里。

要提高這一結構的使用壽命，要末改變后橋結構，改變整個傳動系統的設計，而這一方案由于涉及面太大往往是難于實現的。最好的辦法是局限在齒形的改進上，根據現有設計參考書刊，如北京齒輪廠編寫的“螺旋錐齒輪”（科學出版社，1974年5月出版），劉惟信編寫的“圓錐齒輪與雙曲面齒輪傳動”（人民交通出版社，1980年12月出版），長春汽車廠編寫的“錐齒輪和雙曲面齒輪加工”（吉林人民出版社1980年10月出版）的介紹，一般都用增大偏置距、壓力角和對齒形進行變位修正等方法來提高強度，這些做法在齒輪設計時都已予以充分的考慮，可供改進的潛力是不大的。

本實用新型的目的是提供一種強度高的汽車后橋單級齒輪減速器，它作為一組具有獨特參數的齒輪，可使同樣速比和外形尺寸的齒輪減速器大大提高使用壽命。

本實用新型的目的是通過下述方法實現的，一是采用了非對稱壓力角的設計，齒輪的壓力角對齒輪強度有明顯的影響，壓力角增大，齒輪的彎曲應力會減小，而且能減小到齒輪不產生根切的最少齒數，但易使齒頂變尖；小的壓力角有較高的重疊系數，也允許有較大的安裝誤差。目前國外資料，如格里森公司的設計手冊（Gleason bevel and hypoid gear design）雖然介紹推薦采用非對稱壓力角。但由于并未給出設計計算方法，故至今國內外都尚未實際使用，沒有一種車型采用人為設計的非對稱壓力角主傳動減速齒輪。本實用新型齒輪通過設計計算選用了工作面為小的壓力角，非工作面上為大的壓力角的園弧錐齒輪結構。二是用小直徑的刀盤進行加工，刀盤直徑一般都按推薦的公式根據錐距和螺旋角進行計算，選用相近的大于計算值的直徑的刀盤進行加工，按此法設計東風EQ－140載重車的齒輪應選用12″， 以上的刀盤進行加工，而本實用新型齒輪選用9″刀盤，即半徑r_C＝4.5″，進行加工，由于刀盤直徑較小，齒長的曲率就大，這樣受力工作時，接觸部位的變化就不敏感，從而也提高了齒輪的強度。刀盤過小，會引起二次切削，刀盤直徑的選擇，可按力的分析方法進行選擇。

以東風EQ－140型載重車為本實用新型的具體實施例，作如下的說明。它的結構如附圖所示。圖1為主動齒輪，圖2為從動齒輪。經設計計算及樣品臺架試驗結果，下述參數的齒輪具有最好的效果：小齒輪齒數Z₁＝6，大齒輪齒數Z₂＝38，模數m＝10，偏置距e＝38，齒寬b＝48，工作面壓力角α_n＝14°，非工作面壓力角α_C＝31°，螺旋角β＝50°，刀盤半徑r_C＝4.5″。經小直徑刀盤加工的小齒輪如圖所示在前端的軸承檔上留有加工刀槽，這槽并無不良影響。根據計算，齒輪工作面上的壓力角α_n從12°到18°，即非工作面壓力角α_C從33°到27°同樣能取得顯著提高工作可靠性的效果。

本實用新型齒輪與原設計相比，取得了顯著提高可靠性的效果，下表為試驗結果的對比數據。

從所列數據可見，本實用新型較原設計齒輪平均壽命提高7倍以上，非但可節約大量備件購置費用，并可減少因齒輪損壞的維修更換等費用及由此而造成的經濟損失，對提高汽車運輸的經濟性有較大的效果。