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汽车主减速器毕业设计
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汽车主减速器毕业设计
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本科毕业设计（论文） 1 驱动桥设计 随着汽车对安全、节能、环保的不断重视，汽车后桥作为整车的一个关键部件，其产品的质量对整车的安全使用及整车性能的影响是非常大的，因而对汽车后桥进行有效的优化设计计算是非常必要的。 驱动桥处于动力传动系的末端，其基本功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩 ,并将动力合理地分配给左、右驱动轮，另外还承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力力和横向力。驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。 驱动桥作为汽车四大总成之一，它的性能的好坏直接影响整车性能，而对于载重汽车显得尤为重要。驱动桥设 计应当满足如下基本要求： 1、符合现代汽车设计的一般理论。 2、 外形尺寸要小，保证有必要的离地间隙。 3、 合适的主减速比，以保证汽车的动力性和燃料经济性。 4、 在各种转速和载荷下具有高的传动效率。 5、 在保证足够的强度、刚度条件下，力求质量小，结构简单，加工工艺性好，制造容易，拆装，调整方便。 6、 与悬架导向机构运动协调，对于转向驱动桥，还应与转向机构运动协调。 智能电子技术在汽车上得以推广使得汽车在安全行驶和其它功能更上一层楼。通过各种传感器实现自动驾驶。除些之外智能汽车装备有多种传感器能充分感知交通设 施及环境的信息并能随时判断车辆及驾驶员是否处于危险之中，具备自主寻路、导航、避撞、不停车收费等功能。有效提高运输过程中的安全，减少驾驶员的操纵疲劳度，提高乘客的舒适度。当然蓄电池是电动汽车的关键，电动汽车用的蓄电池主要有：铅酸蓄电池、镍镉蓄电池、钠硫蓄电池、钠硫蓄电池、锂电池、锌 空气电池、飞轮电池、燃料电池和太阳能电池等。在诸多种电池中，燃料电池是迄今为止最有希望解决汽车能源短缺问题的动力源。燃料电池具有高效无污染的特性，不同于其他蓄电池，其不需要充电，只要外部不断地供给燃料，就能连续稳定地发电。燃料电池 汽车 (有可与内燃机汽车媲美的动力性能，在排放、燃油经济性方面明显优于内燃机车辆。 另外，设计必须得考虑所选择材料的可加工性能。 一种材料的可机加工性通常以四种因素的方式定义： 1 分的表面光洁性和表面完整性。 本科毕业设计（论文） 2 2 刀具的寿命。 3 切削力和功率的需求。 4 切屑控制。 以这种方式，好的可机加工性指的是好的表面光洁性和完整性，长的刀具寿命，低的切削力和功率需求。关于切屑控制，细长的卷曲切屑，如果没有被切割成小片，以在切屑区变的混乱，缠在一起的方式能够严重的介入剪切工序。 因为剪切工序 的复杂属性，所以很难建立定量地释义材料的可机加工性的关系。在制造厂里，刀具寿命和表面粗糙度通常被认为是可机加工性中最重要的因素。尽管已不再大量的被使用，近乎准确的机加工率在以下的例子中能够被看到。 通常，零件的可机加工性能是根据以下因素来定义的：表面粗糙度，刀具的寿命，切削力和功率的需求以及切屑的控制。材料的可机加工性能不仅取决于起内在特性和微观结构，而且也依赖于工艺参数的适当选择与控制。 拖臂悬架 结合起来的一种行为 ,后表现出轴。它是用来驱动的汽车前面。如果轴经验 ,它 就像一卷悬垂态的手臂。扭转刚度的摩天大楼 ,这活象一个 果两个轮子的旅行经历相同的悬架 (例如在球场的汽车 )轴表现得像个拖臂悬架。 梁式轴 (前面的一辆汽车后轴 ,不必有相同的高度为他们的卷中心。辊轴轴线上 ,这是经过辊子的中心 和后轴 ,看到前面的图。 辊轴 如果一个横向力的重心 ,导致层 (面的重心轴的卷必须补偿片刻所致。由于一些弹簧悬辊。这一刻之间分配方面和后桥有赖于相对弹簧刚度的前面 ,与后轴 ,整体侧倾角 (这是一样的 ,和后轴 )取决于 总和的悬架刚度 (前加上后方 )。传送到地面的瞬间 ,没有任何卷的整体车辆通过应用侧向力轴向前滚动的位置 (在 (注 :如果滚动的轴 ,剩下的扭矩 ,须补偿汽悬泉会像一辆摩托车内倾斜。这一幕的分布与后轴会 ,计算了 分别计算各轴的位置 ,应的 中心的一部分的事实 ,轮轴本科毕业设计（论文） 3 横向力所承受的一部分 ,与正常负荷、轮轴必须随身携带 不同的例子 一个有限的特点 ,防滑差速器有点不同 ,不同的风格，一个自锁装置。 这个 格差异 ;(从扭矩遥感 )行为非常快 (并可能严厉的 )。在较低的输入扭矩的差动齿轮只是轻轻负载和移动，自由敞开的装置。随着力矩和速度起落架网格，大米和两个输出轴锁在一起。扭矩比 (以 等 , 7:1,I 的风格，从 3:1 来 (根据齿轮 ,齿轮表面处理的角度 ,类型的滚子轴承 (平原 , ) 达纳 的 (见图 )包含一些预紧 通过弹簧离合器片、贝尔维尔 )提供了一定的静态启动扭矩已经在零输入扭矩。蜘蛛齿轮 ,齿轮啮合侧设 计那样 (楔形齿 ),增加输入扭矩将增加的负担 ,提高离合器盘的锁轴。 独立的粘性微分锁的扭矩 ,但反应速度与输出轴之间的差异。包括离合器片没有机械接触 ,但是很紧的间隙 ,使粘滞摩擦提供扭矩的转让。注意 ,粘稠的差距在很光滑 ,有一定的时间延迟 ,作为粘度增加与所产生的热量 (指的是特殊的液体是合宜的齿厚 )。这使得操作容易使用汽车 (虽然可以街是太慢了有些应用 )。 本科毕业设计（论文） 4 of s to to as a of on of of a so is at of is to or of to in of of a of a on it is be to a) a to b) to c) of a d) in of e) to of in of as to f) to be g) to in to of of to in 科毕业设计（论文） 5 no of Of is of In of is by to of of be in of is of a a of of in of as of of of to of of up to he of a in of 1、 of 2、 3、 4、 nd As if 科毕业设计（论文） 6 by in of of it is to of a In to be in in is in of of on on of 本科毕业设计（论文） 7 A of It is If it a by a If of a of a t is of f a is at of of to be by a to of on of is on of to is at G). (If is G, to be by 本科毕业设计（论文） 8 a . of be of of of to to of to he of a a of a an up by 7:1 , I 本科毕业设计（论文） 9 :1 (on .) (a at in on by of he of of to no so in a as is . be 毕业设计（论文） I 摘 要 汽车主减速器是汽车传动中的最重要的部件之一。它能够将万向传动装置产来的发动机转矩传给驱动车轮，以实现降速增扭。 本次设计的是有关 十米高一级客车后桥主减速器设计 总成。并要使其具有通过性。本次设计的内容包括有：方案选择，结构的优化与改进。齿轮与齿轮轴的设计与校核，以及轴承的选用与校核。并且在设计过程中，描述了主减速器的组成和差速器的差速原理和差速过程。 方案确定主要依据原始设计参数，对比同类型的减速器及差速器，确定此轮的传动比，并对其中重要的齿轮进行齿面接触和齿轮弯曲疲劳强度的校核。而对轴的设计过程中着重齿轮的布置，并对其受最大载荷的危险截面进行强度校核，轴承的选用力求结构简单且满足要求。 主减速器及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。 关键词 ：主减速器；差速器；转速；行星齿轮；传动比 毕业设计（论文） is of in It a of is s in of of of of of of of to It in of It to in of of It to of of It in of 本科毕业设计（论文） 录 第 1 章 绪论 . 错误 !未定义书签。 第 2章 主减速器的结构形式 . 错误 !未定义书签。 主减 速器的齿轮类型 . 错误 !未定义书签。 主减速器的减速形式 . 错误 !未定义书签。 主减速器主、从动锥齿轮的支承方案 . 错误 !未定义书签。 动锥齿轮的支承 . 错误 !未定义书签。 动锥齿轮的支承 . 错误 !未定义书签。 减速器的轴承预紧及齿轮啮合调整 . 错误 !未定义书签。 第 3章 主减速器基本参数选择与计算载荷的确定 . 错误 !未定义书签。 减速器齿轮计算载荷的确定 . 错误 !未定义书签。 发动机最大转矩和最大抵挡传动比确定从动锥齿轮的计算转矩 未定义书签。 驱动轮打滑转矩确定从动锥 齿轮的计算转矩. 错误 !未定义书签。 汽车日常行驶平均转矩确定从动锥齿轮的计算转矩 未定义书签。 齿轮主要参数的选择 . 错误 !未定义书签。 、从动锥齿轮齿数 2 . 错误 !未定义书签。 动锥齿轮大端分度圆直径 . 错误 !未定义书签。 、从动锥齿轮齿面宽 . 错误 !未定义书签。 曲面齿轮副偏移距 E . 错误 !未定义书签。 点螺旋角 . 错误 !未定义书签。 旋方向 . 错误 !未定义书签。 向压力角 . 错误 !未定义书签。 第 4 章 主减速器锥齿轮的几何尺寸计算 . 错误 !未定义书签。 齿轮轮齿形状的选择 . 错误 !未定义书签。 齿轮的几何尺寸计算 . 错误 !未定义书签。 第 5 章 主减速器锥齿轮的强度计算 . 错误 !未定义书签。 位齿长圆周力 . 错误 !未定义书签。 本科毕业设计（论文） 齿弯曲强度 . 错误 !未定义书签。 齿接触强度 . 错误 !未定义书签。 第 6 章 主减速器锥齿轮轴承的载荷计算 . 错误 !未定义书签。 齿轮齿面上的作用力 . 错误 !未定义书签。 宽中点处的圆周力 . 错误 !未定义书签。 齿轮的轴向力和径向力 . 错误 !未定义书签。 齿轮轴承的载荷计算 . 错误 !未定义书签。 齿轮轴承的寿命计算 . 错误 !未定义书签。 轴承的寿命计算 . 错误 !未定义书签。 轴承的寿命计算 . 错误 !未定义书签。 、 D 轴承的寿命计算 . 错误 !未定义书签。 第 7 章 齿轮材料 . 错误 !未定义书签。 第 8 章 对称式圆锥行星齿轮差速器设计 . 错误 !未定义书签。 速器齿轮主要参数选择 . 错误 !未定义书签。 星齿轮数 n . 错误 !未定义书签。 星齿轮球面半径 . 错误 !未定义书签。 星齿轮和半轴齿轮齿数 2 . 错误 !未定义书签。 星齿轮和半轴齿轮节锥角、模数及半轴齿轮节圆直径的初步确定 错误 !未定义书签。 力角 . 错误 !未定义书签。 星齿轮轴直径 d 及支承长度 L . 错误 !未定义书签。 速器轮齿的几何计算 . 错误 !未定义书签。 速器齿轮强度计算 . 错误 !未 定义书签。 第 9 章 驱动桥半轴设 计 . 错误 !未定义书签。 浮式半轴计算 . 错误 !未定义书签。 轴的结构设计 . 错误 !未定义书签。 浮式半轴杆部直径设计 . 错误 !未定义书签。 轴杆部设计其他要求 . 错误 !未定义书签。 轴的强度校核 . 错误 !未定义书签。 轴的扭转应力 . 错误 !未定义书签。 本科毕业设计（论文） V 轴花键的剪切应力 . 错误 !未定义书签。 轴花键的挤压应力 . 错误 !未定义书签。 结 论 . 错误 !未定义书签。 致 谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 本科毕业设计（论文） I 摘 要 汽车主减速器是汽车传动中的最重要的部件之一。它能够将万向传动装置产来的发动机转矩传给驱动车轮，以实现降速增扭。 本次设计的是有关 十米高一级客车后桥主减速器设计 总成。并要使其具有通过性。本次设计的内容包括有：方案选择，结构的优化与改进。齿轮与齿轮轴的设计与校核，以及轴承的选用与校核。并且在设计过程中，描述了主减速器的组成和差速器的差速原理和差速过程。 方案确定主要依据原始设计参数，对比同类型的减速器及差速器，确定此轮的传动比，并对其中重要的齿轮进行齿面接触和齿轮弯曲疲劳强度的校核。而对轴的设计过程中着重齿轮的布置，并对其受最大载荷的危险截面进行强度校核，轴承的选用力求结构简单且满足要求。 主减速器及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。 关键词 ：主减速器；差速器；转速；行星齿轮；传动比 本科毕业设计（论文） is of in It a of is s in of of of of of of of to It in of It to in of of It to of of It in of 本科毕业设计（论文） 录 摘要 . I . 录 . 1 章 绪论 . 1 第 2 章 主减速器的结构形式 . 2 减速器的齿轮类型 . 2 减速器的减速形式 . 2 减速器主、从动锥齿轮的支承方案 . 2 动锥齿轮的支承 . 2 动锥齿轮的支承 . 3 减速器的轴承预紧及齿轮啮合调整 . 4 第 3 章 主减速器基本参数选择与计算载荷的确定 . 5 减速器齿轮计算载荷的确定 . 5 发动机最大转矩和最大抵挡传动比确定从动锥齿轮的计算转矩 . 5 驱动轮打滑转矩确定从动锥齿轮的计算转矩. 5 汽车日常行驶平均转矩确定从动锥齿轮的计算转矩. 6 齿轮主要参数的选择 . 6 、从动锥齿轮齿数 2 . 6 动锥齿轮大端分度圆直径 . 7 、从动锥齿轮齿面宽 . 7 曲面齿轮副偏移距 E . 8 点螺旋角 . 8 旋方向 . 9 向压力角 . 10 第 4 章 主减速器锥齿轮的几何尺寸计算 . 11 齿轮轮齿形状的选择 . 11 齿轮的几何尺寸计算 . 11 本科毕业设计（论文） 5 章 主减速器锥齿轮的强度计算 . 14 位齿长圆周力 . 14 齿弯曲强度 . 14 齿接触强度 . 16 第 6 章 主减速器锥齿轮轴承的载荷计算 . 18 齿轮齿面上的作用力 . 18 宽中点处的圆周力 . 18 齿轮的轴向力和径向力 . 18 齿轮轴承的载荷计算 . 19 齿轮轴承的寿命计算 . 20 轴承的寿命计算 . 20 轴承的寿命计算 . 20 、 . 21 第 7 章 齿轮材料 . 22 第 8 章 对称式圆锥行星齿轮差速器设计 . 23 速器齿轮主要参数选择 . 23 星齿轮数 n . 23 星齿轮球面半径 . 23 星 齿轮和半轴齿轮齿数 2 . 23 星齿轮和半轴齿轮节锥角、模数及半轴齿轮节圆直径的初步确定 . 24 力角 . 24 星齿轮轴直径 . 24 速器轮齿的几何计算 . 25 速器齿轮强度计算 . 26 第 9 章 驱动桥半轴设计 . 26 浮式半轴计算 . 27 轴的结构设计 . 27 浮式半轴杆部直径设计 . 27 轴杆部设计其他要求 . 27 轴的强度校核 . 28 本科毕业设计（论文） V 轴的扭转应力 . 28 轴花键的剪切应力 . 28 轴花键的挤压应力 . 29 结 论 . 30 致 谢 . 31 参考文献 . 32 本科毕业设计（论文） 1 第 1 章 绪论 驱动桥处于动力传动系的末端，其基本功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩，并将动力合理的分配给左、右驱动轮，另外还承受作用于路面和车架或车身之间的垂直立、纵向力和横向力。驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和 驱动桥壳。 汽车的主减速器是汽车传动系是汽车传动戏中的重要部件之一，它能够将传动装置的扭矩传给驱动车轮，事先降速以增大扭矩。 本次设计的是主减速器总成。并要使其有一定的通过性。本次设计的内容包括有：方案选择，结构的优化设计与改进，齿轮与齿轮州的设计与校核，而且在设计过程中，描绘了主减速器与差速器的组成以及差速器的原理和差速过程。 方案的确定主要依据的是原始设计数据如齿轮的传动比，对比同类型的减速器及差速器做设计；结构设计中采用行星齿轮和移位锥齿轮传动， 并对其中的重要齿轮进行齿面接触和疲劳强度的校核；而轴的设计中着重与齿轮的布置。并对其中最大载荷的危险截面进行了强度的校核。轴承的选用力求结构简单且满足要求。 驱动桥是汽车最重要的系统之一，是为汽车传输和分配动力所设计的。通过本课题设计，使 我们 对所学过的基础理论和专业知识进行一次全面 的， 系统的回顾和总结，提高我们独立思考能力和团结协作的工作作风。 为减小驱动轮的外廓尺寸 ,目前主减速器中基本不用直齿圆锥齿轮。实践和理论分析证明，螺旋锥齿轮不发生根切的最小齿数比直齿齿轮的最小齿数少。显然采用螺旋锥齿轮在同样传动比 下，主减速器的结构就比较紧凑。此外，它还具有运转平稳、噪声较小等优点。因而在汽车上曾获得广泛的应用。近年来，双曲面齿轮在广泛应用 到 轿车的基础上，愈来愈多的在 轻、 中型、重型货车上得到采用。 汽车在行驶过程中的使用条件是千变万化的。为了扩大汽车对这些不同使用条件的适应范围，在某些中型车辆上有时将主减速器做成双速的，它既可以得到大的主减速比又可得到所谓多档高速，以提高汽车在不同使用条件下的动力性和燃料经济性。 本科毕业设计（论文） 2 第 2 章 主减速器的结构形式 减速器的齿轮类型 主减速器的齿轮有弧齿锥齿轮、双曲面齿轮、圆 柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。根据设计要求采用准双曲面齿轮传动。 减速器的减速形式 主减根据减速形式特点不同，主减速器分类为单级主减速器、双级主减速器、双速主减速器、贯通式主减速器和单、双级减速配轮边减速器。 由于单级主减速器具有结构简单、质量小、尺寸紧凑、制造成本低等优点，因而广泛应用于主传动比 7 的汽车上。本设计要求的主减速器的传动比为 小于 7，故采用单级主减速器。 减速器主、从动锥齿轮的支承方案 主减速器必须保证主、从齿轮有良好的啮合状况，才能使它们很好的工作 。齿轮的正确啮合，除与齿轮的加工质量、齿轮的装配调整及轴承、主减速器壳体的刚度有关以外，还与齿轮的支承刚度有关。 动锥齿轮的支承 主动锥齿轮的支承形式可分为悬臂式支承和跨置式支承两种。本设计中的客车最大质量为 14500 吨，应该采用跨置式支承。因为在所传递较大的转矩的情况下悬臂式支承难以满足刚度的要求。 本科毕业设计（论文） 3 （ a） 悬臂式支承 （ b）跨置式支承 图 1 主减速器锥齿轮的支承形式 跨置式支承中的导向轴承都采用圆柱滚子轴承，并且其内外圈可 以分离，以利于拆装。圆锥滚子轴承采用背对背反装，并且尽可能减小良轴承间的距离，增大支承轴径，适当提高轴承的配合紧度。 动锥齿轮的支承 从动锥齿轮的支承刚度与轴承的形式、支承间的距离及载荷在轴承之间的分布比例有关。从动锥齿轮多用圆锥滚子轴承支承。为了增加支承刚度，两轴承的圆锥滚子大端应向内，以减小尺寸 c+d。为了使从动锥齿轮背面的差速器壳处有足够的位置设置加强筋，以增强支承稳定性， c+d 应不小于从动锥齿轮大端分度圆直径的 70%。为了使载荷能均匀分配在两轴承上，应尽量使尺寸 d。 图 2 从动锥齿轮的支承方式 本科毕业设计（论文） 4 在具有大主动传动比和径向尺寸较大的从动锥齿轮的主减速器中，为了限制从动锥齿轮因受轴向力作用而产生偏移，在从动锥齿轮的外缘背面加设辅助支承。辅助支承与从动锥齿轮背面之间的间隙，应保证当偏移量达到允许极限，即与从动锥齿轮背面接触时，能够制止从动锥齿轮继续偏移。主、从动齿轮在载荷作用下的偏移量许用极限值，如下图所示。支撑面与从动锥齿轮背面间的安装间隙应不大于 图 3 在载荷作用下主减速器齿轮的容许极限便移量 中型和重型汽车主减速器从动锥齿轮多采用有幅式 结构并有螺栓或者铆钉与差速器壳突缘连结。 减速器的轴承预紧及齿轮啮合调整 通常汽车以高档行驶时，发动机的平均使用转矩大约不超过其最大转矩的 70%。因此主减速器轴承的预紧值可取为发动机最大转矩时换算所得轴向力的 30%。轴承预紧力的大小可以用轴承的摩擦力矩来检验，其值通常为 1 至 型、重型车取大值。在此取 动锥齿轮预紧度的调整，可通过精选两轴承内圈内的套筒长度、调整垫圈厚度、轴承与轴肩之间的调整垫片等方法进行。因主动锥齿轮采用跨置式支承，故调整垫圈厚度较合适。在调整轴承预紧度之后 ，还应进行主减速器齿轮的啮合调整。因齿面接触区和齿侧间隙的正确调整是保证齿轮正确啮合、运转平稳、延长齿轮寿命的重要条件。 本科毕业设计（论文） 5 第 3 章 主减速器基本参数选择与计算载荷的确定 减速器齿轮计算载荷的确定 在设计中采用格里森制齿轮计算载荷的三种确定方法。 发动机最大转矩和最大抵挡传动比确定从动锥齿轮的计算转矩 a x (式中： 16 取 0； 能系数的汽车， ； 0 设计中为手动变速器，故 k=1； n=1； 计算得： 按驱动轮打滑转矩确定从动锥齿轮的计算转矩i 22 本科毕业设计（论文） 6 （ 式中： 2G 设计中 后桥为驱动桥，2G =95003100N ； 2m 取 于安装一般轮胎的公路用汽车，在良好的混凝土或沥青路上， 取 r 胎规格为 r = 计算得： 按汽车日常行驶平均转矩确定从动锥齿轮的计算转矩（ 当计算锥齿轮最大应力时，计算转矩 即cT=计算锥齿轮疲劳寿命时， = G为主、从动锥齿轮间的传动效率，计算时对于双曲面齿轮副， 置式结构 ： 1； 轮齿接触良好 ，齿距及径向跳动精度高时 , ， 6 , 根据图 7， 算得： h=2857h,故 A 轴承满足寿命要求。 轴承的寿命计算 对于 B 轴承，在此并不是一个轴承，而是一对轴承，对于成对安装的轴承组的计算当量载荷时径向载荷系数 X 和轴向载荷系数 Y 值按双列轴承选用， e 值与单列轴承相同。 000 型 13 系列，代号为 31314，尺寸为 701503825。31314 轴承的基本额定动载荷 93于采用成对轴承 =e=则 X=Y=2=据公式（ 9算得 2857h ，故 B 轴承满足寿命要求。 本科毕业设计（论文） 21 、 D 轴承的寿命计算 C、 D 轴承为 32218U，尺寸为 90160034 ，额定动载荷 62 ， 轴有向右移动的趋 势； C、 D 轴承面对面正装，轴承 D 受压，轴承 C 放松； C、 D 的派生轴向力分别 =根据公式（ 9算的 C 轴承 2857h D 轴承 2857h 故 C、 D 轴承都满足寿命要求。 本科毕业设计（论文） 22 第 7 章 齿轮材料 驱动桥锥齿轮的工作条件是相当恶劣的，与传动系其他齿轮相比，具有载荷大、作用时间长、变化多、有冲击等特点，是传动系中的薄弱环节。锥齿轮材料应满足如下要求： 1)具有高的弯曲疲劳强度和表面接触疲劳强度，齿面具有高的硬度以保证有高的耐磨性。 2）轮齿心部应有适当的韧性以适应冲击载荷，避免在冲击载荷下齿根折断。 3）锻造性能、可加工性及热处理性能良好，热处理后变形小或变形规律易控制。 4）选择合金材料时，尽量少用 含 镍、铬元素的材料，而是选用含锰、钒、硼、钛、钼、硅等元素的合金钢。 汽车主减速器锥齿轮目前常用渗碳合金钢制造，主要有 202002022 ，经过渗碳、淬火、回火后，轮齿表面硬度应达到 58 64心部硬度较低，当端面模数 m 8 时为 29 45端面模数 m 8时为 32 45渗碳层有如下规定： 当端面模数 m 5时，厚度为 m =5 8 时，厚度为 m 8 时，厚度为 改善新齿轮的磨合，防止其在运行初期出现早期的磨损、擦伤、胶合或咬死，锥齿轮在热处理及精加工后，作 厚度为 磷化处理或镀铜、镀锡处理。对齿面进行应力喷丸处理，可提高 25 的齿轮寿命。对于滑动速度高的齿轮可进行渗硫处理，以提高耐磨性。渗硫后摩擦因数可显著降低，即使润滑条件较差，也能防止齿面擦伤、咬死和胶合。 本科毕业设计（论文） 23 第 8 章 对称式圆锥行星齿轮差速器设计 速器齿轮主要参数选择 星齿轮数 n 行星齿轮数 承载不大的情况下 n 可取两个，反之应取n=4。在本设计中 n 取 4。 . 星齿轮球面半径 行星齿轮球面半径 速器锥齿轮节锥距的大小和承载能力，可根据经验公式来确定 Rb= (式中： 于有四个行星齿轮的乘用车和商用车取小值， 计算得： Rb= 行星齿轮节锥距 (星齿轮和半轴齿轮齿数 了使轮齿有较高的强度，希望取较大的模数，但尺寸会增大，于是又要求行星齿轮的齿轮 取少些，但 般不少于 10。半轴齿轮齿数 14 25之间选用。大多数汽车的半轴齿轮与行 星齿轮的齿数比 围内。同时为使四个行星齿轮能同时与两个半轴齿轮啮合，两半轴齿轮的齿数和必须能被行星齿轮数整除，否则差速齿轮不能装配。 根据上述要求： 11，取 22。 本科毕业设计（论文） 24 星齿轮和半轴齿轮节锥角、模数及半轴齿轮节圆直径的初步确定 行星齿轮和半轴齿轮节锥角 1 和 2 分别为 1=z1/ 2=z2/ (计算得： 1=263354 2=63265 。 锥齿轮大端的端面模数 m 为 m= (计算得： m= 算出模数后，齿轮大端节圆直径即可由下式求得： 行星齿轮大端节圆直径： d1=1轴齿轮大端节圆直径： d2=2 压力角 汽车差速齿轮都采用压力角为 2230、齿高系数为 齿形。某些总质量较大的商用车采用 25压力角，以提高齿轮 强度。在本设计中质量较大，故采用 25的压力角。 星齿轮轴直径 d 及支承长度 L 行星齿轮轴直径 d( d= dc 030 (式中： ， n=4 ； 顶的距离（ ,约为半轴齿轮齿宽中点处平均直径的一半，即 57其中 半轴齿轮齿面宽中点处的直径， ； c 8 计算得： d= (行星齿轮轴直径 d 与行星齿轮安装孔 相等 ) 行星齿轮在轴上的支承长度 L L= ( 本科毕业设计（论文） 25 图 10 差速器行星齿轮安装孔直径及其深度 速器轮齿的几何计算 行星齿轮齿数 1 ，半轴齿轮齿数 2 ，模数 m=面宽 0=30 齿工作高 ； 压力角 =25 ， 轴交角 =90； 节圆直径 d1=,d2= 节锥角 1=263354 2=63265 ； 节锥距 ,周节 t=； 齿顶高 ,= m= 齿根高 , = 径向间隙 c=h- 齿根角 1=1816 ， 2= 523 ； 面锥角 01=1+2=322557 ， 02=2+1=664421 ； 根锥角 131558 , 27342 ； 外圆直径 h1, h2, 节锥顶点至齿轮外缘距离 - h1, 本科毕业设计（论文） 26 h2, 齿侧间隙 B= 速器齿轮强度计算 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、右轮行驶不同的路程时，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，主要应进弯曲强度计算。 322 102 (式中： n 为行星齿轮数， n=4 ； J 为综合系数， 计算得： w= w =980 当 T0=时 w =980 本科毕业设计（论文） 27 第 9 章 浮式半轴计算 全浮式半轴计算载荷可按车 轮附着力距 算，即 M=2 (式中： 5003100N ； = 计算得： 03 。 轴的结构设计 浮式半轴杆部直径设计 全浮式半轴杆部 直径可按下式初步选取 3中： ； , 03 ； 计算得： d=取 58 轴杆部设计其他要求 1）半轴的杆部直径应小于或等于半轴花键的低径，以便使半轴各部分基本达到等强 本科毕业设计（论文） 28 度。 2）半轴的破坏形式大多是扭转疲劳损坏，在结构设计时应尽量增大各过渡部分的圆角半径，尤其是凸缘与杆部、花键与杆部的过渡部分，以减小应力集中。 3）当杆部较粗而且外端凸缘也较大时，可采用两端用花键连接的结构。 4）设计全浮式杆部的强度储备应低于驱动桥其他传力零件的强度储备，使半轴起一个“熔丝”的作用。 轴的强度校核 轴的扭转应力 316 (式中： 03 ； 58 计算得： =527=490588合强度要求 。 轴花键的剪切应力 对于驱动车轮来说，当按发动机最大转矩 传动系最低档传动比 算所得的纵向力小于按最大附着力计算所决定的纵向力时 ，应按下式计算，即 r 1m a =X 式中： 取 ,取 变速器一档的传动比与主减速器的传动比的 本科毕业设计（论文） 29 乘积， 取 计算得 2R= )4(10 3(式中： ,T=2 24 ； ,取 120 ,取 ）外径（ ,取 ,取 取为 计算得： s=s=符合强度要求。 轴花键的挤压应力 2/)(4)(10 3(计算得： c=c=196符合强度要求。 本科毕业设计（论文） 30 结 论 随着石油资源的日益
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