【汽车差速器的结构设计计算案例2900字】

1 2根据任务书可知本文的参考车型为雪佛兰科沃兹，其设计的主要原始技术参数如表2-1所示：名称轮胎规格(前后)参数发动机最大输出转矩主减速比轮胎规格(前后)变速器传动比1.2差速器总体方案选择目前应用在车辆上的差速器类型较多，主要有齿轮式、凸轮式及牙嵌自由轮式等多种结构形式，普通汽车上最为广泛应用的是对称锥齿轮式差速器结构，该类型的差速器具有结构简单、轻便等多种结构优点，导致其应用非常广泛，目前主要采用普通对称式的差速器结构，该差速器的传动主要基于齿轮式对称式锥齿轮差速器不但结构简单，而其在正常工作过程中其工作平稳可靠，被广泛地应用在汽车的驱动桥差速器结构中，根据设计的原始数据可知本文设计的为普通轿车的差速器机构，因此初步选定差速器的种类为行星齿轮式差速器传动机构，将其安装在驱动桥的两个半轴之间，通过差速器将动力自由351差速器左壳2半轴齿轮3行星齿轮4差速器右壳5十字轴根据上图2-1所示的结构可知，对称行星齿轮式差速器结构主要有差速器左右壳体1与4、两个输出半轴2、十字轴5以及四个行星齿轮3结构组成，动力首先传递到差速器壳体上，差速器壳体一般和主减速器的从动齿轮固定，差速器可以带动十字轴转动，十字轴将动力又传递到行星齿轴齿轮间的拟合传递动力，同时行星齿轮机构还配，根据汽车的工作环境将所需要的动力传递到各自的半轴齿轮上，而后动力1.3差速器结构设计及校核一、行星齿轮数n靠性，一般行星轮数为4,故本次设计也采用4个行星齿轮。圆锥行星齿轮式差速器的尺寸一般情况取决于行星齿轮的背面球面半径RB,根据相关的设计经验可知行星齿轮的球面半径RB可按以下经验公式进行计式中：KB—一行星齿轮的球面半径系数，其常用的取值范围为1.51.99,对于本文有4个行星齿轮的轿车取其中的较大值；T.一一动力传递系统的计算转矩，取T和T之间的较小i,—一分动器传动比，本文的车型为前置前驱动力形器n——为该车的驱动桥的数目，明显为发动机前置前驱动力形式，所以可取1;G₂—一汽车满载时单个驱动桥给水平地面的最大负荷，可以按照1870m₂—一负荷转移系数，本文的设计可取1.1;r,—一车轮的滚动半径，0.2916m(轮胎型号：175/65R14);计算转矩T.值，然后根据具体的数据大小取T和T中的较小值，所以若按照给定的参数计算：三、齿轮齿数Z₁和Z₂为了使齿轮结构具有较高强度性能，保证满足相应的工作性能要求，Z₁一般的情况不会少于10。半轴齿轮的齿数Z₂根据经验可知大概在14～25范围内选用。大多数的汽车的半轴齿轮和行星齿轮的齿数之比在1.51.0的范围之间，且为了保证良好的动力传递性能需要将半轴齿轮齿数能被行星齿轮的齿数查阅资料并根据相关经验可知半轴齿轮与行星齿轮的齿数比为基于此可设计半轴齿轮的齿数为Z₂=24,则行星齿轮齿数Z₁=12。四、齿轮节锥角γ₁、γ₁及节锥距半径A₀行星齿轮与半轴齿轮的节锥角Y₁、Y₂分别是将上述各项参数分别代到上式中有：Y₁=26.56°,Y₂=63.44°。直齿锥齿轮节锥距半径Ao为A₀=(0.98-0.99)RB=33.32-33.66mm五、齿轮模数m锥齿轮的大端模数m按照下面的公式进行计算再将各项参数代入上式(2-6),可计算得m=2.52-2.55,根据资料查阅最后可取模数m=3。六、压力角α汽车的差速齿轮大部分都采用的压力角为α=22°30,齿高系数一般为0.8通过上述的设计计算将计算好的齿轮的几何尺寸结果列于下表2-2所示：序号名称计算结果1行星齿轮齿数z₁≥10,应该尽量取其最小值2半轴齿轮齿数3m4齿面宽5工作齿高67压力角α8轴交角9节锥角周节径向间隙齿根角面锥角根锥角外圆直径差速器齿轮与主减速器齿轮相同，基本上是由渗透碳制作差速器锥齿轮的材料一般是20CrMoTi、22CrMnMo、20CrMo等。因为目前差速器齿轮齿所要求的精度相对较低，精锻差速器分厂家广泛采用。初选差速器齿轮材料为20CrMoTi。通常差速器齿轮的尺寸会受到结构的限制，而且，因为其承受的负荷较大，所以不像主减速器齿轮那种情况大多数会处于啮合传动的状态，只会在汽车转弯，左、右轮转动不同的路程，单侧的会有啮合传动的相对运动。所以，针对差速器齿轮应该主式中：T一为差速器的一个行星齿轮给一个半周齿轮的转矩，N·m;计算的公式为T;一计算转矩，取1506.66N·m;n一行星齿轮数；4;J一综合系数，取0.223;F一计算齿轮的齿面宽，10mm;0.648,1,1;将其参数代入到上式(2-7)中，则有：σw=334MPa。行星齿轮机构的类型较多，目前应用在汽车上的类似也较多，最为常见并且常用的是一字轴与十字轴结构，由于在小型汽车上需要传递的扭用一字轴即可满足需要的应用要求，而载货汽车的质量一般较大，需要较强的动力性能，同时对传动系统也提出了较高的要求，T₀一差速器的传递转矩，N·m;1506.66N·mrd一行星齿轮支承面的中点与锥顶的距离，为20mm;将其各项参数代入式(2-8)中，有：d=