齿根高 h??1=1.788m-h?1 h??2=1.788m-h?2 3.744 7.124 齿工作高 hg=1.6m 8.80 8.80 齿全高 压力角 轴交角 节锥角 h=1.788m+0.051 9.885 22°30′ 90° 9.885 22°30′ 90° 61.2° ? ? z1 z2?1?arctan28.8° ?2=90°-?1 节锥距 62 62 A0?d1d2 ?2sin?12sin?2h??1 A0h??2 A0齿根角 ?1?arctan3.45° 6.55° ?2?arctan面锥角 ?01??1??2 ?02??2??1 35.35° 64.65° 根锥角 ?R1??1??1 ?R2??2??2 25.35° 54.65° 径向间隙 c=h-h2=0.188m+0.051 1.085 1.085 20
齿距 参 数 齿面宽 t=3.1416m 符 号 17.2788 行星齿轮 17.2788 半轴齿轮 18.6 F=(0.25~0.30)A0; 18.6 F?10m g)行星齿轮轴用直径d 行星齿轮轴用直径d(mm)为
T0?103 d?
1.1??c?nrd式中:
T0—差速器壳传递的转矩,T0=15713Nm; n—行星齿轮数,n=4;
rd—行星齿轮支承面中点到锥顶的距离,rd =0.4d2=44mm; [ζc]—支承面许用挤压应力,取98 MPa; 将各参数代入式中,有:
d=28.788mm,取29mm。
行星齿轮在轴上的支承长度L为
L=1.1d=1.1×29=31.9mm;
4.3 差速器齿轮的材料
差速器齿轮和主减速器齿轮一样,基本上都是用渗碳合金钢制造,目前用于制造差速器锥齿轮的材料为20CrMnTi、20CrMoTi、22CrMnMo和20CrMo等。由于差速器齿轮轮齿要求的精度较低,所以精锻差速器齿轮工艺已被广泛应用。
4.4 普通锥齿轮式差速器齿轮强度计算
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差速器齿轮的尺寸受结构限制,而且承受的载荷较大,它不像主减速器齿轮那样经常处于啮合传动状态,只有当汽车转弯或左、右轮行使不同的路程时,或一侧车轮打滑而滑转时,差速器齿轮才能有啮合传动的相对运动。因此,对于差速器齿轮主要应进行弯曲强度计算。轮齿弯曲应力ζw(MPa)为
2Tkskm×103 ζw=
kvmb2d2Jn式中:
n—行星齿轮数;
J—综合系数,取0.2725; b2—半轴齿轮齿宽,18.6mm;
d2—半轴齿轮大端分度圆直径,110mm;
T—半轴齿轮计算转矩(Nm),T=0.6 T0 ,T0=min[Tce,Tcs] ks、km、kv按照主减速器齿轮强度计算的有关转矩选取; 将各参数代入式中,有:
ζw=978.5MPa
按照文献[1], 差速器齿轮的ζw≤[ζw]=980 MPa,所以齿轮弯曲强度满足要求。
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五、驱动车轮的传动装置设计
驱动车轮的传动装置位于汽车传动系的末端,其功用是将转矩由差速器半轴齿轮传给驱动车轮。在断开式驱动桥和转向驱动桥中,驱动车轮的传动装置包括半轴和万向节传动装置且多采用等速万向节。在一般非断开式驱动桥上,驱动车轮的传动装置就是半轴,这时半轴将差速器半轴齿轮与轮毂连接起来。在装有轮边减速器的驱动桥上,半轴将半轴齿轮与轮边减速器的主动齿轮连接起来。
5.1 半轴的型式
普通非断开式驱动桥的半轴,根据其外端的支承型式或受力状况的不同而分为半浮式、3/4浮式和全浮式三种。
半浮式半轴以靠近外端的轴颈直接支承在置于桥壳外端内孔中的轴承上,而端部则以具有锥面的轴颈及键与车轮轮毂相固定,或以突缘直接与车轮轮盘及制动鼓相联接)。因此,半浮式半轴除传递转矩外,还要承受车轮传来的弯矩。由此可见,半浮式半轴承受的载荷复杂,但它具有结构简单、质量小、尺寸紧凑、造价低廉等优点。用于质量较小、使用条件较好、承载负荷也不大的轿车和轻型载货汽车。
3/4浮式半轴的结构特点是半轴外端仅有一个轴承并装在驱动桥壳半轴套管的端部,直接支承着车轮轮毂,而半轴则以其端部与轮毂相固定。由于一个轴承的支承刚度较差,因此这种半轴除承受全部转矩外,弯矩得由半轴及半轴套管共同承受,即3/4浮式半轴还得承受部分弯矩,后者的比例大小依轴承的结构型式及其支承刚度、半轴的刚度等因素决定。侧向力引起的弯矩使轴承有歪斜的趋势,这将急剧降低轴承的寿命。可用于轿车和轻型载货汽车,但未得到推广。
全浮式半轴的外端与轮毂相联,而轮毂又由一对轴承支承于桥壳的半轴套管上。多采用一对圆锥滚子轴承支承轮毂,且两轴承的圆锥滚子小端应相向安装并有一定的预紧,调好后由锁紧螺母予以锁紧,很少采用球轴承的结构方案。
由于车轮所承受的垂向力、纵向力和侧向力以及由它们引起的弯矩都经过轮毂、轮毂轴承传给桥壳,故全浮式半轴在理论上只承受转矩而不承受弯矩。但在实际工作中由于加工和装配精度的影响及桥壳与轴承支承刚度的不足等原因,仍可能使全
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