【正文】 圖 全浮式半軸支承示意圖 （ 2） 半軸的設(shè)計(jì) ① 桿部直徑的選擇 設(shè)計(jì)時(shí)，半浮式半軸桿部直徑的初步選擇可按下式進(jìn)行： 33 3 )~(][ 10 TTd ??? ?取 d=36 （ ） 式中 ： d—— 半軸桿部直徑 mm； T—— 半軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩， mN? ； ][? —— 半軸轉(zhuǎn)矩許用應(yīng)力， MPa。m —— 汽車(chē)加速和減速時(shí)的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)，對(duì)于后驅(qū)動(dòng)橋可取 ； ?—— 輪胎與的地面的附著系數(shù) ； 對(duì)于驅(qū)動(dòng)車(chē)輪來(lái)說(shuō)，當(dāng)按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩及傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比計(jì)算所得的縱向力小于按最大附著力所決定的縱向力時(shí)，則按下式計(jì)算，即 LX2 或 rTTLeR riTX /m a x2 ??? = （ ） 27 式中 ： ? —— 差速器的轉(zhuǎn)矩分配系數(shù) ； maxeT —— 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 700 mN? ； TLi —— 傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比 ； T? —— 汽車(chē)傳動(dòng)效率 ； r —— 輪胎滾動(dòng)半徑 。 全 浮式半軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1） 全 浮式半軸在上述第一種工況下 縱向力應(yīng)按最大附著力計(jì)算，即 ?2 239。 半軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 半軸的主要尺寸是它的直徑，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)首先應(yīng)合理地確定其計(jì)算載荷。在一般非斷開(kāi)式 驅(qū)動(dòng)橋上，驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的 傳動(dòng)裝置就是半軸，這時(shí)半軸將差速器半鈾齒輪 和 輪 轂 連接起來(lái)。 26 第 5 章 半軸設(shè)計(jì) 概述 驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的傳動(dòng)裝置置位于汽車(chē)傳動(dòng)系的末端，其功用是將轉(zhuǎn)矩由差速器半軸齒輪傳給驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。 圖 彎曲計(jì)算用綜合系數(shù) J 以 jeT 計(jì)算得： w? = MPa[ w? ]980 MPa 以 jmT 計(jì)算得： w? =[ w? ] 綜上所述，差速器齒輪強(qiáng)度滿(mǎn)足 要求。44je jmemTTT N m T m m??? ? ? ? ＝ n—— 差速器行星齒輪數(shù)目 4； 2z —— 半軸齒輪齒數(shù) 22； 0K —— 超載系數(shù) ； vK —— 質(zhì)量系數(shù) ； sK —— 尺寸系數(shù) 4 0 .7 4 9 12 5 .4s mK ??； mK —— 載荷分配系數(shù) ； F—— 齒面寬 22mm。 24 圖 汽車(chē)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(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算，而對(duì)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(qū)動(dòng)車(chē)輪有轉(zhuǎn)速差時(shí)行星齒輪和半軸齒輪之間有相對(duì)滾動(dòng)的緣故。1 2 2 1 21 3 . 9 0 8 8 。 s in 3 0 . 1 9 622ddh m m h m m? ? ? ?? ? ? ? ? ? 21 理論弧齒厚 39。0 1 1 1 1 0 2 2 2 22 c o s 7 7 . 7 6 5 。 5 7 . 3 6RR? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 19 外圓直徑 39。 a r c t a n 5 . 8 7 5ohhAA??? ? ? ? 17 面錐角 0 1 1 2 0 2 2 13 2 . 4 4 。1 1 2 21 . 7 8 8 4 . 2 6 3 。 [0 . 4 3 ] 3 . 1 3 5()gh h h m m h mZZ? ? ? ? ? ? ? 14 齒根高 39。 39。 r c t a n1221 11 ?? ???? zzzz ?? 11 節(jié)錐距 A0 =11sin2 ?d =22sin2 ?d = 12 周節(jié) t== 13 齒頂高 39。66 21 21 ???? 10 節(jié)錐角 。 表 汽車(chē)差速器直齒錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算表 序號(hào) 項(xiàng) 目 計(jì) 算 公 式 及 結(jié) 果 1 行星齒輪齒數(shù) 111?z 2 半軸齒輪齒數(shù) 222?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。2 dd ? ， l=64mm。 dl? ， 39。 （ 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(zhǎng)度。66 21 21 ???? （ ） （ 5） 壓力角 ? 目前汽車(chē)差速器齒輪大都選用 39。 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(biāo)準(zhǔn)模數(shù) 6； 式中 ： 210 , zzA 在前面已初步確定。 r c t a n。取 1z =11， 2z =22。半軸齒輪的齒數(shù)采用 14～ 25。 （ 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(shí)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(qiáng)度。 普通圓錐齒輪差速器的工作原理圖，如圖 所示 。 由于差速器殼是裝在主減速器從動(dòng)齒輪上，故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。 對(duì)稱(chēng)式圓錐行星齒輪差速器 設(shè)計(jì)中采用的 普通 對(duì)稱(chēng)式圓錐行星齒輪差速器 （ 如圖 ） 由差速器左 殼為整體式， 圖 中央為 普通 對(duì)稱(chēng)式圓錐行星齒輪差速器 2 個(gè)半軸齒輪， 4 個(gè)行星齒輪，行星齒輪軸，半軸齒輪以及行星齒輪墊片等組成。 差速器的 作用 差速器作用：分配兩輸出軸轉(zhuǎn)矩，保證兩輸出軸有可能以不同角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。 選擇了機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。放油孔應(yīng)設(shè)在橋殼最低處，但也應(yīng)考慮到汽車(chē)在通過(guò)障礙時(shí)放油塞不易被撞掉。 為了防止因溫度升高而使主減速器殼和橋殼內(nèi)部壓力增高所引起的漏油，應(yīng)在主減速器殼上或橋殼上裝置通氣塞，后者應(yīng)避開(kāi)油濺所及之處。這樣不但可使軸承得到良好的潤(rùn)滑、散熱和清洗，而且可以保護(hù)前端的油封不被損壞。 主減速器的潤(rùn)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(rùn)滑，其中尤其應(yīng)注意主減速器主動(dòng)錐齒輪的前軸承的潤(rùn)滑，因?yàn)槠錆?rùn)滑不能靠潤(rùn)滑油的飛濺來(lái)實(shí)現(xiàn)。39。39。239。d —— 第二級(jí)減速主動(dòng)齒輪的節(jié)圓直徑； md2 —— 從動(dòng)齒輪齒面寬中點(diǎn)的分度圓直徑。,39。([1 kPPckRRcdAAdgR mD ?????? =（ N） （ ） 式中 ： P —— 齒面寬中點(diǎn)處的圓周力； A—— 從動(dòng)齒輪的軸向力； 19 R—— 從動(dòng)齒輪的徑向力； 39。)39。([1 fPPefRdAAdgR mC ?????? =（ N） （ ） 222 ]39。Re)39。 ② 雙 級(jí)減速器的從動(dòng)齒輪的軸承徑向載荷 軸承 C、 D 的徑向載荷分別為 222 ]39。 ① 懸臂式 支承主動(dòng)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 ???=10957（ N） （ ） 212 )()(1 mB dAcRcPaR ???=（ N） （ ） （ a） （ b） 圖 主減速器軸承的布置尺 寸 其尺寸為： 懸臂式 支撐的主動(dòng)齒輪 a=， b=51， c=。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。 對(duì)于 螺旋錐齒輪 222 s in ?Fdd m ?? =（ mm） （ ） 2121 ZZdd mm ? =（ mm） （ ） 式中 ： mm dd 21 , —— 主、從動(dòng)齒輪齒面寬中點(diǎn)的分度圓直徑； F—— 從動(dòng)齒輪齒面寬 2? —— 從動(dòng)齒輪的節(jié)錐角 ? ； 計(jì)算得 ： P = 螺旋錐齒輪 的軸向力與徑向力 主動(dòng)齒輪的螺旋方向?yàn)樽螅恍D(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針： )c oss ins in( t a nc os 111 ????? ???? PA =21729（ N） （ ） )s ins inc os( t a nc os 111 ????? ???? PR =（ N） （ ） 從動(dòng)齒輪的螺旋方向?yàn)橛遥? )c oss ins in( t a nc os 222 ????? ???? PA=（ N） （ ） )s ins inc os( t a nc os 222 ????? ???? PR=（ N） （ ） 式中 ： ? —— 齒廓表面的法向壓力角 ? ； 21,?? —— 主、從動(dòng)齒輪的節(jié)錐角 ? ， ? 。實(shí)踐表明，軸承的主要損壞形式是疲勞損傷，所以應(yīng) 按輸入的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩進(jìn)行計(jì)算。主動(dòng)齒輪的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 dT1 ； md —— 該齒輪齒面寬中點(diǎn)的分度圓直徑。影響軸承壽命的主要外因是它的工作載荷及工作條件，因此在驗(yàn)算軸承壽命之前，應(yīng)先求出作用在齒輪上的軸向力、徑向力、圓周力，然后再求出軸承反力，以確定軸承載荷。滲硫后摩擦系數(shù)可顯著降低，故即使?jié)櫥瑮l件較差，也會(huì)防止齒輪咬死、膠合和擦傷等現(xiàn)象產(chǎn)生。對(duì)于滑動(dòng)速度高的齒輪，為了提高其耐磨性進(jìn)行滲硫處理。這種表面鍍層不應(yīng)用于補(bǔ)償零件的公差尺寸，也不能代替潤(rùn)滑。 對(duì)于滲碳深度有如下的規(guī)定：當(dāng)端面模數(shù) m≤ 5 時(shí)，為 ～ 。常用的鋼號(hào) C rM nM oC rM nT i 22,20 ， M nV BCrNiM o 20,20 ，及 TiBMn220 ，在本設(shè)計(jì)中采用了CrMnTi20 。例如 :為了節(jié)約鎳、鉻等我國(guó)發(fā)展了以錳、釩、硼、鈦、鉬、硅為主的合金結(jié)構(gòu)鋼系統(tǒng)。其損壞形式主要有齒根彎曲折斷、齒面疲勞點(diǎn)蝕 （ 剝落 ） 、磨損和擦傷等。 jm? = jm][? =1750MPa je? = je][? =2800MPa，故符合要求、校核合理。 汽車(chē)主減速器齒輪的損壞形式主要時(shí)疲勞損壞，而疲勞壽命主要與日常行駛轉(zhuǎn)矩即平均計(jì)算轉(zhuǎn)矩 jmT 有關(guān)， jmje TT或 只能用來(lái)檢驗(yàn)最大應(yīng)力，不能作為疲勞壽命的計(jì)算依據(jù)。1w? 39。 圖 彎曲計(jì)算用綜合系數(shù) J jeT 作用下 ： 從動(dòng)齒輪上的應(yīng)力 2w? =700MPa； jmT 作用下： 從動(dòng)齒輪上的應(yīng)力 39。 ② 輪齒的彎曲強(qiáng)度計(jì)算 。 螺旋錐齒輪 的強(qiáng)度計(jì)算 ： （ 1） 主減速器 螺旋錐齒輪 的強(qiáng)度計(jì)算 ① 單位齒長(zhǎng)上的圓周力 FPp? （ ） 式中 ： p —— 單位齒長(zhǎng)上的圓周力， N/mm。 主減速器 螺旋錐齒輪 的強(qiáng)度計(jì)算 在完成主減速器齒輪的幾何計(jì)算之后，應(yīng)對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，以保證其有足夠的強(qiáng)度和壽命以及安全可靠性地工作。 2f? =176。 2a? =176。 2f? =176。 2? =176。 9 節(jié)圓直徑 d =m z ?1d130 ㎜ 2d =250 ㎜ 10 節(jié)錐角 ?1?arctan21zz 2? =90176。 表 主減速器 錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算用表 序號(hào) 項(xiàng) 目 計(jì) 算 公 式 計(jì) 算 結(jié) 果 1 主動(dòng)齒輪齒數(shù) 1z 13 2 從動(dòng)齒輪齒數(shù) 2z 25 3 模數(shù) m 10 ㎜ 4 齒面寬 b 2b =40 ㎜ 5 工作齒高 mHhg 1? ?gh 17 ㎜ 6 全齒高 mHh 2? h = ㎜ 7 法向壓力角 ? ? =176。當(dāng)大齒輪直徑大于刀盤(pán)半徑時(shí)采用這種方法是最好的。 主減速器 螺旋錐齒輪 的幾何尺寸計(jì)算與強(qiáng)度計(jì)算 主減速器 螺旋錐齒輪 的幾何尺寸計(jì)算 主減速器圓弧齒 螺旋錐齒輪 的幾何尺寸計(jì)算 雙重收縮齒的優(yōu)點(diǎn)在于能提高小齒輪粗切工序。 在一般機(jī) 12 械制造用的標(biāo)準(zhǔn)制中