本方案,选用螺旋锥齿轮传动(如图3。1示)。螺旋锥齿轮传动的主动齿轮轴线与从动齿轮轴线是正交的,齿轮啮合过程是逐渐从一端连续平稳地转向另一端,并非全长啮合。另外,因为这种齿轮传动的端面是重合的,也就是至少有两对以上的齿啮合,所以传递动动力时平稳,能够传递足够大的载荷,同时这种齿轮制造简单容易。
图3。1螺旋锥齿轮传动
3。1。2主减速器主动锥齿轮的支承方式与安置方法
为了使主减速器能够有良好的工况,主减速器中主、从齿轮得有正确啮合。在壳体结构以及轴承选定下来后,支撑方式与安置方法对支承刚度影响较大,也是决定齿轮使用寿命的关键因素。现代汽车主要有以下两种支承型式:
(1)悬臂式:齿轮以及其齿轮大端一侧的轴颈悬臂式地支承于一对轴承外侧。
(2)骑马式:两端的轴颈处都使用轴承进行支承,又称为“跨置式”。
本设计采用跨置式支承结构(如图3。2示)。齿轮两端的轴颈均以轴承支承。跨置式支承的支承刚度增加,变形减小到悬臂式支承的1/30以下,同时主动锥齿轮后轴承的径向所受到的载荷也少,承载能力增加。此外,齿轮大端两侧的圆锥滚子轴承间距也比较小,布局紧凑。尤其是在传递大扭矩的时候,悬臂式能支承不能满足所需刚度要求。所以,通常装载2t以上的车,常选用骑马式支承。本课题设计的是电动客车,满载质量大概在4t以上,因而选择骑马式。
图3。2主动锥齿骑马式
3。1。3从动锥齿轮的支承型式与安置方法
主减速器从动锥齿轮的支承型式是由载荷离两端轴承的中点距离的比例来决定的,如图3-3,c和d。而且c和d的距离越小,支承刚度越大,所以要减少之间的距离,通常令圆锥滚子大端指向内侧来减小尺寸。但是,为了让差速器壳有空间设计加强肋来增加支承的稳定性,c与d的尺寸和不应该不大于大端分度圆的70%。为了载荷均匀分配在两轴,c等于或大于d。设计采用圆锥滚子轴承支承。
图3。3从动锥齿轮支撑形式
3。1。4主减速器的减速型式
运用不同的减速形式,达到不同的使用效果。按参加减速传动的齿轮副数目分,有单级式主减速器和双级式主减速器等。减速器的选择与汽车的类型,和厂商生产的产品系列有关。但是最主要的还是要考虑汽车的整车性能,如通过性,燃油经济型等。大传递比的重型货车等才会考虑使用双级式主减速器,轿车和一般轻、中型载货汽车就使用单级主减速器,它是由一对圆锥齿轮组成,结构简单,使用方便,成本也比较低,其传动比i0一般小于等于7,本设计选择单级式。
3。2主减速器的参数选择与设计计算
3。2。1主减速比的确定
主减速器的结构型式、轮廓尺寸、质量大小都和主减速比有着密切的关系。不同的主减速比的大小,对应不同结构的减速器,尺寸和质量也会随着发生变化,设计过程中要根据所设计车辆总的传动比来选择。同时用功率平衡图研究不同的对汽车动力性的影响。优化设计,用最佳匹配的方法来选择。