汽车差速器的设计与分析本科毕业论文

TGs?上式中：TGs是计算转矩，

G2?m2??rr （3-3）

im?mG2是满载状态下一个驱动桥上的静负荷，对于4?2式货车，为了保证在泥

泞路面上的通行能力，提高地面驱动力，常将满载时前轴负荷控制在总轴荷的26%～27%，故G2?92900?73??67817N

m2是汽车在发出最大加速度时的后桥负荷转移系数，一般乘用车为1.2～

1.4，货车为1.1～1.2,此处m2取1.1。

?是轮胎与地面间的附着系数，对一般轮胎的公路用车，可取??0.85，rr是轮胎的滚动半径，东风EQ1090E型载货汽车采用普通斜交帘线的标准轮辋轮胎，查表得rr?0.398m。

im是主减速器从动锥齿轮到车轮间的传动比，im?3.125。

?m是主减速器从动齿轮到车轮间的传动效率，当无轮边减速器时，?m?1， 代入式 （3-3） 中，得TGs?

67817?1.1?0.85?0.398?8075.8N?m

3.125?1TGs?TGe，Td?min(TGs,TGe)?TGe?7018.6N?m

Rb?2.7?37018.6?51.7mm

将以上数据代入式（3-1）中，得：

将Rb圆整为54mm,锥齿轮的节锥距A0一般稍小于Rb，即

A0??0.98?0.99?Rb??52.92?53.46?mm

所以预选其节锥距A0?53mm

3.行星齿轮与半轴齿轮的设计和选择 （1）行星齿轮和半轴齿轮齿数的确定

为了使齿轮有较高的强度，希望取较大的模数，因此行星齿轮的齿数Z1应该尽可能少，但一般不少于10，半轴齿轮的齿数Z2一般采用14～25之间。汽车

半轴齿轮与行星齿轮的齿数之比大多在1.5～2的范围内。

为了使四个行星齿轮能同时与两个半轴齿轮啮合，两个半轴齿轮的齿数和必须能被行星齿轮数整除，否则差速器齿轮不能装配。

综上所述，即Z2/Z1?1.5?2, （3-4）

（3-5）

上式中：

Z1是差速器行星齿轮的齿数， Z2是差速器半轴齿轮的齿数，

Z2L?Z2R?I nZ2L和Z2R分别是差速器左、右半轴齿轮的齿数，对于对称式锥齿轮差速器

来说，Z2L?Z2R，

n是行星齿轮的数目，n?4, I是任意整数

根据上述可在此取Z1?10,Z2?18满足以上要求。

（2）差速器圆锥齿轮模数及半轴齿轮节圆直径的初步确定 <1>初步确定行星齿轮节锥角?1和半轴齿轮节锥角?2

?Z??10? ?1?arctan?1??arctan???29? （3-6）

?18??Z2??2?arctan??Z2??18??arctan????61? Z?10??1?<2>确定圆锥齿轮大端端面模数m

m??2A0/Z1?sin?1??2A0/Z2?sin?2?5.14mm （3-7） 大端端面模数m按圆锥齿轮的标准模数系列选取，查表得m?5.5mm <3>确定半轴齿轮的节圆直径

d1?mZ1?5.5?10?55mm （3-8）

d2?mZ2?5.5?18?99mm

4.压力角?

目前，汽车差速器的齿轮大都采用22.5?的压力角，齿高系数为0.8。行星齿轮的最小齿数可减少到10，并且在行星齿轮齿顶不变尖的条件下，还可以由切向修正加大半轴齿轮的齿厚，从而使行星齿轮与半轴齿轮趋于等强度。由于这种齿形的最小齿数比压力角为20?的少，在此选22.5?的压力角。

5.行星齿轮安装孔的孔径d和孔长度L的确定

行星齿轮安装孔的孔径d与行星齿轮轴的名义尺寸相同，而行星齿轮安装孔的长度L就是行星齿轮在其轴上的支承长度，通常取：

L?1.1d （3-9）

行星齿轮安装孔的孔径d和孔长度L的选择要保证挤压强度要求：

Td?103

rd?n?L???c??c?Td?103???c?

rd?n?L?d（3-10）

即d?Td?103由上面各式可得：d? （3-11）

1.1rd?n???c?上式中：Td是差速器的计算转矩，Td?7018.6N?m

rd是行星齿轮轴孔中心到节锥顶点的距离，约为半轴齿轮齿面宽中点处平

均直径的一半，即rd?0.5d2?，而d2??0.8d2，d2?为半轴齿轮齿面宽中点处的直径，即d2??0.8?99?79.2mm，rd?0.5?79.2?39.6mm

n是行星齿轮数目，n?4

??c?是许用挤压应力，??c??98N/mm2

L是行星齿轮安装孔的长度，

d是行星齿轮安装孔的孔径

将上述各计算结果代入式（3-11）中，可得：

7018.6?103 d??20.27mm

1.1?39.6?4?98

则d取22mm,L?24mm 3.1.2差速器齿轮的几何计算图表

表3.1 差速器几何计算图表

序号 1 名称 行星齿轮齿数 符号 计算公式 计算结果 Z1 Z1?10, 应尽量取最小值 Z1?10 2 半轴齿轮齿数 Z2 Z2?14?25,且需满足式（3-4）（3-5） Z2?18 m?5.5mm b?15mm 3 4 模数 齿面宽 m b hg h ? b??0.25?0.30?A0;b?10m 5 6 7 8 9 工作齿高 全齿高 压力角 轴交角 节圆直径 hg?1.6m h?1.788m?0.051 hg?8.8mm h?9.885mm ??22.5? ??90? ??90? d d1?mZ1;d2?mZ2 d1?55mm;d2?99mm 10 节锥角 ? ?1?arctanZ1;Z2 ?1?29?; ?2?61?A0?53mm t?17.28 ha1?5.81mm;ha2?2.99mm ?2?90???111 节锥距 A0 A0?d1d2 ?2sin?12sin?212 13 周节 齿顶高 t ha t?3.1416m ha1?hg?ha2;????0.37? ?ha2??0.43?m2??Z2????????Z1???14 齿根高 hf hf1?1.788m?ha1;hf2?1.788m?ha2hf1?4.024mm; hf2?6.844mm