汽车差速器的设计

率和减速比（例如轮边减速器等）,?m=0.9，im=3。

代入式（2-2）（2-3），有：

Tce?373?7.64?1.93?0.9?3429N?m

1Tcs???rr60769?1.1?0.85?0.4064G2m2??8552.3N?m

im?m3?0.9计算转矩Tc的值取Tce和Tcs的较小值，所以Tc?3429N·m。 根据式（2-1）可得到：

RB?2.533429?37.7mm

取整为RB=38mm。

RB确定后，即可根据以下公式预选节锥距：

A0??0.98~0.99?RB （2-4）

在此取

A0?0.98RB?37mm

（3）行星齿轮与半轴齿轮齿数的选择

为了获得较大的模数从而使齿轮有较高的强度，应使行星齿轮的齿数尽量少，但一般不少于10。半轴齿轮的齿数采用14～25，大多数汽车的半轴齿轮与行星齿轮的齿数比z2z1在1.5～2.0的范围内[14]。在此选取行星齿轮齿数z1=12，半轴齿轮齿数

z2=20。

差速器的各个行星齿轮与两个半轴齿轮是同时啮合的，因此，在确定这两种齿轮齿数时，应考虑它们之间的装配关系，在任何圆锥行星齿轮式差速器中，左右两个半轴齿轮的齿数z2L，z2R之和必须能被行星齿轮的数目所整除，以便行星齿轮能均匀地分布于半轴齿轮的轴线周围，否则，差速器将无法安装，即应满足的条件公式为：

z2L?z2R?I （2-5） n式中：左右半轴齿轮的齿数，对于对称式圆锥齿轮差速器来说，z2L=z2R；

n——行星齿轮数目；

9

I——任意整数。

所以，z1=12，z2=20满足以上要求。

（4）差速器圆锥齿轮模数及半轴齿轮节圆直径的初步确定

首先初步求出行星齿轮与半轴齿轮的节锥角?1，?2

?1?arctanz112?arctan?30.96? z220?2?90???1?59.04?

再按下式初步求出圆锥齿轮的大端端面模数m

m?2A02A2?37sin?1?0sin?2?sin59.04??3.17 z1z220根据标准值取为3mm。 于是可得到齿轮的节圆直径

d1?mz1?3?12?36mm d2?mz2?3?20?60mm

（5）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。最小齿数可减少到10，并且在小齿轮（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，所以可以用较大的模数以提高齿轮的强度。在此选22.5°的压力角[15]。

（6）行星齿轮安装孔的直径?及其深度L

行星齿轮安装孔的直径?与行星齿轮轴的名义尺寸相同，而行星齿轮的安装孔的深度L就是行星齿轮在其安装轴上的支撑长度，通常都是根据以下公式进行计算：

L?1.1? （2-6）

T0?103 （2-7） L??1.1????c??nl2 10

T0?103?? （2-8）

1.1??c?nl式中：T0——差速器传递的转矩，N·m；根据CA1092型汽车查得T0?2101m； .54 N·

n——行星齿轮数；

??l——行星齿轮支承面中点到锥顶的距离，mm。l?0.5d2，d2是半轴齿轮齿

?面宽中点处的直径，d2?0.8d2；

??c?——支承面的许用挤压应力，在此取为69MPa。

根据上式可得l?24mm

2101.54?103???17mm

1.1?69?4?24L?1.1?17?19mm

所以，行星齿轮安装孔的直径?为17 mm，深度L为19 mm。

2.3 差速器齿轮的几何尺寸计算

2.3.1 差速器直齿锥齿轮的几何参数

表2-1 差速器齿轮参数表

序号 1

项目 行星齿轮齿数

计算公式

计算结果

z1?10 应尽量取最小值 z2?14~25 且满足

z1?12

2 半轴齿轮齿数

z2?20

z2z1=1.5～2.0

3 4 5

模数 齿面宽 齿工作高

m

F?(0.25~0.30)A0 F?10m

m?3 mm F?10.2 mm

hg?1.6m

h?1.788m?0.051

hg?4.8 mm

h?5.415 mm

6

7 8

齿全高

压力角 轴交角

?

??90?

??22.5?

??90?

11

9 节圆直径

d1?mz1；d2?mz2 d1?36 mm；d2?60 mm

10 节锥角

?1=arc tan

z1；?2?90???1 z2?1?30.96?；?2?59.04?

A0?37 mm

t?9.42 mm

11 12

节锥距 周节

A0?d1d2 ?2sin?12sin?2t?3.1416m

ha1?hg?ha2????0.370????0.43?m 2??z2?????z????1????ha1?3.11 mm ha2?1.69 mm

13 齿顶高

ha2hf1?1.788m?ha114

齿根高

hf1?2.254 mm hf2?3.674 mm

c?0.615 mm

hf2?1.788m?ha2

15

径向间隙

c?h?hg?0.188m?0.051

?1?arctan16

齿根角

hf1A0hf2A0

?1?43.79?；?2?46.17?

?2?arctan17 18

面锥角 根锥角

?01??1??2；?02??2??1 ?R1??1??1；?R2??2??2

d01?d1?2ha1cos?1?01?37.13?；?02?62.83? ?R1?27.17?；?R2?56.66?

d01?41.33 mm d02?61.74 mm

19 外圆直径

d02?d2?2ha2cos?2

节锥顶点至齿轮

20

外缘距离

?01?d2?ha1sin?12d1?ha2sin?2 2?01?28.4 mm

?02??02?16.55 mm

12