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目 錄
第1章 緒 論 1
1.1 設(shè)計(jì)的目的 1
1.2 主減速器的分類 1
第2章 主減速器的設(shè)計(jì) 2
2.1 主減速器的結(jié)構(gòu)型式 2
2.2 主減速器的設(shè)計(jì)參數(shù)與計(jì)算 3
2.2.1 載荷的確定 3
2.2.2 基本參數(shù)的確定 5
2.2.3 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 9
2.2.4 齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 14
第3章 差速器的設(shè)計(jì) 18
3.1 差速器的結(jié)構(gòu)形式 18
3.2 差速器的結(jié)構(gòu)形式 18
3.3 差速器的設(shè)計(jì)計(jì)算 18
3.3.1 基本參數(shù)的選擇 19
3.3.2 齒輪的參數(shù)計(jì)算 21
3.3.3 齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 22
I
第1章 緒 論
1.1 設(shè)計(jì)的目的
主減速器是驅(qū)動(dòng)橋的重要組成部分，其性能直接關(guān)系到車輛的動(dòng)力和經(jīng)濟(jì)性。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，主減速機(jī)將得到進(jìn)一步發(fā)展。 因此，主減速器的研究可以極大地促進(jìn)中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也為汽車行業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)。。
1.2 主減速器的分類
如今主減速器種類很多，包括單級(jí)減速、雙級(jí)減速、雙速減速、單級(jí)貫通、雙級(jí)貫通、主減速及輪邊減速等?，F(xiàn)在大部分的主減速器采用螺旋錐齒輪和單級(jí)雙曲面齒輪的。
第2章 主減速器的設(shè)計(jì)
2.1 主減速器的結(jié)構(gòu)型式
根據(jù)齒輪類型、主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的放置方法不一樣，主減速器的結(jié)構(gòu)形式不同。主減速器的減速型式一般分為單雙級(jí)減速、雙速減速、單雙級(jí)貫通、主減速和輪邊減速等。
由于本車的主減速器傳動(dòng)比大于5，且采用雙曲面齒輪可以增大離地間隙，所以不采用螺旋錐齒。本文設(shè)計(jì)主減速器采用雙曲面齒輪單級(jí)減速器。
2.2 主減速器的設(shè)計(jì)參數(shù)與計(jì)算
2.2.1 載荷的確定
（1）按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和最低擋傳動(dòng)比確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩
（2.1）
式中 :
——變速器一擋傳動(dòng)比取7.7；
——主減速器傳動(dòng)比取7.16；
——發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出轉(zhuǎn)矩，取210；
——由于猛結(jié)合離合器而產(chǎn)生沖擊載荷時(shí)的超載系數(shù)，對(duì)于一般的載貨汽車，礦用汽車和越野汽車以及液力傳動(dòng)及自動(dòng)變速器的各類汽車取=1.0，當(dāng)性能系數(shù)>0時(shí)可取=2.0；
（2.2）
——汽車滿載時(shí)的總重量取3850 ；
所以由式（2.2）得： 0.195 =35.75>16
即<0 所以=1.0
——該汽車的驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目在此取1；
——傳動(dòng)系上傳動(dòng)部分的傳動(dòng)效率，在此取0.9。
根據(jù)以上參數(shù)可以由(2.1）得：
==10420
（2）按驅(qū)動(dòng)輪打滑轉(zhuǎn)矩確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩
（2.3）
式中：
——汽車滿載時(shí)一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋給水平地面的最大負(fù)荷，在此取32550N，；
——輪胎對(duì)路面的附著系數(shù)，對(duì)于安裝一般輪胎的公路用汽車，取=0.85；對(duì)越野汽車取=1.0；對(duì)于安裝專門的肪滑寬輪胎的高級(jí)轎車取=1.25；在此取=0.85；
——車輪的滾動(dòng)半徑，在此選用輪胎型號(hào)為7.50-16，滾動(dòng)半徑為 0.394m；
，——分別為所計(jì)算的主減速器從動(dòng)錐齒輪到驅(qū)動(dòng)車輪之間的傳動(dòng)效率和傳動(dòng)比，取0.9，由于沒有輪邊減速器取1.0。
所以由公式（2.3）得:
==12112
（3）按汽車日常行駛平均轉(zhuǎn)矩確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩
對(duì)于公路車輛來(lái)說(shuō)，使用條件較非公路車輛穩(wěn)定，其正常持續(xù)的轉(zhuǎn)矩根據(jù)所謂的平均牽引力的值來(lái)確定：
（2.4）
式中：
——汽車滿載時(shí)的總重量，取38500N;
——所牽引的掛車滿載時(shí)總重量，N，但僅用于牽引車的計(jì)算；
——道路滾動(dòng)阻力系數(shù)，載貨汽車可取0.015~0.020；在此取0.018；
——汽車正常行駛時(shí)的平均爬坡能力系數(shù)，對(duì)于載貨汽車可取0.05~0.09在此取0.07；
——汽車的性能系數(shù)在此取0；
，——分別為所計(jì)算的主減速器從動(dòng)錐齒輪到驅(qū)動(dòng)車輪之間的傳動(dòng)效率和傳動(dòng)比，取0.9，由于沒有輪邊減速器取1.0；
——該汽車的驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目在此取1；
——車輪的滾動(dòng)半徑，在此選用輪胎型號(hào)為7.50-16，滾動(dòng)半徑為 0.394m。
所以由式（2.4）得：
==1483
2.2.2 基本參數(shù)的確定
（1）主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)和
選擇主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)時(shí)應(yīng)考慮如下因素：
①為了磨合均勻，，之間應(yīng)避免有公約數(shù)；
②為了保證齒面重合度、輪齒彎曲強(qiáng)度，主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)和應(yīng)大于等于40；
③一般不小于6，這樣才可以保證齒輪嚙合完全；
④主傳動(dòng)比較大時(shí)，盡量取得小一些，以便得到滿意的離地間隙；
⑤對(duì)于不同的主傳動(dòng)比，和應(yīng)有適宜的搭配。
（2）從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑和端面模數(shù)
對(duì)于單級(jí)主減速器，增大尺寸會(huì)影響驅(qū)動(dòng)橋殼的離地間隙，減小又會(huì)影響跨置式主動(dòng)齒輪的前支承座的安裝空間和差速器的安裝。
可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式初選，即
（2.5）
——直徑系數(shù)，一般取13.0～16.0；
——從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為和中的較小者取其值為6221；
由式（2.5）得：
=（13.0～16.0）=（239.09～294.27）；
初選=260 則齒輪端面模數(shù)=/=260/35=7.43
==357.43=260.05
（3）主，從動(dòng)齒輪齒面寬的選擇。
有有時(shí)齒面太寬，不能提高齒輪的強(qiáng)度和使用壽命。 相反，齒輪嚙合會(huì)增加集中的應(yīng)力，這將大大縮短工具的使用壽命。 同時(shí)，安裝錯(cuò)誤，安裝錯(cuò)誤和熱處理會(huì)導(dǎo)致過(guò)早的損壞和疲勞損壞。 但是，如果齒面太窄，齒的耐磨性和強(qiáng)度會(huì)降低，因此選擇合適的齒寬也很重要。。
另外,根據(jù)雙曲面齒輪的幾何特性可知,雙曲面小齒輪與大齒輪相比其齒面寬要較大。一般取大齒輪齒面寬=0.155=0.155260.05=38.09mm，小齒輪齒面寬=1.1=1.138.09=41.90mm
（4）小齒輪偏移距及偏移方向的選擇
載卡車主減速器的E值必須小于變速器齒距的20％，否則E值為D值10％?12％，通常小于12％。 傳動(dòng)比與E值成正比，偏移量E可以達(dá)到從動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑的20％至30％。 但是當(dāng)E為20％干燥時(shí)，檢查是否有根部切割。。
E=(0.10.12) =(0.10.12)260.05=26.0131.20mm
初選E=30mm
a b
c d
圖2.7 雙曲面齒輪的偏移方式
雙曲面齒輪的偏移可分為上偏移和下偏移兩種，如圖2.7所示：主齒輪相對(duì)從動(dòng)輪向上，則是上偏移；主齒輪相對(duì)從動(dòng)輪向下，則是下偏移。本減速器采用下偏移。
（5）螺旋角的選擇
雙雙曲線齒輪的螺旋角是基于圓錐齒輪線的變化。 齒大端的螺旋角最大，反之最小。 齒寬中點(diǎn)處的螺旋角稱為齒輪的中點(diǎn)螺旋角。 對(duì)于雙曲線齒輪傳動(dòng)裝置，由于主動(dòng)齒輪相對(duì)于從動(dòng)齒輪的偏移，主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪中間的螺旋角度不相等。 而且，驅(qū)動(dòng)齒輪的螺旋角較大，從動(dòng)齒輪的螺旋角較小。。
選時(shí)應(yīng)考慮它對(duì)齒面重合度，輪齒強(qiáng)度和軸向力大小的影響，越大，則也越大，同時(shí)嚙合的齒越多，傳動(dòng)越平穩(wěn)，噪聲越低，而且輪齒的強(qiáng)度越高，應(yīng)不小于1.25，在1.5～2.0時(shí)效果最好，但過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致軸向力增大。
汽車主減速器雙曲面齒輪大小齒輪中點(diǎn)處的平均螺旋角多為35°～40°。
主動(dòng)齒輪中點(diǎn)處的螺旋角可按下式初選:
=++ （2.6）
--主動(dòng)輪中點(diǎn)處的螺旋角，mm；
，——主、從動(dòng)輪齒數(shù)；分別為8，35；
——雙曲面齒輪偏移距, 30mm；
——從動(dòng)輪節(jié)圓直徑，260.05mm；
由式（2.6）得:
=++=45.84
從動(dòng)齒輪中點(diǎn)螺旋角可按下式初選:
——雙曲面齒輪傳動(dòng)偏移角的近似值；
——雙曲面從動(dòng)齒輪齒面寬為38.09mm；
=-=45.84°-=34.23°
、從動(dòng)齒輪和主動(dòng)齒輪中點(diǎn)處的螺旋角。
平均螺旋角===40.04°。
（6）螺旋方向的選擇。
圖2.8 雙曲面齒輪的螺旋方向及軸向推力
主動(dòng)傘齒輪和從動(dòng)傘齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)是相反的。 如圖2.8所示，軸向力的方向受螺旋方向和雙曲線齒輪的影響。 當(dāng)變速器處于前進(jìn)檔位時(shí)，主動(dòng)錐齒輪的軸向力偏離錐體，主，從動(dòng)齒輪分離，防止齒輪損壞。 因此，主動(dòng)錐齒輪從錐頂部逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，反之亦然。。
（7）法向壓力角
加大壓力角可以提高齒輪的強(qiáng)度，減少齒輪不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)，但對(duì)于尺寸小的齒輪，大壓力角易使齒頂變尖及刀尖寬度過(guò)小，并使齒輪的端面重疊系數(shù)下降，對(duì)于雙曲面齒輪，由于其主動(dòng)齒輪輪齒兩側(cè)的法向壓力角不等，因此應(yīng)按平均壓力角考慮，載貨汽車選用22°30′或20°的平均壓力角，在此選用20°的平均壓力角。
2.2.3 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算
（1）為了得到良好的收縮齒，大齒輪齒頂角和齒根角,按照以下方法進(jìn)行計(jì)算。
①用標(biāo)準(zhǔn)收縮齒公式來(lái)計(jì)算及
（2.6）
（2.7）
（2.8）
（2.9）
（2.10）
（2.11）
（2.12）
（2.13）
（2.14）
由（2.6）與（2.14）聯(lián)立可得:
（2.15）
（2.16）
（2.17）
（2.18）
（2.19）
式中： ,——小齒輪和大齒輪的齒數(shù)；
——大齒輪的最大分度圓直徑,已算出為260.05mm；
——大齒輪在齒面寬中點(diǎn)處的分度圓半徑；
——在節(jié)錐平面內(nèi)大齒輪齒面寬中點(diǎn)錐距mm；
——大齒輪齒面寬中點(diǎn)處的齒工作高；
——大齒輪齒頂高系數(shù)取0.15；
——大齒輪齒寬中點(diǎn)處的齒頂高；
——大齒輪齒寬中點(diǎn)處的齒跟高；
——大齒輪齒面寬中點(diǎn)處的螺旋角；
——大齒輪的節(jié)錐角；
——齒深系數(shù)取3.7；
——從動(dòng)齒輪齒面寬。
所以：
43.820.73°
②計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)收縮齒齒頂角與齒根角之和。
③ （2.20）
（2.21）
（2.22）
（2.23）由式（2.19）與（2.23）聯(lián)立可得:
（2.24）
——刀盤名義半徑,按表選取為114.30mm
——輪齒收縮系數(shù)
④當(dāng)為正數(shù)時(shí),為傾根錐母線收縮齒，應(yīng)按傾根錐母線收縮齒重新計(jì)算及。
⑤按傾根錐母線收縮齒再次計(jì)算大齒輪齒頂角及齒跟角。 （2.25）
（2.26）
（2.27）
（2.28）
由式（2.25）與（2.25）聯(lián)立可得:
（2.29）
（2.30）
——大齒輪齒頂高系數(shù)取0.15
——傾根錐母線收縮齒齒根角齒頂角之和
（2）大齒輪齒頂高
（2.30）
（2.31）
——大齒輪節(jié)錐距.
由式（2.30），（2.31）得：
（3）大齒輪齒跟高.
（2.32）
——大齒輪齒寬中點(diǎn)處齒跟高
由式（2.32）得：
（4）徑向間隙
（5）大齒輪齒全高
（6）大齒輪齒工作高
（7）大齒輪的面錐角
（8）大齒輪的根錐角
（9）大齒輪外圓直徑
（10）小齒輪面錐角
（11）小齒輪的根錐角
（12）小齒輪的齒頂高和齒根高
齒頂高:
齒根高；
表2.2 主減速器雙曲面齒輪的幾何尺寸參數(shù)表[5]
序 號(hào)
項(xiàng) 目
符號(hào)
數(shù)值
1
主動(dòng)齒輪齒數(shù)
8
2
從動(dòng)齒輪齒數(shù)
35
3
端面模數(shù)
7.43 mm
4
主動(dòng)齒輪齒面寬
41.90 mm
5
從動(dòng)齒輪齒面寬
38.09 mm
6
主動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑
59.43 mm
7
從動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑
260.05mm
2.2.4 齒輪的強(qiáng)度計(jì)算
1.主減速器雙曲面齒輪的強(qiáng)度計(jì)算
（1） 單位齒長(zhǎng)上的圓周力
在汽車主減速器齒輪的表面耐磨性，常常用其在輪齒上的假定單位壓力即單位齒長(zhǎng)圓周力來(lái)估算，即
N／mm (2.33)
式中：P——作用在齒輪上的圓周力，按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩Temax和最大附著力矩 兩種載荷工況進(jìn)行計(jì)算，N；
——從動(dòng)齒輪的齒面寬，在此取38.09mm.
按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí)
N／mm （2.34）
式中： ——發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的最大轉(zhuǎn)矩，在此取300；
——變速器的傳動(dòng)比在此取4.3；
——主動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑，在此取59.43mm；
按式（2.34）得： N／mm
在現(xiàn)代汽車的設(shè)計(jì)中，由于材質(zhì)及加工工藝等制造質(zhì)量的提高，單位齒長(zhǎng)上的圓周力有時(shí)提高許用數(shù)據(jù)的20%～25%。經(jīng)驗(yàn)算以上數(shù)據(jù)在許用范圍內(nèi)。
（2）輪齒的彎曲強(qiáng)度計(jì)算
汽車主減速器錐齒輪的齒根彎曲應(yīng)力為
N/ （2.35）
式中：——該齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，N·m,N·m;
——超載系數(shù)；在此取1.0;
——尺寸系數(shù)，反映材料的不均勻性，與齒輪尺寸和熱處理有關(guān)，
當(dāng)ｍ時(shí)，，在此＝0.829
——載荷分配系數(shù)，當(dāng)兩個(gè)齒輪均用騎馬式支承型式時(shí)，＝1.00～1.10式式支承時(shí)取1.10～1.25。支承剛度大時(shí)取最小值;
——質(zhì)量系數(shù)，對(duì)于汽車驅(qū)動(dòng)橋齒輪，當(dāng)齒輪接觸良好，周節(jié)及徑向跳動(dòng)精度高時(shí)，可取1.0;
——計(jì)算齒輪的齒面寬38.09mm;
——計(jì)算齒輪的齒數(shù)8;
——端面模7.43mm;
——計(jì)算彎曲應(yīng)力的綜合系數(shù)（或幾何系數(shù)），它綜合考慮了齒形系數(shù)、
載荷作用點(diǎn)的位置、載荷在齒間的分布、有效齒面寬、應(yīng)力集中系數(shù)及慣性系數(shù)等對(duì)彎曲應(yīng)力計(jì)算的影響。參照?qǐng)D2.10取=0.28
圖2.10 計(jì)算用彎曲綜合系數(shù)
按N·m計(jì)算疲勞彎曲應(yīng)力
＝135 N/< 210 N/
按 N·m計(jì)算疲勞彎曲應(yīng)力
＝479 N/< 700 N/
所以主減速器齒輪滿足彎曲強(qiáng)度要求。
(3) 輪齒的表面接觸強(qiáng)度計(jì)算
錐齒輪的齒面接觸應(yīng)力為
N/ (2.36)
式中：——主動(dòng)齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩；
——材料的彈性系數(shù)，對(duì)于鋼制齒輪副取232.6/mm;
，，——見式(2.35)下的說(shuō)明;
——尺寸系數(shù)，考慮齒輪的尺寸對(duì)其淬透性的影響，取1.0;
——表面質(zhì)量系數(shù)，決定于齒面最后加工的性質(zhì)，取1.0;
——計(jì)算接觸應(yīng)力的綜合系數(shù)（或稱幾何系數(shù)）。它綜合考慮了嚙合齒面的相對(duì)曲率半徑、載荷作用的位置、輪齒間的載荷分配系數(shù)、有效尺寬及慣性系數(shù)的因素的影響，按圖2.11選取=0.17。
圖2.11 接觸計(jì)算用綜合系數(shù)
按計(jì)算：
=2027 〈2800N/
按計(jì)算：
=1109 〈1750N/
第3章 差速器的設(shè)計(jì)
3.1 差速器的結(jié)構(gòu)形式
汽汽車的左右輪同時(shí)不同。 例如，車削內(nèi)外之間的距離明顯不同。 例如，兩輪的狀態(tài)是不同的，例如輪胎壓力，路況，環(huán)境等。 如果驅(qū)動(dòng)橋的左右輪是剛性連接的，則肯定驅(qū)動(dòng)輪在行駛過(guò)程中會(huì)在道路上滑動(dòng)，這會(huì)加劇汽車輪胎的磨損。 為了避免這些問(wèn)題，在左右驅(qū)動(dòng)輪之間安裝車輪差速器以確保車輛在行駛期間的差速。。
因?yàn)楸拒噷儆谳p型載貨汽車，主要在較好的路面上行駛，使用對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器。
3.2 差速器的結(jié)構(gòu)形式
對(duì)稱式圓錐齒輪差速器通常由差速器，兩個(gè)半軸齒輪，四個(gè)行星齒輪，行星齒輪軸，等組成。如圖3-2所示。因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作平穩(wěn)、因此廣泛用于各類車輛上。
圖3.2 普通的對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器
1，12-軸承；2-螺母；3，14-鎖止墊片；4-差速器左殼；5，13-螺栓；6-半軸齒輪墊片；
7-半軸齒輪；8-行星齒輪軸；9-行星齒輪；10-行星齒輪墊片；11-差速器右半殼
3.3 差速器的設(shè)計(jì)計(jì)算
在確定主減速器從動(dòng)齒輪尺寸時(shí)，須考慮到差速器的安裝。差速器的外尺寸也與從動(dòng)齒輪軸承支承座及主動(dòng)齒輪導(dǎo)向軸承座的有關(guān)。
3.3.1 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(gè)行星齒輪。
（2）行星齒輪球面半徑的確定
圓錐行星齒輪差速器的結(jié)構(gòu)尺寸，一般由行星齒輪背面的球面半徑確定，它就是行星齒輪的安裝尺寸，實(shí)際上即差速器圓錐齒輪的節(jié)錐距，因此也顯示了差速器的強(qiáng)度。
球面半徑可按如下的經(jīng)驗(yàn)公式確定：
mm (3.3)
式中：——行星齒輪球面半徑系數(shù)，可取2.52～2.99，對(duì)于有4個(gè)行星齒輪的載貨汽車取小值；
T——計(jì)算轉(zhuǎn)矩，取Tce和Tcs的較小值；
根據(jù)上式=2.7=47.62mm 所以預(yù)選其節(jié)錐距A=48mm
（3）行星齒輪與半軸齒輪的選擇
使行星齒輪的齒數(shù)盡量少有助于獲得較大的模數(shù)和較高的齒輪強(qiáng)度。但一般不少于10。半軸齒輪的齒數(shù)采用14～25，通常半軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比z1/z2取1.5～2.0之間。
差速器的各個(gè)行星齒輪與兩個(gè)半軸齒輪是同時(shí)嚙合的，因此，在確定這兩種齒輪齒數(shù)時(shí)，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)，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(wú)法安裝，即應(yīng)滿足的安裝條件為：
（3.4）
式中：，——左右半軸齒輪的齒數(shù)，對(duì)于對(duì)稱式圓錐齒輪差速器來(lái)說(shuō)，=
——行星齒輪數(shù)目；
——任意整數(shù)。
在此=11，=20 滿足以上要求。
（4）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，
==28.81° =90°-=61.19°
再按下式初步求出圓錐齒輪的大端端面模數(shù)m
m====4.16mm
得=45.77mm =4.16×20=83.21mm
（5）壓力角
如今，汽車差速器的齒輪基本采用22.5°的壓力角，齒高系數(shù)為0.8。最小齒數(shù)可減少到10，在此選22.5°的壓力角。
（6）行星齒輪安裝孔的直徑Φ及其深度L
行星齒輪的安裝孔的直徑Φ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(zhǎng)度，通常取：
（3.5）
——差速器傳遞的轉(zhuǎn)矩，N·m；在此取5433N·m
——行星齒輪的數(shù)目；在此為4
——行星齒輪支承面中點(diǎn)至錐頂?shù)木嚯x，mm， ，為半軸齒輪齒面寬中點(diǎn)處的直徑，而；
——支承面的許用擠壓應(yīng)力，在此取69 MPa
根據(jù)上式=66.57mm =0.5×66.57=33.28mm
≈23.19mm 取=20mm
≈22mm
3.3.2 齒輪的參數(shù)計(jì)算
差速器齒輪參數(shù)計(jì)算見表3.1。
表3.1汽車差速器直齒錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算用表
序號(hào)
項(xiàng)目
計(jì)算公式
計(jì)算結(jié)果
1
行星齒輪齒數(shù)
≥10，應(yīng)盡量取最小值
=10
2
半軸齒輪齒數(shù)
=14～25，且需滿足式（3-4）
=20
3
模數(shù)
=4.16
4
齒面寬
b=(0.25～0.30)A;b≤10m
13.38mm
5
工作齒高
=6.66
6
全齒高
7.49
7
壓力角
22.5°
8
軸交角
=90°
9
節(jié)圓直徑
；
10
節(jié)錐角
，
=28.81°=61.19
11
節(jié)錐距
=47.5mm
12
周節(jié)
=3.1416
=13.11mm
13
齒頂高
;
=4.41mm
=2.25mm
14
齒根高
=1.788-;=1.788-
=3.03mm;
=4.89mm
15
徑向間隙
=-=0.188+0.051
=0.83mm
16
齒根角
=;
=3.65°; =5.88°
17
面錐角
；
=34.69°=64.84°
18
根錐角
；
=25.16°=55.31°
序號(hào)
項(xiàng)目
計(jì)算公式
計(jì)算結(jié)果
19
外圓直徑
；
mm
mm
20
節(jié)圓頂點(diǎn)至齒輪外緣距離
mm
mm
21
理論弧齒厚
=8.46 mm
=7.39 mm
22
齒側(cè)間隙
=0.250mm
23
弦齒厚
=8.49mm
=6.61mm
24
弦齒高
=5.93mm
=2.92mm
3.3.3 齒輪的強(qiáng)度計(jì)算
差速器齒輪的尺寸與結(jié)構(gòu)與手里有關(guān)，當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎或左右輪行駛不同的路程時(shí)，差速器齒輪會(huì)進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因此對(duì)于差速器齒輪主要應(yīng)進(jìn)行彎曲強(qiáng)度校核。輪齒彎曲強(qiáng)度為
= MPa (3.6)
式中：——差速器一個(gè)行星齒輪傳給一個(gè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)矩,此處T為1006 N·m；
——差速器的行星齒輪數(shù)；
——半軸齒輪齒數(shù)；
、、、——見式（2.9）下的說(shuō)明；
——計(jì)算汽車差速器齒輪彎曲應(yīng)力用的綜合系數(shù)，由圖3-2可得=0.225
根據(jù)式(3.6)得:
==971 MPa〈980 MPa
所以，差速器齒輪滿足彎曲強(qiáng)度要求[15]。
24