主减总成轴承预紧力与壳体变形关系仿真及试验

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1、主减总成轴承预紧力与壳体变形关系仿真及试验第一章结论1.1课题本课题于合肥工业大学汽车装备工程技术研究所与安徽巨一自动化装备有限公司共同研发的主减速器总成综合测试平台项目。其中，轴承预紧力的调整与主减速器轴承盖外涨量的检测是重要的一个环节。1.2背景、目的与意义汽车工业是影响国民经济的重要因素，对于国家的发展具有重要作兩，在新中国成立之前，我国还没有真正的汽车工业。而在目前的工业发展中，汽车行业已转变为较为成熟的产业，与汽车行业相关的产业非常庞大。汽车行业的强盛能促进相关产业的进步，相关产业的进步也为汽车行业的强盛提供条件。

2、因前，由于经济进步与汽车工业产业关系密切，并且汽车工业紧跟时代步伐，尤其是技术创新的进步和高投入、高产出的规模经济之模式，所以汽车工业已成为时代发展的车头，为推动世界经济的发展起到十分重要的作用。我国从90年代开始也慢慢将汽车及其相关产业作为国民经济的脊梁来看待[1]汽车工业影响如此之大，那么生产高质量的汽车、发展民族汽车产业十分有意义的。汽车在运行过程中需要良好的舒适性和平稳性，影响舒适性和平稳性的最主要因素是汽车的传动系统总成。在汽车传动系的构成中，主减速器是非常关键的，其主要功能是将万向轴传递过来的扭矩变大，并将转动速

3、度降低，除此之外，若汽车采用发动机纵置的形式，主减速器还有改变扭矩方向的作用。主减速器总成的装配质量对于保证汽车性能的优越性非常重要。怎样调整及测量主减速器总成中的主动锥齿轮圆锥滚子轴承预紧力和差速器轴承预紧力是主减速器装配过程中的一个重要问题。轴承的预紧，是指轴承在安装过程中使轴承中产生并保持一轴向力，称为预紧力，那么滚动体在内、外圈滚道的作用下就会生成相对应的预变形，从而可以消除轴承中的轴向游隙，使内、外圈和滚动体之间一直处于压紧状态。对轴承施加轴向载荷使轴承产生相应预变形后，那么滚动体与轴承的内、外圈滚道的接触面积将增

4、大，进而增多了轴承运转时滚动体与内外相接触的数目，其内、外的径向位移量及轴向位移量耍比未施加预紧状态下的轴承大大的减少。当对轴承施加的轴向预紧力符合要求吋，有以下几点作用：轴承的轴承刚度将会增大;使旋转精度得到一定程度的提高；降低轴承在轴向的移动，从而使振动降低、噪声减小；还有降低阻尼、延长轴承使用寿命的作用[3]。若对轴承施加的轴向预紧力太小，则将不能使轴承的刚度得到相应提高；若对轴承施加的轴向预紧力过大，轴承在运转过程中润滑效果降低，摩擦力塘大，阻尼培大，使轴承产生溫升，从而加剧了滚动体和内外阁滚道之间的磨损，进而降低了

5、轴承的使用寿命。过大的预紧力也会加剧主减速器壳体的变形，影响主从锥齿轮间的哨合。因此，绝大多数轴承在装配时都必须施加恰当的预紧力。.第二章主减速器装配技术及圆锥滚子轴承预紧理论2.1主减速器的结构及装配工艺汽车驱动桥在汽车传动系中IVt很重耍的作用，它的主要功用是将由万向轴传来的转矩改变方向，并增大转矩，降低转速，并通过差速器实现差速以保证内外侧车轮以不同转速转向，再将动力传递到左右半轴和车轮，使汽车行驶。主减速器是汽车驱动桥的最主要部件，它的结构主要包括主动锥齿轮总成、差速器总成和主减速器壳体等部分。汽车驱动桥的功用几乎全

6、部是靠主减速器总成实现的。主减速器可分为两类，即单级主减速器和双级主减速器。单级主减速器包括一个主动锥齿轮和一个被动锥齿轮，主动谁齿轮连接传动轴，顺时针旋转时，使车轮向前转动，车辆前进。反之，主动锥齿轮逆吋针旋转吋，使车轮向后转动，车辆后退。由于主动锥齿轮分度圆小，被动锥齿轮分度圆大，从而达到减速的功能。相比双级主减速器，单级式主减速器具有体积小、质量轻、结构简单和传动效率高等优点。对于动力性要求较低的汽车，牟级主减速器能很好地满足耍求。目前单级式主减速器一般应用在轻中型货车和轿车中。当主减速器所需耍的传动比较大时，为确保汽

7、车与大地之问只有具有足够的间隙，那么这吋就需要釆用双级主减速器。相较于单级主减速器，双级主减速器巾问多了一个过渡齿轮，主动锥齿轮与过渡齿轮的锥齿部分喃合，设置一个小直径的直齿轮与锥齿轮同轴，然后直齿轮与被动齿轮喃合。双级主减速器中间有两级减速过程，因此可以具有较高的传动比。由于双级主减速器会使车桥体积增大，以前，通常当车辆发动机功率偏低时，会使用双级主减速器，目前一般用在低速高扭矩的工程机械方面。2.2圆锥滚子轴承预紧理论在生产加工圆锥滚子轴承时，都会产生一定的误差，所以每一个轴承的滚动体的大小不会一模一样。在未对轴承施加预

8、紧力时，尺寸较大的滚动体与内、外圈滚道接触，然而尺寸较小的滚动体可能不承受滚道的作用力，而对轴承施加预紧力后，尺寸较大的滚动体受压力产生弹性变形，而其余滚动体也将与内外圈滚道接触，使承受作用力的滚动体数目增加，因此轴承的支承刚度将会得到显著提高。当未对轴承施加预紧力吋，轴承的支承刚度较小，