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运动型多功能车（SUV）汽车后桥设计及三维建模(4)

2013-09-28 01:11 汽车，尤其是对竞赛汽车来说，在给定发动机最大功率 的情况下，所选择的 值应能保证这些汽车有尽可能高的最高车速 。这时i₀值应按下式来确定： 和

                              （2-4）

式中：  ——车轮的滚动半径，m；

——最大功率时的发动机转速，r／min；

——汽车的最高车速，km／h；

——变速器最高挡传动比，通常为1。

对于其他汽车来说，为了用稍微降低最高车速 的办法来得到足够的功率储备，主减速比i₀一般应选得比按式(6-1)求得的要大10％～25％，即按下式选择：

                         (2-5)

式中： ——变速器最高挡(直接挡或超速挡)传动比；

——分动器或加力器高挡传动比；

——轮边减速器传动比。

按式(2-4)或式(2-5)求得的i₀值应与同类汽车的主减速比相比较，并考虑到主、从动主减速齿轮可能有的齿数，对i₀值予以校正并最后确定下来。

2.3.2 主减速器齿轮计算载荷确定

除了主减速比i₀及驱动桥离地间隙外，另一项原始参数便是主减速器齿轮的计算载荷。由于汽车行驶时传动系载荷的不稳定性，因此要准确地算出主减速器齿轮的计算载荷是比较困难的。这里采用格里森齿制锥齿轮计算载荷的三种确定方法。

(1)按发动机最大转矩和最低挡传动比确定从动锥齿轮的计算转矩

                            (2-6)

式中，——计算转矩(N·m)；

——计算驱动桥数；

——主减速器传动比；

——变速器一挡传动比；

——分动器传动比；

——发动机到万向传动轴之间的传动效率；

——液力变矩器变矩系数， , ——最大变矩系数；

——发动机最大转矩（N·m）；

K_d——猛接离合器所产生的动载系数，液力自动变速器K_d=1，手动操纵的变速器高性能赛车K_d=3，性能系数f_i=0的汽车K_d=1；f_i>0的汽车K_d=2或由经验选定。其计算公式如下：

注： 与 选取参看下表

表2-1      n与i_f选取表

(2)按驱动轮打滑转矩确定从动锥齿轮的计算转矩

                                                   (2-7)

式中，——计算转矩(N·m)；

      ——满载状态下一个驱动桥上的静载荷（N）；

      ——汽车最大加速度时的后轴负载荷转移系数，乘用车： 1.2～1.4，商用车：1.1～1.2；

      ——轮胎与路面间的附着系数，在安装一般轮胎的汽车在良好的混凝土或沥青路上，取0.85，对于安装防侧滑轮胎的乘用车可取1.25，对于越野车一般取1.0；

       ——主减速器从动齿轮到车轮之间的传动比；

       ——主减速器主动齿轮到车轮之间的传动效率；

(3)按汽车日常行驶平均转矩确定从动锥齿轮的计算转矩T_cf

                            (2-8)

式中，T_cf——计算转矩(N·m)；

G_a——汽车满载总重量；

f_R——道路滚动阻力系数，对于轿车可取0.010~0.015；对于货车可取0.015~0.020；对于越野车可取0.020～0.035

f_H——平均爬坡能力系数，对于轿车可取0.08；对于货车和公共汽车可取0.05~0.09；长途公共汽车可取0.06～0.10对于越野车可取0.09～0.30

f_i——汽车性能系数，取值同前。其它参数同前。

用式(6-3)和式(6-4)求得的计算转矩是从动锥齿轮的最大转矩，不同于用式(6-5)求得的日常行驶平均转矩。当计算锥齿轮最大应力时，计算转矩取前面两种的较小值，即；当计算锥齿轮的疲劳寿命时，取T_cf。

主动锥齿轮的计算转矩为

                               (2-9)

式中，——主动锥齿轮的计算转矩(N·m)；

——主传动比；

——主、从动锥齿轮间的传动效率。计算时，对于弧齿锥齿轮副，取95％；对于双曲面齿轮副，当>6时，取85％，当≤6时，取90％。

结合本设计，按照式（2-6）计算T_ce：

n=1，i₀=2.95，i₁ =4，没有分动器则i_f = 1，η = 0.9，k =1，T_emax=285 N·m，性能系数f_i=0则K_d=1，代入式（2-6）得：

T_ce=1513.35 N·m

按式（2-7）计算驱动轮打滑转矩确定的从动锥齿轮计算转矩T_cs：

T_cs=4781.3 N·m

当计算锥齿轮最大应力时，计算转矩T_c=min[T_ce ,T_cs]=9726.5 N·m

按式（2-8）计算按汽车日常行驶平均转矩确定从动锥齿轮的计算转矩T_cf：

各参数取值表

则代入式（2-8）可得：T_cf=723.885 N·m

2.3.3 主减速器锥齿轮基本参数的选择

主减速器锥齿轮的主要参数有主、从动锥齿轮齿数z₁和z₂、从动锥齿轮大端分度圆直径和端面模数主、从动锥齿轮齿面宽和、双曲面齿轮副的偏移距E、中点螺旋角、法向压力角等。

1）主、从动锥齿轮齿数z₁和z₂

选择主、从动锥齿轮齿数时应考虑如下因素：

（1）为了磨合均匀，z₁、z₂之间应避免有公约数。

（2）为了得到理想的齿面重合度和高的轮齿弯曲强度，主、从动齿轮齿数和应不少于40。

（3）为了啮合平稳、，噪声小和具有高的疲劳强度，对于轿车，z₁一般不少于9；对于货车，z₁一般不少于6。

（4）当主传动比较大时，尽量使取得少些，以便得到满意的离地间隙。当i₀≥6时，z₁可取最小值并等于5，但为了啮合平稳并提高疲劳强度常大于5；当i₀较小时（3.5～5），z₁可取7～12。

（5）对