差速器毕业设计论文.doc

目 录摘 要IAbstractII1 引言31.1 差速器的作用31.2 差速器的工作原理31.3 差速器的方案选择及结构分析71.3.1 差速器的方案选择71.3.2差速器的结构分析72 差速器的设计82.1 差速器设计初始数据的来源与依据82.2 差速器齿轮的基本参数的选择82.3 差速器齿轮的几何尺寸计算122.3.1 差速器直齿锥齿轮的几何参数122.3.2 差速器齿轮的材料选用132.3.3 差速器齿轮的强度计算143 差速器行星齿轮轴的设计计算153.1 行星齿轮轴的分类及选用153.2 行星齿轮轴的尺寸设计163.3 行星齿轮轴材料的选择163.4 差速器垫圈的设计计算163.4.1 半轴齿轮平垫圈的尺寸设计173.4.2 行星齿轮球面垫圈的尺寸设计174 差速器标准零件的选用174.1 螺栓的选用和螺栓的材料174.2 螺母的选用和螺母的材料184.3 差速器轴承的选用184.4 十字轴键的选用185 半轴的设计185.1 半轴的选型185.2 半轴的设计计算195.2.1 半轴的受力分析195.2.2 半轴计算载荷的确定205.2.3 半轴杆部直径初选215.2.4 半轴的强度计算215.2.5 半轴的材料226 差速器总成的装配和调整236.1 差速器总成的装配236.2 差速器总成的装配23解放CA1092型汽车差速器的设计摘 要本文参照传统差速器的设计方法进行了解放CA1092型载货汽车差速器的设计，首先根据经验公式进行计算，参考圆锥行星齿轮差速器的结构尺寸，确定出差速器齿轮的主要设计参数，然后对差速器齿轮的强度进行计算和校核，最后进行一些标准件的选用和非标准件的设计。文章对差速器的工作原理和方案选择也作出了简略说明。关键词 汽车/差速器/设计LIBERATION CA1092 CARS DIFFERENTIAL DESIGNAbstractThis article refers to the traditional differential design methods, conducted a liberated CA1092-type truck differential design. First, calculated according to the empirical formula, reference structure size cone the planetary gear differential, determined the main design parameters of the differential gear. Then calculate the strength of the differential gear and check. Finally, some of the standard parts selection and design of non-standard. Articles on the working principle and scheme selection differentials also made a brief explanation. KEY WORDS automobile/ differential / design 81 1 引言在汽车行业发展初期，法国雷诺汽车公司的创始人雷诺发明了汽车差速器，汽车差速器作为汽车必不可少的部件之一曾被汽车专家誉为“小零件大功用”。汽车在行驶过程中，左右车轮在同一时间内所滚过的路程往往是不相等的，左右两轮胎内的气压不等、胎面磨损不均匀、两车轮上的负荷不均匀而引起车轮滚动半径不相等；左右两车轮接触的路面条件不同，行驶阻力不等等。如果驱动桥的左、右车轮刚性连接，则不论转弯行驶或者直线行驶，均会引起车轮在路面上的滑移或滑转，一方面会加剧轮胎磨损、功率和燃料消耗，另一方面会使转向沉重，通过性和操纵稳定性变坏。为此，在驱动桥的左右车轮间都装有轮间差速器1。差速器是个差速传动机构，用来在两输出轴间分配转矩，并保证两输出轴有可能以不同的角速度转动，用来保证各驱动轮在各种运动条件下的动力传递，避免轮胎与地面间打滑2。近几年来中国汽车差速器市场发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业政策鼓励汽车差速器产业向高技术产品发展。差速器的种类趋于多元化，功用趋于完整化，目前汽车上最常用的就是对称式锥齿轮差速器，还有现在各种各样的功能多样的差速器，如：轮间差速器、防滑差速器、强制锁止式差速器、高摩擦自锁式差速器、托森差速器。其中的托森差速器是一种新型差速器机构，它能解决在其它差速器内差动转矩较小时不能起差速作用的问题和转矩较大时不能自动将差速器锁死的问题3。1.1 差速器的作用汽车在直线行驶时，左右车轮转速几乎相同，而在转弯时，左右车轮转速不同，差速器能实现左右车轮转速的自动调节，允许左右车轮以不同的转速旋转。汽车差速器是汽车传动中的最重要的部件之一，它有三大作用：首先是将发动机输出的动力传输到车轮上；其次，将主减速器已经增加的扭矩一分为二的分配给左右两根半轴；最后，担任汽车主减速齿轮，在动力传输至车轮前将传动系的转速减下来，将动力传到车轮上，同时允许两侧车轮以不同的轮速转动4。差速器对提高汽车行驶平稳性和其通过性有着独特的作用，是汽车设计的重点之一。1.2 差速器的工作原理差速器的这种调整是自动的，这里涉及到“最小能耗原理”，也就是地球上所有物体都倾向于耗能最小的状态。例如把一粒豆子放进一个碗内，豆子会自动停留在碗底而绝不会停留在碗壁，因为碗底是能量最低的位置（位能），它自动选择静止（动能最小）而不会不断运动。同样的道理车轮在转弯时也会自动趋向能耗最低的状态，自动地按照转弯半径调整左右轮的转速。当转弯时，由于外侧轮有滑拖的现象，内侧轮有滑转的现象，两个驱动轮此时就会产生两个方向相反的附加力，由于“最小能耗原理”，必然导致两边车轮的转速不同，从而破坏了三者的平衡关系，并通过半轴反映到半轴齿轮上，迫使行星齿轮产生自转，使外侧半轴转速加快，内侧半轴转速减慢，从而实现两边车轮转速的差异。驱动桥两侧的驱动轮若用一根整轴刚性连接，则两轮只能以相同的角度旋转。这样，当汽车转向行驶时，由于外侧车轮要比内侧车轮移过的距离大，将使外侧车轮在滚动的同时产生滑拖，而内侧车轮在滚动的同时产生滑转。即使是汽车直线行驶，也会因路面不平或虽然路面平直但轮胎滚动半径不等（轮胎制造误差、磨损不同、受载不均或气压不等）而引起车轮的滑动。车轮滑动时不仅加剧轮胎磨损、增加功率和燃料消耗，还会使汽车转向困难、制动性能变差。为使车轮尽可能不发生滑动，在结构上必须保证各车轮能以不同的角度转动。差速器采用对称式圆锥齿轮结构，其原理如下图所示：图1-2 差速器差速原理图如上图所示，对称式圆锥齿轮差速器是一种行星齿轮结构。差速器壳3与行星齿轮轴5连成一体，形成行星架。因为它又与主减速器从动齿轮6连在一起，故为主动件，假设其角速度为；半轴齿轮1和2为从动件，其角速度为和。A、B两点分别为行星齿轮4与半轴齿轮1和2的啮合点。行星齿轮的中点为C，A、B、C三点到差速器旋转轴线的距离均为。当行星齿轮只是随同行星架绕差速器旋转轴线公转时，显然，处在同一半径r上的A、B、C三点的圆周速度都相等，其值为。于是，即差速器起不到差速的作用，而半轴角速度等于差速器壳3的角速度。当行星齿轮4除公转外，还绕本身的轴5以角速度自转时，啮合点A的圆周速度为，啮合点B的圆周速度为。于是便有即 （1-1）如果角速度以每分钟转数来表示，则 （1-2）上式为两半轴齿轮直径的对称式圆锥齿轮差速器的运动特征方程式，它表明左、右两侧半轴齿轮的转速之和等于差速器壳转速的两倍，而与行星齿轮转速无关。因此在汽车转弯行驶或者其它行驶的情况下，也都可以借行星齿轮以相应转速自转，使两侧驱动车轮以不同转速在地面上滚动而无滑动5。由式（1-2）还可以得知：当任何一侧半轴齿轮的转速为零时，另一侧半轴齿轮的转速为差速器壳转速的两倍；当差速器壳的转速为零（例如中央制动器制动传动轴时），另一侧半轴齿轮受其它外来力矩而转动时，另一侧半轴齿轮即以相同的转速反向转动6。对称式圆锥齿轮差速器的转矩分配：由主减速器传来的转矩，经由差速器壳、行星齿轮轴和行星齿轮传给半轴齿轮。行星齿轮相当于一个等臂杠杆，而两个半轴齿轮的半径也是相等的。因此，当行星齿轮没有自转时，总是将转矩平均分配给左、右两个半轴齿轮，即。当两半轴齿轮以不同的转速朝相同的方向转动时，设左半轴转速大于右半轴转速，则行星齿轮将按顺时针的方向绕行星齿轮轴自转。此时行星齿轮孔与行星齿轮轴轴颈间以及齿轮背部与差速器壳之间都产生摩擦。行星齿轮所受的摩擦力矩方向与行星齿轮的转向相反，此摩擦力矩使行星齿轮分别对左、右驱动车轮存在转速差时，左、右车轮上的转矩之差等于差速器的内摩擦力矩。为了衡量差速器内摩擦力矩的大小及转矩分配特性，常以锁紧系数表示 （1-3）差速器内摩擦力矩和其输入转矩（差速器壳体上的力矩）之比定义为差速器锁紧系数。快慢半轴的转矩之比定义为转矩比，以 （1-4）目前广泛使用的对称式圆锥齿轮差速器的内摩擦力矩很小，其锁紧系数,转矩比，可以认为无论左、右驱动车轮转速是否相等，其转矩基本上总是平均分配的。这样的分配比例对于汽车在较好的路面上直线或者转弯行驶时，都是令人满意的。但是当汽车在较坏的路面行驶时，却严重影响了通过能力7。例如，当汽车的一个驱动车轮接触到泥泞或冰雪路面的时候，在泥泞路面上的车轮原地滑转，而在好的路面上的车轮静止不动。这是因为在泥泞路面上的车轮比在好的路面上的车轮与路面之间的附着力小，路面只能对半轴作用很小的反作用转矩，虽然另一车轮与好的路面之间的附着力较小，但是由于对称式圆锥齿轮差速器具有转矩平均分配的特性，使这一个车轮分配到的转矩只能与传到滑转的驱动车轮上的很小的转矩相等，致使总的驱动力不足以克服行驶阻力，汽车便不能前进8。当汽车直线行驶时，此时行星齿轮轴将转矩平均分配给两半轴齿轮，两半轴齿轮转速恒等于差速器壳的转速，传递给左右车轮的转矩也是相等的，所以此时左右车轮的转速也相等。而当汽车转弯行驶时，其中一个半轴转动一个角，两半轴的转矩就得不到平均的分配，必然会出现一个转速大，另一个转速小的现象，此时汽车就平稳地完成了转弯行驶9。1.3 差速器的方案选择及结构分析差速器按其结构特征可分为齿轮式、凸轮式、蜗轮式和牙嵌自由轮式等多种形式。普通汽车上广泛采用的差速器为对称锥齿轮式差速器，具有结构简单、质量较小等优点，应用广泛。它可分为普通锥齿轮式差速器、摩擦片式差速器和强制锁止式差速器。普通齿轮式差速器的传动机构为齿轮式。齿轮差速器分圆锥齿轮式和圆柱齿轮式两种10。强制锁止式差速器就是在对称式锥齿轮差速器上设置差速锁。当一侧驱动轮滑转时，可利用差速锁使差速器不起差速作用。差速锁在军用汽车上应用较广。1.3.1 差速器的方案选择对称式锥齿轮差速器结构简单，工作平稳可靠，广泛应用于一般使用条件的汽车驱动桥上，根据解放CA1092型载货汽车的类型，初步选定差速器的种类为行星锥齿轮差速器，安装在驱动桥的两个半轴之间，通过两个半轴把动力传给车轮。设计简图如下：图1-1 差速器结构方案图如图所示，对称式行星锥齿轮主要是差速器左右壳1和4，两个半轴齿轮2、四个行星齿轮3、十字轴5。动力传输到差速器壳1，差速器壳带动十字轴5转动。十字轴又带动安装在它四个轴颈上的行星齿轮3转动，行星齿轮与半轴齿轮相互啮合，所以又将转矩传递给半轴齿轮，半轴齿轮与半轴相连，半轴又将动力传给驱动轮，完成汽车的行驶11。1.3.2差速器的结构分析（1）行星齿轮3的背面大都做成球面，与差速器壳1配合，保证行星齿轮具有良好的对中性，以利于和两个半轴齿轮2正确地啮合；（2）由于行星齿轮3和半轴齿轮2是锥齿轮传动，在传递转矩时，沿行星齿轮和半轴齿轮的轴线有很大的轴向作用力，而齿轮和差速器壳之间又有相对运动。为减少齿轮和差速器壳之间的磨损，在半轴齿轮背面与差速器壳相应的摩擦面之间装有平垫圈，而在行星齿轮和差速器壳之间装有球面垫圈。当汽车行驶一定的里程，垫圈磨损后可以通过更换垫圈来调整齿轮的啮合间隙，以提高差速器的寿命。（3）在中、重型汽车上由于需要传递的转矩较大，所以要安装四个行星齿轮，行星齿轮轴也要用十字轴。（4）为了保证行星齿轮和十字轴之间有良好的润滑，在十字轴的轴颈铣出了一个平面，以储存润滑油润滑齿轮背面12。2 差速器的设计2.1 差速器设计初始数据的来源与依据本次设计选用的是解放CA1092载货汽车作为课题设计的原始数据的来源和依据。从解放CA1092开始投产就在不断的改进和提高技术性能、节源性能和稳定性能，到现在解放CA1092载货汽车全面完成了向一个新的高质量水平、高性能水平的过渡和转换。汽车载重量是汽车最基本、最重要的技术参数之一，是汽车整体设计的基本依据，在汽车可靠性和经济性的基础上，载重量将起到主导作用。解放CA1092型汽车规定的载重量为4350千克。参考的数据有：（1）发动机额定功率为99kw（当发动机转速为3000r/min）；（2）发动机额定扭矩为373 Nm（当发动机转速为1300r/min）；（3）变速器的传动效率；（4）变速器传动比：7.64；4.834；2.856；1.895；1.337,；1.0；倒档：7.107；2.2 差速器齿轮的基本参数的选择 (1) 行星齿轮数目的选择行星齿轮数目需要根据承载情况来选择，在承载不大的情况下可以取2个，反之则取4个。解放CA1092采用4个行星齿轮。(2) 行星齿轮球面半径（mm）的确定圆锥行星齿轮差速器的尺寸通常取决于行星齿轮的背面的球面半径，它就是行星齿轮的安装尺寸，实际上代表了差速器圆锥齿轮的节锥距，在一定程度上表征了差速器的强度13。球面半径可按如下的经验公式确定： （2-1）式中：行星齿轮球面半径系数，可取2.522.99，对于有4个行星齿轮的载货汽车取最小值； 计算转矩，取和的较小值，Nm.从动锥齿轮计算转矩 （2-2）式中： 计算转矩，Nm； 发动机最大转矩；= 373 Nm； n计算驱动桥数，1； 由发动机到所计算的主减速器从动齿轮之间的传动系最低档传动比，=6.29； 变速器传动效率，=0.9； 由于猛接离合器而产生的动载系数，=1；代入式（2-2），有：=2111.55 Nm根据式1，= 2.55= 32.71mm，取整为34mm确定后，即可根据以下公式预选节锥距：=（0.980.99） （2-3）在此取=0.98=34mm(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1425，大多数汽车的半轴齿轮与行星齿轮的齿数比在1.52.0的范围内14。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，左右两半轴齿轮的齿数，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，即应满足的安装条件为： （2-4）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，=； n行星齿轮数目； I任意整数。在此=12，=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，=arc tan= arc tan=30.9659.04再按下式初步求出圆锥齿轮的大端端面模数msin=sin=sin59.04=2.92根据标准值取为3mm得= mmmm(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，故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就是行星齿轮在其轴上的支撑长度，通常取 （2-5） （2-6） （2-7）式中：差速器传递的转矩，Nm；行星齿轮数；行星齿轮支承面中点到锥顶的距离，mm。，是半轴齿轮齿面宽中点处的直径，；支承面的许用挤压应力，取为69MPa。根据上式mmmmmm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序号项目计算公式计算结果1行星齿轮齿数 应尽量取最小值2半轴齿轮齿数 且须满足式1-13模数 mm4齿面宽 mm5齿工作高 mm6齿全高 mm7压力角8轴交角9节圆直径； mm； mm10节锥角=arc tan；11节锥距 mm12周节 mm13齿顶高 mm mm14齿根高 mm mm15径向间隙 mm16齿根角；17面锥角；18根锥角；19外圆直径 mm mm20节锥顶点至齿轮外缘距离 mm mm21理论弧齿厚 mm mm22齿侧间隙 mm23弦齿厚 mm mm24弦齿高 mm mm2.3.2 差速器齿轮的材料选用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多为20CrMnTi、20CrMoTi、22CrMnMo和20CrMo等。由于差速器齿轮轮齿要求的精度比较低，所以精锻差速器齿轮工艺已经被广泛应用16。2.3.3 差速器齿轮的强度计算差速器齿轮主要进行弯曲强度计算，而对于疲劳寿命则不予考虑，这是由于行星齿轮在差速器的工作中经常只起等臂推力杆的作用，仅在左、右驱动车轮有转速差时行星齿轮和半轴齿轮之间才有相对滚动的缘故。汽车差速器齿轮的弯曲应力为 MPa （2-8）式中：差速器一个行星齿轮传给一个半轴齿轮的转矩，其计算公式，在此 Nm； 差速器的行星齿轮数； 半轴齿轮齿数； 尺寸系数，反应材料的不均匀性，与齿轮尺寸和热处理有关，当时，在此；载荷分配系数，当两个齿轮均用骑马式支承型式时，；其他方式支承时取。支承刚度大时取最小值； 质量系数，对于汽车驱动桥齿轮，当齿轮接触良好，周节及径向跳动精度高时，可取； 计算汽车差速器齿轮弯曲应力用的综合系数，由下图查得图2-1 弯曲计算用综合系数根据上式 MPa MPa所以，差速器齿轮满足弯曲强度要求。 3 差速器行星齿轮轴的设计计算3.1 行星齿轮轴的分类及选用行星齿轮轴的种类有很多，而差速器齿轮轴的种类也很多，最常见的时一字轴和十字轴，在小型汽车上由于转矩不大，所以要用一字轴，而载货的大质量的汽车传递的转矩较大，为了轴的使用寿命以及提高轴的承载能力，常用十字轴，由四个轴轴颈来分配转矩。可以有效的提高轴的使用寿命17。此次设计选用的时行星齿轮十字轴。如图所示图3-1 十字轴的结构方案图3.2 行星齿轮轴的尺寸设计由行星齿轮的支承长度为 mm，根据安装时候的方便选择轴颈的长度为45 mm；而行星齿轮安装孔的孔径 mm，所以轴颈的直径预选为17 mm。3.3 行星齿轮轴材料的选择轴的选择要满足强度、热平衡、轴伸部位承受径向载荷等条件。轴的常用材料主要有碳素钢和合金钢。碳素钢价廉，对应力集中敏感性比合金钢低，应用较为广泛，对重要或者承受较大的轴，宜选用35、40、45和50等优质碳素钢，其中以45钢最常用。所以此次选用的轴的材料为45钢18。3.4 差速器垫圈的设计计算垫圈是垫在连接件与螺母之间的零件，一般为扁平形的金属环，用来保护被接件的表面不受螺母擦伤，分散螺母对被接件的压力。垫圈的种类有：弹簧垫圈、平垫圈、密封垫圈、球面垫圈等。垫圈的材料通常是软钢、青铜、尼龙、聚甲醛塑料19。在差速器传递转矩的时候，行星齿轮和半轴齿轮要受到很大的轴向力，而齿轮和差速器之间又有相对运动，所以要用垫圈来减少磨损。差速器要用到两个垫圈，一个垫圈是半轴齿轮支承垫圈，选取为圆形平垫圈，其中一个是软质地的，一个是硬质地较脆的，其主要作用是增大接触面积，分散压力，防止压坏。另一个是差速器行星齿轮支承垫圈为球面垫圈，垫圈将行星齿轮和行星十字轴固定在一起传递转矩20。3.4.1 半轴齿轮平垫圈的尺寸设计如下图所示：为平垫圈的结构方案简图图3-2 平垫圈参考解放CA1092型载货汽车的半轴直径的数据为50 mm，如图所示，按照装配关系可选择半轴齿轮平垫圈的安装孔直径D要大于50 mm，初步预选安装孔直径为50.5 mm，由图根据安装的简易程度选取垫圈的厚度为8 mm，选用的材料是65Mn。3.4.2 行星齿轮球面垫圈的尺寸设计图3-3 球面垫圈由行星齿轮十字轴轴颈的直径为17 mm，根据装配关系选择球型垫圈的安装孔，直径为17 mm，厚度为7mm，选用的材料是Q235A。4 差速器标准零件的选用4.1 螺栓的选用和螺栓的材料螺栓的种类很多，随着机械及其他相关行业的发展，对螺栓的要求也越来越高，既要要求螺栓具有较高的强度又要其精密度高。目前常见的螺栓有六角头螺栓（全螺纹）、六角头铰制孔用螺栓、六角头螺杆带孔螺栓等21。而查解放CA1092型载货汽车数据得连接螺栓为，细牙螺纹，拧紧力矩为137.2156.8 Nm，即为GB/T 5782 。现在生产螺栓的原材料一般是碳素钢、不锈钢、铜三种，为了加强螺栓的强度，此次选用的是碳素钢。4.2 螺母的选用和螺母的材料我们所学的螺母有六角薄螺母、六角开槽螺母。在机械行业、汽车行业以及相关行业，经过几年的发展，螺母的种类和型号也越来越齐全。根据差速器已选定的尺寸为的螺栓，所以由装配关系选择差速器螺母应该为的，性能等级为8级的，不经过表面处理的六角螺母，即：GB/T 6170。符合解放CA1092型载货汽车的螺栓要求。现在一般生产的螺母原材料一般是碳素钢、不锈钢、铜三种，为了加强螺栓的强度，此次选用的是碳素钢。4.3 差速器轴承的选用轴承是支撑着轴的零件，同时可以引导轴的旋转，也可以承受轴上空转的零件。根据装配关系和连接零件的形状来选用的轴承，在此选择的轴承为圆锥滚子轴承22。由差速器和半轴的计算数据可取差速器轴承外径为140 mm左右，内径为80 mm左右。参考机械设计课程设计手册，选取的圆锥滚子轴承的型号是30216 GB/T 2971994。4.4 十字轴键的选用键主要用作轴和轴上零件之间的周向固定以传递扭矩，此处行星齿轮与十字轴的固定选择普通平键23。由十字轴的半径要求，参考机械设计课程设计手册GB/T10962003，选取平键的尺寸为mm，键的长度为20mm，材料选择45钢。5 半轴的设计5.1 半轴的选型驱动车轮的传动装置位于汽车传动系的末端，其功用其功用是将转矩由差速器的半轴轮传给驱动车轮。驱动车轮的结构形式与驱动桥的驱动桥形式与驱动形式密切相关，在一般的非断开式驱动桥上，驱动车轮的传动装置就是半轴。半轴的形式主要取决于半轴的支撑形式。普通非断开式驱动桥的半轴，根据其外表支撑形式或者受力状况的不同分为半浮式，浮式和全浮式三种。半浮式半轴承受的载荷较复杂，但是机构简单、质量小、尺寸紧凑、造价低廉，故被质量较小、使用条件好、承载负荷也不大的轿车和微型客货车所采用。浮式半轴的优点是结构简单轻便，因此可用于轿车和微型、轻型客货车。全浮式半轴的驱动桥外端结构比较复杂，制造成本高，但其工作可靠，故广泛应用于各种载货汽车、越野汽车和客车上24。根据各种半轴的特点分析，所以选用全浮式半轴。5.2 半轴的设计计算5.2.1 半轴的受力分析图5-1 全浮式半轴及受力简图半轴的主要尺寸是它的直径，计算时首先应合理地确定作用在半轴上的载荷，应考虑以下三种可能的载荷工况：(1) 纵向力（制动力或者驱动力）最大时（），附着系数取0.8，没有侧向力作用；(2) 侧向力最大时为（发生于侧滑时），没有纵向力作用，地面与轮胎的侧向力附着系数在侧滑时计算取1.0；(3) 垂向力最大时（在汽车以高速通过不平整路况发生时），其值为，其中为车轮对地面的垂直载荷，为动载荷系数，这时不考虑纵向力和侧向力的作用。由于车轮承受的纵向力，侧向力的值的大小受车轮与地面最大附着力的限制，即有故纵向力最大时没有侧向力作用，而侧向力最大时也没有纵向力作用。5.2.2 半轴计算载荷的确定全浮式半轴只承受转矩，其计算转矩T可由式（5-3）求得，其中，的计算，可根据以下方法计算，并取两者中的较小者。（1） 若按最大附着力计算，即： （5-1）式中： 轮胎与地面的附着系数取0.8； 汽车加速或者减速时的质量转移系数，对于后驱动桥可取1.21.4，在此取1.3。根据上式（5-1）得： N（2）若按发动机最大转矩计算，即： （5-2）式中：差速器的转矩分配系数，对于普通圆锥行星齿轮差速器取0.6；发动机最大转矩；= 373 Nm；汽车传动效率，计算时取0.9；传动系最低档传动比；轮胎的滚动半径。根据上式得： N （5-3） Nm5.2.3 半轴杆部直径初选全浮式半轴杆部直径的初选可按下式进行： （5-4）式中： 半轴杆部直径，mm； 半轴扭转许用应力，MPa。根据公式（5-4）得： mm根据强度要求在此取46 mm.半轴杆部直径应小于或者等于半轴花键的底径，以便使各部分达到基本强度。5.2.4 半轴的强度计算(1) 半轴的扭转应力计算（MPa） （5-5） MPa MPa(2) 半轴扭转角的计算 （5-6）式中： 半轴长度，900 mm； 材料的剪切弹性模量，取80 MPa； 半轴横截面的极惯性矩， mm。(3) 半轴花键的计算半轴和半轴齿轮一般采用渐开线花键连接，花键内径不小于其杆部直径，所以选用压力角，齿数20，模数3的圆柱渐开线花键，并对花键进行挤压应力和键齿切应力验算。半轴花键的剪切应力（MPa） （5-7）式中： 半轴花键的外径，在此取57 mm； 相配花键孔内径，在此取51.25 mm； 花键齿数，在此取18； 花键工作长度，在此取100 mm； 花键齿宽，在此取4.712 mm； 载荷分布的不均匀系数，计算时取0.75。 MPa 73 MPa半轴花键的挤压应力（MPa） （5-8） MPa 200 MPa所以半轴设计符合要求。5.2.5 半轴的材料为了避免半轴花键槽对半轴强度的影响，设计时将半轴加工花键部分直径大于半轴杆部直径，并适当减小花键深度。由于半轴损坏多为疲劳破坏，在结构设计时尽量增大各过渡圆角半径，减小应力集中现象。半轴多采用含铬的中碳合金钢制造，如40Cr、40CrMnMo、40CrMnSi、40CrMoA、35CrMnSi、35CrMnTi等。半轴的热处理过去都采用调质处理的方法，由于感应淬火可以保证半轴表面有适当的硬化层，由于硬化层本身强度较高，加之半轴表面形成大的残余压应力，从而使半轴的静强度和疲劳强度大为提高，尤其是疲劳强度更为提高，所以该半轴采用高频感应淬火，杆部表面硬度在5262HRC 范围内，杆心部硬度在3035HRC 范围之间,花键部分表面硬度在5055HRC 范围内，不淬火部分硬度在248277HB 范围之间，半轴杆部表面硬化层深度为其半径的1/41/3 左右。由于硬化层本身的强度就比较高，加之在半轴表面形成大的残余压应力，以及采用喷丸处理、滚压半轴突缘根部过渡圆角等工艺，使半轴的静强度和疲劳强度大为提高。本设计中选用40Cr作为半轴材料，经渗碳处理25。6 差速器总成的装配和调整6.1 差速器总成的装配设计完差速器的组成部件就要对差速器进行装配。工业上装配的步骤如下：（1） 用压力机将轴承的内圈压入左右差速器的半轴轴颈上；（2） 把差速器壳放在工作台上，在与行星齿轮和半轴齿轮相配合的工作面上涂抹机油，将半轴齿轮平面垫圈连同半轴齿轮一起装入，将已装好行星齿轮和球面垫圈的十字轴装入左差速器壳的十字槽中，并使行星齿轮与半轴齿轮啮合。行星齿轮上装上右边的半轴齿轮、平面垫圈，将差速器右壳合到左壳上，注意对准壳体上的合件标记，从右向左插入螺栓，在螺栓左端套上锁片，用螺母左端套上锁片，用螺母紧固，半轴齿轮支撑断面与支承垫圈间的间隙应不大于0.5 mm。（3） 将从动锥齿轮装到差速器左壳上，用螺栓锁紧26。6.2 差速器总成的装配齿轮啮合间隙的调整方法：正确的齿轮啮合间隙范围应该为0.150.4 mm，而一对齿轮的齿轮间隙变动范围为0.15 mm。如：一对啮合齿轮的最小齿轮间隙为0.15 mm，则最大间隙只能为0.30 mm，若最大齿轮间隙为0.40 mm，则最小齿轮间隙为0.25 mm等。齿轮的啮合间隙的调整可用移动差速器轴承的调整螺母老达到。由于差速器轴承的预紧度已经预先调好，因此调整啮合间隙时，一侧的调整螺母松或者是紧多少，另一侧的调整螺母也要松或者是紧多少，以便差速器轴承的预紧度保持不变27。（以下是附加文档，不需要朋友下载后编辑删除，谢谢）2016年铁西区政府工作报告2015年12月28日在铁西区第十七届人民代表大会第四次会议上区长 程晓龙各位代表：现在，我代表区人民政府向大会报告工作，请予审议，并请区政协各位委员提出意见和建议。一、2015年及“十二五”时期主要工作回顾2015年是“十二五”规划的收官之年。面对严峻复杂的经济形势，在市委、市政府和区委的正确领导下，在区人大依法监督和区政协民主监督下，区政府紧紧团结和依靠全区人民，扎实推进改革创新、稳定增长、转型升级、改善民生、依法行政等重点工作，全区呈现经济趋稳向好、民生不断改善、社会和谐稳定的良好局面。区域经济运行总体平稳。预计全年实现地区生产总值960亿元，下降3%，绝对值居全市第一；服务业增加值321亿元，下降0.7%；一般公共预算收入90.5亿元，下降26.4%，绝对值居全省第一；固定资产投资503.3亿元，下降28.3%；社会消费品零售总额573亿元，增长6%；出口总额21.38亿美元，增长4%，绝对值列全市首位；城市居民人均可支配收入36360元，增长6.5%。重点区域建设全面提速。中德装备园、中法生态城、铁西金谷“一园一城一谷”产城融合、东西互动的发展格局全面形成。中德装备园10平方公里起步区建设全面启动，中德园成为国务院批复的首个以中德高端装备制造产业合作为主题的战略平台、“中国制造2025”与“德国工业4.0”战略对接合作的重要载体。中法生态城规划建设、征地拆迁和招商工作全面展开。铁西金谷成为全市生产性服务业“三大战役”的主战场。新民屯、四方台、长滩三镇合署办公，西部新城建设全面启动。现代建筑产业实现产值294亿元，占全市建筑业总产值三成以上。全年收储土地1042公顷，出让土地149.6公顷。全区整合整理土地72宗。区委、区政府、区政协等机关西迁的拉动效应开始凸显，新华印刷、红梅味精等地块接连热拍，华润、龙湖等地产商成功摘牌，铁西迈入“新地产时代”。重大项目建设顺利推进。全区3000万元以上新开工项目101个、竣工项目92个。40个市重点项目全部开复工，完成投资241.4亿元。宝马发动机、沈阳冶金机械、东方银座铂尔曼酒店、嘉泰工业装备博览城一期等项目竣工或试生产，华润万象汇正式营业，辽宁奇辉电子、金谷科技园公共服务平台等项目上线运营，新加坡智能物流、澳大利亚工业地产、纽卡特行星减速机等项目加快推进，宝马研发中心、库卡机器人工程示范中心、积水潭医院、兴华地下商业城等项目开工建设，中德工业4.0战略合作暨中德企业创新中心、美国江森启停电池、富士康汽车零部件等项目签约落地。同时，积极争取国家省市政策、项目和资金支持，全年争取支持资金16.4亿元，其中老工业基地搬迁改造项目获批国家资金5897万元。对内对外开放成效明显。成功举办“沈阳慕尼黑装备制造产业推介会”、“辽宁省巴登符腾堡州装备制造产业合作推介会”，并在法兰克福设立中德装备园代表处。举办了德国企业沈阳行、中德并购论坛等招商活动。德国莱玛特高精度光电子设备、法国电力集团基础设施建设、日本IHI株式会社农机生产基地等50余个项目加快推进。西门子互联交通研发中心、德国劳仕领汽车注塑件等项目签约落地。北方重工盾构机代表我国同类产品首次打入南美市场。华利能源并购加拿大风电母线、沈阳和平子午线轮胎收购英国KRT公司等3个海外并购项目顺利完成。外贸出口势头良好，沈鼓集团、三一重工出口分别增长3.2倍和3.1倍。改革创新取得新突破。整合行政机构，将发改局与科技局合并、昆明湖与西三环合署。落实大部门监管体制，成立市场监督管理局。组建两区行政审批局，启动企业投资项目管理体制改革试点工作，审批时限由120天减至30.5天，缩减74.6%。积极开展简政放权工作，承接省市下放的303项行政职权。建立权责清单制度，减少行政审批事项1258项，“三证合一”工作经验在全省推广，“一照一码”登记模式全面实施。成立城区、工业、服务业、外商投资4个企业服务中心。国企改革稳步推进，北方重工与中建材签署联合重组合作协议，沈鼓集团上市通过证监会初审，机床集团与社会资本组建混合所有制企业，华岳外贸等8户企业转制评估审计工作进入尾声。国资运营成效明显，国资收益实现13.3亿元。三生制药在香港上市，金昌蓝宇、递家物流、万合胶业等企业在新三板上市。企业自主创新能力不断提升，沈鼓集团10万空分装置、特变沈变换流变压器、北方重工镁合金成套设备等新产品打破国际垄断。沈阳铸造研究所获评国家重点实验室。税改工作成效明显，42户企业完成“营改增”。城乡面貌不断改善。投入28亿元，实施各类城建项目442项。新建改造道路41.4公里。迎宾路高架桥、开发大路跨化工园铁路桥、中德大街一标段、开发22号路宝马铁路专用线下穿桥等重点工程竣工通车，浑河四街、中德大街二标段、地铁九号线铁西段、中法大道等建设工程加快推进。北一路、保工街等“三横两纵”快速路网建设全面启动，北一路快速路管网排迁工程完工。铁西金谷二号路、三号街竣工通车。嘉泰工业博览城电力配套等工程按期完工，铁西新城地下综合管廊、220千伏高花变电站等重点配套工程按期推进。建大公交港湾投入使用。全面推行城市网格化管理，集中整治占道经营、露天烧烤等城管顽疾，我区道路交通秩序整治经验在全市推广。对铁西金谷、沈新路实施绿化景观提升工程。全年植树42万株。大力实施“蓝天碧水”工程，完成50台大型燃煤锅炉达标改造工程，拆除联网或取缔燃煤锅炉62台。沈化、东药搬迁及土地污染治理工作有序推进。各项社会事业全面进步。勋望北校新教学楼投入使用，春晖学校综合楼等11个新建项目按期推进，五十三中学北教学楼等36个维修改造工程如期完成。公办普通高中标准化建设全部完成。农村中小学校车实现安全监管全覆盖。我区被列入国家特殊教育改革实验区。基层医疗服务体系不断完善，卫生信息化平台一期建设基本完成，长滩、新民屯卫生院主体完工。打造了森林体育公园，新建文体广场22处，改造街道(社区)文化站(室)11个，社区书屋实现全覆盖。社会保险扩面工作进展明显，42381名被征地农民纳入市级养老保险统筹。采取国资划拨、租赁、资源整合等方式，全面完成15个未达标社区办公用房改造任务。新建社区老年人日间照料站7个、区域性居家养老服务中心1个、助残阳光工场1个，完成残疾人家庭无障碍设施改造165户，为2283名一级重度残疾人办理意外保险。城镇实名制就业达到4.2万人，城镇登记失业率控制在4%以内，零就业家庭继续保持动态为零。实名制扶持创业带头人647人，带动就业7882人。扎实推进安居工程，安置居民3400户。年初确定的42项为民办实事工作全面完成。新农村建设取得明显成效。加强农业基础设施建设，完成设施农业建设450亩。5个街镇26个村的农民土地承包经营权确权改革工作进展顺利。稳步推进7个宜居示范村和42个达标村建设，朴坨子村荣获全市最佳村镇环境改善奖。投资2780万元，实施农村饮水安全工程，农业水利设施建设全部按期竣工。全区新增造林面积1605亩。政府自身建设进一步加强。自觉接受区人大依法监督、区政协民主监督，全年办结人大代表建议230件、政协委员提案204件，办复率100%。坚持依法科学民主决策，建立政府重大行政决策合法性审查制度，依法行政水平不断提升。深入开展“三严三实”专题教育，政风行风进一步好转。认真贯彻新预算法，全面推行预决算和“三公”经费公开。完成“六五”普法工作。社会治理水平明显提升。我区信访稳定工作经验在全市推广。社会治安综合防控体系日益完善，安全生产、消防安全以及交通安全、食品药品安全工作不断加强，各类安全事故得到有效预防。与此同时，国防动员教育、人防和民兵预备役工作进一步加强，双拥共建工作扎实推进，对口支援工作成效明显，民族、宗教、外事、侨务等方面工作也取得了新的成绩。海关、检验检疫、银行、保险、交通、供电、供水、供气等驻区单位积极参与铁西建设，为全区发展做出了积极贡献。各位代表，2015年全区工作取得的成绩，标志着我们“十二五”期间各项工作取得了积极进展。回首“十二五”，铁西老工业区向全面振兴迈出了坚实步伐，其成果突出体现在四个方面。结构调整不断加快，产业规模和实力进一步壮大。两化融合带动传统产业改造升级。装备制造业占工业比重达到77.2%，支撑作用进一步增强。现代建筑产业园入驻企业210余家，工业增加值达到635亿元。服务业层次和水平实现跃升，现代服务业占服务业比重达到34.1%。农业现代化加快推进，设施农业和高效特色农业比重达到8%。改革创新不断深化，对内对外开放进一步扩大。以综合配套改革为统领，行政管理体制、国资国企等领域改革有序推进。大力实施创新驱动发展战略，71项产品具有国际竞争力。非公经济、外向型经济蓬勃发展，在我区直接投资的世界500强企业达到56家，实际利用外资、外贸进出口额连年名列全市第一。5年累计实际利用外资44.7亿美元、外贸进出口总额158.4亿美元，分别是“十一五”时期的2.2倍和1.6倍。城市功能持续完善，综合承载力进一步提高。5年累计投入城建资金161亿元，道路、桥梁、铁路专用线、电力管网、绿化等重大基础设施建设工程如期完工，城市综合交通网络日趋完善。环境保护和节能减排任务如期完成。我区成为全国城市环境总体规划编制试点和国家生态工业示范园区。社会建设扎实推进，人民生活进一步改善。城乡居民收入逐年提高，2015年城市居民人均可支配收入是2010年的1.8倍。社会保障体系不断完善，累计发放低保金3.4亿元。就业、就医、就学、居住等民生工程扎实推进，全区人民更好地享受到振兴发展成果。我区荣获全国创建文明城市工作先进城区、全国科技进步示范区、全国义务教育发展基本均衡区等荣誉称号。各位代表，过去五年铁西取得的成绩来之不易。这是市委、市政府和区委正确领导的结果，是全区人民团结奋进的结果。在此，我代表区政府，向人大代表和政协委员，各民主党派、各人民团体，向驻区部队官兵和中、省、市直企事业单位，向关心支持铁西振兴发展的社会各界人士，表示衷心的感谢！在肯定成绩的同时，我们清醒地看到，发展道路上还有不少困难和问题，政府工作还有不足和差距。一是经济下行压力巨大。工业企业订单不足，效益下滑。项目储备不足，投资拉动作用减弱。传统产业增长乏力，新兴产业支撑作用有限。二是改革创新力度还不够大。简政放权、职能转变有待于进一步适应经济发展新常态下的新要求。国有企业股份制改革有待进一步加快。三是公共服务资源配置仍不均衡。涉及群众切身利益的一些热点、难点问题，还需下更大气力解决。四是政府职能有待进一步转变，个别部门干部的精神状态、能力素质和工作作风还不适应加快复兴振兴的新要求。对此，我们高度重视，将采取有力措施切实加以解决。二、“十三五”时期全区目标任务和2016年重点工作各位代表，“十三五”时期是全面创新改革的攻坚期，也是铁西复兴振兴的关键期，更是全面建成小康社会的决胜期，经济发展新常态带来的