? ? ? ?對于其他汽車來說，為了得到足夠的功率儲備而使最高車速稍有下降，i0一般選擇比上式求得的大10％~25％，即按下式選擇： 式中iFh——分動器或加力器的高檔傳動比 iLB一一輪邊減速器的傳動比。 根據所選定的主減速比i0值，就可基本上確定主減速器的減速型式（單級、雙級等以及是否需要輪邊減速器），并使之與汽車總布置所要求的離地間隙相適應。 2．主減速齒輪計算載荷的確定 通常是將發動機最大轉矩配以傳動系最低檔傳動比時和驅動車輪打滑時這兩種情況下作用于主減速器從動齒輪上的轉矩(Tje、Tjh)的較小者，作為載貨汽車和越野汽車在強度計算中用以驗算主減速器從動齒輪最大應力的計算載荷。即 式中Temax——發動機量大轉矩； iTL——由發動機到所計算的主減速器從動齒輪之間的傳動系最低檔傳動比； ——上述傳動部分的效率，取 =0.9； K0——超載系數，對于一般載貨汽車、礦用汽車和越野汽車以及液力傳動的各類汽車取K0=1； n——該車的驅動橋數目； G2——汽車滿載時一個驅動橋給水平地面的最大負荷，N；對后橋來說還應考慮到汽車加速時的負荷增大量； ——輪胎對路面的附著系數，對于安裝一般輪胎的公路用汽車，取 =0.85；對越野汽車取 =1.0；對于安裝專門的肪滑寬輪胎的高級轎車取 =1.25； rr—一車輪的滾動半徑，m 一一分別為由所計算的主減速器從動齒輪到驅動輪之間的傳動效率和減速比(例如輪邊減速器等)。 上面求得的計算載荷，是最大轉矩而不是正常持續轉矩，不能用它作為疲勞損壞的依據。對于公路車輛來說，使用條件較非公路車輛穩定，其正常持續轉矩是根據所謂平均比牽引力的值來確定的，即主減速器從動齒輪的平均計算轉矩Tjm (N?m)為 式中Ga——汽車滿載總重，N； GT——所牽引的掛車滿載總重，N，但僅用于牽引車； fR——道路滾動阻力系數，計算時轎車取fR＝0.010~0.015；載貨汽車取0.015~0.020；越野汽車取0.020~0.035； fH——汽車正常使用時的平均爬坡能力系數。通常，轎車取0.08；載貨汽車和城市公共汽車取0.05~0.09；長途公共汽車取0.06~0.10，越野汽車取0.09~0.30。 汽車或汽車列車的性能系數： fP——汽車或汽車列車的性能系數： 式中fP計算為負時，取0值。 當計算主減速器主動齒輪時，應將式（9-10）~（9-12）各式分別除以該齒輪的減速比及傳動效率。 3．主減速器齒輪基本參數的選擇 （1）齒數的選擇 對于單級主減速器，當i0較大時，則應盡量使主動齒輪的齒數取值小些，以得到滿意的驅動橋離地間隙。當i0≥6時，z1的最小值可取為5，但為了嚙合平穩及提高疲勞強度，z1最好大于5。當i0較小(如i0=3.5~5)時，引可取為7~12，但這時常常會因主、從動齒輪齒數太多、尺寸太大而不能保證所要求的橋下離地間隙。為了磨合均勻，主、從動齒輪的齒數z1，z2之間應避免有公約數；為了得到理想的齒面重疊系數，其齒數之和對于載貨汽車應不少于40，對于轎車應不少于50。對于普通的雙級主減速器來說，由于第一級的減速比i01比第二級的i02小些(通常i02／i01=1.4~2.0)，這時第一級主動錐齒輪的齒數可選得較大，約在9~15范圍內。第二級圓柱齒輪傳動的齒數和可選在58~78的范圍內。對于雙曲面齒輪單級貫通式主減速器來說，通常主動齒輪的最小齒數為8。 （2）節圓直徑的選擇 可根據從動錐齒輪的計算轉矩中取較小值按經驗公式選出： 式中 d2——從動錐齒輪的節圓直徑，mm； Kd2——直徑系數，取K=13~16； Tj——計算轉矩，N?m。 （3）齒輪端面模數的選擇 d2選定后，可按式m=d2/z2算出從動錐齒輪大端端面模數，并用下式校核： 式中Tj——計算轉矩，N?m； Km——模數系數，取Km=0.3~0.4。 （4）齒面寬的選擇 汽車主減速器螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪的從動齒輪齒面寬F(mm)推薦為： F=0.155d 2 式中d2——從動齒輪節圓直徑，mm。 （5）雙曲面齒輪的偏移距E 轎車、輕型客車和輕型載貨汽車主減速器的E值，不應超過從動齒輪節錐距A0的40%(接近于從動齒輪節圓直徑d 2的20%)；而載貨汽車、越野汽車和公共汽車等重負荷傳動，E則不應超過從動齒輪節錐距A0的20%（或取E值為d：的10%~12%，且一般不超過12%）。傳動比愈大則正也應愈大，大傳動比的雙曲面齒輪傳動，偏移距E可達從動齒輪節圓直徑d2的20％～30％。但當E大干d2的20％時，應檢查是否存在根切。 （6）雙曲面齒輪的偏移方向 它是這樣規定的，由從 動齒輪的錐頂向其齒面看去并使主動齒輪處于右側，這時如果主動齒輪在從動齒輪中心線上方時，則為上偏移，在下方時則為下偏移。雙曲面齒輪的偏移方向與其輪齒的螺旋方向間有一定的關系：下偏移時主動齒輪的螺旋方向為左旋，從動齒輪為右旋；上偏移時主動齒輪為右旋，從動齒輪為左旋。 （7）螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪的螺旋方向 分為“左旋”與“右旋”兩種。對著齒面看去，如果輪齒的彎曲方向從其小端至大端 為順時針走向時，則稱為右旋齒，反時針時則稱為左旋齒。主、從動齒輪的螺旋方向是不同的。 螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪在傳動時所產生的軸向力，其方向決定于齒輪的螺旋方向和旋轉方向。判斷齒輪的旋轉方向是順時針還是逆時針時，要向齒輪的背面看去。而判斷軸向力的方向時，可以用手勢法則，左旋齒輪的軸向力的方向用左手法則判斷；右旋齒輪的軸向力的方向用右手法則判斷。判斷時伸直拇指的指向為軸向力的方向，而其他手指握起來后的旋向就是齒輪旋轉的方向。 （8）螺旋角的選擇 螺旋角是在節錐表面的展開圖上定義的。節錐齒線(節錐表而與齒廓表面的交線)上任一點的螺旋角，是該點處的切線和節錐頂點與該點的連線之間的夾角。螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪的螺旋角沿節錐齒線是變化的，齒面寬中點處的螺旋角稱為齒輪的中點螺旋角或名義螺旋角。 螺旋錐齒輪傳動主、從動齒輪的中點螺旋角或名義螺旋角是相等的。 （9）齒輪法向壓力角的選擇 格里森制規定轎車主減速器螺旋錐齒輪選用14°30′，或16°的法向壓力角；載貨汽車和重型汽車則應分別選用20°、22°30′的法向壓力角。對于雙曲面齒輪，由于其主動齒輪輪齒兩側的法向壓力角不等，因此應按平均壓力角考慮，載貨汽車選用22°30′的平均壓力角，轎車選用19°的平均壓力角。當zl≥8時，其平均壓力角均選用21°15′。 3.2.3 主減速器圓弧齒螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪的強度計算 1）單位齒長上的圓周力 式中p——單位齒長上的圓角力，N／mm； P——作用在齒輪上的圓周力，N，按發動機最大轉矩Teamx和最大附著力矩兩種載荷工況進行計算； F—一從動齒輪的齒面寬，mm。 按發動機最大轉矩計算時： 式中Temax——發動機最大轉矩，N?m； ig——變速器傳動比，常取1檔及直接檔進行計算； d1——主動齒輪節圓直徑，mm。 對于多橋驅動汽車應考慮驅動橋數及分動器傳動比。 按最大附著力矩計算時： 式中G2一—驅動橋對水平地面的負荷，N； ——輪胎與地面的附著系數； rr——輪胎的滾動半徑，m； d2——主減速器從動齒輪節圓直徑，mm。 許用單位齒長上的圓周力如下表。 許用單位齒長上的圓周力 按發動機最大轉矩計算 按最大附著力矩計算 附著系數 1檔 2檔 直接檔 轎車 893 536 321 893 0.85 貨車 1429 250 1429 0.85 公共汽車 982 214 0.85 牽引汽車 536 250 0.65 2）輪齒的彎曲強度計算 汽車主減速器螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪輪齒的計算彎曲應力 (N／mm2)為 式中Tj——齒輪的計算轉矩，N?m，對于主動齒輪還需將上述計算轉矩換算到主動齒輪上； K0—一超載系數； Ks——尺寸系數，反映材料性質的不均勻性，與齒輪尺寸及熱處理等有關。當端面模數m≥1.6mm時，Ks= ； Km——載荷分配系數，當兩個齒輪均用騎馬式支承型式時，Km＝1.00~1.10；當一個齒輪用騎馬式支承時，Km＝1.10~1.25。支承剛度大時取小值； Kv——質量系數，對于汽車驅動橋齒輪，當輪齒接觸良好、周節及徑向跳動精度高時，可取Kv＝1； F一—計算齒輪的齒面寬，mm； Z——計算齒輪的齒數； m——端面模數，mm； J—一計算彎曲應力用的綜合系數，見圖9—61～圖9—64。 汽車主減速器齒輪的損壞形式主要是疲勞損壞，而疲勞壽命主要與日常行駛轉矩即平均計算轉矩有關，Tj或升Tjh只能用來檢驗最大應力，不能作為疲勞壽命的計算依據。 3)輪齒的接觸強度計算 圓錐齒輪與雙曲面齒輪齒面的計算接觸應力 (MPa)為 式中T1、T1max——分別為主動齒輪的工作轉矩和最大轉矩，N?m； Cp——材料的彈性系數，對于鋼制齒輪副取232.6N1/2／mm； d1——主動齒輪節圓直徑，mm； Kf——表面質量系數，對于制造精確的齒輪可取Kf=1； F——齒面寬，mm，取齒輪副中的較小值(一般為從動齒輪齒面寬)； J一一計算接觸應力的綜合系數，可由圖9—65一圖9—68查取。 主、從動齒輪的接觸應力是相同的。當按日常行駛轉矩計算時，許用接觸應力為1750MPa；當按計算轉矩計算時，許用接觸應力為2800MPa。計算時應將上述計算轉矩換算到主動齒輪上。 3.2.4 主減速器齒輪的材料及熱處理 汽車驅動橋主減速器的工作相當繁重，與傳動系其他齒輪比較，它具有載荷大、作用時間長、載荷變化多、帶沖擊等特點。其損壞形式主要有齒板彎曲折斷、齒面疲勞點蝕(剝落)、磨損和擦傷等。據此對驅動橋齒輪的材料及熱處理應有以下要求： （1）具有高的彎曲疲勞強度和表面接觸疲勞強度以及較好的齒面耐磨性，故齒表面應有高的硬度； （2）輪齒芯部應有適當的韌性以適應沖擊載荷，避免在沖擊載荷下輪齒根部折斷； （3）鋼材的鍛造、切削與熱處理等加工性能良好，熱處理變形小或變形規律性易控制，以提高產品質量、減少制造成本并降低廢品率； （4）選擇齒輪材料的合金元素時要適應我國的情況。例如，為了節約鎳、鉻等我國發展了以錳、釩、硼、鈦、鉬、硅為主的合金結構鋼系統。 汽車主減速器和差速器圓錐齒輪與雙曲面齒輪目前均用滲碳合金鋼制造。常用的鋼號有20CrMnTi，22CrMnMo，20CrNiMo，20MnVB和20Mn2TiB。 用滲碳合金鋼制造齒輪，經滲碳、淬火、回火后，輪齒表面硬度可高達HRC58～64，而芯部硬度較低，當端面模數m>8時為HRC29~45，當m<8時為HRC32~45。 對于滲碳層深度有如下的規定：當端面模數m≤5時，為0.9~1.3mm；m>5～8時，為1.0~1.4mm；m>8時，為1.2~1.6mm。?

? ? ? ?由于新齒輪潤滑不良，為了防止齒輪在運行初期產生膠合、咬死或擦傷，防止早期磨損，圓錐齒輪與雙曲面齒輪副(或僅大齒輪)在熱處理及精加工(如磨齒或配對研磨)后均予以厚度0.005~0.010~0.020mm的磷化處理或鍍銅、鍍錫。這種表面鍍層不應用于補償零件的公差尺寸，也不能代替潤滑。 對齒面進行噴丸處理有可能提高壽命達25%。對于滑動速度高的齒輪，為了提高其耐磨性可進行滲硫處理。滲硫處理時的溫度低，故不會引起齒輪變形。滲硫后摩擦系數可顯著降低，故即使潤滑條件較差，也會防止齒輪咬死、膠合和擦傷等現象產生。 3.2.5 主減速器的潤滑 主減速器及差速器的齒輪、軸承以及其他摩擦表面均需潤滑，其中尤其應注意主減速器主動錐齒輪的前軸承的潤滑，因為其潤堵不能靠潤滑油的飛濺來實現。為此，通常是在從動齒輪的前端近主動齒輪處的主減速殼的內壁上設一專門的集油槽，將飛濺到殼體內壁上的部分潤滑油收集起來再經過進油孔引至前軸承圓錐滾子的小端處，由于圓錐滾子在旋轉時的泵油作用，使潤滑油由圓錐浪子的小端通向大端，并經前軸承前端的回油孔流回驅動橋殼中間的油盆中，使潤滑油得到循環。這樣不但可使軸承得到良好的潤滑、散熱和清洗，而且可以保護前端的油封不被損壞。為了保證有足夠的潤滑油能流進差速器，有的采用專門的導油匙。 為了防止因溫度升高而使主減速器殼和橋殼內部壓力增高所引起的謂油，應在主減速器殼上或橋殼上裝置通氣塞，后者應避開油濺所及之處。加油孔應設置在加油方便之處，抽孔位置也決定了油面位置低處，但也應考慮到汽車在通過障礙時放油塞不易被撞掉.