【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1 2 02w w w?? （ 21） 若角速度以每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) n 表示，則 1 2 02n n n?? （ 22） 式（ 22）為兩半軸齒輪直徑相等的對(duì)稱式圓錐齒輪差速器的運(yùn)動(dòng)特征方程式，它2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 8 頁 共 27 頁 表明左右兩側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速之和等于差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍，而與行星齒輪轉(zhuǎn)速無關(guān)。因此在汽車轉(zhuǎn)彎行駛或其它行駛情況下，都可以借行星齒輪以相應(yīng)轉(zhuǎn)速自轉(zhuǎn)，使兩側(cè)驅(qū)動(dòng)車輪以不同轉(zhuǎn)速在地面上滾動(dòng)而無滑動(dòng)。 由式（ 22）還可以得知： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 當(dāng)任何一側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速為零時(shí)，另一側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速為差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍； ② 當(dāng)差速器殼的轉(zhuǎn)速為零（例如中 央制動(dòng)器制動(dòng)傳動(dòng)軸時(shí)），若一側(cè)半軸齒輪受其它外來力矩而轉(zhuǎn)動(dòng)，則另一側(cè)半軸齒輪即以相同的轉(zhuǎn)速反向轉(zhuǎn)動(dòng)。 對(duì)稱式錐齒輪差速器的轉(zhuǎn)矩分配 0M ：由主減速器傳來的轉(zhuǎn)矩，經(jīng)由差速器殼、行星齒輪軸和行星齒輪傳給半軸齒輪。行星齒輪相當(dāng)于一個(gè)等臂杠桿，而兩個(gè)半軸齒輪的半徑也是相等的。因此，當(dāng)行星齒輪沒有自轉(zhuǎn)時(shí)，總是將轉(zhuǎn)矩 0M 平均分配給左、右兩半軸齒輪，即 1 2 0 /2M M M?? 。 當(dāng)兩半軸齒輪以不同的轉(zhuǎn)速朝相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，設(shè)左半軸轉(zhuǎn)速 1n 大于右半軸轉(zhuǎn)速2n ，則行星齒輪將按順時(shí)針的方向繞行星齒輪軸自轉(zhuǎn)。此時(shí)行星齒輪孔與行星齒輪軸軸頸間以及齒輪背部與差速器殼之間都產(chǎn)生摩擦。行星齒輪所受的摩擦力矩 rM 方向與行星齒輪的轉(zhuǎn)向相反，此摩擦力矩使行星齒輪分別對(duì)左、右半軸齒輪附加作用了大小相等而方向相反的兩個(gè)圓周力，因此當(dāng)左、右驅(qū)動(dòng)車輪存在轉(zhuǎn)速差時(shí)， ? ?10 /2rM M M?? ，? ?20 /2rM M M?? 左、右車輪上的轉(zhuǎn)矩之差等于差速器的內(nèi)摩擦力矩 rM 。 為了衡量差速器內(nèi)摩擦力矩的大小及轉(zhuǎn)矩分配特性，常以鎖緊系數(shù) K表示 ? ?2 1 0//rK M M M M M? ? ? （ 23） 差速器內(nèi)摩擦力矩 rM 和其輸入轉(zhuǎn)矩 0M （差速器殼體上的力矩 ） 之比定義為差速器鎖緊系數(shù) K ?？炻胼S的轉(zhuǎn)矩之比 21/MM定義為轉(zhuǎn)矩比，以 ? ? ? ?21/ 1 / 1bK M M K K? ? ? ? （ 24） 目前廣泛使用的對(duì)稱式錐齒輪差速器的內(nèi)摩擦力矩很小，其鎖緊系數(shù)K = ，轉(zhuǎn) 矩比 bK 為 ，可以認(rèn)為，無論左、右驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)速是否相等，其轉(zhuǎn)矩基本上總是平均分配的。這樣的分配比例對(duì)于汽車在好的路面上直線或轉(zhuǎn)彎行駛2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 9 頁 共 27 頁 時(shí)，都是令人滿意的。但是當(dāng)汽車在壞的路面行駛時(shí)，卻嚴(yán)重影響了通過能力。例如，當(dāng)汽車的一個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪接觸到泥濘或冰雪路面的時(shí)候，在泥濘路面上的車輪原地滑轉(zhuǎn)，而在好路面上的車輪靜止不動(dòng)。這是因?yàn)樵谀酀袈访嫔系能囕啽仍?好路面上的車輪與路面之間附著力小，路面只能對(duì)半軸作用很小的反作用很小的反作用轉(zhuǎn)矩，雖然另一車輪與好路面間的附著力較大，但因?qū)ΨQ式錐齒輪差速器具有轉(zhuǎn)矩平均分配的特性，使這一個(gè)車輪分配到的轉(zhuǎn)矩只能與傳到滑轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)車輪上的很小的轉(zhuǎn)矩相等，致使總的驅(qū)動(dòng)力不足以克服行駛阻力，汽車便不能前進(jìn)。 當(dāng)汽車直線行駛時(shí)，此時(shí)行星齒輪軸將轉(zhuǎn)距平均分配兩半軸齒輪，兩半軸齒輪轉(zhuǎn)速恒等于差速器殼的轉(zhuǎn)速，傳遞給左右車輪的轉(zhuǎn)矩也是相等的。此時(shí)左右車輪的轉(zhuǎn)速是相等的。 而當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，其中一個(gè)半軸轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角，兩半軸的轉(zhuǎn)矩就得不到平均分配 ，必然出現(xiàn)一個(gè)轉(zhuǎn)速大，一個(gè)轉(zhuǎn)速小，此時(shí)汽車就平穩(wěn)地完成了轉(zhuǎn)彎行駛。 針對(duì)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題，本章就差速器的工作原理做了詳細(xì)的說明，并且結(jié)合東風(fēng) EQ1090E 型貨車的特點(diǎn)以及特性，進(jìn)行了差速器的方案選擇，已達(dá)到設(shè)計(jì)出合適的差速器的目的。 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 10 頁 共 27 頁 對(duì)稱式錐齒輪差速器的具體詳細(xì)結(jié)構(gòu)如下： 圖 普通的對(duì)稱式錐齒輪差速器 1， 12軸承； 2螺母； 3， 14鎖止墊片； 4差速器左殼； 5， 13螺栓； 6半軸齒輪墊片； 7半軸齒輪； 8行星齒輪軸； 9行 星齒輪； 10行星齒輪墊片； 11差速器右殼 由于差速器殼上裝著主減速器的從動(dòng)齒輪，所以差速器的從動(dòng)錐齒輪尺寸受到主減速器從動(dòng)齒輪軸承支承座以及主動(dòng)齒輪導(dǎo)向軸承座的限制。而因?yàn)榇舜卧O(shè)計(jì)的是安裝在驅(qū)動(dòng)橋的兩個(gè)半軸之間的差速器，所以尺寸受到軸承座的限制。輪間差速器的非標(biāo)準(zhǔn)零主要有從動(dòng)錐齒輪（對(duì)稱式錐齒輪）、行星齒輪軸（十字軸）等等。 對(duì)于安裝在半軸之間的差速器，它的尺寸受到軸承座的限制，而影響差速器尺寸的主要就是齒輪的尺寸，所以如何把齒輪設(shè)計(jì)得更加優(yōu)化就顯得更加重要。 對(duì)稱式差速器齒輪參數(shù)的確定 n 的確定 行星齒輪數(shù)目需要根據(jù)承載情況來選擇，在承載不大的情況下可以取兩個(gè)，反之則取四個(gè)。而東風(fēng) EQ1090E型載貨汽車選擇的是四個(gè)行星齒輪即 4n? 。 bR 的確定以及節(jié)錐距 0A 的計(jì)算 行星齒輪背面的球面半徑 bR 是行星齒輪的基本尺寸參數(shù)，其反映了差速器 圓錐齒輪節(jié)錐距 0A 的大小和承載能力。 bR 可以根據(jù)如下經(jīng)驗(yàn)公式確定： 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 11 頁 共 27 頁 3b b dR K T?? （ 31） 上式中： bK 是行星齒輪球面半徑系數(shù)， bK =～ ，對(duì)于有四個(gè)行星 齒輪的轎車和公路用貨車取小值，對(duì)于有兩個(gè)行星齒輪的轎車以及有四個(gè)行星齒輪的越野車和礦用車，取大值。此處， bK 取 . dT 是差速器計(jì)算轉(zhuǎn)矩， ? ?m in ,d G m G e G sT T T T?? ,Nm? bR 是球面半徑， mm 轉(zhuǎn)矩的計(jì)算從動(dòng)錐齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩 GeT m a x 1 0d e fGe K T K i i iT n ?? ? ? ? ? ?? （ 32） 上式中： GeT 是計(jì)算轉(zhuǎn)矩， Nm? , dK 是由于猛接離合器而產(chǎn)生的 動(dòng)載系數(shù)，對(duì)于性能系數(shù) 0jf ? 的汽車 (一般貨車，礦用汽車，越野車 )，取 1dK? maxeT 是發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， max 158eT N m?? K 是液力變矩器變矩 系數(shù)， 1K? 1i 是變速器一檔傳動(dòng)比，東風(fēng) EQ1090E 型載貨汽車變速器一檔傳動(dòng)比 1 ? fi 是分動(dòng)器傳動(dòng)比， 1fi ? 0i 是主減速器傳動(dòng)比，東風(fēng) EQ1090E 型載貨汽車采用雙曲線齒輪，單級(jí)減速器，主減速器傳動(dòng)比 0 ? ?是從發(fā)動(dòng)機(jī)到主減速器從動(dòng)齒輪之間的傳動(dòng)效率， 96??? n 是驅(qū)動(dòng)橋數(shù)， 1n? 代入式 （ 32） 中，得 1 1 5 8 1 7 . 3 1 1 6 . 3 3 0 . 9 6 7 0 1 8 . 61GeT N m? ? ? ? ? ?? ? ? 從動(dòng)錐齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩 GsT 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 12 頁 共 27 頁 22 rGs mmG m rT i ????? （ 33） 上式中： GsT 是計(jì)算轉(zhuǎn)矩， 2G 是滿載狀態(tài)下一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋上的靜負(fù)荷，對(duì)于 42? 式貨車，為了保證在泥濘路面上的通行能力，提高地面驅(qū)動(dòng)力，常將滿載時(shí)前軸負(fù)荷控制在總軸荷的 26%～ 27%，故2 929 00 73 678 17GN? ? ? ? 2m 是汽車在發(fā)出最大加速度時(shí)的后橋負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，一般乘用車為 ～ ，貨車為 ～ ,此處 2m 取 。 ? 是輪胎與地面間的附著系數(shù)，對(duì)一般輪胎的公路用車，可取 ?? ， r 是輪胎的滾動(dòng)半徑，東風(fēng) EQ1090E 型載貨汽車采用普通斜交簾線的標(biāo)準(zhǔn)輪輞輪胎，查表得? 。 mi 是主減速器從動(dòng)錐齒輪到車輪間的傳動(dòng)比， ? 。 m? 是主減速器從動(dòng)齒輪到車輪間的傳動(dòng)效率，當(dāng)無輪邊減速器時(shí)， 1m?? ， 代入式 （ 33） 中，得 6 7 8 1 7 1 . 1 0 . 8 5 0 . 3 9 8 8 0 7 5 . 83 . 1 2 5 1GsT N m? ? ?? ? ?? TT GeGs? ， mNTTTT GeGeGsd ???? 0 1 8),m i n ( 將以上數(shù)據(jù)代入式（ 31）中，得： 32 .7 7 0 1 8 .6 5 1 .7bR m m? ? ? 將 bR 圓整為 54mm,錐齒輪的節(jié)錐距 0A 一般稍小于 bR ，即 ? ? ? ?0 0 .9 8 0 .9 9 5 2 .9 2 5 3 .4 6bA R m m?? 所以預(yù)選其節(jié)錐距 0 53A mm? （ 1）行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù)的確定 為了使齒輪有較高的強(qiáng)度，希望取較大的模數(shù)，因此行星齒輪的齒數(shù) 1Z 應(yīng)該盡可能2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 13 頁 共 27 頁 少，但一般不少于 10，半軸齒輪的齒數(shù) 2Z 一般采用 14～ 25之間。汽車半軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)之比大多在 ～ 2的范圍內(nèi)。 為了使四個(gè)行星齒輪能同時(shí)與兩個(gè)半軸齒輪嚙合，兩個(gè)半軸齒輪的齒數(shù)和必須能被行星齒輪數(shù)整除，否則差速器齒輪不能裝配。 綜上所述，即 21/ 2ZZ? , （ 34） 22LRZZIn? ? （ 35） 上式中： 1Z 是差速器行星齒輪的齒數(shù)， 2Z 是差速器半軸齒輪的齒數(shù)， 2LZ 和 2RZ 分別是差速器左、右半軸齒輪的齒數(shù)，對(duì)于對(duì)稱式錐齒輪差速器來說，22LRZZ? ， n 是行星齒輪的數(shù)目， 4n? , I 是任意整數(shù) 根據(jù)上述可在此取 1210, 18ZZ??滿足以上要求。 （ 2）差速器圓錐齒輪模數(shù)及半軸齒輪節(jié)圓直徑的初步確定 1初步確定行星齒輪節(jié)錐角 1? 和半軸 齒輪節(jié)錐角 2? 11 2 10a r