【正文】 n 是 4 個； 2z —— 半軸齒輪齒數(shù)， 2z =16； J—— 為計算汽車差速器齒輪彎曲 應(yīng)力 用的綜合系數(shù)，取法見參考文獻(xiàn)；這里根據(jù)差速器齒輪的齒數(shù) 1z =10， 2z =16 查出 ； m—— 差速器齒輪模數(shù)， m=； F—— 差速器計算齒輪的齒面寬，根據(jù)上面計算 F=； 0K —— 超載系數(shù)， 0K =1； sK —— 尺寸系數(shù)，反映材料性質(zhì)的不均勻性，與齒輪尺寸與熱處理上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUES06差速器總成的設(shè)計與分析 30 等有關(guān)。只有當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎或左、右輪行駛不同的路程時，或一側(cè)車輪打滑而滑轉(zhuǎn)時，差速器齒輪才能有嚙合傳動的相對運(yùn)動。 17） 齒端間隙 B：根據(jù)模數(shù)為 查表，取高精度，得到 B 的范圍是： ～ ；在這里選擇 mmB ? 。 14） 外圓直徑 0d ： ?cos20 hdd ??? ，得 mmd ? ， mmd ? 。 10） 徑向間隙 c： mmmhhc g ????? 。 9） 齒根高 39。 8） 齒頂高 39。 行星齒輪與半軸齒輪齒面寬為 。通常取 ??L ? ?? ??????????????????????? （ ） ? ?nlTL c ????? ??? 302 ??? ????????????????? （ ） ? ? mmnlT c ???? ? 10 30 ? ? ???????????????????? （ ） 式中： 0T —— 為差速器殼傳遞的轉(zhuǎn)矩（ N某些重型貨車和礦用汽車也可以采用 ?25 壓力角。 5） 壓力角α 汽車差速器齒輪過去都采用壓力角為 ?20 ，這時齒高系數(shù)為 1，而最少齒數(shù)為 13。 再按照下式初步求出圓錐齒輪的大端端面模數(shù) m： 22 011 0 s in2s in2 ?? zAzAm ?? ? ?? ???????????????? （ ） 而式中已經(jīng)初步確定了： bRA ? = mm， 1Z = 2Z =16，1? =176。即應(yīng)滿足的安裝條件為 ? ? InZZ RL ?? /22 ? ? ?? ? ??????????????????（ ） 式中： LZ2 、 RZ2 —— 左、右半軸齒輪的齒數(shù)，對于對稱式圓錐行星齒輪差速器來說， LZ2 = RZ2 ； n—— 行星齒輪數(shù)目； I—— 任意整數(shù)。在這里行星齒輪的齒數(shù) 1Z 選擇 10，而半軸齒輪齒數(shù) 2Z選擇 16。 行星齒輪節(jié)錐距 0A 為 bRA )~(0 ? ? ? ? ? ???????????????? ?（ ） 這里選擇 mmRA b ?? 。 球面半徑 bR 可以按照如下的經(jīng)驗公式來確定： 3 jbb TKR ? ? ? ??????????????????? ? （ ） bK —— 為行星齒輪球面半徑系數(shù)， bK ＝ ～ ，對于有四個行星齒輪的轎車和公路用貨車取小值，對于有兩個行星齒輪的轎車及四個行星 齒輪的越野車和礦用車取大值； 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUES06差速器總成的設(shè)計與分析 25 jT —— 為差速器計算轉(zhuǎn)矩（ N通常情況下，轎車： n＝ 2；貨車或越野車： n＝ 4。對于公路汽車而言，使用條件比較穩(wěn)定，主減速器從動齒輪的平均計算轉(zhuǎn)矩 jmT 可按下式計算： )()( PHRLBLB rTajm fffni rGGT ???? ??? ? ? ???????????????（ ） aG — 汽車滿載時的總重力， N TG — 所牽引的掛車的滿載總重力， N，僅用于牽引車的計算； Rf — 道路滾動阻力系數(shù)，對于貨車取 ～ ，本設(shè)計取Rf =； 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUES06差速器總成的設(shè)計與分析 24 Hf — 汽車正常使用時的平均爬坡能力系數(shù)，貨車取 ～ ，本設(shè)計取 Hf =； Pf — 汽車的性能系數(shù)： ?????? ???m a x)(eTaP T GGf 當(dāng) ( )m ax0 .1 9 5 16aTeGGT + 時， 取 Pf =0。 將以上參數(shù)代入式（ ）與式（ ） mNT je ?? mNT j ?? ? 所以 jT 取小值，即 N這里 n 等于 1； 2G —— 汽車滿載時一個驅(qū)動橋給水平地面的最大負(fù)荷， N；對后橋來上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUES06差速器總成的設(shè)計與分析 23 說還應(yīng)該考慮到汽車加速度時的負(fù)荷增加量；設(shè)計 SUES06 型汽車空載時的質(zhì)量為 1880 千克，前軸載荷為 9230 牛，后軸載荷為 9570 牛；允許滿載時的總質(zhì)量為 4075 千克，前軸載荷為 13400 牛，后軸載荷為 27350 牛。通常是將發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩配以傳動系最低檔傳動比時和驅(qū)動車輪在良好路面上開始滑轉(zhuǎn)時這兩種情況下作用在主減速器從動齒輪上的轉(zhuǎn)矩（ jeT ， ?jT ）的較小者，作為載貨汽車和越野汽車在強(qiáng)度計算中用以驗算主減速器從動齒輪最大應(yīng)力的計算載荷。 行星齒輪上同半軸齒輪捏合齒面受力分析如圖 所示 圖 同半軸齒輪捏合齒面受力分析 圖中 F 行星齒輪齒面正壓力 2F 行星齒輪齒面正壓力的徑向分量 3F 行星齒輪正壓力軸向分量 1F 輸入轉(zhuǎn)矩 0T 在行星齒輪輪齒與半軸齒輪輪齒嚙合點上的等效圓周力，圖中 1F 大小為 rTF 2/01 ? ? ? ?? ????????????????????? （ ） 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUES06差速器總成的設(shè)計與分析 21 其中 T0為差速器殼傳遞到行星齒輪上的力矩。各部分摩擦力與摩擦系數(shù)的關(guān)系符合以下關(guān)系： 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUES06差速器總成的設(shè)計與分析 20 Nf ?? ? ?? ? ??????????????????????? （ ） 即滿足庫侖定律。這就是為什么有些高摩擦式自鎖差速器的效率 D? 雖然很低，但仍然被采用的原因。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUES06差速器總成的設(shè)計與分析 18 差速器的傳動效率 DT? 是指動力經(jīng)差速器殼傳給左、右半軸的效率，即 ? ? 002211 / ??? TTTn Dr ?? ? ???????????????? ? ?（ ） 圖 給出的是當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎的時候后驅(qū)動橋的運(yùn)動學(xué)簡圖。差速器的內(nèi)摩擦力矩越大，其鎖緊系數(shù)也就越大，將使得差速器的效率 D? 越低，則越有利于兩側(cè)驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)矩的重新分配，越有利于提高汽車的通過性。 本設(shè)計使用的是普通對稱式圓錐行星齒輪，由于普通的圓錐行星齒輪式差速器的鎖緊系數(shù)為 ～ 因此在這里我設(shè)定差速器鎖緊系數(shù)為，轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)為 。但當(dāng)汽車越野行駛或在泥濘、冰雪路上行駛，且一側(cè)驅(qū)動車輪車輪與地面的附著系數(shù)很小時，即使另一側(cè)驅(qū)動車輪與路面有良好的附著性，其驅(qū)動轉(zhuǎn)矩也不得不隨著附著系數(shù)小的一側(cè)同樣地減小，使汽車無法發(fā)揮出附著良好驅(qū)動車輪的潛在牽引力，甚至有陷車而不能前進(jìn)的危險。在一般情況下從汽車的通過性要求來看，希望鎖緊系數(shù) K 的值越大越好；但從轉(zhuǎn)向操縱的靈活性、行駛的穩(wěn)定性、延長有關(guān)傳動零件的使用壽命和減小輪胎磨損等方面考慮，鎖緊系數(shù) K 的值有不宜過大。 ???KKK ? ? ? ?????????????????? ? ?? ? ?（ ） 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUES06差速器總成的設(shè)計與分析 16 這時， K＇是一個小于 1 的數(shù)。因為 2T ＞ 1T ，鎖緊系數(shù)K＞ 1。 托森差速器又稱蝸輪－蝸桿式差速器 ，它的鎖緊系數(shù) K 為 3. 5，這就意味著任意一端輸出的扭矩可以是另一輸出端的 3. 5 倍。成對的蝸輪通過兩端相互嚙合的直齒圓柱齒輪發(fā)生聯(lián)系。它利用蝸桿傳動的不可逆性原理和齒面高摩擦條件，使 差速器根據(jù)其內(nèi)部差動轉(zhuǎn)矩大小而自動鎖死或松開，即在差速器內(nèi)差動轉(zhuǎn)矩較小時起差動作用，而過大時自動將差速器鎖死，有效的提高了汽車的通過性。此外，由于左、右車輪的轉(zhuǎn)矩時斷時續(xù)，車輪傳動裝置受的動載荷較大，單邊傳動也使其受較大的載荷。裝有這種差速器的汽車在直線行駛時，主動環(huán)可將由主減速器傳來的轉(zhuǎn)矩按左、右輪阻力的大小分配給左、右從動環(huán) (即左、右半軸 )。 左、右半軸受的轉(zhuǎn)矩 Tl和 T2分別為 ? ?? ???? ???????? ?? ??22221111 s ins inrPT rPT ?????????????????????? () 中， r r2分別為滑塊與內(nèi)、外凸輪接觸點的半徑。理論上凸輪形線應(yīng)是阿基上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUES06差速器總成的設(shè)計與分析 11 米德螺線，為加工簡單起見，可用圓弧曲線代替。 差速器的主動件是與差速器殼 1連接在一起的套，套上有兩排徑向孔，滑塊 2裝于孔中并可作徑向滑動。 當(dāng)然，如果左、右車輪都處于低附著系數(shù)的路面，雖鎖住差速器，但牽引力仍超過車輪與地面間的附著力，汽車也無法行駛。這種差速器結(jié)構(gòu)簡單，工作平穩(wěn)，可明顯提高汽車通過性。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUES06差速器總成的設(shè)計與分析 9 形斜面 右殼 圖 摩擦片式差速器 當(dāng)傳遞轉(zhuǎn)矩時，差速器殼通過斜面對行星齒輪軸產(chǎn)生沿行星齒輪軸線方向的軸向力，該軸向力推動行星齒輪使壓盤將摩擦片壓緊。但當(dāng)汽車越野行駛或在泥濘、冰雪路面上行駛，一側(cè)驅(qū)動車輪與 地面的附著系數(shù)很小時，盡管另一側(cè)車輪與地面有良好的附著，其驅(qū)動轉(zhuǎn)矩也不得不隨附著系數(shù)小的一側(cè)同樣地減小，無法發(fā)揮潛在牽引力，以致汽車停駛。在驅(qū)動橋的設(shè)計中選擇差速器的結(jié)構(gòu)型式時，應(yīng)當(dāng)首先從所設(shè)計的汽車類型以及其使用條件出發(fā)，使所選用的那種結(jié)構(gòu)型式的差速器，能夠滿足該型式汽車在給定使用條件下的使用性能要求。 由于差速器殼是裝在主減速器從動齒輪上，故在確定主減速器從動齒輪尺寸時，應(yīng)考慮差速器的安裝。普通的對稱式圓錐行星齒輪差速器由差速器左，右殼， 2個半軸齒輪， 4個行星齒輪（少數(shù)汽車采用 3個行星齒輪， 小型，微型汽車多采用2個行星齒輪），行星齒輪軸（不少裝 4個行星齒輪的差速器采用十字軸結(jié)構(gòu)），半軸齒輪及行星齒輪墊片等組成。為了消除由于左右車輪在運(yùn)動學(xué)上的不協(xié)調(diào)而產(chǎn)生的這些弊病，汽車左右驅(qū)動輪間都裝有差速器，后者保證了汽車驅(qū)動橋兩側(cè)車輪在行程不等時具有以不同速度旋轉(zhuǎn)的特性，從而滿足了汽車行駛運(yùn)動學(xué)的要求。另外，即使汽車作直線行駛，也會由于左右車輪在同一時間內(nèi)所滾動的路面垂向波形的不同，或由于左右車輪胎氣壓，輪胎負(fù)荷，胎面磨損程度的不同以及制造誤差等因素引起左右車輪外徑不同或滾動半徑不相等而要求車輪行程不等。在某些公共汽車，無軌電車和超重型汽車的主減速器上，有時也采用 蝸輪傳動。 主減速器的齒輪主要有螺旋錐齒輪、雙曲面齒輪、圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式。為了防止運(yùn)動干涉，應(yīng)采用滑動花鍵軸或一種允許兩軸能有適量軸向移動的萬向傳動機(jī)構(gòu)。 1 驅(qū)動橋的總成 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUES06差速器總成的設(shè)計與分析 4 驅(qū)動橋的概述 驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)形式與驅(qū)動車輪的懸架形式密切相關(guān)。 近年來，汽車工業(yè)在中國機(jī)械工業(yè)各行業(yè)中，其增長速度相對比其它行業(yè)都要高得多。 并通過 對 差速器受力零件有限元的 分析 ， 說明是符合實際應(yīng)用 要求 的 ，這些計算 和設(shè)計也都是正確、可行的。然后運(yùn)用UG/CAD 模塊建立汽車差速器的實體模型并進(jìn)行了裝配。上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUES06差速器總成的設(shè)計與分析 1 摘 要 差速器作為汽車驅(qū)動橋中的主要部件，在汽車行駛轉(zhuǎn)向中起著至關(guān)重要的作用。 根據(jù)畢業(yè)論文設(shè)計任務(wù)書中的要求，本文首先對汽車差速器做了闡述，并介紹了汽車差速器的分類和設(shè)計要求，著重介紹了 SUES06 差速器的組成和功用，并對其幾個重要的設(shè)計參數(shù)進(jìn)行分析計算。 在這次的畢業(yè)設(shè)計中，完成了 差速器 參數(shù)的計算，使用 UG 軟件完成了 差速器 所有零件的數(shù)字模型，順利地進(jìn)行了虛擬裝配。使新產(chǎn)品在汽車市場上占有領(lǐng)先地位，同時也使得整個汽車市場的競爭越發(fā)激烈。 課題擬定內(nèi)容是采用部分 CAD 和 UG 知識對 SUES06 汽車差速器殼體進(jìn)行設(shè)計，根據(jù)已知條件，設(shè)計各零件的尺寸和形狀，裝配總成，并對所設(shè)計的總成進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析 。這種驅(qū)動橋無剛性的整體外殼，主減速器及其殼體裝在車架或車身上，兩側(cè)驅(qū)動車輪則與車架或車身作彈性聯(lián)系，并可彼此獨(dú)立地分別相對于車架或車身作上下擺動，車輪傳動裝置采用萬向節(jié)傳動。 主減速器的結(jié)構(gòu)形式主要是根據(jù)齒輪類型、減速器形式不同而不同。在輪邊減速器中則通常采用普通平行軸式布置的斜齒圓柱齒輪傳動或行星齒輪傳動。例如，轉(zhuǎn)彎時外側(cè)車輪的行駛的距離總要比內(nèi)側(cè)的長。 此外，由于車輪與路面間尤其在轉(zhuǎn)彎時有大的滑轉(zhuǎn)或滑移，易使汽車在轉(zhuǎn)向時失去抗側(cè)滑能力而使穩(wěn)定性變壞。它又可分為普通錐齒輪式差速器