【正文】 、從動齒輪的節(jié)錐角 ? ， ? 。 (2)主減速器軸承載荷的計算 軸承的軸向載荷，就是上述的齒輪軸向力。而軸承的徑向載荷則是上述齒輪徑向力、圓周力及軸向力這三者所引起的軸承徑向 支承反力的向量和。當主減速器的齒輪尺寸、支承型試和軸承位置已確定，并算出齒輪的徑向力、軸向力及圓周力以后，則可計算出軸承的徑向載荷。 ① 懸臂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 ???=12022(N) () 212 )()(1 mB dAcRcPaR ???=(N) () (a) (b) 圖 主減速器軸承的布置尺寸 25 其尺寸為： 懸臂式支撐的主動齒輪 a=65,b=30,c=95。 式中： P —— 齒面寬中點處的圓周力； 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的分度圓直徑。 ② 雙級減速器的從動齒輪的軸承徑向載荷 軸承 C、 D 的徑向載荷分別為 222 ]39。[]39。Re)39。39。([1 fPPefRdAAdgR mC ?????? =(N) () 222 ]39。[]39。)39。39。([1 kPPckRRcdAAdgR mD ?????? =(N) () 式中： P —— 齒面寬中點處的圓周力； A—— 從動齒輪的軸向力； R—— 從動齒輪的徑向力； 39。,39。,39。 RAP —— 第二級減速斜齒圓柱齒輪的圓周力、軸向力和徑向力； 39。d —— 第二級減速主動齒輪的節(jié)圓直徑； md2 —— 從動齒輪齒面寬中點的分度圓直徑。 39。239。 dTP? () ?tan39。39。 PA? () ?? c o s/t a n39。39。 PR ? () 式中： T —— 計算轉矩； ? —— 斜齒圓柱齒輪的螺旋角； ? —— 法向壓力角。 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，其中尤其應注意主減速器主動錐齒輪的前軸承的潤滑，因為其潤滑不能靠潤滑油的飛濺來實現(xiàn)。為此，通常是在從動齒輪的前端近主動齒輪處的主減速殼的內壁上設一專門的集油槽，將飛濺到殼體內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時的 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 26 得到良好的潤滑、散熱和清洗，而且可以保護前端的油封不被損壞。為了保證有足夠的潤滑油流進差速器，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部壓力增高所引起的漏油，應在主減速器殼上或橋殼上裝置通氣塞，后者應避開油濺所及之處。 加油孔應設置在加油方便之處，油孔位置也決定了油面位置。放油孔應設在橋殼最低處，但也應考慮到汽車在通過障礙時放油塞不易被撞掉。 本章小結 本章根據(jù)所給參數(shù)確定了主減速器的參數(shù)， 對主減速器齒輪計算載荷的計算、齒輪參數(shù)的選擇，螺旋錐齒輪的幾何尺寸計算與強度計算 并對主減速器 齒輪的材料及熱處理， 軸承的預緊， 主減速器的 潤滑 等 做了必要的交待。 選擇了機械設計、機械制造的標準參數(shù)。 27 第 4 章 差速器設計 差速器的作用 差速器作用：分配兩輸出軸轉矩，保證兩輸出軸有可能以不同角速度轉動。 本次設計選用的普通錐齒輪式差速器結構簡單，工作平穩(wěn)可靠，適用于本次設計的汽車驅動橋。 對稱式圓錐行星齒輪差速器 由于本車為中型汽車，則普通的對稱 式圓錐行星齒輪差速器 (如圖 )由差速器左 圖 普通的對稱式圓錐行星齒輪差速器 殼為整體式， 2 個半軸齒輪， 4 個行星齒輪，行星齒輪軸，半軸齒輪以及行星齒輪墊片等組成。由于其結構簡單、工作平穩(wěn)、制造方便、用在公路汽車上也很可靠等優(yōu)點，所以本設計采用采用該結構。 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： 28 圖 普通圓錐齒輪差 速器的工作原理圖 差速器齒輪的基本參數(shù)選擇 (1)行星齒輪數(shù)目的選擇 4 個行星齒輪。 (2)行星齒輪球面半徑 BR (mm)的確定 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度。 球面半徑可根據(jù)經(jīng)驗公式來確定： 3 jBB TKR ? =(mm) () 圓整取 BR =75mm 式中 ： BK —— 行星齒輪球面半徑系數(shù)， ～ ，取 ； BR 確定后，即根據(jù)下式預選其節(jié)錐距： 0A =(～ ) BR =～ 取 64mm () (3)行星齒輪 與半軸齒輪齒數(shù)的選擇 為了得到較大的模數(shù)從而使齒輪有較高的強度，應使行星齒輪的齒數(shù)盡量少，但一般不應少于 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。取 1z =12， 2z =20。 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，即應滿足： 29 nzz rL 22? = 42020? =11 () (4)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,?? ： 。 r c t a n。 r c 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)： 220200 s i n2s i n2 ?? zAzAm ??= () 取標準模數(shù) 6； 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 120。72 21 21 ???? () (5)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度。 (6)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) nlTL c ???? ][ 302??? nlT C ][ 1030?? ??= mm () 式中 ： 0T 差速器傳遞的轉矩 16672 mN? ； n—— 行星齒輪數(shù) 4； l—— 行星齒輪支承面中點到錐頂?shù)木嚯x， mm. 39。 dl? ， 39。2d 是半軸齒輪齒面寬中點處的直 徑 239。2 dd ? ,l=48mm。 [ c? ]—— 支承面的許用擠壓應力，取為 69MPa。 差速器齒輪的幾何尺寸計算與強度計算 表 為汽車差速器用直齒錐齒輪的幾何尺寸計算步驟，表中計算用的弧齒厚系數(shù) τ見圖 。 30 表 汽車差速器直齒錐齒輪的幾何尺寸計算表 序號 項 目 計 算 公 式 及 結 果 1 行星齒輪齒數(shù) 121?z 2 半軸齒輪齒數(shù) 202?z 3 模數(shù) 6?m 4 齒面寬 AF? =,取 F=22m 5 齒工作高 gh == 6 齒全高 h=+= 7 壓力角 39。3022??? 8 軸交角 ???90 9 節(jié)圓直徑 mmmzdmmmzd 120。7221 21 ???? 10 節(jié)錐角 。 r c t a n。 r c t a n 1221 11 ?? ???? zzzz ?? 11 節(jié)錐距 A0 = 11sin2 ?d = 22sin2 ?d = 12 周節(jié) t== 13 齒頂高 39。 39。 39。1 2 22210 . 3 76 . 2 2 。 [0 . 4 3 ] 3 . 3 8()gh h h m m h mZZ? ? ? ? ? ? ? 14 齒根高 39。 39。1 1 2 21 . 7 8 8 4 . 5 0 8 。 1 . 7 8 8 7 . 3 4 8h m h m m h m h m m? ? ? ? ? ? 15 徑向間隙 0 . 1 8 8 0 . 0 5 1 1 . 1 7 9gc h h m m m? ? ? ? ? 16 齒根角 121200a r c t a n 3 . 6 8 6 。 a r c t a n 5 . 9 9 4ohhAA??? ? ? ? 17 面錐角 0 1 1 2 0 2 2 13 6 . 9 5 。 6 2 . 7 2? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 18 根錐角 1 1 1 2 2 22 7 . 2 7 。 5 3 . 0 5RR? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 19 外圓直徑 39。39。0 1 1 1 1 0 2 2 2 22 c o s 8 3 。 2 c o s 1 2 3d d h m m d d h m m??? ? ? ? ? ? 20 節(jié)錐頂點至齒輪外緣距離 210 1 1 1 0 2 2 2s in 5 6 . 8 0 。 s in 2 7 . 1 022ddh m m h m m? ? ? ?? ? ? ? ? ? 21 理論弧齒厚 39。39。1 2 2 1 21 1 . 7 4 。 ( ) ta n 7 . 1 12tS t S m m S h h m m m??? ? ? ? ? ? ? ? ? 22 齒側間隙 mm? (高精度 ) 注 :實際齒根高比上表計算值大 。 31 圖 汽車差速器直齒錐齒輪切向修正系數(shù) (弧齒系數(shù) ) 差速器齒輪主要進行彎曲強度計算，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 /右驅動車輪有轉速差時行星齒輪和半軸齒輪之間有相對滾動的緣故 。 汽車差速器齒輪的彎曲應力為