[其他]汽車后轎主傳動單級齒輪減速器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87201006
• 申請日: 1987-02-04
• 公開（公告）號: CN87201006U
• 公開（公告）日: 1987-10-14
• 發(fā)明（設計）人: 周勤智
• 申請（專利權(quán)）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(yè)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。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(jié)構(gòu)的，為單級雙曲面齒輪減速器，其設計參數(shù)為，小齒輪齒數(shù)Z₁＝6，大齒輪齒數(shù)Z₂＝38，模數(shù)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(jié)構(gòu)在實際使用中存在著可靠差的缺點，據(jù)臺架上疲勞壽命試驗結(jié)果，當輸入扭矩為2.75KN·m時，在10×10⁴到30×10⁴次范圍內(nèi)就發(fā)生損壞，平均壽命為20×10⁴次循環(huán)，損壞形式大多數(shù)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(jié)構(gòu)的使用壽命，要末改變后橋結(jié)構(gòu)，改變整個傳動系統(tǒng)的設計，而這一方案由于涉及面太大往往是難于實現(xiàn)的。最好的辦法是局限在齒形的改進上，根據(jù)現(xiàn)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(shù)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(xiàn)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(chǎn)生根切的最少齒數(shù)，但易使齒頂變尖；小的壓力角有較高的重疊系數(shù)，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(nèi)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(jié)構(gòu)。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(jù)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(jié)構(gòu)如附圖所示。圖1為主動齒輪，圖2為從動齒輪。經(jīng)設計計算及樣品臺架試驗結(jié)果，下述參數(shù)的齒輪具有最好的效果：小齒輪齒數(shù)Z₁＝6，大齒輪齒數(shù)Z₂＝38，模數(shù)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(jīng)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(jù)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(jié)果的對比數(shù)據(jù)。

從所列數(shù)據(jù)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(jié)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(jīng)濟損失，對提高汽車運輸?shù)慕?jīng)濟性有較大的效果。