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高速驱动桥主减速器准双曲面齿轮特性分析

冷文明  
【摘要】: 准双曲面齿轮是一种特殊的锥齿轮,与普通锥齿轮相比,具有重迭系数大、传动平稳、冲击和噪音小、可降低汽车的重心、承载能力高和寿命长等优点,在汽车主减速器中得到广泛的应用。准双曲面齿轮传动中,偏置距是一个重要参数,偏置距的存在,使主从动齿轮轴有相对偏移,使得准双曲面齿轮可用于传递空间两垂直相错轴之间的回转运动。主减速器是汽车传动系的重要组成部分,准双曲面齿轮应用在汽车主减速器中能降低传动轴的安装高度,从而降低汽车底盘的高度,提高汽车行驶的平稳性,并给汽车的总体布置带来很大方便。主减速器的噪声是汽车噪声的一个重要来源,减小主减速器噪声对于提高汽车乘坐的舒适性具有十分重要的意义。准双曲面齿轮传动的平稳性与偏置距有关,在汽车工业中偏置距的值是在经验范围内选取的,很难选取最适合的偏置距值;因此,分析准双曲面齿轮的偏置距与传动平稳性的关系,研究一种确定最佳偏置距的方法,对于降低主减速器的噪声具有十分重要的意义。 本文介绍汽车主减速器准双曲面齿轮的相关知识和设计方法,确定准双曲面齿轮模型的几何参数,建立准双曲面齿轮的三维模型;在经验范围内设定5组偏置距的值,并建立对应的5组准双曲面齿轮运动模型;对5组运动模型分别进行高转速和低转速条件下的运动仿真和动力分析,得出从动齿轮的运动曲线和主动齿轮的扭矩曲线,对所得曲线进行取样并运用数理统计的方法对取样值进行处理,得出各曲线的样本方差,以判断各运动模型在本文所设定条件下的运动平稳性,进而分析准双曲面齿轮偏置距和运动平稳性的关系。本文对准双曲面齿轮进行模态分析,计算出大小齿轮的前10阶固有频率,列出振型图,并对所得结果进行分析,提出了避免齿轮发生共振的一些措施以及在准双曲面齿轮设计过程中参数选取时的一些注意事项。


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