【正文】 與半軸齒輪1和2的嚙合點(diǎn)。行星齒輪的中心點(diǎn)為C，A、B、C三點(diǎn)到差速器旋轉(zhuǎn)軸線的距離均為。當(dāng)行星齒輪只是隨同行星架繞差速器旋轉(zhuǎn)軸線公轉(zhuǎn)時(shí)，顯然，處在同一半徑上的A、B、C三點(diǎn)的圓周速度都相等（），其值為。于是==，即差速器不起差速作用，而半軸角速度等于差速器殼3的角速度。當(dāng)行星齒輪4除公轉(zhuǎn)外，還繞本身的軸5以角速度自轉(zhuǎn)時(shí)（），嚙合點(diǎn)A的圓周速度為=+，嚙合點(diǎn)B的圓周速度為=。于是+=（+）+()即 + =2 （）若角速度以每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)表示，則 （）式（）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(wú)關(guān)。因此在汽車(chē)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(chē)輪以不同轉(zhuǎn)速在地面上滾動(dòng)而無(wú)滑動(dòng)。由式（）還可以得知：①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(lái)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)。普通的對(duì)稱式圓錐齒輪差速器由差速器左右殼，兩個(gè)半軸齒輪，四個(gè)行星齒輪，行星齒輪軸，半軸齒輪墊片及行星齒輪墊片等組成。如圖32所示。由于其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作平穩(wěn)、制造方便、用于公路汽車(chē)上也很可靠等優(yōu)點(diǎn)，故廣泛用于各類車(chē)輛上。 普通的對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器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差速器右半殼由于在差速器殼上裝著主減速器從動(dòng)齒輪，所以在確定主減速器從動(dòng)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主減速器從動(dòng)齒輪軸承支承座及主動(dòng)齒輪導(dǎo)向軸承座的限制。（1）行星齒輪數(shù)目的選擇 載貨汽車(chē)采用4個(gè)行星齒輪。 （2）行星齒輪球面半徑的確定 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，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，因此在一定程度上也表征了差速器的強(qiáng)度。 球面半徑可按如下的經(jīng)驗(yàn)公式確定： mm () 式中：——行星齒輪球面半徑系數(shù)，～，對(duì)于有4個(gè)行星齒輪的載貨汽車(chē)取小值； T——計(jì)算轉(zhuǎn)矩，取Tce和Tcs的較小值，Nm.根據(jù)上式== 所以預(yù)選其節(jié)錐距A=48mm（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(qiáng)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(chē)的半軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比z1/～。差速器的各個(gè)行星齒輪與兩個(gè)半軸齒輪是同時(shí)嚙合的，因此，在確定這兩種齒輪齒數(shù)時(shí)，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)，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?chē)?，否則，差速器將無(wú)法安裝，即應(yīng)滿足的安裝條件為： （）式中：，——左右半軸齒輪的齒數(shù)，對(duì)于對(duì)稱式圓錐齒輪差速器來(lái)說(shuō)，= ——行星齒輪數(shù)目； ——任意整數(shù)。在此=11，=20 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， ==176。 =90176。=176。 再按下式初步求出圓錐齒輪的大端端面模數(shù)m m====得= =20=（5）壓力角目前，176。的壓力角。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(qiáng)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(qiáng)度。176。的壓力角。（6）行星齒輪安裝孔的直徑Φ及其深度L行星齒輪的安裝孔的直徑Φ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(zhǎng)度，通常取： （） ——差速器傳遞的轉(zhuǎn)矩，Nm；在此取5433Nm ——行星齒輪的數(shù)目；在此為4 ——行星齒輪支承面中點(diǎn)至錐頂?shù)木嚯x，mm， ，為半軸齒輪齒面寬中點(diǎn)處的直徑，而； ——支承面的許用擠壓應(yīng)力，在此取69 MPa根據(jù)上式= == ≈ 取=20mm ≈22mm。序號(hào)項(xiàng)目計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果1行星齒輪齒數(shù)≥10，應(yīng)盡量取最小值=102半軸齒輪齒數(shù)=14～25，且需滿足式（34）=203模數(shù)=4齒面寬b=(～)A。b≤10m5工作齒高=6全齒高7壓力角176。8軸交角=90176。9節(jié)圓直徑； 10節(jié)錐角，=176。=11節(jié)錐距=12周節(jié)==13齒頂高。==14齒根高=。==。=15徑向間隙==+=16齒根角=。=176。 =176。17面錐角；=176。=176。18根錐角；=176。=176。19外圓直徑；mmmm20節(jié)圓頂點(diǎn)至齒輪外緣距離mmmm21理論弧齒厚 = mm= mm22齒側(cè)間隙=23弦齒厚==24弦齒高==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(dāng)汽車(chē)轉(zhuǎn)彎或左右輪行駛不同的路程時(shí)，或一側(cè)車(chē)輪打滑而滑轉(zhuǎn)時(shí)，差速器齒輪才能有嚙合傳動(dòng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因此對(duì)于差速器齒輪主要應(yīng)進(jìn)行彎曲強(qiáng)度校核。輪齒彎曲強(qiáng)度為 = MPa () 式中：——差速器一個(gè)行星齒輪傳給一個(gè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)矩,在此為1006 Nm； ——差速器的行星齒輪數(shù)； ——半軸齒輪齒數(shù)； 、——見(jiàn)式（）下的說(shuō)明； ——計(jì)算汽車(chē)差速器齒輪彎曲應(yīng)力用的綜合系數(shù)，由圖32可得=根據(jù)式()得:==971 MPa〈980 MPa所以，差速器齒輪滿足彎曲強(qiáng)度要求[15]。 彎曲計(jì)算用綜合系數(shù)本章主要進(jìn)行了差速器的設(shè)計(jì)，首先是結(jié)構(gòu)形式的選擇，差速器分為對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器、強(qiáng)制鎖止式防滑差速器、自鎖式差速器。考慮到成本和使用狀況，選用最簡(jiǎn)單的對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器。差速器結(jié)構(gòu)形式確定后，對(duì)差速器行星齒輪和半軸齒輪進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并進(jìn)行校核。結(jié) 論主減速器是驅(qū)動(dòng)橋的重要組成部分，有著減速、增扭、改變轉(zhuǎn)矩方向的作用。其性能的好壞對(duì)車(chē)輛的性能有著直接的影響。本次設(shè)計(jì)通過(guò)多方查找資料，并在導(dǎo)師的指導(dǎo)下先后完成了以下工作：（1）對(duì)主減速器的各種結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，通過(guò)比較分析，最后根據(jù)實(shí)際情況決定采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的單級(jí)主減速器；（2）通過(guò)查閱資料總結(jié)了各種齒輪類型，從增大離地間隙和經(jīng)濟(jì)性考慮選用雙曲面齒輪；（3）對(duì)主減速器主、從動(dòng)齒輪的支承形式進(jìn)行了設(shè)計(jì)；（4）對(duì)主、從動(dòng)齒輪的強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)齒輪的材料和熱處理方法進(jìn)行了選擇和設(shè)計(jì)；（5）通過(guò)對(duì)各種差速器的優(yōu)缺點(diǎn)的比較最終選擇了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于維護(hù)的對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器并對(duì)其原理進(jìn)行了詳細(xì)的分析；（6）對(duì)差速器齒輪的幾何形狀進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)其具體參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算，經(jīng)過(guò)校核其強(qiáng)度合格；（7）用CAD繪制裝配圖、零件圖。并在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行了多次修改；（8）整理設(shè)計(jì)草稿，完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。本文介紹了主減速器的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，另外還對(duì)差速器和半軸進(jìn)行了設(shè)計(jì)和計(jì)算，用CAD軟件繪制了裝配圖和重要零件圖。通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)以前所學(xué)的專業(yè)知識(shí)有了更深一步的理解，提高了我的作圖和進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的能力。這對(duì)我今后的工作將有極大的幫助。參考文獻(xiàn)[1] 梁博. 減速器設(shè)計(jì)的傳動(dòng)比分配問(wèn)題 科技信息[J].2008,03．[2] 曾韜．螺旋錐齒輪設(shè)計(jì)與加工[M]．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1989．[3] [J].科技信息 2007,09．[4] 劉惟信．圓錐齒輪與雙曲面齒輪傳動(dòng)[M]．北京：人民交通出版社，1980[5] 劉惟信．汽車(chē)車(chē)橋設(shè)計(jì)[M]．北京：人民交通出版社，2003．[6] 成大先．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002．[7] [J].軸承 2007,11.[8] 劉品，李哲．機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)基礎(chǔ)[M]．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2004．[9] [J].現(xiàn)代零部件 2004,09．[10] 吳訓(xùn)成，毛世民．點(diǎn)接觸齒面嚙合分析的基本公式及其應(yīng)用研究[J]．機(jī)械設(shè)計(jì)，2000，17(2)．[11] [J]. 2006,12．[12] 濮良貴，紀(jì)名剛．機(jī)械設(shè)計(jì)[M]．北京：高等教育出版社，1996．[13] H. A. Rothbart. Cans. John Wiley and Sons,2004.[14] F. Y. Chen. Mechanism and Design of Cam Mechanisms,2006[15] [J].科技資訊 2007,14．[16] 陳家瑞．汽車(chē)構(gòu)造[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005．[17] 胡麗華，朗全．汽車(chē)齒輪與花鍵測(cè)繪[M]. 北京：人民交通出版社，1987．[18] [J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備 2006,05．[19] 汽車(chē)專業(yè)相關(guān)網(wǎng)站．致 謝在本文完成之際，首先向我最尊敬的導(dǎo)師楊淑華老師致以最誠(chéng)摯的敬意和最衷心的感謝。幾個(gè)月以來(lái)，他不遺余力地對(duì)我的設(shè)計(jì)進(jìn)行了指導(dǎo)。在我畢業(yè)設(shè)計(jì)這段時(shí)間，無(wú)論是在學(xué)習(xí)還是在生活上，恩師都給予了我無(wú)微不至的關(guān)懷。楊老師平易近人，學(xué)識(shí)淵博，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，處理問(wèn)題認(rèn)真求實(shí)的作風(fēng)一直影響著我，他必是我一生的楷模，對(duì)我的幫助和教導(dǎo)我將謹(jǐn)記一生！再過(guò)一個(gè)月我們就要離開(kāi)這個(gè)學(xué)習(xí)、生活了四年的校園了，同時(shí)自已也將告別學(xué)生時(shí)代。畢業(yè)設(shè)計(jì)可以說(shuō)是我最后一次向老師們學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)了，也正是因?yàn)槔蠋煹慕虒?dǎo)，設(shè)計(jì)才得以完成。畢業(yè)設(shè)計(jì)雖已完成了，但由于知識(shí)水平的局限，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)缺乏，設(shè)計(jì)還存在許多不足，有很多地方需要改進(jìn)。對(duì)于這些不足，我會(huì)在今后的工作、生活中努力去改正，并利用自已所學(xué)到的知識(shí)，為社會(huì)作更多的貢獻(xiàn)，成為一個(gè)對(duì)社會(huì)有用的人。此外還要感謝那些給予過(guò)我關(guān)心、幫助的老師和同學(xué)，正是有了大家的關(guān)懷、鼓力和我自己的努力，此設(shè)計(jì)才得以順利完成。最后預(yù)祝中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院發(fā)展越來(lái)越好，前程似錦！值得下