差速器设计(共26页)

1、潍坊学院本科毕业设计目 录摘 要Abstracts前 言 11差速器功用及对拖拉机性能的影响31.1差速器功用31.2对称式圆锥齿轮差速器转速、转矩关系32. 差速器分类及结构方案评述52.1差速器分类及结构方案的确定52.1.1简单齿轮差速器52.1.2摩擦片式自锁齿轮差速器62.1.3凸轮式差速器82.1.4蜗轮式差速器 112.1.5自由轮差速器 122.2差速锁的布置方案的确定 133. 圆锥齿轮差速器零部件结构设计 153.1结构设计 153.2普通锥齿轮差速器齿轮设计 173.2.1齿形设计 173.2.2差速器锥齿轮的材料173.2.3差速器齿轮主要参数选择及几何计算183.3差

2、速器锥齿轮的强度校核19 结束语 22 参考文献 23 致 谢 242340马力拖拉机差速器设计摘要：差速器是拖拉机必不可少的总成。在拖拉机行驶过程中，由于轮胎气压，道路状况，轮胎磨损的不同和拖拉机转弯，在很多情况下内侧轮胎的行驶速度比外侧的慢。差速器不仅可以解决上述问题，而且对于提高拖拉机的转向性和操纵稳定性有重要的作用。本文对各类差速器的优缺点作了较为详细的比较分析。在总结相关资料的基础上,对差速器的原理和分类情况作了分析,通过分析和比较各种差速器的优缺点,最终选择了圆锥齿轮差速器作为拖拉机的差速器。本文依据40马力拖拉机的参数设计差速器，根据现有的条件和实际情况,进行了参数计算，且选取圆

3、锥齿轮差速器的一对锥齿轮进行了强度校核。关键词：差速器 拖拉机 圆锥齿轮 行星齿轮传动40-horsepower tractor differential designAbstracts：Differential is an essential assembly of vehicle. Due to difference in pressure of tires, road conditions, wear of tires and turning etc, inner wheels rotate slower than outer wheels in many situations. And

4、 differential can not only deal with the problem above, but also play an important role in enhancing motor vehicles steering performance and operating stability .In this paper, a more detailed comparative analysis has been made of the advantages and disadvantages of various types of differential. At

5、 the conclusion of the relevant information based on the principle of differential analysis and classification. by analyzing and comparing the advantages and disadvantages of a variety of differential, finally selected bevel gear differential as the tractor differential . In this paper, 40-horsepowe

6、r tractor in accordance with the design of differential parameters, under the existing conditions and the actual situation, execute a parameter calculation, bevel gear differential and select a pair of bevel gears were strength checking.Key words：differential tractor bevel gear planetary gear transm

7、ission前 言我国作为一个发展中的农业大国，实现农业现代化是当务之急，而农业机械化是农业现代化的重要内容和基本标志，拖拉机则是农业机械化的龙头产品。拖拉机的拥有量和年产销量，是评价一个国家农业机械化水平的重要标志。随着建设新农村阶段性目标的实现，政策导向、市场变化和用户需求都将有规律地进行转移。为此，我国拖拉机企业应抓住发展机遇，实施自主创新，加快结构调整步伐，实现发展战略目标。拖拉机行业作为农业机械制造行业中的一个组成部分，其产品用途、适用范围、产业链的构成，社会的属性影响在国民经济中，尤其是对我国以农业人口占多数的国民构成中具有特定的产业结构特征。拖拉机作为广大农村和使用者的重要生产资

8、料,其行业和产品的发展历程与我国的经济改革、产业政策息息相关。拖拉机产品质量状况一方面综合反映了产品生产单位的实物生产控制能力，更突出反映了企业管理水平、产品结构调整、国家宏观调控的能力水平。目前，国家对“三农”工作的政策支持，已经进入到了制度化、规范化和法制化轨道，我国农业和农村不断取得新的成绩，农业机械化水平也随之提高，拖拉机市场也得到又好又快的发展。今后相当长的一段时期内，农机补贴的宏观调控作用对产品结构调整的指导作用将越来越强，农机化对农业增产、农民增收的促进作用将更加明显，传统农业向现代农业跨越的物质基础和技术支撑将进一步夯实，拖拉机企业应研发、生产出市场、用户需要的产品，淘汰落后产

9、品，抓住发展机遇，与政策、市场、用户保持同步，达到多方共赢的目标。上世纪80年代开始我国拖拉机行业先后从美国、意大利、西德等国家引进四项大中型拖拉机专有技术并进行技术转让。尽管技术转让的效果并不十分理想，但在一定程度上使中国的拖拉机设计与工艺技术与世界水平有了较为充分的了解和比较。近十年来，拖拉机行业的整体技术水平逐步得以提高。近年来拖拉机行业技术水平和科技发展情况呈现以下特点：（一）中型以下拖拉机功率覆盖率密集根据我国拖拉机行业目前普遍采用的拖拉机大中小型划分方法，18.38kw（25马力）及以下拖拉机为小型拖拉机，18.38kw88.25kw（25120马力）为中型拖拉机，88.25kw及

10、以上称为大型拖拉机。参照国内各拖拉机企业目前生产机型的功率分布，小型拖拉机一般以3.68kw为一个功率等级划分一个产品型号。中型拖拉机大多以7.35kw为一个功率段划分一个产品型号。大型拖拉机功率跨度较大。在国内小型与中型拖拉机的拖拉机型范围内，机型种类密集，各种机型功率跨度较小。（二）自我开发能力以传统设计为主，创新相对乏力目前，国内大多数中小企业生产的皮带传动的小四轮拖拉机机型以上世纪70年代的设计机型为主，以设计简单、维修方便、价格低廉、作业功能较为齐全、零部件配套体系完善的特点，在未来一段时间仍将是我国广大农村适用的拖拉机。手扶拖拉机（东风型、桂花型、80年代中期设计的TY型等）经过近

11、30年的生产实践，证明其设计风格和设计理念符合我国目前农村生产力水平不高的实际国情。目前国内市场上较为畅销的中型拖拉机以80年代后期设计的机型为主。设计技术保持在拖拉机原有设计基础上，部分采用了国外先进技术，形成了以大中型企业具有各自设计特点的拖拉机型谱。1差速器功用及对拖拉机性能的影响1.1差速器功用差速器功用轮式拖拉机转向时，其内、外侧驱动轮驶过的距离不同。如果内、外侧驱动轮转速相同，则内侧轮相对路面滑转，外侧轮相对路面滑移，会形成很大的附加转向阻力矩，使拖拉机转向困难，并增加轮胎的磨损。另外，由于内胎气压不可能完全相等，胎面磨损不同及驱动轮上垂直载荷不同等原因，左、右驱动轮的滚动半径也不

12、会准确相等;如两侧驱动轮转速相同，则拖拉机在直线行驶时也会引起驱动轮滑转或滑移，增加轮胎的磨损及发动机功率消耗。为此，在左、右驱动轮间设置差速器。它在把动力传递给左、右半轴时，允许左、右半轴及左、右驱动轮以不同的转速转动。差速器不但可用于左，右驱动轮间的差速，亦可用于多轴驱动拖拉机轴间转矩分配，避免多轴驱动拖拉机可能产生寄生功率。1.2对称式圆锥齿轮差速器转速、转矩关系拖拉机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。由于普通锥齿轮式差速器结构简单、工作平稳可靠，所以广泛应用于一般使用条件的拖拉机驱动桥中。图1.1为其示意图，图中为差速器壳的角速度；、分别为

13、左、右两半轴的角速度；为差速器壳接受的转矩；为差速器的内摩擦力矩；、分别为左、右两半轴对差速器的反转矩。图1.1 对称式圆锥齿轮差速器示意图根据运动分析可得 (1-1)显然，当一侧半轴不转时，另一侧半轴将以两倍的差速器壳体角速度旋转；当差速器壳体不转时，左右半轴将等速反向旋转。根据力矩平衡可得 （1-2）差速器性能常以锁紧系数来表征，定义为差速器的内摩擦力矩与差速器壳接受的转矩之比，由下式确定 (1-3) 结合式(1-2)和（1-3）可得 （1-4）定义半轴转矩比，则与之间有 （1-5）普通锥齿轮差速器的锁紧系数一般为O.05O.15，两半轴转矩比足b为111135，这说明左、右半轴的转矩差别

14、不大，故可以认为分配给两半轴的转矩大致相等，这样的分配比例对于在良好路面上行驶的拖拉机来说是合适的。但当拖拉机越野行驶或在泥泞、冰雪路面上行驶，一侧驱动车轮与地面的附着系数很小时，尽管另一侧车轮与地面有良好的附着，其驱动转矩也不得不随附着系数小的一侧同样地减小，无法发挥潜在牵引力，从而导致拖拉机停驶。2差速器分类及结构方案评述2.1差速器分类及结构方案的确定根据差速器锁紧系数大小，差速器可分下列三类：简单齿轮差速器(包括锥齿轮差速器及圆柱齿轮差速器)，其锁紧系数较小为1.11.35。高内摩擦力矩差速器（包括摩擦片式自锁差速器、凸轮差速器、蜗轮差速器等)，其锁紧系数由其结构参数而定，可达28。自

15、由轮差速器，其锁紧系数为无穷太。高内摩擦力矩差速器及自由轮差速器亦通称防滑差速器或自锁差速器。各种防滑差速器都能在不同程度弥补简单差速器造成拖拉机牵引性能下降的缺点。但在改善牵引性能的同时，却增加了拖拉机的转向附加阻力矩。2.1.1 简单齿轮差速器简单齿轮差速器包括圆柱齿轮差速器(图2.1)及圆锥齿轮差速器(图2.2)。圆柱齿轮差速器宽度较圆锥齿轮差速器小，但其直径较大。目前轮式拖拉机广泛采用圆锥齿轮差速器，因其结构简单，使用可靠。齿轮差速器常另装有差速锁以提高拖拉机通过性。图2.1 圆柱齿轮差速器图2.2圆锥齿轮差速器2.1.2摩擦片式自锁齿轮差速器为了增加差速器的内摩擦力矩，在半轴齿轮与差

16、速器壳之间装上了摩擦片。两根行星齿轮轴互相垂直，轴的两端制成V形面与差速器壳孔上的V形面相配，两个行星齿轮轴的V形面是反向安装的。每个半轴齿轮背面有压盘和主、从动摩擦片，主、从动摩擦片分别经花键与差速器壳和压盘相连。根据压紧方式不同，摩擦式差速器又可分下列几种：1)由半轴齿轮与行星齿轮啮合产生的轴向力使摩擦片压紧。2)由牙嵌啮合产生轴向力使摩擦片压紧(图2.3)，当半轴齿轮的转矩通过牙嵌传给带内花键的压盘时牙嵌产生轴向压紧力。图2.3 由牙嵌啮合产生轴向力压紧的自锁摩擦片式差速器3)由行星轮轴与差速器壳V形斜面联接及锥齿轮啮合产生的轴向力使摩擦片压紧。由于差速器壳V形槽位置的加工误差，以及两侧

17、摩擦片厚度不相等，会使两侧摩擦力矩变化很大，导致锁紧系数变化很大，因此在制造中必须严格控制有关零件的加工精度。4)利用弹簧力压紧摩擦片式差速器(图2.4)，此类差速器的锁紧系数是变值，在轻载时锁紧系数大，重载时锁紧系数小，由于差速器尺寸的限制，这类差速器较难达到大的锁紧系数。图2.4 弹簧力压紧摩擦片式自锁差速器当传递转矩时，差速器壳通过斜面对行星齿轮轴产生沿行星齿轮轴线方向的轴向力，该轴向力推动行星齿轮使压盘将摩擦片压紧。当左、右半轴转速不等时，主、从动摩擦片间产生相对滑转，从而产生摩擦力矩。此摩擦力矩与差速器所传递的转矩成正比，可表示为 （2-1）式中，为摩擦片平均摩擦半径；为差速器壳V形

18、面中点到半轴齿轮中心线的距离；为摩擦因数；为摩擦面数；为V形面的半角。摩擦片式差速器的锁紧系数可达0.6，可达4。这种差速器结构简单，工作平稳，可明显提高拖拉机通过性。2.1.3凸轮式差速器图2.5为双排径向滑块凸轮式差速器。差速器的主动件是与差速器壳1连接在一起的套，套上有两排径向孔，滑块2装于孔中并可作径向滑动。滑块两端分别与差速器的从动元件内凸轮4和外凸轮3接触。内、外凸轮分别与左、右半轴用花键连接。当差速器传递动力时，主动套带动滑块并通过滑块带动内、外凸轮旋转，同时允许内、外凸轮转速不等。理论上凸轮形线应是阿基米德螺线，为加工简单起见，可用圆弧曲线代替。图2.5 滑块凸轮式差速器1-差

19、速器壳 2-滑块 3-外凸轮 4-内凸轮图2.6为滑块受力图。滑块与内凸轮、外凸轮和主动套之间的作用力分别为、和，由于接触面间的摩擦，这些力与接触点法线方向均偏斜一摩擦角。由、和构成的力三角形可知= （2-2）式中，、分别为内、外凸轮形线的 图2.6 滑块受力图升角。左右半轴受的转矩和分别为 （2-3）式中，、分别为滑块与内、外凸轮接触点的半径将式（2-2）带入式（2-3）可得 (2-4) 因此，凸块式差速器左、右半轴的转矩比为 (2-5) 滑块凸轮式差速器的半轴转矩比可达2.333.00，差速器锁紧系数可达0.4-0.5。在设计该差速器时，滑块与凸轮的接触应力不应超过2500MPa。滑块凸轮

20、式差速器是一种高摩擦自锁差速器，其结构紧凑、质量小。但其结构较复杂，在零件材料、机械加工、热处理、化学处理等方面均有较高的技术要求。3.1.4蜗轮式差速器蜗轮式差速器(图2-7)也是一种高摩擦自锁差速器。蜗杆2、4同时与行星蜗轮3与半轴蜗轮1、5啮合，从而组成一行星齿轮系统。这种差速器半轴的转矩比为图2.7 蜗轮式差速器1、5-半轴蜗轮 2、4-蜗杆3-行星蜗轮 （2-6）式中，为蜗杆螺旋角；为摩擦角。蜗轮式差速器的半轴转矩比可高达5.679.00，锁紧系数足达0.70.8。但在如此高的内摩擦情况下，差速器磨损快、寿命短。当把降到2.653.00，志降到0.450.50时，可提高该差速器的使用

21、寿命。由于这种差速器结构复杂，制造精度要求高，因而限制了它的应用。凸轮式差速器与蜗轮差速器由于结构复杂现已很少采用。2.1.5自由轮差速器采用自由轮差速器时，当一侧半轴的转速高于差速器壳体转速时，其动力传递自动切断，动力完全由另一侧半轴传递，传递动力一侧半轴转矩受这侧附着力限制，差速器的锁紧系数则为无限大。由于转向时转矩全部传往内侧驱功轮。拖拉机转向附加阻力矩增大，使拖拉机的操纵性变坏。自由轮差速器分为滚子式、棘轮式及牙嵌式。牙嵌式自由轮差速器(图2.8)是自锁式差速器的一种。装有这种差速器的拖拉机在直线行驶时，主动环可将由主减速器传来的转矩按左、右轮阻力的大小分配给左、右从动环(即左、右半轴

22、)。当一侧车轮悬空或进入 图2.8 牙嵌式自由轮差速器泥泞、冰雪等路面时，主动环的转矩可全部或大部分分配给另一侧车轮。当转弯行驶时，外侧车轮有快转的趋势，使外侧从动环与主动环脱开，即中断对外轮的转矩传递；内侧车轮有慢转的趋势，使内侧从动环与主动环压得更紧，即主动环转矩全部传给内轮。由于该差速器在转弯时是内轮单边传动，会引起转向沉重，当拖带挂车时尤为突出。此外，由于左、右车轮的转矩时断时续，车轮传动装置受的动载荷较大，单边传动也使其受较大的载荷。牙嵌式自由轮差速器的半轴转矩比是可变的，最大可为无穷大。该差速器工作可靠，使用寿命长，锁紧性能稳定，制造加工也不复杂。2.2差速锁的布置方案的确定差速器

23、是2K-H行星机构的一种，要使其差速性能消失，就是要将差速器三构件中的任何两件联结成为件，即消除一个自由度。所以，将两半轴齿轮相联结，或半轴齿轮与差速器壳相联结，都可达到使差速器锁闭的作用。这种用来锁闭差速器的机构叫做差速锁。根据上述锁闭原则，差速锁有以下几种布置方式(图2.9)：图2.9 差速锁的布置方式（1）差速器壳同半轴或半轴齿轮相连(图2.9a)。一般用牙嵌接合套或柱销接合套做连接件。若差速锁侧驱动轮附着系数很大而另一边附着系数趋近干零的情况下，全部功率经差速锁传递。反之，若差速锁侧附着转矩为零，而另一端附着性能很好，则差速锁只承受部分(一半)载荷。但差速锁的承载能力要按单边驱动轮全部

24、转矩来计算。（2）.将两半轴齿轮直接相连（图2.9b）。一般用牙嵌或花键齿做连接件。这时差速锁最大可能承一边驱动轮最大转矩的一半，即为图2.9a所传递转矩的一半。（3）.将两半轴齿轮通过最终传动被动齿轮的互相连接而锁闭（图2.9c和d）用牙嵌或滑动齿轮作连接件，差速锁承受一边最大驱动转矩的一半。但这种结构差速锁承受的载荷比(1)和(2)所述要大，因为后两种要将转矩除以最终传动的传动比（如果都有最终传动的话)。（4）.用多片摩擦离合器将半轴齿轮与差速器壳相连接。若摩擦片能将两元件完全锁死（没有滑转），则起差速锁作用，若摩擦片仍有一定程度的打滑，差速器仍有一定的差速作用，即不完全锁死，则为一般可控

25、的限滑差速器。3圆锥齿轮差速器零部件结构设计3.1结构设计（1）行星齿轮数参考同类机型，根据经验，30kw以下的拖拉机取=2，30kw以上的取=4。（2）差速器行星齿轮背面的形状平面不能保证行星齿轮自动调心定位，因此大多数行星齿轮背面形状采用球面。（3）差速器壳结构目前大多数轮式拖拉机采用圆锥齿轮差速器，它与中央传动大锥齿轮组成一个装配总成，在确定中央传动大锥齿轮尺寸时，应考虑差速器安装的可能性，而差速器外壳尺寸也须考虑大锥齿轮的需要。大锥齿轮齿圈与差速器壳体或行星轮架应有良好对中。并由螺栓或铆钉联接。大锥齿轮与差速器联接孔孔位误差不大于0.5mm。圆锥齿轮差速器分无壳式及有壳式。无壳式结构比

26、较简单，中央传动大齿轮装在固定在一长轴上的行星架上，刚度较差，半轴齿轮与最终传动主动齿轮做成一体，齿轮加工不便，如果最终传动齿轮损坏必须将半轴齿轮一起报废。无壳式锥齿轮差速器已很少采用。有壳式锥齿轮差速器根据载荷大小可采用两个行星轮或四个行星轮。采用两个时差速器壳体为整体式(图3.1)，采用四个行星轮时差速器壳体为剖分式，一般由左、右半壳组成(图3.2)，差速器壳体要开有足够大的窗口，以便润滑油 图3.1 两个行星齿轮差速器 图3.2 四个行星齿轮差速器进入差速器。行星齿轮与差速壳体接触端面一般作成球面，以保证端面较好的贴合。半轴齿轮、行星齿轮与差速器壳间均设有减摩垫片。为了保证行星齿轮内孔与

27、行星齿轮轴间的润滑，行星齿轮齿间钻有油孔，行星齿轮轴铣有储油槽油糟应铣在行星齿轮轴上不受压力的表面上。行星齿轮与行星齿轮轴的配合间隙为0.1mm左右，间隙太小会使两者咬死。为了避免咬死，某些差速器在行星齿轮与行星齿轮轴间装滚针轴承或在行星齿轮的轴孔中压有衬套，或在行星齿轮轴表面涂防胶合的涂料。当差速器采用四个行星齿轮时，行星轮轴可采用整体十字轴或搭接十字轴。搭接式十字轴的垂直度取决于差速器壳体十字孔位置精度，孔位误差直接影响十字轴的垂直度。采用整体十字轴，同时控制十字轴的垂直度及差速器壳体孔的位置精度，能较好地保证行星齿轮受载的均匀性。3.2普通锥齿轮差速器齿轮设计3.2.1齿形设计半轴齿轮与

28、行星齿轮的相对转速很低，行星齿轮起将作用力平分的作用，传动平稳性不是主要问题，因此其啮合的精度和重合度可适当降低，故差速器齿轮可采用短齿，大齿形角或大啮合角锥齿轮，以提高其强度。差速器齿轮齿形加工可采用滚切、圆拉及精锻等方法。滚切加工圆锥齿轮的背锥展开齿形为渐开线，按此当量圆柱齿轮进行计算，可采甩高度变位或角度变位，并且在小齿轮不变尖的条件下还可由切向变位加大半轴齿轮齿厚，从而使行星齿轮与半轴齿轮趋向等强度。角度变位锥齿轮的分度锥与啮合节锥不重合，切齿时滚比应按分度锥计算。圆拉法加工差速器的锥齿轮是一种高效率的生产方法，与滚切刨齿法相比可提高生产效率7倍以上，圆拉法加工齿轮的齿形为圆弧形。用圆

29、拉法制造的圆弧齿形，不会出现根切，因而也不必为了防止根切而采用变位_圆弧齿并具有较高的弯曲强度。但圆拉刀盘结构复杂，设计与制造都很费时，费用较高，因此圆拉法仅适用于大量生产。差速器齿轮精锻是一种提高材料利用率提高生产率的新方法，也在大量生产中采用。3.2.2差速器锥齿轮的材料差速器锥齿轮目前常用渗碳合金钢制造，主要有20CrMnTi、20MnVB、20MnTiB、22CrNiMo和16SiMn2WMoV。渗碳合金钢的优点是表面可得到含碳量较高的硬化层（一般碳的质量分数为0.8%1.2%），具有相当高的耐磨性和抗压性，而芯部较软，具有良好的韧性。因此，这类材料的弯曲强度、表面接触强度和承受冲击的

30、能力均较好。由于钢本身有较低的含碳量，使锻造性能和切削加工性能较好。其主要缺点是热处理费用较高，表面硬化层以下的基底较软，在承受很大压力时可能产生塑性变形，如果渗碳层与芯部的含碳量相差过多，便会引起表面硬化层的剥落。为改善新齿轮的磨合，防止其在余兴初期出现早期的磨损、擦伤、胶合或咬死，锥齿轮在热处理以及精加工后，作厚度为0.0050.020mm的磷化处理或镀铜、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。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。3.2.3差速器齿轮主要参数选择及几何计算1.中心距参考同

31、类机型，根据经验，经计算知，可取中心距为82。2行星齿轮和半轴齿轮齿数、为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数应取少些，但一般不少于10。半轴齿轮齿数在1425选用。大多数拖拉机的半轴齿轮与行星齿轮的齿数比在1.52.0的范围内。为使两个或四个行星齿轮能同时与两个半轴齿轮啮合，两半轴齿轮齿数和必须能被行星齿轮数整除，否则差速齿轮不能装配。 取=13，=22。3行星齿轮和半轴齿轮分锥角、，根锥角、及模数行星齿轮和半轴齿轮分锥角、分别为 （3-1）锥齿轮大端端面模数为 (3-2) 经计算知，大端端面模数=4.7. ，4. 行星齿轮和半轴齿轮分度圆直径、由，

32、经计算知，取=62mm，=104mm5压力角拖拉机差速齿轮大都采用压力角为22°30、齿高系数为0.8的齿形。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轮齿的强度。在此选22.5°的压力角。6轴交角参考同类机型，7.法向侧隙参考同类机型，根据经验，取法向侧隙4.3差速器锥齿轮的强度校核（1）轮齿弯曲强度的校核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

33、当拖拉机转弯或左、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行弯曲强度计算。轮齿弯曲应力(MPa)为 （3-3）式中，锥齿轮轮齿的齿根弯曲应力，MPa差速器一个行星齿轮传给一个半轴齿轮的转矩，其计算式；过载系数，一般取1；差速器的行星齿轮数；半轴齿轮齿数；所计算的齿轮齿面宽；=0.155=16.12mm尺寸系数，反映材料的不均匀性，与齿轮尺寸和热处理有关，当时，在此0.656载荷分配系数，当两个齿轮均用骑马式支承型式时，1.001.1；其他方式支承时取1.101.25。支承刚度大时取最小值。此时可取1.1质量系数，对于拖拉机驱

34、动桥齿轮，当齿轮接触良好，周节及径向跳动精度高时，可取1.0;计算汽车差速器齿轮弯曲应力用的综合系数，由图4-3可查得=0.225按主减速器齿轮强度计算的有关数值选取。计算行星齿轮传递的转距 （3-4）传动比 （3-5）由上可知，当时，=980MPa；当时，=210MPa。图4.3 弯曲计算用综合系数根据上式 =319.49MPa980 MPa所以，差速器齿轮满足弯曲强度要求。（2）轮齿接触强度的校核锥齿轮轮齿的齿面接触应力为：= （3-6）式中：锥齿轮轮齿的齿面接触应力，MPa；D1主动锥齿轮大端分度圆直径，mm；D1=62mmb主、从动锥齿轮齿面宽较小值；b=16mmkf齿面品质系数，取1

35、.0；cp综合弹性系数，取232N1/2/mm；尺寸系数，取1.0；Jj齿面接触强度的综合系数，取0.01；Tz主动锥齿轮计算转矩；Tz=3714k0、km、kv选择同式（3-3）将各参数代入式 （3-6），有：=2722MPa。按照文献1，=2800MPa，轮齿接触强度满足要求。结 束 语经过了两个月的学习和工作，我终于完成了40马力拖拉机差速器的设计和技术报告。从开始接到论文题目到设计的实现，再到论文文章的完成，每走一步对我来说都是新的尝试与挑战，这也是我在大学期间独立完成的最大的项目。在这段时间里，我学到了很多知识也有很多感受，使自己非常稚嫩的毕业设计一步步完善起来，每一次改进都是我学习的收获。在做毕业设计的过程中，越来越发现自己对于拖拉机知识的匮乏。还好在大学的学习当中曾完成过多次课程设计，对于设计的大概流程还是比较清晰的。在过去的一段时间里，整个人都埋在拖拉机资料里，但是对于拖拉机的了解一直在很表面的程度。这次我的设计题目是40马力拖拉机差速器设计，我在各个图书馆和网络论坛上找资料，最后能够做出这份毕业设计，感觉自己成长了不少。在做毕业设计的时候，也更加巩固了我的拖拉机方面的知识，不仅仅是知道是怎么样，还知道了为什么要这样。另外在这之中学到的设计能力和解决问题的