【文章內(nèi)容簡介】 彈性系數(shù)，查《機械設(shè)計手冊》P1648可知 Zβ計算齒面接觸強度的螺旋角系數(shù)，Zk 計算齒面接觸強度的錐齒輪系數(shù)，Zk=ZLS 計算齒面接觸強度的載荷分配系數(shù)。當時， ZLS=1當和時，因為 所以 把以上各參數(shù)代入公式可得： Mpa材料的接觸疲勞許用應力為：公斤/厘米178。=1372 Mpa(工程機械底盤構(gòu)造與設(shè)計 P319)所以 齒輪的接觸疲勞應力滿足要求。（5） 錐齒輪齒根彎曲疲勞強度校核計算錐齒輪齒根彎曲疲勞強度校核可按下式進行，大小輪分別計算： ()式中：KA、KV、KFβ=KHβ、KFα=KHα和接觸疲勞計算中相同，KA=，KV=，KFβ=，KFα= Ft 齒輪大端圓周力， b 齒面寬， mm YFS 復合齒形系數(shù)，根據(jù)法面當量直齒圓柱齒輪齒數(shù)zvn查得 YE 齒根抗彎強度的重合度系數(shù)，因為，所以 YK 齒根抗彎強度的錐齒輪系數(shù)，可以用下式計算： YLS 齒根抗彎強度的載荷分配系數(shù)，把以上各參數(shù)代入公式得： Mpa Mpa查《裝載機》P340頁可知，對于主減速錐齒輪其抗彎疲勞許用應力 Mpa所以 滿足設(shè)計要求。2 差速器設(shè)計輪式機械的兩側(cè)驅(qū)動輪不能固定在一根整軸上，因為輪式工程機械在行駛過程中，為了避免車輪在滾動方向產(chǎn)生滑動，經(jīng)常要求左右兩側(cè)的驅(qū)動輪以不同的角速度旋轉(zhuǎn)。若左右驅(qū)動輪用一根剛性軸驅(qū)動，必然會產(chǎn)生邊滾動邊滑動，即產(chǎn)生了驅(qū)動輪的滑磨現(xiàn)象。由于滑磨將增加輪胎的磨損，增加轉(zhuǎn)向阻力，同時也增加功率損耗。為了使車輪相對路面的滑磨盡可能的減小，在同一驅(qū)動橋的左右兩側(cè)驅(qū)動輪由兩根半軸分別驅(qū)動，因此，在驅(qū)動橋中安裝了差速器，兩根半軸由主傳動通過差速器驅(qū)動?，F(xiàn)在輪式裝載機上多采用直齒螺旋錐齒輪差速器，差速器的外殼安裝在主傳動器的從動錐齒輪上，確定差速器尺寸時應考慮到其與從動錐齒輪尺寸之間的互相影響。本次設(shè)計中采用對稱式圓錐齒輪差速器的形式，差速器的大小通常以差速器的球面半徑來表征，球面半徑代表了差速器齒輪的節(jié)錐距，因此它表征了差速器的強度。 圓錐直齒輪差速器基本參數(shù)的選擇 差速器球面直徑的確定差速器球面直徑可以根據(jù)經(jīng)驗公式來確定： ()式中：φ 差速器球面直徑，mm Kφ球面系數(shù)，～，取Kφ= Mmax差速器承受的最大扭矩（公斤毫米）按從動大錐齒輪上的最大扭矩計算。Mmax=M2max=10776 Nm=1077600公斤毫米所以得 φ= mm 取φ=128 mm 差速器齒輪系數(shù)的選擇差速器的球面半徑確定后，差速器齒輪的大小也就基本確定下來了。因此齒形參數(shù)的選擇應使小齒輪齒數(shù)盡量少，以得到較大的模數(shù)，且使齒輪有較高的強度。為此，目前差速器大都采用α= 186。的壓力角，齒高系數(shù)，頂隙系數(shù)的齒形。這種齒形由于最少齒數(shù)比20 186。壓力角的少，使齒輪可以采用較大的模數(shù)，在空間大小一樣時，可充分發(fā)揮齒輪的強度。（1）齒數(shù)的選取行星齒輪齒數(shù)多數(shù)采用Z1=Z行=10～12，半軸齒輪齒數(shù)多采用Z2=Z半=16～22 ～2之間。為了保證安裝，行星齒輪與半軸齒輪的個數(shù)應符合如下公式： ()式中： 左右半軸齒輪的齒數(shù)； n 行星齒輪個數(shù)，大中型工程機械的行星齒輪數(shù)為4，小型為2，個別用3，在此取n=4 C 任意整數(shù)根據(jù)以上要求取z1=11 ,z2=18（2）分錐角的計算行星輪分錐角為：半軸齒輪分錐角為：（3）齒輪模數(shù)的確定節(jié)錐距 所以 mm mm 圓整取m=6 mm（4）行星輪、半軸齒輪分度圓直徑 mm mm（5）齒面寬 φR為齒寬系數(shù)，取 mm所以： mm 圓整取 mm齒輪采用高度變位，變位系數(shù) 差速器齒輪詳細參數(shù) (長度：mm)名稱公式代號行星齒輪z1半軸齒輪z2齒數(shù)zz1=11z2=18模數(shù)m6齒面寬bb1=21=21壓力角α齒頂高系數(shù)頂隙系數(shù)工作齒高齒全高軸間夾角Σ90186。分度圓直徑分錐角δ節(jié)錐距周節(jié)齒頂高齒根高齒根角齒頂圓直徑側(cè)向間隙Cn（輪式裝載機設(shè)計P203表612）輪冠至錐頂距離 差速器直齒錐齒輪強度計算 齒輪材料的選取根據(jù)差速器齒輪工作環(huán)境和受載性質(zhì)，將差速器中行星齒輪和半軸齒輪的材料選為20CrMnTi（滲碳后淬火， Mpa Mpa） 齒輪強度校核計算由于差速器齒輪工作條件比主傳動齒輪好，在平地直線行駛時，齒輪無嚙合運動，故極少出現(xiàn)點蝕破壞，一般只進行半軸齒輪的彎曲強度計算。下面參考《工程機械底盤構(gòu)造與設(shè)計》P322頁差速器齒輪強度計算公式對本次設(shè)計的差速器齒輪強度進行校核： ()式中：Mc 差速器扭矩， 為算出的主傳動從動錐齒輪的最大扭矩，n為行星輪數(shù)。所以 Nm 半軸齒輪齒數(shù) Ks尺寸系數(shù)，因為m=7 mm所以 Km 載荷再分配系數(shù)，取Km = K0 過載系數(shù)，取K0= Kv 質(zhì)量系數(shù)，取Kv = Jw 綜合系數(shù)，由《工程機械底盤構(gòu)造與設(shè)計》P322頁圖3525可查得Jw =把以上各參數(shù)代入公式得： Mpa齒輪材料為20CrMnTi其極限應力 Mpa，其許用彎曲應力 Mpa所以： 所設(shè)計的差速器齒輪強度滿足要求。 行星齒輪軸直徑dz的確定差速器十字行星齒輪軸選用40Cr制成，行星齒輪通過滑動軸承即襯套安裝在十字軸上。十字軸主要受主減速器從動錐齒輪傳來的扭矩而產(chǎn)生的剪切應力。十字軸直徑d可參照吉林工業(yè)大學諸文農(nóng)主編的《底盤設(shè)計》P264 按下式計算： ()式中：MG 差速器總扭矩，MG=M2max=10776 Nm=10776000 Nmm [τ]許用剪切應力，安全系數(shù)取4,40Cr的屈服極限 Mpa（淬火回火），所以 n 行星齒輪數(shù)目，為4 rd行星齒輪支承面中點到錐頂?shù)木嚯x，mm。，是半軸齒輪齒寬中點處的直徑，可用下式計算： mm所以：rd= mm把以上各參數(shù)代入公式得： d= mm，圓整取d=21 mm3 半軸設(shè)計半軸是差速器與最終傳動之間傳遞扭矩的實心軸，本次設(shè)計中半軸采用全浮式支承方式。半軸一端用花鍵與差速器半軸齒輪連接，由差速器殼支承，另一端用花鍵與最終傳動的太陽輪連接，由行星輪起支承的作用，半軸只傳遞扭矩。 半軸計算扭矩Mj的確定半軸計算扭矩在數(shù)值上近似等于主減速器從動錐齒輪上的計算扭矩。可用前面1）按發(fā)動機與液力變矩器共同輸出扭矩最大，變速箱一檔時，從動錐齒輪上的最大扭矩 2）按驅(qū)動輪附著極限扭矩來確定從動錐齒輪的最大扭矩 兩種計算方法取得的較小值來代替。即： Nm 半軸桿部直徑的選擇桿部直徑d是半軸的主要參數(shù)，可用下式初選： cm ()式中：Mj 半軸計算扭矩，公斤厘米；Mj =10776Nm =107760公斤厘米 [τ]半軸許用扭轉(zhuǎn)屈服應力，半軸材料選40Cr，對于40Cr、45鋼和40MnB等材料，材料的扭轉(zhuǎn)屈服極限都可達8000公斤/厘米178。，～，許用應力可取[τ]=5000～6200公斤/厘米178。，取[τ]=5500公斤/厘米178。代入上式得：d= cm= mm圓整取d=48 mm半軸的桿部直徑應小于或等于半軸花鍵的底徑，以使半軸各部分達到等強度。半軸破壞形式大多是扭轉(zhuǎn)疲勞破壞，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計上應盡量增大過渡圓角半徑以減小應力集中，提高半軸扭轉(zhuǎn)疲勞強度。 半軸強度驗算全浮式半軸只傳遞扭矩，其扭轉(zhuǎn)應力τ為： ()將Mj =10776Nm=10776000 Nmm d=48 mm代入上式得：τ= Mpa 。許用扭轉(zhuǎn)切應力[τ]=5500 公斤/厘米178。=539 Mpa所以： 強度滿足，半軸直徑確定為48 mm4 最終傳動設(shè)計最終傳動是傳動系中最后一級減速增扭機構(gòu)，在本次設(shè)計中，最終傳動采用單排內(nèi)外嚙合行星排傳動，其中太陽輪由半軸驅(qū)動為主動件，行星架和車輪輪轂連接為從動件，齒圈與驅(qū)動橋橋殼固定連接。此種傳動形式傳動比為1+α（α為齒圈和太陽輪的齒數(shù)之比），可以在較小的輪廓尺寸獲得較大的傳動比，可以布置在車輪輪轂內(nèi)部，而不增加機械的外形尺寸。 為改善太陽輪與行星輪的嚙合條件，使載荷分布比較均勻，太陽輪連同半軸端部完全是浮動的，不加任何支承，此時太陽輪連同半軸端部是靠對稱布置的幾個行星齒輪對太陽輪的相互平衡的徑向力處于平衡位置的。 行星排行星輪數(shù)目和齒輪齒數(shù)的確定 行星輪數(shù)目的選擇行星輪數(shù)目取的多，負荷由更多的行星輪來負擔，有可能減小尺寸和齒輪模數(shù)，但一般行星輪取3個，因為3點定一個圓位置，實際設(shè)計中行星輪數(shù)目一般為3～6個，行星輪數(shù)目不能增多往往是由于受行星架的剛度和強度的限制，因為行星輪數(shù)目增多使行