錐齒輪行星齒輪雙級主減速器設(shè)計

中型載重汽車（解放ca1091）主減速器設(shè)計摘要驅(qū)動橋作為汽車四大總成之一，它的性能的好壞直接影響整車性能，而對于載重汽車顯得尤為重要。當采用大功率發(fā)動機輸出大的轉(zhuǎn)矩以滿足目前載重汽車的快速、重載的高效率、高效益的需要時，必須要搭配一個高效、可靠的驅(qū)動橋。所以采用傳動效率高的單級減速驅(qū)動橋已成為未來重載汽車的發(fā)展方向。本文參照傳統(tǒng)驅(qū)動橋的設(shè)計方法進行了載重汽車驅(qū)動橋的設(shè)計。本文首先確定主要部件的結(jié)構(gòu)型式和主要設(shè)計參數(shù)；然后參考類似驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)，確定出總體設(shè)計方案；最后對主，從動錐齒輪，差速器圓錐行星齒輪，半軸齒輪，全浮式半軸和整體式橋殼的強度進行校核以及對支承軸承進行了壽命校核。本文不是采用傳統(tǒng)的雙曲面錐齒輪作為載重汽車的主減速器而是采用弧齒錐齒輪，希望這能作為一個課題繼續(xù)研究下去。關(guān)鍵字：中型汽車驅(qū)動橋雙級行星齒輪減速橋弧齒錐齒輪目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"摘要 I\o"CurrentDocument"前言 3一驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)方案分析 4\o"CurrentDocument"二主減速器設(shè)計 7\o"CurrentDocument"1主減速器的結(jié)構(gòu)形式 7\o"CurrentDocument"2主減速器的齒輪類型 7\o"CurrentDocument"3主減速器的減速形式 8\o"CurrentDocument"4主減速器主，從動錐齒輪的支承形式 8\o"CurrentDocument"5主減速器基本參數(shù)選擇與計算載荷的確定 8\o"CurrentDocument"＜一＞主減速器齒輪計算載荷的確定： 9＜二＞錐齒輪主要參數(shù)的確定 10＜三＞主減速器錐齒輪強度的計算 131、單位吃長圓周力 13\o"CurrentDocument"2輪齒彎曲強度 14\o"CurrentDocument"3、輪齒接觸強度 15\o"CurrentDocument"四、二級行星齒輪的計算 16\o"CurrentDocument"1、 選取行星輪傳動類型 16\o"CurrentDocument"2、 配齒計算根據(jù)傳動比 16\o"CurrentDocument"3、 初步計算齒輪的主要參數(shù) 164嚙合參數(shù)計算 175、幾何尺寸計算 17\o"CurrentDocument"6、 裝配條件的驗算 18\o"CurrentDocument"7、 傳動效率 18\o"CurrentDocument"8、 齒輪強度驗算 18、a的切向力 19有關(guān)系數(shù)KA=1 19\o"CurrentDocument"、計算齒根應(yīng)力 20\o"CurrentDocument"、計算許用應(yīng)力 20\o"CurrentDocument"五、 差速器齒輪的基本參數(shù)的選擇 21\o"CurrentDocument".行星齒輪數(shù)目的選擇 21\o"CurrentDocument".行星齒輪球面半徑的確定 21\o"CurrentDocument".行星齒輪與半軸齒輪的選擇 22\o"CurrentDocument".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 23\o"CurrentDocument".壓力角a 23\o"CurrentDocument".行星齒輪安裝孔的直徑及其深度L 23差速器齒輪的幾何計算 24差速器齒輪的強度計算 26\o"CurrentDocument"六、 主減速器錐齒輪軸承的載荷計算 28\o"CurrentDocument"、齒寬中點處的圓周力 28\o"CurrentDocument"、錐齒輪的軸向力和徑向力 28\o"CurrentDocument"錐齒輪軸承的載荷 29\o"CurrentDocument"七、 參考文獻 30前言汽車驅(qū)動橋位于傳動系的末端。其基本功用首先是增扭，降速，改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向，即增大由傳動軸或直接從變速器傳來的轉(zhuǎn)矩，并將轉(zhuǎn)矩合理的分配給左右驅(qū)動車輪；其次，驅(qū)動橋還要承受作用于路面或車身之間的垂直力，縱向力和橫向力，以及制動力矩和反作用力矩等。驅(qū)動橋一般由主減速器，差速器，車輪傳動裝置和橋殼組成。對于重型載貨汽車來說，要傳遞的轉(zhuǎn)矩較乘用車和客車，以及輕型商用車都要大得多，以便能夠以較低的成本運輸較多的貨物，所以選擇功率較大的發(fā)動機，這就對傳動系統(tǒng)有較高的要求，而驅(qū)動橋在傳動系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。隨著目前國際上石油價格的上漲，汽車的經(jīng)濟性日益成為人們關(guān)心的話題，這不僅僅只對乘用車，對于載貨汽車，提高其燃油經(jīng)濟性也是各商用車生產(chǎn)商來提高其產(chǎn)品市場競爭力的一個法寶，因為重型載貨汽車所采用的發(fā)動機都是大功率，大轉(zhuǎn)矩的，裝載質(zhì)量在十噸以上的載貨汽車的發(fā)動機，最大功率在140KW以上，最大轉(zhuǎn)矩也在700N-m以上，百公里油耗是一般都在34升左右。為了降低油耗，不僅要在發(fā)動機的環(huán)節(jié)上節(jié)油，而且也需要從傳動系中減少能量的損失。這就必須在發(fā)動機的動力輸出之后，在從發(fā)動機一傳動軸一驅(qū)動橋這一動力輸送環(huán)節(jié)中尋找減少能量在傳遞的過程中的損失。在這一環(huán)節(jié)中，發(fā)動機是動力的輸出者，也是整個機器的心臟，而驅(qū)動橋則是將動力轉(zhuǎn)化為能量的最終執(zhí)行者。因此，在發(fā)動機相同的情況下，采用性能優(yōu)良且與發(fā)動機匹配性比較高的驅(qū)動橋便成了有效節(jié)油的措施之一。所以設(shè)計新型的驅(qū)動橋成為新的課題。目前國內(nèi)重型車橋生產(chǎn)企業(yè)也主要集中在中信車橋廠、東風襄樊車橋公司、濟南橋箱廠、漢德車橋公司、重慶紅巖橋廠和安凱車橋廠幾家企業(yè)。這些企業(yè)幾乎占到國內(nèi)重卡車橋90%以上的市場。設(shè)計驅(qū)動橋時應(yīng)當滿足如下基本要求：選擇適當?shù)闹鳒p速比，以保證汽車在給定的條件下具有最佳的動力性和燃油經(jīng)濟性。外廓尺寸小，保證汽車具有足夠的離地間隙，以滿足通過性的要求。齒輪及其他傳動件工作平穩(wěn)，噪聲小。在各種載荷和轉(zhuǎn)速工況下有較高的傳動效率。具有足夠的強度和剛度，以承受和傳遞作用于路面和車架或車身間的各種力和力矩；在此條件下，盡可能降低質(zhì)量，尤其是簧下質(zhì)量，減少不平路面的沖擊載荷，提高汽車的平順性。與懸架導向機構(gòu)運動協(xié)調(diào)。結(jié)構(gòu)簡單，加工工藝性好，制造容易，維修，調(diào)整方便。在一驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)方案分析由于要求設(shè)計的是10噸級的后驅(qū)動橋，要設(shè)計這樣一個級別的驅(qū)動橋，一般選用非斷開式結(jié)構(gòu)以與非獨立懸架相適應(yīng)，該種形式的驅(qū)動橋的橋殼是一根支撐在左右驅(qū)動車輪的剛性空心梁，一般是鑄造或鋼板沖壓而成，主減速器，差速器和半軸等所有傳動件都裝在其中，此時驅(qū)動橋，驅(qū)動車輪都屬于簧下質(zhì)量。驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)形式有多種，基本形式有三種如下：1） 中央單級減速驅(qū)動橋。此是驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)中最為簡單的一種，是驅(qū)動橋的基本形式，在載重汽車中占主導地位。一般在主傳動比小于6的情況下，應(yīng)盡量采用中央單級減速驅(qū)動橋。目前的中央單級減速器趨于采用雙曲線螺旋傘齒輪，主動小齒輪采用騎馬式支承，有差速鎖裝置供選用。2） 中央雙級驅(qū)動橋。在國內(nèi)目前的市場上，中央雙級驅(qū)動橋主要有2種類型：一類如伊頓系列產(chǎn)品，事先就在單級減速器中預留好空間，當要求增大牽引力與速比時，可裝入圓柱行星齒輪減速機構(gòu)，將原中央單級改成中央雙級驅(qū)動橋，這種改制“三化”（即系列化，通用化，標準化）程度高，橋殼、主減速器等均可通用，錐齒輪直徑不變；另一類如洛克威爾系列產(chǎn)品，當要增大牽引力與速比時，需要改制第一級傘齒輪后，再裝入第二級圓柱直齒輪或斜齒輪，變成要求的中央雙級驅(qū)動橋，這時橋殼可通用，主減速器不通用，錐齒輪有2個規(guī)格。由于上述中央雙級減速橋均是在中央單級橋的速比超出一定數(shù)值或牽引總質(zhì)量較大時，作為系列產(chǎn)品而派生出來的一種型號，它們很難變型為前驅(qū)動橋，使用受到一定限制；因此，綜合來說，雙級減速橋一般均不作為一種基本型驅(qū)動橋來發(fā)展，而是作為某一特殊考慮而派生出來的驅(qū)動橋存在。3）中央單級、輪邊減速驅(qū)動橋。輪邊減速驅(qū)動橋較為廣泛地用于油田、建筑工地、礦山等非公路車與軍用車上。當前輪邊減速橋可分為2類：一類為圓錐行星齒輪式輪邊減速橋；另一類為圓柱行星齒輪式輪邊減速驅(qū)動橋。圓錐行星齒輪式輪邊減速橋。由圓錐行星齒輪式傳動構(gòu)成的輪邊減速器，輪邊減速比為固定值2,它一般均與中央單級橋組成為一系列。在該系列中，中央單級橋仍具有獨立性，可單獨使用，需要增大橋的輸出轉(zhuǎn)矩，使牽引力增大或速比增大時，可不改變中央主減速器而在兩軸端加上圓錐行星齒輪式減速器即可變成雙級橋。這類橋與中央雙級減速橋的區(qū)別在于：降低半軸傳遞的轉(zhuǎn)矩，把增大的轉(zhuǎn)矩直接增加到兩軸端的輪邊減速器上，其“三化”程度較高。但這類橋因輪邊減速比為固定值2,因此，中央主減速器的尺寸仍較大，一般用于公路、非公路軍用車。圓柱行星齒輪式輪邊減速橋。單排、齒圈固定式圓柱行星齒輪減速橋，一般減速比在3至4.2之間。由于輪邊減速比大，因此，中央主減速器的速比一般均小于3,這樣大錐齒輪就可取較小的直徑，以保證重型汽車對離地問隙的要求。這類橋比單級減速器的質(zhì)量大，價格也要貴些，而且輪毅內(nèi)具有齒輪傳動，長時間在公路上行駛會產(chǎn)生大量的熱量而引起過熱；因此，作為公路車用驅(qū)動橋，它不如中央單級減速橋。綜上所述，由于設(shè)計的驅(qū)動橋的傳動比為6.25，大于6。所以此設(shè)計采用雙級主減速器驅(qū)動橋再配以鑄造整體式橋殼。二主減速器設(shè)計1主減速器的結(jié)構(gòu)形式主減速器的結(jié)構(gòu)形式主要是根據(jù)其齒輪的類型，主動齒輪和從動齒輪的安置方法以及減速形式的不同而異?？紤]到所涉及汽車為中型載重汽車，故選擇整體式車橋。2主減速器的齒輪類型主減速器的齒輪有弧齒錐齒輪，雙曲面齒輪，圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式。在此選用弧齒錐齒輪傳動，其特點是主、從動齒輪的軸線垂直交于一點。由于輪齒端面重疊的影響，至少有兩個以上的輪齒同時嚙合，因此可以承受較大的負荷，加之其輪齒不是在齒的全長上同時嚙合，而是逐漸有齒的一端連續(xù)而平穩(wěn)的地轉(zhuǎn)向另一端，所以工作平穩(wěn)，噪聲和振動小。而弧齒錐齒輪還存在一些缺點，比如對嚙合精度比較敏感，齒輪副的錐頂稍有不吻合就會使工作條件急劇變壞，并加劇齒輪的磨損和使噪聲增大；但是當主傳動比一定時，主動齒輪尺寸相同時，雙曲面齒輪比相應(yīng)的弧齒錐齒輪小，從而可以得到更大的離地間隙，有利于實現(xiàn)汽車的總體布置。另外，弧齒錐齒輪與雙曲面錐齒輪相比，具有較高的傳動效率，可達99%。3主減速器的減速形式由于i=6.25>6,一般采用雙級主減速器，雙級減速驅(qū)動橋產(chǎn)品的優(yōu)勢：雙級主減速器能最大限度的減小離地間隙，是保證汽車通過性。4主減速器主，從動錐齒輪的支承形式作為一個10噸級的驅(qū)動橋，傳動的轉(zhuǎn)矩較大，但采用雙級主減速器，所以主動錐齒輪采用懸臂式支承。5主減速器基本參數(shù)選擇與計算載荷的確定比婦X36.25查《機械設(shè)計》一級《汽車驅(qū)動橋設(shè)計》為了縮短離地間隙，我們選用第一級為錐齒輪，第二級為行星齒輪結(jié)構(gòu)，取i01=4，io2=1.56

錐齒輪計算＜一＞主減速器齒輪計算載荷的確定：1、 按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩和最低檔傳動比確定從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩TcekTkiii門T=―d_emax 1f0—其中kd=1，Temax=373，\=7.7，i01=4，門=0.9，n=1，無分動器，所以無k，無ifTce=373*7.7*2*0.9/1=10340N*m2、 按驅(qū)動輪打滑轉(zhuǎn)矩確定從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩TcsTcs=Gm尊其中G2=68600，部2=1.1?1.2，取1.1，中=0.85,=0.463567im=1.56門=0.99Tcs=68600*1.1*0.85*0.467563/(3.125*0.9)=21178N*m3、按汽車日常行駛平均轉(zhuǎn)矩確定從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩TcfcfGar(cfGar(fR+fH+f)其中Ga=93100,r=0.463567,im=3.125,門=0.99,n=1,查《汽車驅(qū)動橋設(shè)計》，知fR=0.02,fP=0,fH=0.05?0.09取0.08Tcf=931OOxO.463567(0.02+。+0.08)=3074N*m1.56x0.9x1主動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩Tz=2Lin其中Tc=min[Tce,Tcs],i0=6.25門=0.9Tz=1854＜二＞錐齒輪主要參數(shù)的確定1、L=i=4z011取z1=9,z2=36,因為z1和z2不能有公約數(shù)，所以取z2=37i01=36/9=4.11,i02=i0/i01=6.25/4.11=1.522從動錐齒輪大端分度圓直徑D2和端面模數(shù)D2=k3亍d2cKD2=13.0?15.3,取KD2=13Tc=min[Tce,Tcs]=10340N*mD2=284m=D2=284/37=7.67，取ms=8sZ2校核m=K西Km=0.3?0.4Tc=min[Tce,Tcs]=10340N*mms=6.55?8.7396.55<8<8.739所以，模數(shù)校核合格。則D2=Z2*ms=37*8=296mmD1=Z1*ms=9*8=72mm3主從動錐齒輪齒面寬bl和b2B2=0.155D2=0.155*296=46B1=(1+10%)b2=0.155(1+10%)*296=50.54、 中點螺旋角pCa1091為商用載貨汽車，為防止軸向力過大，所以取p=355、 螺旋方向主動齒輪右旋，從動齒輪左旋6、法向壓力角a取a=20.5序號項目計算公式計算結(jié)果1主動齒輪齒數(shù)z192從動齒輪齒數(shù)Z2373端面模數(shù)m8mm4齒面寬bb=50.5m1b=46m5工作齒高h=2h*mg ah=16m6全齒高h-Gha+c*mh=17.6m7法向壓力角aa=22.5°

8軸交角EE=90°9節(jié)圓直徑d—mzd1=72啞d2=296mm續(xù)表序號項目計算公式計算結(jié)果10節(jié)錐角Y]=arctan勺Z2Y2=90°-^1y1=13.7°y2=76.3°11節(jié)錐距A。-2siL1-d2A0=152.3m2siny212齒頂高ha=h*mh=8m13齒根高h=n*+c*\f ahf=9.6m14徑向間隙c=c*mc=1.6m15齒根角Q=arctan&' A。qf=3.6°16面錐角Ya1=y1+Qf2ya2=y2+Z1y=17.3°，a1y=79.9°Ja217根錐角七1二丫1瑚1七2^2~Qf2"0.1。七2=72.7°18齒頂圓直徑da1=d1+2ha1C0S^1da2=d1+2ha2C0Sy2d=87.5ma1da2=299.78m19節(jié)錐頂點止齒輪外緣距離4 d2 1 -Ak1=寸-ha1sinY14 d1 7 ?Ak2=寸-ha2Sin『2Ak1=146.1mmAk2=28.227m20齒側(cè)間隙B=0.305?0.4060.4mm21螺旋角PP=35°＜三＞主減速器錐齒輪強度的計算1、單位吃長圓周力按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩時2kTkii門p= demax__^f—X103nDb

12式中，ig為變速器傳動比，D1為主動錐齒輪中點分度圓直徑(mm)；其他符號同前。則：kd=1,Temax=373門=0.9n=1D1=72b2=46ig=7.7P=2*1*373*7.7*0.9/72/46=1561N/mm按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩計算時，許用的單位齒長圓周力[p]=(1429?1.25*1425)N/mmP=1561＜1.25*1425=1714.8N/mm2輪齒彎曲強度錐齒輪輪齒的齒根彎曲應(yīng)力為2TkkkC= e0smX103wkmbDJCw為錐齒輪輪齒的齒根彎曲應(yīng)力（MPa）；Tc為所計算齒輪的計算轉(zhuǎn)矩（N*m）Tc=min[Tce,Tcs對于主動齒輪，Tc=Tz,k0為過載系數(shù)，一般取1；ks為尺寸系數(shù)，他反應(yīng)了材料性質(zhì)的不均勻性，與齒輪尺寸及熱處理等因素有關(guān)，ms>1.6時，k=（m/25.4）0.25；Km為吃面載荷分配系數(shù)，kv為質(zhì)量系數(shù)，b為所計算齒輪吃面寬，D為所討論齒輪的打斷分度圓直徑，Jw為所計算齒輪的輪齒彎曲應(yīng)力綜合系數(shù)計算主動錐齒輪：式中：Tc=1854，k0=1，ks=0.75Km=1kv=1b1=50.5b2=46D1=72D2=296Jw1=0.26Jw2=0.34（查《車驅(qū)動橋設(shè)計》p178）則c=2*1854*1*0.75*1x103=368Mpaw11*8*50.5*72*0.26C=2*10340*1*0.75*1x103=419Mpa如1*8*46*296*0.34按Tc=min[Tce,Tcs計算的最大彎曲應(yīng)力不超過700Mpa，由此可知，彎曲強度校核合格。3、輪齒接觸強度主齒輪輪齒的吃面接觸強度應(yīng)力為c2Tkkkk T1b=—p=1 max~0~s_m_fX103' JD\kbJ \T1max七為錐齒輪輪齒的吃面接觸應(yīng)力，b為min[b1,b2],Cp為綜合彈性系數(shù)，剛對剛齒輪：cp=232.6，Jj查《車驅(qū)動橋設(shè)計》p186=0.12T1max2872.1，T1=690=1769<2800_232.6‘2*2872*0.75*1*1*1 690=1769<2800b— 1 31 J72 1*46*0.12 32872.1最大接觸應(yīng)力不應(yīng)超過2800Mpa，所以校驗合格。四、二級行星齒輪的計算1、 選取行星輪傳動類型查行《行星輪傳動設(shè)計》，選取取2z-xNGW型2、 配齒計算根據(jù)傳動比查《行星輪傳動設(shè)計》，根據(jù)i02=1.52，選取行星輪個數(shù)〃廣3，太陽輪齒數(shù)z=32行星輪齒數(shù)z=13，齒圈齒數(shù)七=583、 初步計算齒輪的主要參數(shù)齒輪材料和熱處理的選擇：太陽輪a和行星輪c均采用20crMnTi，滲碳淬火，吃面硬度58?62HRC，查《機械設(shè)計》，取bH1_=1400N/mm2和bf■廣850N/mm2，太陽輪a和行星輪c的加工精度為6級；內(nèi)齒輪b采用42CrMo,調(diào)質(zhì)217?259HB，查《機械設(shè)計》，取b‘「=780n/mm2和b.=380N/mm2，內(nèi)齒輪b的加工精度為7級。按彎曲強度的計算公式計算齒輪的模數(shù)為m=K3-、"m3 @Z2b*d1Flim現(xiàn)已知：Km=11.5，T1=。=10430/3=3447n/mm2npK=1.8Ka=1Khp=1.4 Kfp=1+1.5(khp-1)=1+1.5(1.4-1)=1.6Ya1=2.28$刁=0.7 b「峋=850N/mm23447*1*1.8*1.6*2.28—258m11.53 -2.58* 0.7*582*850查機械原理，取m-2.754嚙合參數(shù)計算在兩個齒輪副a-cb-c中，起標準中心距為a-1m(za+zc)-0.5*2.75*45-61.875ac2a-1m(zb-zc)-0.5*2.75*45-61.875bc2由此可見，兩個齒輪副的標準中心距相等，滿足同心條件。5、幾何尺寸計算各分度圓直徑da-m*za-2.75*32-88mmdb-m*zb-2.75*58-159.5mmdc-m*zc-2.75*13-35.75mm各齒頂圓直徑Da1-(za+2ha*)m-(32+2)2.75-93.5mmDb1-(zb-2ha*)m-(58-2)*2.75-154mmDc1-(zc+2ha*)m-(13+2_2.75-41.25mm各齒根圓直徑Daf-da-2hf-81.125Dbf-db+2hf-166.375Dcfdc-2hf-28.875各齒輪齒寬Ba=0.7*88=61.6Bc=ba+5=61.6+5=66.6Bb=b-5=61.6-5=56.66、 裝配條件的驗算3、鄰接條件(za+zc)sin(180/np)>zc+2ha---(32+13)/sin60=51.9>15所以滿足鄰接條件b、安裝條件(za+zb)/3=30(整數(shù)7、 傳動效率查《機械設(shè)計手冊》門=0.9918、 齒輪強度驗算由已知可知，若齒輪滿足強度要求則。<a°廣。F0七、"a=土丫YYYF0bmsaFa^P許用應(yīng)力a=aFlimYstYNtYYYFps 8reltRreltxFmina-c齒輪副、a的切向力Ft=2000tce/(np*da*u)=2000*3447/3/88/32*13=13166有關(guān)系數(shù)KA=1動載系數(shù)Kv輪a相對于轉(zhuǎn)筆x的速度vx=da(nb-nx)19100Nx=na/(1-p)=195/(1+3.125)=47.3m/svx=88*(195-47.3)/19100=0.58已知，ac的精度等級為6級，即精度c=64kv=[4^7】BB=0.25(6-5)0.667=0.25A=50+56(1-B)=50+56(1-.25)=92kv=[ ]-0.25=1.0292+v'200*0.58齒向載荷分布K邱K=1+(0-1)uFuF=14=0.70=1.3

K邱=1+(0^-1)uF=1+(1.3-1)*1=1.3齒間載荷分配系數(shù)KFa=1.1行星輪間載荷分配系數(shù)KFp=1.6齒形系數(shù)查《機械設(shè)計》Ysa1=2.28Ysa2=1.52重合度計算y=0.25+些=0.25+0.75/1.4=0.78acY§=1、計算齒根應(yīng)力b=-^-YYYYKKKKF1bamsaFa&§AV鄧Fp=13166*2.28*1.575*0.78*1*1*1.02*1.3*1.1*1.6/61.6/2.75=506.43b=-^-YYYYKKKKF2bcmsaFa&§AVF§Fp=13166*2.28*1.575*0.78*1*1*1.02*1.3*1.1*1.6/66.6/2.75=468取彎曲應(yīng)力bf=506.43N、計算許用應(yīng)力bFpbflim七'bFpS 8reltRreltx已知:Fmin已知:b.=850N/mm2，s_=1.6，Yst=2y=(3N°6)=0.9NL=60(na-nx)npt=60*(195-47.3)*3*18000=478.5扁二1Yr^=1.674-0.529(Rz+1)?！筊z=12.5YRrelt=0.98Yx=1.05-0.01m=1.05-0.03=1.02q=迎*2*0.9*0.98*1*1.02=956fp1.6由以上可知七巳，ac齒輪副滿足齒根彎曲強度B-c齒輪副為內(nèi)嚙合，工作更平穩(wěn)在此不做校核。五、差速器齒輪的基本參數(shù)的選擇（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Rb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R，它就是行星齒輪的安裝尺寸，實際上代表了差速器圓B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R可按如下的經(jīng)驗公式確定：BRb=Kb3Tmm式中：Kb 行星齒輪球面半徑系數(shù)，可取2.52?2.99，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，N?m.Tce373*7.7*6.25*0.9=16156Tcs=6860*1061.160.85*0.463567/0.9=36041則Td=16156n/mm根據(jù)上式rb=2.5329910=63.20mm所以預選其節(jié)錐距A0=62mm（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)比口七在1.5?2.0的范圍內(nèi)。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)七，成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：Z2L+Z2R=In式中：z盈，z狄一一左右半軸齒輪的齒數(shù)，對于對稱式圓錐齒輪差速器來說，z=zn——行星齒輪數(shù)目；I——任意整數(shù)。在此z=10，z=18滿足以上要求。

.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y1，y2Y=arctan%=arctan四二29y=90°-y=61iz2 18 12再按下式初步求出圓錐齒輪的大端端面模數(shù)mm=2^siny=6.5Zi1節(jié)圓直徑dl=mz1=6.5*10=65d2=mz2=6.5*18=117.壓力角a目前，汽車差速器的齒輪大都采用22.5。的壓力角，齒高系數(shù)為0.8。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20°的少，故可以用較大的模數(shù)以提高輪齒的強度。在此選22.5。的壓力角。.行星齒輪安裝孔的直徑e及其深度l行星齒輪的安裝孔的直徑e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，通常取:l=i.ieLeLe=i.ie2TXi03c(3-5)式中：t0——差速器傳遞的轉(zhuǎn)矩，N-m；在此取16156N?mn 行星齒輪的數(shù)目；在此為4l——行星齒輪支承面中點至錐頂?shù)木嚯x，mm,i§0.5d2,為半軸齒輪齒面寬中點處的直徑，而d2^0.8d2；L]——支承面的許用擠壓應(yīng)力，在此取98MPac根據(jù)上式 d，=0.8xI80=144mmi=0.5X144=46.8mm2'="Li"：%=2&5心林L=1.1$=1.1*28.5=31.35(7)差速器齒輪的幾何計算表3-1汽車差速器直齒錐齒輪的幾何尺寸計算用表序號項目計算公式計算結(jié)果1行星齒輪齒數(shù)品N10，應(yīng)盡量取最小值站1zi=102半軸齒輪齒數(shù)切=14?25，且需滿足式（3-4）z2=183模數(shù)mm=6.5mm4齒面寬b=(0.25?0.30)A0;bW10m16mm

續(xù)表序號項目計算公式計算結(jié)果5工作齒高hg=1.6mh廣KM6全囚高h=1.788m+0.0511.6737壓力角a22.5°8軸交角E=90°9節(jié)圓直徑d1=mz1；d2=mz2d1=65，d2=11710節(jié)錐角y]=arctan幺，Y2=90°-Y】Z2y1=29，Y2=60.95°11節(jié)錐距&=、=_￡^_02sinY12sinY2A0=62mm12周節(jié)t=3.1416mt=20.42mm13齒頂高hha2=a1=hg-ha2;0.43+冬㈢2L 1z1）」mh1=6.27mmh2=4.13mm14齒根高hf1=1.788m-ha1;hf1=1.788m-ha2h1=5.352mm;hf1=7.492mm15徑向間隙廣h-hg=0.188m+0.051c=1.3mm16齒根角8=arctan知；8=arctan么1 ^n &6.617面錐角11=Y1+82；匕2=Y2+81yo1=35.6yo2=67.618根錐角YR1=Y1-81；匕2=Y2-82y田=22.4°yr2=54.4

°19外圓直徑do1=d1+2.cos丫1；d02=d2+2ha2C0SS2Da1=76.4Da2=123.3mm20節(jié)圓頂點至齒輪外緣距離=%-儀Y1=d-h2sinY2x01=84.87mmx02=45.24mm續(xù)表序號項目計算公式計算結(jié)果21理論弧齒厚S1=t-S2s2=2-Cr-h)an以一⑶S1=17.38mms2=14.05mm22齒側(cè)間隙B=0.245?0.330mmB=0.250mm23弦齒厚S3BS為一L一6d2-2i1S=17.13mmX1S=13.88mmX224弦齒高, , S2cosYh=h'+ a為i 4d.1h=11.22mmX1h=5.58mmX2(8)差速器齒輪的強度計算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a為W^=2x103TK0KKm

w Kbz2m2JMPa(3-6)其計算式中：T——差速器一個行星齒輪傳給一個半軸齒輪的轉(zhuǎn)矩，其計算式T