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轴承知识

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主减速器齿轮的支承型式

在壳体结构和轴承型式已定的情况下,主减速器主动齿轮的支承型式及安置方法对其支承刚度影响很大,这也影响着齿轮能否正确啮合及其使用寿命。本文主要对主减速器主动齿轮和从动齿轮的支承与安装进行简单介绍。

一、主动齿轮的支承

主动锥齿轮的支承型式主要两种:悬臂式和骑马式。

1、悬臂式:其结构型式如图1所示,齿轮以其轮齿大端一侧的轴颈悬臂式地支承于一对轴承上。

图1 悬臂式支承型式

其主要的知识点包括以下5个方面:

(1)、a和b两个距离:为了增强支承刚度,应使两轴承支承中心间的距离b比齿轮齿面宽中点的悬臂长度a大两倍以上。同时,b还要大于齿轮节圆直径的70%,并使齿轮轴径大于等于a;

(2)、一对圆锥滚子轴承支承时:为了减小悬臂长度a、增大支承距离b,应使两轴承圆锥滚子的小端相向朝内、大端朝外,从而使b拉长、a缩短,以此增强支承刚度;

(3)、关于安装与布置:基于(2),也便于结构布置、轴承预紧度的调整及轴承润滑;

(4)、关于润滑油道:对圆锥滚子轴承来说,由于润滑油只能从圆锥滚子的小端在离心力作用下流向大端,因此在壳体上应有通入两轴承间的进油道及流回壳体的回油道;

(5)、关于轴承:为便于拆装,应使主动齿轮的后轴承(即紧靠齿轮大端的轴承)的支承轴径大于前轴承。支承刚度也随轴承与轴、轴承与座孔之间的配合紧度的增加而增大。

2、骑马式:其结构型式如图2所示,齿轮的前后两端的轴颈均以轴承支承,也称两端支承式。

图2 骑马式支承型式

其主要的知识点包括以下4个方面:

(1)、支承刚度:骑马式支承使支承刚度大为增加,使齿轮在载荷作用下的变形减小,约减小到悬臂式支承的1/30以下;

(2)、径向负荷和承载能力:主动锥齿轮后轴承的径向负荷比悬臂式的要减小至1/5~1/7;齿轮承载能力较悬臂式可提高10%左右;

(3)、关于布置:如图2所示,由于齿轮大端一侧前轴承及后轴承之间的距离很小,可以缩短主动锥齿轮轴的长度,使布置更紧凑,也有利于减小传动轴夹角及整车布置;

(4)、关于轴承:骑马式支承的导向轴承(即齿轮小端一侧的轴承)都采用圆柱滚子轴承,且其内外圈可分离,以利于安装。为进一步增强刚度,应尽可能减小齿轮大端一侧两轴承间的距离、增大支承轴径,适当提高轴承的配合紧度。

3、两种型式的选择:

骑马式支承多见于装载质量为2t以上的汽车主减速器主动齿轮。可满足传递大转矩式的支承刚度。但由于增设了导向轴承支座,使结构复杂成本高;

悬臂式支承多见于轿车和装载质量2t及以下的载货车,载荷小、齿轮变形小。此支承结构简单、质量小、成本低,且主动锥齿轮轴承座与主减壳铸成一体。

二、从动齿轮的支承

常见的从动锥齿轮支承型式如图3所示。

图3 从动齿轮的支承型式

其主要的知识点包括以下6个方面:

1、从动锥齿轮的支承刚度依轴承的型式、支承间的距离和载荷离两端轴承支承中心间的距离(c和d)的比例而定;

2、为了增强支承刚度,支承间的距离应尽量缩小。但为了使从动锥齿轮背面的支承突缘有足够的位置设置加强筋(一般不少于6条,且应一直延伸到差速器轴承座附近)及增强支承的稳定性,距离(c+d)应不小于从动锥齿轮节圆直径的70%;

3、两端支承多采用圆锥滚子轴承,安装时其大端相向朝内,小端相背朝外。为使载荷尽量均分在两个轴承上,且让出位置来加强从动齿轮连接突缘的刚性,应尽量使c≥d;

4、为了防止从动齿轮在轴向载荷作用下的偏移,圆锥滚子轴承也应预紧。其安装在差速器壳上,尺寸较大,足以保证刚度;

5、轿车和轻型载货车,其主减从动锥齿轮采用无辐式结构,并用细牙螺钉以精度较高的紧配合固定在差速器壳的突缘上,这有利于增大刚度;中重型汽车主减从动锥齿轮多采用有辐式结构,并用螺栓或铆钉与差速器壳突缘连接;

6、当从动锥齿轮的径向尺寸较大时,在大的负荷下会产生较大的变形,这时常采用能限制其受轴向力而产生偏移的止推装置,对从动齿轮的外缘背面加以支承。支承面的正确位置是当从动齿轮在载荷作用下的偏移?达到容许极限时,即与从动齿轮背面接触,以制止其继续变形。支承面与从动齿轮背面间的安装间隙应不大于0.25mm。

(来源:汽车CAE仿真知识库)

发布时间:2022-01-10
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