汽车差速器的设计与分析毕业论文

2012届毕业设计说明书

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）

上式中：

Z2L?Z2R?I （3-5） nZ1是差速器行星齿轮的齿数， Z2是差速器半轴齿轮的齿数，

Z2L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）

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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：

?c?Td（3-10） ?103???c?

rd?n?L?d 即d?Td?103

rd?n?L???c?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?，d2?为半轴齿轮齿面宽中点处的直径，而d2??0.8d2，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：

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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 ?2?90???111 节锥距 A0 A0?d1d2 ?2sin?12sin?2t?3.1416m 12 周节 t 第15页 共27页

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13 齿顶高 ha ha1?hg?ha2;????0.37? ?ha2??0.43?m2??Z2????????Z1???ha1?5.81mm;ha2?2.99mm 14 齿根高 hf hf1?1.788m?ha1;hf2?1.788m?ha2hf1?4.024mm; hf2?6.844mm15 16 径向间隙 齿根角 c c?h?hg?0.188m?0.051 c?1.085mm ? ?1?arctan?2?arctanhf1A0hf2A0; ?1?4.34?; ?2?7.36?17 面锥角 ?0 ?01??1??2; ?02??2??1?R1??1??1; ?R2??2??2da1?d1?2ha1cos?1;da2?d2?2ha2cos?2 ?01?36.36?; ?02?65.34??R1?24.66?; ?R2?53.64?da1?65.16mm; da2?101.90mm18 根锥角 ?R 19 齿顶圆直径 da 20 齿根圆直径 df df1?d1?2hf1cos?1;df2?d2?2hf2cos?2df1?47.96mm; df2?92.36mm21 22 分度圆齿厚 齿侧间隙 s B 2B?0.245?0.330mm

s??m s?8.64mm B?0.270mm 3.1.3差速器齿轮的强度计算

差速器的行星齿轮和半轴齿轮虽然一直处于啮合状态，但是它们并不是一直处于相对转动状态，只是在左右车轮转速不同时才发生相对转动。而在汽车正常行驶中，这种情况还是相对较少的。因此，这些齿轮齿面的

齿弯曲破坏问题。在汽车设计中只进行轮齿弯曲强度计算，轮齿弯曲应力为

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