ZL50装载机驱动桥初步设计+减速器装备图+CAD动锥齿轮图 第8页
图3-3 主动锥齿轮齿面的受力图
如图3-3,主动锥齿轮螺旋方向为左旋,从锥顶看旋转方向为逆时针,F 为作用在节锥面上的齿面宽中点A处的法向力,在A点处的螺旋方向的法平面内,F 分解成两个相互垂直的力F 和 ,F 垂直于OA且位于∠OO′A所在的平面, 位于以OA为切线的节锥切平面内。 在此平面内又可分为沿切线方向的圆周力F和沿节圆母线方向的力 。F与 之间的夹角为螺旋角 ,F 与 之间的夹角为法向压力角 ,F 与 之间的夹角为法向压力角 ,这样就有: (3-15)
于是,作用在主动锥齿轮齿面上的轴向力A和径向力R分别为
(3-16)
(3-17)
由式(3-16)可计算:
由式(3-17)
式(3-12)~式(3-17)参考《汽车设计》。
2.主减速器轴承载荷的计算
主传动轴承的计算
①作用在主传动锥齿轮上的力
1)切向力P
从动大锥齿轮上的切向力可按下式计算:
式中: ----大锥齿轮上常用受载扭矩,由前面计算可知 =4466 N•m
-----大锥齿轮平均分度圆直径, mm
所以: mm
主动小锥齿轮上的切向力:
所以: N
2)轴向力Q
a)前进时主动锥齿轮螺旋方向向左,轴旋转方向为逆时针(从小端看)
b)前进时从动锥齿轮螺旋方向为右旋,轴为顺时针方向转动 N
3)径向力R N N
规定轴向力离开锥顶方向为正值,反之为负值,径向力压向轴线为正值,反之为负值。
②轴承的初选及支承反力的确定
轮式装载机驱动桥中,小锥齿轮采用三点式支承,即布置形式为跨置式,如图
图3-4 主减速器轴承的布置尺寸
根据轴的结构尺寸,按所选轴承寿命尽可能相等的原则,初选轴承的型号如下:
轴承A、B为型号相同的圆锥滚子轴承,初选为30310
轴承C为圆柱滚子轴承,初选为N407
图中 a=114 mm,b=68 mm,c=46 mm
主动锥齿轮采用三点式支承,从受力特点来看是一静不定梁,在计算轴承反力时,假定轴承A和轴承B合起来看作是一个点支承,求出总支反力后再分配在轴承A和轴承B上,轴向力Q按图示方向应由轴承B承受。
轴承A、B、C上的总支反力由下式计算:
式中: -----小锥齿轮平均分度圆半径,可用下式进行计算: mm
把各参数代入公式得: N N
③轴承寿命的计算
1)轴承A、B的寿命计算
根据GB/T 297-1994和GB/T 283-1994查得轴承的性能参数为:
30310 : KN, , ,
N407: KN
派生轴向力: N N
轴承轴向力:
因为轴承B被“压紧”,轴承A“放松”,小锥齿轮所受的轴向力由轴承B承受,轴承A只受它自身的派生轴向力。所以A、B轴承的轴向力分别为:
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