【正文】 與半軸齒輪1和2的嚙合點。行星齒輪的中心點為C，A、B、C三點到差速器旋轉(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，顯然，處在同一半徑上的A、B、C三點的圓周速度都相等（），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（），嚙合點A的圓周速度為=+，嚙合點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稱式圓錐齒輪差速器的運動特征方程式，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)速無關(guān)。因此在汽車轉(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)動車輪以不同轉(zhuǎn)速在地面上滾動而無滑動。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，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（例如中央制動器制動傳動軸時），若一側(cè)半軸齒輪受其它外來力矩而轉(zhuǎn)動，則另一側(cè)半軸齒輪即以相同的轉(zhuǎn)速反向轉(zhuǎn)動。普通的對稱式圓錐齒輪差速器由差速器左右殼，兩個半軸齒輪，四個行星齒輪，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)簡單、工作平穩(wěn)、制造方便、用于公路汽車上也很可靠等優(yōu)點，故廣泛用于各類車輛上。 普通的對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。（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。 球面半徑可按如下的經(jīng)驗公式確定： mm () 式中：——行星齒輪球面半徑系數(shù)，～，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，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z1/～。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)，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： （）式中：，——左右半軸齒輪的齒數(shù)，對于對稱式圓錐齒輪差速器來說，= ——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。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度，通常?。? （） ——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至錐頂?shù)木嚯x，mm， ，為半軸齒輪齒面寬中點處的直徑，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。序號項目計算公式計算結(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。輪齒彎曲強度為 = MPa () 式中：——差速器一個行星齒輪傳給一個半軸齒輪的轉(zhuǎn)矩,在此為1006 Nm； ——差速器的行星齒輪數(shù)； ——半軸齒輪齒數(shù)； 、——見式（）下的說明； ——計算汽車差速器齒輪彎曲應(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度要求[15]。 彎曲計算用綜合系數(shù)本章主要進行了差速器的設(shè)計，首先是結(jié)構(gòu)形式的選擇，差速器分為對稱式圓錐行星齒輪差速器、強制鎖止式防滑差速器、自鎖式差速器?？紤]到成本和使用狀況，選用最簡單的對稱式圓錐行星齒輪差速器。差速器結(jié)構(gòu)形式確定后，對差速器行星齒輪和半軸齒輪進行設(shè)計計算，并進行校核。結(jié) 論主減速器是驅(qū)動橋的重要組成部分，有著減速、增扭、改變轉(zhuǎn)矩方向的作用。其性能的好壞對車輛的性能有著直接的影響。本次設(shè)計通過多方查找資料，并在導(dǎo)師的指導(dǎo)下先后完成了以下工作：（1）對主減速器的各種結(jié)構(gòu)形式進行了詳細的闡述，通過比較分析，最后根據(jù)實際情況決定采用結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的單級主減速器；（2）通過查閱資料總結(jié)了各種齒輪類型，從增大離地間隙和經(jīng)濟性考慮選用雙曲面齒輪；（3）對主減速器主、從動齒輪的支承形式進行了設(shè)計；（4）對主、從動齒輪的強度進行計算，并對齒輪的材料和熱處理方法進行了選擇和設(shè)計；（5）通過對各種差速器的優(yōu)缺點的比較最終選擇了結(jié)構(gòu)簡單、便于維護的對稱式圓錐行星齒輪差速器并對其原理進行了詳細的分析；（6）對差速器齒輪的幾何形狀進行了設(shè)計，對其具體參數(shù)進行了計算，經(jīng)過校核其強度合格；（7）用CAD繪制裝配圖、零件圖。并在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行了多次修改；（8）整理設(shè)計草稿，完成設(shè)計說明書。本文介紹了主減速器的整個設(shè)計過程，另外還對差速器和半軸進行了設(shè)計和計算，用CAD軟件繪制了裝配圖和重要零件圖。通過此次畢業(yè)設(shè)計，對以前所學(xué)的專業(yè)知識有了更深一步的理解，提高了我的作圖和進行機械設(shè)計的能力。這對我今后的工作將有極大的幫助。參考文獻[1] 梁博. 減速器設(shè)計的傳動比分配問題 科技信息[J].2008,03．[2] 曾韜．螺旋錐齒輪設(shè)計與加工[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[M]．北京：人民交通出版社，1980[5] 劉惟信．汽車車橋設(shè)計[M]．北京：人民交通出版社，2003．[6] 成大先．機械設(shè)計手冊[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002．[7] [J].軸承 2007,11.[8] 劉品，李哲．機械精度設(shè)計與檢測基礎(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．點接觸齒面嚙合分析的基本公式及其應(yīng)用研究[J]．機械設(shè)計，2000，17(2)．[11] [J]. 2006,12．[12] 濮良貴，紀名剛．機械設(shè)計[M]．北京：高等教育出版社，1996．[13] H. 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