【文章內(nèi)容簡介】 12]。 騎馬 式支承主動錐齒輪的軸承徑向載荷 如圖 （ a）所示軸承 A、 B 的徑向載荷為 ： 212 )()(1 mA dAbRbPaR ???=10957（ N） （ ） 212 )()(1 mB dAcRcPaR ???=（ N） （ ） 其尺寸為： 懸臂式支撐的主動齒輪 a=65， b=40， c=105； 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 式中： P —— 齒面寬中點(diǎn)處的圓周力； A —— 主動齒輪的軸向力； R —— 主動齒輪的徑向力； md1 —— 主動齒輪齒面寬中點(diǎn)的分度圓直徑。 （ a） (b) 圖 主減速器軸承的布置尺寸 主減速器的潤滑 主加速器及差速器的齒輪、軸承以及其他摩擦表面均需潤滑，其中尤其應(yīng)注意主減速器主動錐齒輪的前軸承的潤滑，因?yàn)槠錆櫥荒芸繚櫥偷娘w濺來實(shí)現(xiàn)。為此，通常是在從動齒輪的前端 靠 近主動齒輪處的主減速殼的內(nèi)壁上設(shè)一專門的集油槽，將飛濺到殼體內(nèi)壁上的部分潤滑 油收集起來再經(jīng)過近油孔引至前軸承圓錐滾子的小端處，由于圓錐滾子在旋轉(zhuǎn)時(shí)的泵油作用，使?jié)櫥陀蓤A錐滾子的下端通向大端，并經(jīng)前軸承前端的回油孔流回驅(qū)動橋殼中間的油盆中，使?jié)櫥偷玫窖h(huán)。這樣不但可使軸承得到良好的潤滑、散熱和清洗，而且可以保護(hù)前端的油封不被損壞。為了保證有足夠的潤滑油流進(jìn)差速器，有的采用專門的倒油匙。 為了防止因溫度升高而使主減速器殼和橋殼內(nèi)部壓力增高所引起的漏油，應(yīng)在主減速器殼上或橋殼上裝置通氣塞，后者應(yīng)避開油濺所及之處。 加油孔應(yīng)設(shè)置在加油方便之處，油孔位置也決定了油面位置。放油孔應(yīng) 設(shè)在橋殼最低處，但也應(yīng)考慮到汽車在通過障礙時(shí)放油塞不易被撞掉。 本章小結(jié) 本章根據(jù)所給 基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 確定了主減速器的參數(shù)， 進(jìn)行了主減速器齒輪計(jì)算載荷的計(jì)算、齒輪參數(shù)的選擇，螺旋錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算與強(qiáng)度計(jì)算 并對主減速器 齒輪的材料及熱處理， 軸承的預(yù)緊， 主減速器的 潤滑 等 做了必要的 說明 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 第 3 章 差速器設(shè)計(jì) 根據(jù)汽車行駛運(yùn)動學(xué)的要求和實(shí)際的車輪、道路 的特征， 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)生的弊病，汽車左右驅(qū)動輪間都有差速器，保證了汽車驅(qū)動橋兩側(cè)車輪在行程不等時(shí)具有以下不同速度旋轉(zhuǎn)的特性，從而滿 足了汽車行駛運(yùn)動學(xué)的要求 [13]。 差速器作用 是 分配兩輸出軸轉(zhuǎn)矩，保證兩輸出軸有可能以不同角速度轉(zhuǎn)動。 本次設(shè)計(jì)選用的普通錐齒輪式差速器結(jié)構(gòu)簡單，工作平穩(wěn)可靠，適用于本次設(shè)計(jì)的汽車驅(qū)動橋。 對稱式圓錐行星齒輪差速器 設(shè)計(jì)中采用的 普通對稱式圓錐行星齒輪差速器（ 如圖 ）由差速器左殼為整體式，2 個(gè)半軸齒輪， 4 個(gè)行星齒輪，行星齒輪軸，半軸齒輪以及行星齒輪墊片等組成。由于其結(jié)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)、制造方便、用在公路汽車上也很可靠等優(yōu)點(diǎn)，所以本設(shè)計(jì)采用該結(jié)構(gòu)。 圖 中央為 普通對稱式圓錐行星齒輪差速器 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(shí)，應(yīng)考慮差速器的安裝。差速器的輪廓尺寸也受到從動齒及主動齒輪導(dǎo)向軸承支座的限制。普通圓錐齒輪差速器的工作原理圖，如圖 所示 。 差速 器齒輪的基本參數(shù)選擇 行星齒輪數(shù)目的選擇 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 越野 車多用 4 個(gè)行星齒輪。 行星齒輪球面半徑 BR （ mm）的確定 圖 普通圓錐齒輪差速器的工作原理圖 圓錐行星齒輪差速器的尺寸通常決定于行星齒輪背面的球面半徑 BR ，它就是行星齒輪的安裝尺寸，實(shí)際上代表了差速器圓錐齒輪的節(jié)錐距，在一定程度上表征了差速器的強(qiáng)度。 球面半徑可根據(jù)經(jīng)驗(yàn) 公式來確定： 3 jBB TKR ? =～ （ mm） 圓整取 BR =37mm。 式中 ： BK —— 行星齒輪球面半徑系數(shù)， ～ ，對于有 4 個(gè)行星輪的 越野車取 ； jT —— 取式 2， 2， 3 計(jì)算值的較小者。 BR 確定后，即根據(jù)下式預(yù)選其節(jié)錐距： 0A =（ ～ ） BR =～ 取 行星齒輪 與半軸齒輪齒數(shù)的選擇 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 為了得到較大的模數(shù)從而使齒輪有較高的強(qiáng)度，應(yīng)使行星齒輪的齒數(shù)盡量少，但一般不應(yīng)少于 10。半軸齒輪的齒數(shù)采用 14～ 25。半軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比多在～ 2 范圍內(nèi)。取 1z =16， 2z =24。 在任何圓錐行星齒輪式差速器中，左、右兩半軸齒輪的齒數(shù) RL zz 22 , 之和，必須能被行星齒輪的數(shù)目 n 所整除，否則將不能安裝，即應(yīng)滿足： nzz rL 22 ?= 42424?=12 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 先初步求出行星齒輪和半軸齒輪的節(jié)錐角 21,?? ： ?? rc t a n。 rc t a n1221 21 ???? zzzz ?? 式中 ： 21,zz —— 行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù)。 再根據(jù)下式初步求出圓錐齒輪的大端模數(shù)： 22 011 0 s in2s in2 ?? zAzAm ??= 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) 。 式中 ： 210 , zzA 在前面已初步確定。 算出模數(shù)后，節(jié)圓直徑 d 即可由下式求得： mmmzdmmmzd 60。40 21 21 ???? 壓力角 ? 目前汽車差速器齒輪大都選用 39。3022? 的壓力角，齒高系數(shù)為 ，最少齒數(shù)可減至10，并且再小齒輪（行星齒輪）齒頂不變尖的情況下還可由切相修正加大半軸齒輪齒厚，從而使行星齒輪 與半軸齒輪趨于等強(qiáng)度 [14]。 行星齒輪安裝孔直徑 ? 及其深度 L 的確定 行星齒輪安裝孔 ? 與行星齒輪名義直徑相同，而行星齒輪安 裝孔的深度 L 就是行星齒輪在其軸上的支承長度。 ??L =（ mm） 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 mmnlTL c ][ 302 ????? ??? nlT C ][ 1030?? ??= mm 式中 ： 0T 差速器傳遞的轉(zhuǎn)矩 mN? ； n—— 行星齒輪數(shù) 4； l —— 行星齒輪支承面中點(diǎn)到錐頂?shù)木嚯x， mm. 39。 dl? ， 39。2d 是半軸齒輪齒面寬中點(diǎn)處的直 徑 239。2 dd ? ， 2d =60mm； [ c? ]—— 支承面的許用擠壓應(yīng)力，取為 69MPa。 差速器齒輪的幾何尺寸計(jì)算與強(qiáng)度計(jì)算 表 為汽車差速器用直齒錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算步驟，表中計(jì)算用 的弧齒厚系數(shù) τ 見圖 。 表 汽車差速器直齒錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算表 序號 項(xiàng) 目 計(jì) 算 公 式 及 結(jié) 果 1 行星齒輪齒數(shù) 161?z 2 半軸齒輪齒數(shù) 242?z 3 模數(shù) ?m 4 齒面寬 AF? =，取 F=11m 5 齒工作高 gh ==4mm 6 齒全高 h=+= 7 壓力角 39。3022??? 8 軸交角 ?? ?90 9 節(jié)圓直徑 mmmzdmmmzd 60。40 21 21 ???? 10 節(jié)錐角 。 rc t a n。 rc t a n1221 11 ?? ???? zzzz ?? 11 節(jié)錐距 A0 =11sin2 ?d =22sin2 ?d = 12 周節(jié) t== 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 序號 項(xiàng) 目 計(jì) 算 公 式 及 結(jié) 果 13 齒頂高 39。239。1 ??? hhh g， })({21239。2 ????ZZh 14 齒根高 , 39。239。39。239。139。39。1 ?????? hmhhmh 15 徑向間隙 ??? ghhc 16 齒根角 ?? rc t a n, rc t a n039。39。22039。39。11 ???? AhAh ?? 17 面錐角 ?? , 12022101 ?????? ?????? 18 根錐角 ?? 。 222111 ?????? ?????? RR 19 外圓直徑 os2, os2 239。2202139。1101 ?????? ?? hddhdd 20 節(jié)錐頂點(diǎn)至齒輪外緣距離 i n2, i n2 239。2102139。101 ?????? ???? hdhd 21 理論弧齒厚 )(2, 39。239。1221 ????????? mhhtSStS ?? 22 齒側(cè)間隙 ?B （高精度） 注 :實(shí)際齒根高比上表計(jì)算值大 。 圖 汽車差速器直齒錐齒輪切向修正系數(shù)（弧齒系數(shù)） 切向修正系數(shù) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 差速器齒輪主要進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算，而對于疲勞壽命則不予考慮，這是由于行星齒輪在差速器的 工作中經(jīng)常只起等臂推力桿的作用，僅在左 /右驅(qū)動車輪有轉(zhuǎn)速差時(shí)行星齒輪和半軸齒輪之間有相對滾動的緣故 [15]。 汽車差速器齒輪的彎曲應(yīng)力為 ： JmFzK KKTKv msw 22 03102 ??? （ ） 式中： T—— 差速器一個(gè)行星齒輪給予一個(gè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)矩， mN? ； nTT j ?? （ ） ????? jeje TT n—— 差速器行星齒輪數(shù)目 4； 2z —— 半軸齒輪齒數(shù) 24； 0K —— 超載系數(shù) ； vK —— 質(zhì)量系數(shù) ； sK —— 尺寸系數(shù) 4 ?? mKs； mK —— 載荷分配系數(shù) ； F—— 齒面寬 11mm； m—— 模數(shù) ； J—— 計(jì)算汽車差速器齒輪彎曲應(yīng)力的總和系數(shù) ，見圖 。 以 jeT 計(jì)算得： 3 ???? ?????w?= MPa[ w? ]980 Mpa。 綜上所述，差速器齒輪強(qiáng)度滿足要求。 本章小結(jié) 本章 介紹了 差速器 的作用及工作 原理，基于對稱式圓錐行星齒輪差速器的基本參數(shù)進(jìn)行了相應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算，對差速器齒輪的幾何尺寸及強(qiáng)度進(jìn)行了相應(yīng)的計(jì)算 ， 最終確定了所設(shè)計(jì) 差速器 的各個(gè)參數(shù)，取得機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造的標(biāo)準(zhǔn)值并滿足了強(qiáng)度計(jì)算和 校核。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 相嚙合另一齒輪的齒數(shù) 圖 彎曲計(jì)算用綜合系數(shù) J 求綜合系數(shù)J的齒輪齒數(shù) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 第 4 章 半軸設(shè)計(jì) 驅(qū)動車輪的傳動裝置置位于汽車傳動系的末端，其功用是將轉(zhuǎn)矩由差速器半軸齒輪傳給驅(qū)動車輪。在斷開式驅(qū)動橋和轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋中．驅(qū)動車輪的傳動裝置包括半軸和萬向 接傳動裝置且多采用等速萬向節(jié)。在一般非斷開式驅(qū)動橋上，驅(qū)動車輪的傳動裝置就是半軸，這時(shí)半軸將差速器半鈾齒輪 和 輪 轂 連接起來 [16]。在裝有輪邊減速器的驅(qū)動橋上，半軸將半軸齒輪與輪邊減速器的主動齒輪連接起來。 半軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 半軸的主要尺寸是它的直徑，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)首先應(yīng)合理地確定其計(jì)算載荷。 半軸計(jì)算應(yīng)考慮到以下三種可能的載荷工況： 縱向力 2X （驅(qū)動力或制動力）最大時(shí)（ 2X = ?2Z ） ， 附著系數(shù) φ 取 ，沒有側(cè)向力作用； 側(cè)向力 Y2最大時(shí)，其最大值發(fā)生于側(cè)滑時(shí)，為 Z2φ1，側(cè)滑時(shí)輪胎與地面的側(cè)向附著系數(shù) φ1在計(jì)算中取 ，沒有縱向力作用； 垂向力最大時(shí)，這發(fā)生在汽車以可能的高速通