【正文】 Y== 所以 Q= ? ?YRXAfd ? =( 9662＋ )= hL = ????????? ?QCrn16670 = ??????? =2896 3 h hL39。 所以軸承 C滿足使用要求。 4）對于軸承 D，軸向力 A=0N，徑向力 R=，并且 RA =.4187〉 e 由 《機械設(shè)計》 中表 可查得 X=， Y== 所以 Q= ? ?YRXAfd ? = ( )= hL = ????????? ?QCrn16670 = 4 3 5 21 3 4 0 9 6 6 7 0 ??????? = h hL39。 所以軸承 D滿足使用要求。 此節(jié)計算內(nèi)容參考 《汽車車橋設(shè)計》 和 《汽車設(shè)計》 關(guān)于主減速器的有關(guān)計算。華南理工大學廣州汽車學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 18 第三章 差速器設(shè)計 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)當首先從所設(shè)計的汽車類型及其使用條件出發(fā)，使所選用的那種結(jié)構(gòu)型式的差速器。能夠滿足該型汽車在給定使用條件下的使用性能要求。 差速器的結(jié)構(gòu)型式有多種，其主要結(jié)構(gòu)形式如圖 。大多數(shù)汽車都屬于公路運輸車輛，對于在公 路上和市區(qū)行駛的汽車來說，由于路面較好，各驅(qū)動車輪與路面的附著系數(shù)變化很小，因此幾乎都采用了結(jié)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)、制造方便、用于公路汽車也很可靠的普通對稱式圓錐行星齒輪差速器，作為安裝在左、右驅(qū)動車輪間的輪間差速器使用；為了防止因某一側(cè)驅(qū)動車輪滑轉(zhuǎn)而陷車，則可采用防滑差速器。本設(shè)計采用普通對稱式圓錐行星齒輪差速器。 對稱式圓錐行星齒輪差速器的設(shè)計 由于在差速器殼上裝著主減速器從動齒輪，所以在確定主減速器從動齒輪尺寸時，應(yīng)考慮差速器的安裝。差速器的輪廓尺寸也受到主減速器從動齒輪軸承支承座及主動齒輪導(dǎo)向 軸承座的限制。 差速器齒輪的基本參數(shù)的選擇 (1)行星齒輪數(shù)目的選擇 載貨汽車采用 4 個行星齒輪。 (2)行星齒輪球面半徑 BR 的確定 圓錐行星齒輪差速器的結(jié)構(gòu)尺寸，通常取決于行星齒輪的背面的球面半徑 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，因此在一定程度上也表征了差速器的強度。 球面半徑 BR 可按如下的經(jīng)驗公式確定： 3 TKR BB ? mm (33) 式中： BK —— 行星齒輪球面半徑系數(shù)，可取 ～ ，對于有 4 個行星齒輪的載貨汽車取小值； T—— 計算轉(zhuǎn)矩，取 Tce 和 Tcs 的較小值， N m. 根據(jù)上式 BR = 29910 =80mm 所以預(yù)選其節(jié)錐距 A0 =80mm (3)行星齒輪與半軸齒輪的選擇 為了獲得較大的模數(shù)從而使齒輪有較高的強度，應(yīng)使行星齒輪的齒數(shù)盡量少。但一般不少于 10。半軸齒輪的齒數(shù)采用 14～ 25，大多數(shù)汽車的半軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比1z / 2z 在 ～ 的范圍內(nèi)。 第三章差速器設(shè)計 19 差速器的各個行星齒輪與兩個半軸齒輪是同時嚙合的，因此，在確定這兩種齒輪齒數(shù)時，應(yīng)考慮它們之間的裝配關(guān)系，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) Lz2 ， Rz2 之和必須能被行星齒輪的數(shù)目所整除，以便行星齒輪能均勻地分布于半軸齒輪的軸線周圍，否則，差速器將無法安裝，即應(yīng)滿足的安裝條件為： In zz RL ?? 22 （ 34） 式中： Lz2 ， Rz2 —— 左右半軸齒輪的齒數(shù)，對于對稱式圓錐齒輪差速器來說， Lz2 = Rz2 n —— 行星齒輪數(shù)目； I —— 任意整數(shù)。 在此 1z =10， 2z =18 滿足以上要求。 (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 首先初步求出行星齒輪與半軸齒輪的節(jié)錐角 1? ， 2? 211 arctan zz?? = 1810arctan =176。 1? =90176。2? =176。 再按下式初步求出圓錐齒輪的大端端面模數(shù) m m=110sin2 ?zA = 220sin2 ?zA = ?? = 由于強度的要求在此取 m=10mm 得 101011 ??? mzd =100mm 22 mzd ? =10 18=180mm (5)壓力角α 目前，汽車差速器的齒輪大都采用 176。的壓力角，齒高系數(shù)為 。最小齒數(shù)可減少到 10，并且在小齒輪（行星齒輪）齒頂不變尖的條件下，還可以由切向修正加大半軸齒輪的齒厚，從而使行星齒輪與半軸齒輪趨于等強度。由于這種齒形的最小齒數(shù)比壓力角為 20176。的少， 故可以用較大的模數(shù)以提高輪齒的強度。在此選 176。的壓力角。 (6) 行星齒輪安裝孔的直徑 ? 及其深度 L 行星齒輪的安裝孔的直徑 ? 與行星齒輪軸的名義尺寸相同，而行星齒輪的安裝孔的深度就是行星齒輪在其軸上的支承長度，通常?。? ??L ? ?nlTL c ???? ???302 ? ?nlT c?? 1030?? （ 35） 華南理工大學廣州汽車學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 20 式中： 0T —— 差速器傳遞的轉(zhuǎn)矩， N m；在此取 29910N m n —— 行星齒輪的數(shù)目；在此為 4 l —— 行星齒輪支承面中點至錐頂?shù)木嚯x， mm， l ≈ 39。2 ， d39。2 為半軸齒輪齒面寬中點處的直徑，而 d39。2 ≈ 2d ； ??c? —— 支承面的許用擠壓應(yīng)力，在此取 69 MPa 根據(jù)上式 39。2 ??d =144mm l = 144=72mm ? 1029910 3??? ?? ≈ 36mm ??L ≈ 40mm 差速器齒輪的幾何計算 表 31汽車差速器直 齒錐齒輪的幾何尺寸計算用表 序號 項目 計算公式 計算結(jié)果 1 行星齒輪齒數(shù) 1z ≥ 10，應(yīng)盡量取最小值 1z =10 2 半軸齒輪齒數(shù) 2z =14～ 25，且需滿足式（ 34） 2z =18 3 模數(shù) m m =10mm 4 齒面寬 b=(～ )A0 。b≤ 10m 30mm 5 工作齒高 mhg ? gh =16mm 6 全齒高 ?? mh 7 壓力角 ? 176。 8 軸交角 ? =90176。 9 節(jié)圓直徑 11 mzd ? ； 22 mzd ? 1001?d 1802?d 10 節(jié)錐角 211 arctan zz?? ， 12 90 ?? ??? 1? =176。，?? ? 11 節(jié)錐距 22110 sin2sin2 ?? ddA ?? 0A = 12 周節(jié) t = t = 13 齒頂高 21 aga hhh ?? 。 mzzh a?????????????????????? 2122 1ah = 2ah = 14 齒根高 1fh = 1ah 。 1fh = 2ah 1fh =。 1fh = 15 徑向間隙 c =h gh = + c = 16 齒根角 1? =01arctanAhf 。022 arctan Ahf?? 1? =176。 2? =176。 第三章差速器設(shè)計 21 17 面錐角 211 ??? ??o ； 122 ??? ??o 1o? =176。 2o? =176。 18 根錐角 111 ??? ??R ； 222 ??? ??R 1R? =176。 2R? =176。 19 外圓直徑 1111 co s2 ?ao hdd ?? ；22202 co s2 ?ahdd ?? ?d mm ?d mm 20 節(jié)圓頂點至齒 輪外緣距離 139。1201 sin2 ?? hd ?? 239。2102 sin2 ?? hd ?? ?? mm ?? mm 21 理論弧齒厚 21 sts ?? ? ? mhhts ?? ???? t a n2 39。239。12 1s = mm 2s = mm 22 齒側(cè)間隙 B =～ mm B = 23 弦齒厚 26 213 BdssS iiii ???? 1?S = 2?S = 24 弦齒高 iiiii dshh 4cos239。 ?? ?? 1?h = 2?h = 差速器齒輪的強度計算 差速器齒輪的尺寸受結(jié)構(gòu)限制，而且承受的載荷較大，它不像主減速器齒輪那樣經(jīng)常處于嚙合狀態(tài)，只有當汽車轉(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動。因此對于差速器齒輪主要應(yīng)進行彎曲強度校核。輪齒彎曲強度 w? 為 w? = JmbzK KKTKvms2203102? MPa (36) 式中： T —— 差 速器一個行星齒輪傳給一個半軸齒輪的轉(zhuǎn)矩，其計算式 nTT ?? 在此 T 為 N m； n —— 差速器的行星齒輪數(shù)； 2z —— 半軸齒輪齒數(shù)； 0K 、 vK 、 sK 、 mK —— 見式（ 29）下的說明； J —— 計算汽車差速器齒輪彎曲應(yīng)力用的綜合系數(shù)， 由圖 31可查得 J = 華南理工大學廣州汽車學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 22 圖 32 彎曲計算用綜合系數(shù) 根據(jù)上式 w? = 3 ??? ????? = MPa〈 MPa 所以，差速器齒輪滿足 彎曲強度要求。 此節(jié)內(nèi)容圖表參考了《汽車車橋設(shè)計》中差速器設(shè)計一節(jié)。 第四章半軸設(shè)計 23 第四章 驅(qū)動半軸的設(shè)計 普通非斷開式驅(qū)動橋的半軸，根據(jù)其車輪端的支承型式或受力狀況的不同，可分為半浮式、 3/4 浮 式和全浮式三種形式。 半浮式半軸以靠近外端的軸頸直接支承在置于橋殼外端內(nèi)孔中的軸承上，而端部則以具有錐面的軸頸及鍵與車輪輪轂相固定，或以突緣直接與車輪輪盤及制動鼓相聯(lián)接。因此，半浮式半軸除了傳遞轉(zhuǎn)矩外，還要承受車輪傳來的垂向力、縱向力及側(cè)向力所引起的彎矩。半浮式半軸承受的載荷復(fù)雜，但它具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、尺寸緊湊、造 價低廉等優(yōu)點。用于質(zhì)量較小、使用條件較好、承載負荷也不大的轎車和輕型載貨汽車。 3/4 浮式半軸的結(jié)構(gòu)特點是半軸外端僅有一個軸承并裝在驅(qū)動橋殼半軸套管的端部，直接支承著車輪輪轂，而半軸則以其端部與輪轂相固定。由于一個軸承的支承剛度較差，因此這種半軸除了承受全部轉(zhuǎn)矩外，還得承受部分彎矩?？捎糜谵I車和輕型載貨汽車，但未得到推廣。 全浮式半軸的外端與輪轂相連，而輪轂又由一對軸承支承于橋殼的半軸套管上。由于車輪所承受的垂向力、縱向力和側(cè)向力以及由它們引起的彎矩都經(jīng)過輪轂、輪轂軸承傳給橋殼，故全浮式半軸在理論上只承受轉(zhuǎn) 矩而不承受彎矩。具有全浮式半軸的驅(qū)動橋的外端結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，需采用形狀復(fù)雜且質(zhì)量及尺寸都較大的輪轂，制造成本較高，故轎車及其他小型汽車不采用這種結(jié)構(gòu)。但由于其工作可靠，故廣泛用于輕型以上的各類汽車上。 本設(shè)計為重型載貨汽車，選用全浮式半軸。 全浮式半軸計算載荷的確定 全浮式半軸只承受轉(zhuǎn)矩，其計算轉(zhuǎn)矩可有 rRrL rXrXT ??? ? 22 求得，其中 LX2 ， RX2的計算，可根據(jù)以下方法計算，并取兩者中的較小者。 若按最大附著力計算，即 ?2 239。22 GmXX RL ?? （ 41） 式中： ? —— 輪胎與地面的附著系數(shù)取 ； 39。m —— 汽車加速或減速時的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)，可取 ～ 在此取 。 根據(jù)上式 22 ???? RL XX =676000 N 若按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩計算，即 reRL riTXX /m a x22 ???? （ 42） 式中： ? —— 差速器的轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)，對于普通圓錐行星齒輪差速器取 ； 華南理工大學廣州汽車學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 24 maxeT —— 發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩， N m； ? —— 汽車傳動效率，計算時可取 1或取 ； i —— 傳動系最低擋傳動比； r —— 輪胎的滾動半徑， m。 上參數(shù)見式（ 21）下的說明。 根據(jù)上式 ?????? RL XX = N 在此 ?? RL XX 22 T = m 全浮式半軸的 桿部直徑的初選 全浮式半軸桿部直徑的初選可按下式進行 ? ? 33 3 )~( 10 TTd ??? ? （ 43） 根據(jù)上式 ? ?3 7 9 4 ~?d =（ ～ ） mm 根據(jù)強度要求在此