差速器设计3.31
差速器设计
第四节差速器设计汽车在行驶过程中,左、右车轮在同一时间内所滚过的路程往往是不相等的,如转弯时内侧车轮行程比外侧车轮短;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;左右两轮接触的路面条件不同,行驶阻力不等等。
这样,如果驱动桥的左、右车轮刚性连接,则不论转弯行驶或直线行驶,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。
在多桥驱动的汽车上还常装有轴间差速器,以提高通过性,同时避免在驱动桥间产生功率循环及由此引起的附加载荷、传动系零件损坏、轮胎磨损和燃料消耗等。
差速器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角速度转动。
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。
一、差速器结构形式选择(一)齿轮式差速器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。
他又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等1.普通锥齿轮式差速器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汽车驱动桥中。
图5—19为其示意图,图中ω0为差速器壳的角速度;ω1、ω2分别为左、右两半轴的角速度;To为差速器壳接受的转矩;T r为差速器的内摩擦力矩;T1、T2分别为左、右两半轴对差速器的反转矩。
根据运动分析可得ω1+ω2=2ω0 (5—23)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T0T2T1T0T1-T2{=+= (5 - 24)差速器性能常以锁紧系数k 是来表征,定义为差速器的内摩擦力矩与差速器壳接受的转矩之比,由下式确定结合式(5—24)可得k)-0.5T0(1T1k)0.5T0(1T2{=+= (5 - 26)定义快慢转半轴的转矩比k b =T2/T1,则kb 与k 之间有k k -+=11kb kbk +-=11kb (5 - 27) 普通锥齿轮差速器的锁紧系数是一般为0.05~0.15,两半轴转矩比k b=1.11~1.35,这说明左、右半轴的转矩差别不大,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汽车来说是合适的。
差速器设计
上式被称为是普通锥齿轮式差速器的特征方程。从上式中可知,无论在何种行驶情况下,差速器壳的转速就等于左右半轴转速和的一半。从特征方程中,我们可以得出几种特殊路况时的各部件的转速关系。当一侧的车轮陷入坑中打滑,而另一侧的车轮静止时,此时大化的车轮的转速将是差速器壳的两倍,即 。当采用中央制动器紧急制动时,此时 =0,当 时,那么就会有 。由于此时两侧车轮受力的方向不同,可能会造成偏转甩尾的情况。
差速器按结构可分为齿轮式、凸轮式、涡轮式和牙嵌式等多种型式。在一般用途的汽车上,差速器常选择对称锥齿轮式差速器。它的特点是,左右两个半轴齿轮大小相同,然后将转矩分配给左右两个驱动轮。因此此次设计选用对称式锥齿轮式差速器。由左右两半组成,用螺栓固定在一起整个壳体的两端以锥形滚柱轴承支承在主传动壳体的支座内,上面用螺钉固定着轴承盖。两轴承的外端装有调整圈,用以调整轴承的紧度。并能配合主动齿轮轴轴承壳与壳体之间的调整垫片,调整主动,从动锥齿轮的啮合间隙和啮合印痕。为了防止松动,在调整圈外缘齿间装有锁片,锁片用螺钉固定在轴承盖上。
差速器设计.
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差速器设计
在车辆行驶过程中,会碰到多种情形的车况,导致左右车轮的行走的里程不同,即左右车轮会以不同的速度行驶,即会有左右车轮的转速不同。例如:
(1)汽车在进行转弯时,外侧的车轮要经过更多的路程,速度要比内侧车轮速度大;
代入数据经过计算可知:
45.1~53.5 ,所以此时将球面半径取为50 。
根据汽车设计相关书籍的节锥距的选取方法有:
~
所以将 取为49
差速器设计教程范文
差速器设计教程范文差速器是一种常见的机械装置,用于使车辆两个驱动轮能够以不同的速度旋转。
在汽车、自行车、机械工程等领域都有应用。
差速器的设计涉及到机械工程的许多知识和原理,下面将为你介绍差速器设计的一些基本步骤和注意事项。
第一步是明确设计要求。
在设计差速器之前,需要明确该差速器的使用条件、工作负载、承受的力矩和转速等参数。
这些要求将直接影响差速器的结构和尺寸。
第二步是选择差速器的类型。
常见的差速器类型包括行星差速器、钢球差速器、扇齿差速器等。
每种类型的差速器都有其适用的场景和特点。
根据设计要求选择最适合的差速器类型。
第三步是设计差速器的结构。
差速器由一组齿轮和齿轮轴组成。
其中包括主传动齿轮、从动齿轮、太阳齿轮、行星齿轮等。
设计这些齿轮的尺寸和参数需要考虑到差速器的工作性能和可靠性。
第四步是进行差速器的运动学分析。
通过运动学分析,可以确定各个齿轮的转速和角度变化关系,从而得到差速器的实际工作情况。
这个分析过程将涉及到速度、力矩和角度等物理量的计算和推导。
第五步是进行差速器的动力学分析。
动力学分析可以用来评估差速器的运动平稳性、承受的力矩和应力等。
这个分析过程需要考虑到差速器的各种负载情况和工作条件,确保设计的差速器能够满足使用要求。
第六步是进行差速器的强度分析。
强度分析是为了确保差速器的齿轮和轴等零部件能够承受工作时产生的应力和载荷。
这个分析过程需要使用一些工程力学和材料力学的知识和方法。
第七步是进行差速器的优化设计。
根据前面的分析结果,可以对差速器的结构和参数进行优化设计,以满足性能要求和减小重量和尺寸。
这个过程需要综合考虑材料特性、工艺工程等因素。
最后一步是进行差速器的模型制造和实验验证。
根据设计结果,可以制造差速器的物理模型并进行实验验证。
这个过程可以用于校正设计中的假设和参数的合理性,同时也是对设计结果的一种检验。
在差速器设计过程中1.合理选择材料。
差速器的零部件需要承受较大的力矩和振动,所以需要选择具有良好强度和韧性的材料。
差速器设计
差速器设计根据汽车行驶运动学的要求和实际的车轮、道路以及它们之间的相互关系表明:汽车在行驶过程中左右车轮在同一时间内所滚过的行程往往是有差别的。
例如,转弯时外侧车轮的行程总要比内侧的长。
另外,即使汽车作直线行驶,也会由于左右车轮在同一时间内所滚过的路面垂向波形的不同,或由于左右车轮轮胎气压、轮胎负荷、胎面磨损程度的不同以及制造误差等因素引起左右车轮外径不同或滚动半径不相等而要求车轮行程不等。
在左右车轮行程不等的情况下,如果采用一根整体的驱动车轮轴将动力传给左右车轮,则会由于左右驱动车轮的转速虽相等而行程却又不同的这一运动学上的矛盾,引起某一驱动车轮产生滑转或滑移。
这不仅会使轮胎过早磨损、无益地消耗功率和燃料及使驱动车轮轴超载等,还会因为不能按所要求的瞬时中心转向而使操纵性变坏。
此外,由于车轮与路面间尤其在转弯时有大的滑转或滑移,易使汽车在转向时失去抗侧滑能力而使稳定性变坏。
为了消除由于左右车轮在运动学上的不协调而产生的这些弊病,汽车左右驱动轮间都装有差速器,后者保证了汽车驱动桥两侧车轮在行程不等时具有以不同速度旋转的特性,从而满足了汽车行驶运动学要求。
同样情况也发生在多桥驱动中,前、后驱动桥之间,中、后驱动桥之间等会因车轮滚动半径不同而导致驱动桥间的功率循环,从而使传动系的载荷增大,损伤其零件,增加轮胎的磨损和燃料的消耗等,因此一些多桥驱动的汽车上也装了轴间差速器。
3.3.1差速器结构型式的选择差速器结构型式的选择应基于设计车辆的类型及其使用条件,以满足该类型车辆在给定使用条件下的使用性能要求。
差速器有许多结构类型。
大多数车辆都是公路运输车辆。
对于在道路上和城市地区行驶的车辆,由于路面良好,每个驱动轮与路面之间的附着系数变化较小,几乎都采用结构简单、运行稳定的普通对称伞齿轮差速器,道路车辆制造方便,使用可靠,安装在左侧,右驱动轮之间使用所谓的轮间差速器;对于经常在泥泞、松软土壤道路或无路区域行驶的越野车辆,为了防止驾驶车辆一侧的车轮打滑转向车辆,可以使用防滑差速器。
汽车差速器设计3.31
差速器设计在车辆行驶过程中,会碰到多种情形的车况,导致左右车轮的行走的里程不同,即左右车轮会以不同的速度行驶,即会有左右车轮的转速不同。
例如:(1)汽车在进行转弯时,外侧的车轮要经过更多的路程,速度要比侧车轮速度大;(2)当车辆上的货物装的左右不均匀时,两侧车轮也会产生速度差;(3)当两侧车轮的气压不相等时,会导致车轮外径大小不同,导致速度差;(4)当一侧车轮碰到有阻碍,另一侧没有阻碍或是两侧车轮都碰到阻碍,但阻碍的情况不同时,也会有速度差;(5)当两侧车轮的磨损状况不同时,也会导致车轮大小不同,或者是受到的摩檫力矩大小不同,产生速度差;所以从上述列出的几种情况中可以得出这样一个结论,即使是在直线道路上行驶,左右车轮也会不可避免地出现速度差。
如果此时两侧车轮是由一根驱动轴驱动,那么传给两侧车轮的转速一样,那么无论是在什么路况下行驶,必然会发生车轮的滑移或者滑转现象。
在这种情况下,轮胎的损耗将比正常情况下的损耗剧烈,同时也使得发动机的功率得不到充分的发挥。
另一方面也会使得车辆不能按照预订的要求行驶,可能造成危险。
为了使车轮相对地面的滑磨尽量减少,因此在驱动桥中安装有差速器,并通过两侧半轴驱动车轮,使得两侧的车轮可以以不同的速度行驶,使车轮接近纯滚动。
差速器按结构可分为齿轮式、凸轮式、涡轮式和牙嵌式等多种型式。
在一般用途的汽车上,差速器常选择对称锥齿轮式差速器。
它的特点是,左右两个半轴齿轮大小相同,然后将转矩分配给左右两个驱动轮。
因此此次设计选用对称式锥齿轮式差速器。
差速器结构:P147图差速器壳由左右两半组成,用螺栓固定在一起整个壳体的两端以锥形滚柱轴承支承在主传动壳体的支座,上面用螺钉固定着轴承盖。
两轴承的外端装有调整圈,用以调整轴承的紧度。
并能配合主动齿轮轴轴承壳与壳体之间的调整垫片,调整主动,从动锥齿轮的啮合间隙和啮合印痕。
为了防止松动,在调整圈外缘齿间装有锁片,锁片用螺钉固定在轴承盖上。
十字轴的4个轴颈分别装在差速器壳的轴孔,其中心线与差速器的分界面重合。
汽车差速器的设计解读
汽车差速器的设计解读汽车差速器是汽车传动系统中的重要组件之一,它承担着实现轮胎间差速调节、转向和牵引控制的功能。
它是通过一种特殊的机构设计来实现的,可以有效地解决行驶过程中的转向困难和转弯半径加大等问题。
下面将对汽车差速器的设计进行解读。
首先,汽车差速器设计的基本原理是通过两个轮胎的转速差异,使两侧轮胎产生不同的转速,从而实现转向。
在直线行驶时,两个轮胎的转速是相同的,差速器处于无差速状态,两侧轮胎顺利地同步转动;而在转弯时,由于内外侧轮胎行驶半径不同,转速也会不同,差速器会根据不同的转动速度来调整扭矩分配,使内外侧轮胎产生所需的差速,从而实现转向控制。
其次,差速器的设计结构相对复杂,主要由差速器机壳、行星齿轮、差速齿轮等组成。
差速器机壳是差速器的外壳,起到固定内部零件的作用;行星齿轮是差速器的核心部件,由太阳齿轮、行星齿轮和外齿轮组成,其基本结构通过行星齿轮与外齿轮的相互配合来实现不同速度的扭矩传递;差速齿轮将传递给差速器的扭矩分配到左右两侧的驱动轮上。
这些部件的合理设计和配合可以有效地实现差速调节和转向控制的功能。
此外,差速器的设计还需要考虑诸多工程问题。
首先是差速器的强度和耐久性问题,差速器要能够承受较大的扭矩和冲击力,以确保长时间的稳定工作;其次是差速器的密封性,差速器内部含有润滑油,需要保证密封性以防止油漏出和进入灰尘等杂质;再次是差速器的制造成本和安装调试问题,需要考虑材料的选择和工艺流程,以及装配和调试的便捷性。
最后,差速器的设计还需要根据不同车型和用途进行调整和优化。
不同车型和用途对差速器的要求有所不同,一些特殊要求,如越野性能、防滑功能和动力分配等,需要对差速器的设计进行改进和创新。
例如,一些越野车型会使用差速锁来提高车辆的通过能力;一些高性能车辆会采用电子控制差速器来实现更精确的扭矩分配和动力控制。
总之,汽车差速器的设计是一个综合性的工程问题,需要考虑诸多因素和要求,通过合理的设计和优化,才能实现汽车的高效转向和牵引控制。
差速器课程设计讲解稿
差速器课程设计讲解稿一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握差速器的结构、工作原理和功能,能够分析差速器在汽车行驶中的作用,以及了解差速器在汽车维修中的重要性。
1.了解差速器的结构及其各部分的名称和功能。
2.掌握差速器的工作原理,能够解释差速器是如何实现车辆转弯时内外轮的差速的。
3.明白差速器在汽车行驶中的作用,了解其在汽车维修中的重要性。
4.能够使用专业工具对差速器进行检查和维护。
5.能够根据差速器的工作状态判断其是否存在故障。
6.能够根据差速器的损坏情况选择合适的维修方法。
情感态度价值观目标:1.培养学生的团队合作意识,学会与他人共同完成差速器的检查和维护工作。
2.培养学生的责任感和敬业精神,意识到差速器维修对于汽车安全行驶的重要性。
3.激发学生对汽车维修技术的兴趣,培养其对汽车行业的热爱。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括差速器的结构、工作原理和功能,以及差速器在汽车维修中的应用。
1.差速器的结构:差速器的各部分名称、作用和相互关系。
2.差速器的工作原理:差速器是如何实现车辆转弯时内外轮的差速的。
3.差速器的功能:差速器在汽车行驶中的作用,以及其在汽车维修中的重要性。
4.差速器维修:差速器的检查方法,维修工具的使用,以及维修方法的选择。
三、教学方法本节课采用讲授法、实践教学法和互动教学法相结合的教学方法。
1.讲授法:教师通过讲解差速器的结构、工作原理和功能,使学生掌握基本知识。
2.实践教学法:学生分组进行差速器的检查和维护实践操作,增强动手能力。
3.互动教学法:教师提问,学生回答,激发学生的思考,提高课堂参与度。
四、教学资源本节课的教学资源包括教材、实车差速器实物、检查和维护工具,以及多媒体课件。
1.教材:提供差速器的基本知识,为学生学习提供理论支持。
2.实车差速器实物:使学生更直观地了解差速器的结构,增强实践操作能力。
3.检查和维护工具:培养学生动手实践能力,提高实际操作技能。
4.多媒体课件:通过动画、图片等形式展示差速器的工作原理,提高学生的学习兴趣。
差速器间隙设计标准
差速器间隙设计标准
差速器是汽车传动系统中的重要部件,它能够使车辆在转弯时两个车轮能以不同的速
度旋转,以便适应转弯时内外轮的不同行驶距离。
差速器的间隙设计标准直接关系到汽车
的行驶性能和安全性。
下面我们将就差速器间隙设计标准展开详细的讨论。
差速器的间隙设计标准需要考虑到传动效率和耐用性。
合适的间隙设计可以减少传动
系统的损耗,提高传动效率,同时也能够减少零部件之间的摩擦,延长差速器的使用寿命。
一般来说,差速器的间隙设计标准应该保证在传递扭矩的尽可能减少能量损失和磨损。
差速器的间隙设计标准还需要考虑到车辆的行驶性能。
过大或者过小的差速器间隙都
会影响到车辆的行驶性能。
过大的间隙会导致传动系统的松动,影响车辆的加速性能和操
作稳定性;而过小的间隙则容易导致传动系统过热,增加零部件的磨损,影响车辆的燃油
经济性和舒适性。
合理的差速器间隙设计标准应该能够保证车辆的顺畅行驶和稳定性。
差速器的间隙设计标准还需要考虑到生产和制造的可行性。
在设计差速器的间隙时,
需要考虑到零部件的加工精度、装配工艺、材料成本等因素,以保证差速器的可靠性和经
济性。
设计合理的差速器间隙标准需要在满足性能需求的尽可能简化零部件的结构和加工
工艺,降低制造成本。
差速器的间隙设计标准直接关系到汽车的行驶性能、安全性和可靠性。
在制定差速器
间隙设计标准时,需要综合考虑传动效率、耐用性、行驶性能和制造成本等多个方面的因素。
只有在这些因素的综合考量下,才能制定出合理的差速器间隙设计标准,以确保汽车
传动系统的优良性能和可靠性。
车辆工程差速器设计方案
车辆工程差速器设计方案1. 背景介绍差速器是汽车驱动系统中的关键部件之一,它的作用是将发动机所产生的动力传递到车轮上。
差速器还能够在转弯时,使车辆两侧的轮子能以不同的转速进行转动,从而避免车辆转弯时出现侧滑或打滑的现象,保证行驶的安全性和舒适性。
车辆工程中的差速器设计涉及到许多方面,如扭矩传递、动态响应、噪音、失效分析和寿命等。
2. 差速器类型目前市场上主要有三种类型的差速器:开放式、限滑式和电控式。
2.1 开放式差速器开放式差速器是最简单的一种差速器,它由两个齿轮组成,它们之间没有任何摩擦力。
当车辆驶过转弯时,两个轮子会有不同的转速,这时它们之间的差异将由开放式差速器解决。
开放式差速器优点是结构简单,价格低廉,缺点则是无法限制差速,容易出现侧滑或打滑。
2.2 限滑式差速器限滑式差速器增加了一些摩擦片来限制差速,当车轮的差速达到一定的值时,摩擦片就会自动锁定起来,从而限制差速。
这种差速器的优点是能够保证车辆的稳定性和高速行驶的性能,缺点则是需要经常保养和维护,而且价格较高。
2.3 电控式差速器电控式差速器是一种新型的差速器类型,它采用了先进的电子控制技术,可以实时感知车轮的动态变化,并根据情况进行差速调整,达到更准确的差速控制效果。
这种差速器的优点是可调性非常高,控制精度也很高,缺点是价格昂贵,同时也比较复杂,需要高精度的装配和维护。
3. 差速器设计方案差速器设计的主要目的是在保证车辆行驶稳定性和安全性的前提下,提高车辆的性能和经济性。
差速器的设计需要从结构、材料、工艺和控制等多个方面进行探讨和优化。
3.1 结构设计差速器的结构设计关键在于齿轮和摩擦片的匹配,一方面需要保证扭矩传递的可靠性,另一方面需要考虑降低噪音和提高寿命。
结构设计可以借鉴开放式、限滑式和电控式差速器的经验,综合考虑各方面因素,制定出最佳结构方案。
3.2 材料选择差速器的材料选择同样非常关键,一方面需要具备高强度、高硬度和高温耐受的特性,另一方面要具备防腐蚀和耐磨损的能力。
差速器毕业设计图纸
差速器毕业设计图纸差速器毕业设计图纸差速器是汽车传动系统中的重要组成部分,它的作用是使驱动轮在转弯时能够以不同的转速旋转,从而保证车辆的稳定性和操控性。
在汽车工程领域,差速器的设计和制造一直是一个具有挑战性的任务。
本文将探讨差速器的毕业设计图纸,介绍差速器的原理和设计要点。
首先,我们来了解一下差速器的原理。
差速器由多个齿轮组成,其中最重要的是主齿轮、从动齿轮和行星齿轮。
当车辆直线行驶时,主齿轮和从动齿轮以相同的转速旋转,差速器不起作用。
但是,在转弯时,内侧轮子需要比外侧轮子旋转更慢,以保持车辆的平稳性。
这时,差速器会通过行星齿轮的组合和分离来实现不同的转速。
差速器的设计是一个复杂而精密的过程。
首先,设计师需要确定差速器的传动比。
传动比是指主齿轮和从动齿轮之间的齿轮比例,它决定了差速器在不同转弯半径下的工作效果。
传动比的选择需要考虑车辆的使用环境和性能要求。
一般来说,传输比越大,差速器的效果越明显,但也会增加传动系统的复杂度和成本。
其次,设计师还需要考虑差速器的材料选择和制造工艺。
差速器的工作环境要求它具有高强度、耐磨损和耐腐蚀的特性。
常见的差速器材料包括钢、铝合金和铸铁等。
不同的材料有不同的机械性能和加工难度,设计师需要根据实际情况进行选择。
此外,差速器的结构设计也是一个关键的考虑因素。
差速器通常由多个齿轮和轴承组成,设计师需要确保它们之间的配合精度和稳定性。
齿轮的齿形和齿距、轴承的选型和安装等都需要仔细考虑。
此外,差速器还需要考虑散热和润滑等问题,以确保其正常运行和寿命。
最后,差速器的毕业设计图纸需要包括详细的尺寸和标注信息。
这些信息将指导制造过程中的加工和装配工作。
设计师需要使用CAD软件进行绘制,并确保图纸的准确性和完整性。
此外,设计师还需要进行性能仿真和测试,以验证差速器的设计是否满足要求。
总之,差速器的毕业设计图纸是汽车工程专业学生的重要任务。
通过对差速器原理和设计要点的了解,设计师可以制定出合理的设计方案,并通过CAD软件进行绘制和验证。
汽车差速器的设计与分析
汽车差速器的设计与分析汽车差速器是一种用于分配动力的机械装置,它允许车轮在转弯时以不同的速度旋转,从而解决车辆转弯时的差速问题。
在车辆驱动过程中,两侧车轮需要以不同的速度旋转,以适应转弯时的运动要求。
差速器在汽车的传动系统中起到了至关重要的作用,它能够确保车轮获得足够的动力,并且提高汽车的行驶稳定性和操作性能。
差速器通常由主行星齿轮组、钻石齿轮组和输出轴组成。
主行星齿轮组由太阳轮、行星轮和太阳轮组成。
行星轮通过行星架连接,使其能够自由旋转。
这种设计使得差速器能够根据车速和车轮的旋转速度调整行星轮的转速,从而达到动力分配的目的。
差速器的工作原理如下:当车辆直线行驶时,主行星齿轮组会将输入动力平均分配给两个侧边车轮,使它们以相同的速度旋转。
而在转弯时,由于内外侧车轮需要以不同的速度旋转,差速器会自动调整行星轮的转速,使内侧车轮转速减小,而外侧车轮转速增加,从而保持两侧车轮的转速差异,确保车辆能够顺利转弯。
差速器的设计必须考虑以下几个因素:1.承受扭矩能力:差速器承受着来自发动机的扭矩,并将其分配给车轮。
因此,差速器的设计必须考虑到承受的扭矩大小,确保其能够稳定运行。
2.高速稳定性:差速器在高速行驶时需要保持稳定并能够承受较大的转速。
因此,在设计中要考虑到高速条件下的摩擦和热量产生问题,以确保其性能和寿命。
3.转矩分配精度:差速器必须能够准确地分配转矩给两侧车轮,以确保车辆的稳定性和操作性能。
因此,在设计中需要考虑到行星齿轮组的准确性和可调性。
4.耐用性和可靠性:差速器是汽车传动系统中最常见的易损部件之一,因此其设计必须考虑到其耐用性和可靠性。
在设计中要选择高强度和耐磨损的材料,并确保其结构合理,从而保证其长时间的可靠运行。
此外,现代汽车差速器还有许多改进和创新的设计,以满足不同类型汽车的需求。
例如,一些先进的差速器设计还包括限滑差速器和电子差速器等。
限滑差速器采用了特殊的摩擦材料,能够在车轮转速差异过大时提供额外的摩擦力,以提高牵引力和车辆的操控性能。
差速器间隙设计标准
差速器间隙设计标准差速器是汽车传动系统中的重要组件,它承担着转向差速和驱动差速的功能,能够保证车辆在转弯或者转向时的稳定性和平顺性。
差速器间隙设计标准对于汽车的性能和安全性具有重要意义。
下面我们将就差速器间隙设计标准进行详细探讨。
一、差速器功能的概述差速器作为汽车传动系统中的重要组成部分,承担着转向差速和驱动差速的功能。
在车辆转弯时,内外轮速度和转动方向的差异会导致车轮间的轮胎损耗增加,严重时还可能出现车辆失控的情况。
而差速器的作用就是通过调节两侧轮胎的转速差异,使车轮能够以不同的速度转动,并使车辆更加稳定地行驶。
差速器还具有承担传递功率、承受扭矩等功能。
二、差速器间隙设计的意义差速器的间隙设计标准对车辆性能有着重要的影响。
差速器的间隙指的是差速器内部各部件之间的间隙,包括齿轮、轴承和其它零部件之间的间隔。
合理的间隙设计能够保证差速器的正常运转,减少零部件的磨损,提高传动效率,并且对车辆的操控性、行驶稳定性和安全性起到积极的促进作用。
三、差速器间隙设计标准的内容1. 齿轮啮合间隙:齿轮啮合间隙是差速器间隙设计中的重要参数之一。
齿轮的啮合间隙大小对于差速器的传动效率和噪音都有影响。
合理设计的齿轮啮合间隙能够保证齿轮的正常啮合,减少磨损和噪音,提高传动效率。
2. 轴承间隙:差速器中的各种轴承间隙需要按照标准进行设计,以保证轴承的顺畅运转和正常传动。
轴承的间隙过大会导致轴承运转不稳定,间隙过小则容易造成轴承过热和磨损。
3. 其它零部件间隙:除了齿轮和轴承间隙外,差速器中的其它零部件的间隙设计也需要符合相应的标准,以保证差速器的正常运转和传动效率。
四、差速器间隙设计标准的制定依据1. 国家标准:差速器间隙设计标准应当符合国家相关的标准规定,以确保车辆安全和性能符合国家规定的标准要求。
2. 技术标准:差速器的间隙设计标准还需要考虑到技术发展的要求,结合最新的技术标准制定合理的设计参数,以满足新型车辆对于差速器性能的要求。
差速器设计
1.1差速器功用差速器功用是车辆转向时,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,使车辆转向困难,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会准确相等;如两侧驱动轮转速相同,则车辆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。
1.2对称式圆锥齿轮差速器转速、转矩关系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。
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汽车驱动桥中。
图1.1为其示意图,图中0n 为差速器壳的角速度;1n 、2n 分别为左、右两半轴的角速度;0T 为差速器壳接受的转矩;r T 为差速器的内摩擦力矩;1T 、2T 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0212n n n =+ (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{r T T T T T T =-=+12021 (1-2)差速器性能常以锁紧系数k 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0T T k r = (1-3)结合式(1-2)和(1-3)可得⎩⎨⎧+=-=)1(5.0)1(5.00201k T T k T T (1-4) 定义半轴转矩比12T T k b =,则b k 与k 之间有kk k b -+=11 11+-=b b k k k (1-5) 普通锥齿轮差速器的锁紧系数一般为.O.05~O.15,两半轴转矩比足b 为1.11~1.35,这说明左、右半轴的转矩差别不大,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。
汽车差速器的设计
汽车差速器的设计差速器(Differential)是汽车传动系统中的重要部件,它的设计起到平衡驱动轮转速差的作用,使得汽车能够顺利行驶。
差速器的设计考虑到了驱动性能、操控性能以及车辆稳定性等方面的要求。
本文将详细介绍差速器的设计原理和几种常见的差速器类型。
一、差速器的设计原理1.驱动轮转速差在转向时,内外侧轮胎的行驶半径不同,因此它们的转速也会不同。
如果没有差速器的存在,这种速度差异将导致车辆行驶时出现滑动和抖动现象,严重情况下甚至会导致车辆失控。
因此,差速器的设计就是为了平衡内外侧轮胎的转速差,使车辆能够平稳行驶。
2.差速器的工作原理差速器的工作原理是通过一系列的齿轮传动来平衡内外侧轮胎的转速差。
差速器通常由主轴和两个半轴组成。
其中主轴与发动机输出轴相连接,两个半轴则连接到车轮上。
当车辆直线行驶时,差速器的工作比较简单,两个半轴均受到相等的扭矩作用,车轮转速相同。
但是当车辆转向时,由于内外侧轮胎的行驶半径不同,两个半轴受到的扭矩也会不同。
差速器的设计就是为了在不同转速下分配扭矩。
3.差速器齿轮传动差速器内部的齿轮传动系统是实现差速功能的核心部分。
常见的差速器构造中,有一种被称为开式差速器。
开式差速器具有一个主齿轮、两个行星齿轮和一个夹杂齿轮。
当车辆直线行驶时,夹杂齿轮没有作用,两个行星齿轮以相同的转速旋转。
但当车辆转向时,夹杂齿轮开始发挥作用,它通过与主齿轮的啮合来平衡内外侧轮胎的转速差。
二、差速器的类型1.开式差速器:上文中已经提到了开式差速器的工作原理。
它的设计相对简单且效果不错,广泛应用于轿车和商用车。
2.电子差速器:随着科技的发展,电子差速器也得到了应用。
电子差速器通过电子控制单位和电机来调节内外侧轮胎的转速差。
它更加精确和可靠,能够根据车辆状态和驾驶需求进行实时调节。
3.机械式差速器:机械差速器的设计比较复杂,它通过复杂的齿轮传动系统来实现转速差的补偿。
机械差速器常用于重型载货车或越野车等特殊用途车辆。
车辆工程差速器设计方案
车辆工程差速器设计方案一、差速器的作用差速器是一种应用于车辆转向系统中的装置。
它的主要作用是解决轮胎在转弯时产生的转速差异,从而保证车辆维持正常的转弯角度,并保证车辆操控的稳定性和安全性。
在车辆发生转弯时,差速器会将扭矩以一定的比例分配到两个驱动轮上,以确保车辆能够平稳地行驶,并避免因两个轮子之间的转速差异而产生过度磨损。
二、差速器的分类根据差速器的形式和工作原理,常见的差速器可以分为以下三种类型:1. 开式差速器开式差速器又称为普通差速器。
它由过行星齿轮组成,其中心轴沿直线方向排列。
当车辆转弯时,左右两侧轮胎转速会因半径半差的原因而不同,因而差速器的显著作用是使车辆能够在转弯时正常行驶。
2. 限滑差速器限滑差速器是一种能够提供不同驱动轮的扭矩分配的差速器。
相比于开式差速器,限滑差速器具有更高的扭矩转矩限制,允许较小的转速差值,从而更好地保持车辆的稳定性和牵引力。
在限滑差速器中,左右两个轮胎之间的转速差值不会大于一定的数值,这种差速器特别适用于越野、爬坡和两路面之间切换的路况。
3. Torsen差速器Torsen差速器是一种通过齿轮原理直接将扭矩传递到二个驱动轮上的差速器。
它能够自适应不同的路面条件,并提高车辆的稳定性和操控性。
它的优点在于在没有滑动情况下,可以使差速器的整个转矩传递到一侧驱动轮,从而提高了车辆的加速性能和涉水能力。
三、差速器的设计方案车辆工程差速器的设计方案需要考虑以下因素:1. 车辆的行驶环境和要求不同的行驶环境和要求会影响差速器的设计,例如,越野车和轿车的行驶环境不同,需要采用不同的差速器设计方案。
此外,车辆的性能要求也应该被充分考虑,例如加速性、通过性和稳定性等。
2. 差速器的类型如前所述,不同类型的差速器具有不同的优缺点。
设计方案的选择要充分考虑车辆的需要和用途。
例如,越野车需要保持足够的通过性和便于操纵,因此选择限滑差速器更加合适。
3. 差速器的结构和内部配件差速器的内部结构和配件是影响其性能的重要因素之一。
差速器设计
差速器设计一、引言差速器(Differential)是一种用于传动装置的重要组成部分,主要用于使车辆在转弯时两个驱动轮的转速可以相对独立地变化,保证车辆的驱动平稳性和转向稳定性。
本文将介绍差速器的基本原理和设计要点。
二、差速器原理差速器的原理基于传动装置中的齿轮组合。
差速器通常由两个主要部分组成:行星齿轮和偏心轴。
行星齿轮由一个太阳齿轮、多个行星齿轮和一个环齿轮组成。
当车辆直行时,太阳齿轮和行星齿轮相互啮合,使两个驱动轮以相同的速度旋转。
而当车辆转弯时,太阳齿轮会被偏心轴推动,使行星齿轮与环齿轮啮合,从而实现驱动轮的差速运动。
三、差速器设计要点1. 差速比的确定差速器的设计首先需要确定差速比。
差速比是指差速器输出轴与输入轴的转速比。
一般情况下,差速比为1。
然而,在某些特殊情况下,如特种车辆或赛车,差速比可能会进行调整,以满足特定的驾驶需求。
2. 行星齿轮和偏心轴的设计行星齿轮的设计需要考虑齿轮的大小、齿数以及啮合角度等因素。
它们的设计需要遵循一定的几何规则,以确保齿轮的正常运转和传动效率。
偏心轴的设计需要考虑其长度和直径,以及与其他齿轮的配合关系。
3. 材料选择和强度计算差速器的各个组成部分需要选择合适的材料,以满足强度和耐磨性要求。
常用的材料包括钢、合金钢和铸铁等。
在设计过程中,需要进行强度计算,以确保差速器的使用寿命和可靠性。
4. 润滑和冷却系统设计差速器在运行过程中会产生大量的热量,因此需要设计有效的润滑和冷却系统,以保证差速器的温度在可接受的范围内。
润滑系统可以采用油浸式或油雾式润滑,冷却系统可以采用散热片或风扇等方式。
5. 质量控制和测试方法差速器的生产需要进行严格的质量控制,以确保产品的质量和性能。
常用的测试方法包括可视检查、测量尺寸和使用模拟装置进行实际运行测试。
四、结论通过合理的差速器设计,可以有效提高车辆的驱动平稳性和转向稳定性。
在差速器的设计过程中,需要考虑差速比的确定、行星齿轮和偏心轴的设计、材料选择和强度计算、润滑和冷却系统设计,以及质量控制和测试方法等因素。
差速器毕业设计
目录摘要 (I)Abstract (II)1 引言 (3)1.1 差速器的作用 (3)1.2 差速器的工作原理 (3)1.3 差速器的方案选择及结构分析 (7)1.3.1 差速器的方案选择 (7)1.3.2差速器的结构分析 (7)2 差速器的设计 (8)2.1 差速器设计初始数据的来源与依据 (8)2.2 差速器齿轮的基本参数的选择 (8)2.3 差速器齿轮的几何尺寸计算 (12)2.3.1 差速器直齿锥齿轮的几何参数 (12)2.3.2 差速器齿轮的材料选用 (13)2.3.3 差速器齿轮的强度计算 (14)3 差速器行星齿轮轴的设计计算 (15)3.1 行星齿轮轴的分类及选用 (15)3.2 行星齿轮轴的尺寸设计 (16)3.3 行星齿轮轴材料的选择 (16)3.4 差速器垫圈的设计计算 (16)3.4.1 半轴齿轮平垫圈的尺寸设计 (17)3.4.2 行星齿轮球面垫圈的尺寸设计 (17)4 差速器标准零件的选用 (17)4.1 螺栓的选用和螺栓的材料 (17)4.2 螺母的选用和螺母的材料 (18)4.3 差速器轴承的选用 (18)4.4 十字轴键的选用 (18)5 半轴的设计 (18)5.1 半轴的选型 (18)5.2 半轴的设计计算 (19)5.2.1 半轴的受力分析 (19)5.2.2 半轴计算载荷的确定 (20)5.2.3 半轴杆部直径初选 (21)5.2.4 半轴的强度计算 (21)5.2.5 半轴的材料 (22)6 差速器总成的装配和调整 (23)6.1 差速器总成的装配 (23)6.2 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。
对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理
1.1 对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理图3.3 差速器差速原理如图3.4所示,对称式锥齿轮差速器是一种行星齿轮机构。
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固连在一起,固为主动件,设其角速度为0ω;半轴齿轮1和2为从动件,其角速度为1ω和2ω。
A 、B 两点分别为行星齿轮4与半轴齿轮1和2的啮合点。
行星齿轮的中心点为C ,A 、B 、C 三点到差速器旋转轴线的距离均为r 。
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(图3.4),其值为0ωr 。
于是1ω=2ω=0ω,即差速器不起差速作用,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4ω自转时(图3.4),啮合点A 的圆周速度为1ωr =0ωr +4ωr ,啮合点B 的圆周速度为2ωr =0ωr -4ωr 。
于是1ωr +2ωr =(0ωr +4ωr )+(0ωr -4ωr )即 1ω+ 2ω=20ω(3.1)若角速度以每分钟转数n 表示,则0212n n n =+(3.2)式(3.2)为两半轴齿轮直径相等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其它行驶情况下,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。
由式(3.2)还可以得知:①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;②当差速器壳的转速为零(例如中央制动器制动传动轴时),若一侧半轴齿轮受其它外来力矩而转动,则另一侧半轴齿轮即以相同的转速反向转动。
对称式圆锥行星齿轮差速器的设计
对称式圆锥行星齿轮差速器的设计由于在差速器壳上装着主减速器从动齿轮,所以在确定主减速器从动齿轮尺寸时,应考虑差速器的安装。
差速器的轮廓尺寸也受到主减速器从动齿轮轴承支承座及主动齿轮导向轴承座的限制。
1.1.1差速器齿轮的基本参数的选择(1)行星齿轮数目的选择 载货汽车采用4个行星齿轮。
(2)行星齿轮球面半径B R 的确定圆锥行星齿轮差速器的结构尺寸,通常取决于行星齿轮的背面的球面半径B R ,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,因此在一定程度上也表征了差速器的强度。
球面半径B R 可按如下的经验公式确定:3T K R B B = mm (3.3)式中:B K ——行星齿轮球面半径系数,可取2.52~2.99,对于有4个行星齿轮的载货汽车取小值;T ——计算转矩,取Tce 和Tcs 的较小值,N·m.根据上式B R =2.7=47.62mm 所以预选其节锥距A 0=48mm(3)行星齿轮与半轴齿轮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14~25,大多数汽车的半轴齿轮与行星齿轮的齿数比z 1/z 2在1.5~2.0的范围内。
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L z 2,R z 2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:I nz z RL =+22 (3.4)式中:L z 2,R z 2——左右半轴齿轮的齿数,对于对称式圆锥齿轮差速器来说,L z 2=R z 2n ——行星齿轮数目; I ——任意整数。
在此1z =11,2z =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1γ,2γ211arctanz z =γ=11arctan 20=28.81° 1γ=90°-2γ=61.19° 再按下式初步求出圆锥齿轮的大端端面模数mm=110sin 2γz A =220sin 2γz A =247.5sin 28.8111⨯︒=4.16mm 得11 4.1611d mz ==⨯=45.77mm 22mz d ==4.16×20=83.21mm (5)压力角α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。
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差速器设计3.31差速器设计在车辆行驶过程中,会碰到多种情形的车况,导致左右车轮的行走的里程不同,即左右车轮会以不同的速度行驶,即会有左右车轮的转速不同。
例如:(1)汽车在进行转弯时,外侧的车轮要经过更多的路程,速度要比内侧车轮速度大;(2)当车辆上的货物装的左右不均匀时,两侧车轮也会产生速度差;(3)当两侧车轮的气压不相等时,会导致车轮外径大小不同,导致速度差;(4)当一侧车轮碰到有阻碍,另一侧没有阻碍或是两侧车轮都碰到阻碍,但阻碍的情况不同时,也会有速度差;(5)当两侧车轮的磨损状况不同时,也会导致车轮大小不同,或者是受到的摩檫力矩大小不同,产生速度差;所以从上述列出的几种情况中可以得出这样一个结论,即使是在直线道路上行驶,左右车轮也会不可避免地出现速度差。
如果此时两侧车轮是由一根驱动轴驱动,那么传给两侧车轮的转速一样,那么无论是在什么路况下行驶,必然会发生车轮的滑移或者滑转现象。
在这种情况下,轮胎的损耗将比正常情况下的损耗剧烈,同时也使得发动机的功率得不到充分的发挥。
另一方面也会使得车辆不能按照预订的要求行驶,可能造成危险。
为了使车轮相对地面的滑磨尽量减少,因此在驱动桥中安装有差速器,并通过两侧半轴驱动车轮,使得两侧的车轮可以以不同的速度行驶,使车轮接近纯滚动。
差速器按结构可分为齿轮式、凸轮式、涡轮式和牙嵌式等多种型式。
在一般用途的汽车上,差速器常选择对称锥齿轮式差速器。
它的特点是,左右两个半轴齿轮大小相同,然后将转矩分配给左右两个驱动轮。
因此此次设计选用对称式锥齿轮式差速器。
差速器结构:P147图差速器壳由左右两半组成,用螺栓固定在一起整个壳体的两端以锥形滚柱轴承支承在主传动壳体的支座内,上面用螺钉固定着轴承盖。
两轴承的外端装有调整圈,用以调整轴承的紧度。
并能配合主动齿轮轴轴承壳与壳体之间的调整垫片,调整主动,从动锥齿轮的啮合间隙和啮合印痕。
为了防止松动,在调整圈外缘齿间装有锁片,锁片用螺钉固定在轴承盖上。
十字轴的4个轴颈分别装在差速器壳的轴孔内,其中心线与差速器的分界面重合。
从动齿轮固定在差速器壳体上,当从动齿轮转动时,便带动差速器壳体和十字轴一起转动。
4个行星齿轮分别活动地装在十字轴轴颈上,两个半轴齿轮分别装在十字轴的左右两侧,与4个行星齿轮常啮合,半轴齿轮的延长套内表面制有花键,与半轴内端部用花键连接,这样就把十字轴传来的动力经4个行星齿轮和2个半轴齿轮分别传给两个半轴。
行星齿轮背面做成球面,以保证更好地使半轴齿轮正确啮和以及定中心。
行星齿轮和半轴齿轮在转动时,其背面和差速器壳体会造成相互磨损,为减少磨损,在它们之间要装有止推垫片,那么就可用垫片的磨损来减少差速器和半轴的磨损,当磨损到一定程度时,只需更换垫片即可,这样既延长了主要零件的使用寿命,又便于维修。
另外,差速器工作时,齿轮又和各轴颈及支座之间有相对的转动,为保证它们之间的润滑,在十字轴上铣有平面,并在齿轮的齿间钻有小孔,供润滑油循环进行润滑。
在差速器壳上还制有窗孔,以确保壳中的润滑油能进出差速器。
差速器工作原理P148差速器的基本构造,以及两侧驱动轮转速相同和转速不同的情况如上述三幅图中所示,当车辆在直路上沿直线行驶时,两端的半轴齿轮的转速相等,而行星轮则是跟随差速器壳转动,并没有发生自转,此时有21n n =。
在图c 中,车辆此时向左转弯,令左右驱动半轴的齿轮的齿数分别为2z ,3z ,而行星齿轮的齿数则设置为4z 。
在行驶时,主减速器从动齿轮的转速为1n (即差速器壳的转速为1n ),左半轴齿轮的转速为2n ,右半轴齿轮转速为3n ,而行星齿轮的自转的转速由此时的行驶状况可知,为4n ,则左右半轴齿轮的转速应为:24412z z n n n -=34413z z n n n +=由于选用对称式差速器,所以有32z z=。
从而可以得出3212n n n +=上式被称为是普通锥齿轮式差速器的特征方程。
从上式中可知,无论在何种行驶情况下,差速器壳的转速就等于左右半轴转速和的一半。
从特征方程中,我们可以得出几种特殊路况时的各部件的转速关系。
当一侧的车轮陷入坑中打滑,而另一侧的车轮静止时,此时大化的车轮的转速将是差速器壳的两倍,即132n n=。
当采用中央制动器紧急制动时,此时1n =0,当02≠n时,那么就会有32n n-=。
由于此时两侧车轮受力的方向不同,可能会造成偏转甩尾的情况。
差速器齿轮的参数选择与确定 因为差速器外壳是装在主传动器的从动锥齿轮上的,所以在确定从动锥齿轮的尺寸时,要考虑差速器的安装。
也就是说,在确定差速器尺寸时,也要考虑主减速器的尺寸以及安装。
所以不能独立地设计差速器或者是主减速器。
差速器行星齿轮数选择由于此次设计的是轻型运输车,故而此次设计的差速器行星齿轮的数字选为4个。
行星齿轮和半轴齿轮齿数选择为了保证齿轮的强度,行星齿轮的齿数不该太大,又因为有4个行星齿轮要参与同时啮合,所以当行星齿轮选为4的时候,选取的半轴齿轮的齿数必须是偶数,否则将完成不了差速器的安装。
预选行星齿轮的齿数为10,半轴齿轮齿数和行星齿轮齿数的比值有一个范围,约为1.6~2。
所以把半轴齿轮的齿数初步定为18。
行星齿轮球面半径的确定差速器结构的大小,一般是行星齿轮的背面的球面半径bR 决定的。
其经验计算公式如下:3Gb b T K R mm 上式中;b K 一 行星齿轮的球面半径系数,当行星齿轮数为4个时,取值范围是2.52~2.99 GT 一 从动锥齿轮的计算扭矩,通常以发动机传来的额定转矩与按地面附着系数决定的扭矩中较小的值作为计算扭矩 ,此时取为5749.2m N ⋅代入数据经过计算可知:=b R 45.1~53.5 mm ,所以此时将球面半径取为50 mm 。
根据汽车设计相关书籍的节锥距的选取方法有:98.00=A ~99.0 bR 所以将0A 取为49mm 差速器相关齿轮模数的确定以及半轴齿轮节圆直径的确定 1) 确定行星齿轮和半轴齿轮的节锥角1γ,2γ 211arctan z z =γ上式中:1z 一 行星齿轮的个数,值为102z 一 半轴齿轮的个数,值为18代入数据可得:o 05.291810arctan1==γ122arctan z z =γ190γ-= 代入数据可得:oo 05.29902-=γ o 95.60=2) 圆锥齿轮大端模数m 的确定由汽车设计相关书籍,可得圆锥齿轮大端模数的选择公式有:220110sin 2sin 2γγz A z A m ==式中各参数在上面公式中都有定义而且都求出来了,故代入数据可得:om 05.29sin 10492⨯= 76.4=由于强度要求取整为5mm 所以行星齿轮的节圆半径11mz d=,代入数据计算得mm d501=,同理半轴齿轮的节圆半径22mz d =,代入数据可得mm d 902=压力角的选择以前由于技术条件的限制,车辆的差速器的压力角不能选得过大,只能选为o20,在这个压力角的限制下,最少齿数要达到12,此时的尺高系数是1。
随着技术的进步,现在汽车的差速器的压力角可以取得大一些,如果不是特殊的车型,压力角取为o5.22,若是要求特高,比如重型机械,差速器的压力角可得更大,最大可以取o 25。
当压力角为o5.22时,最少齿数还可以减少为10,还可以通过特定的方法使得相接触的行星齿轮和半轴齿轮强度接近相等。
结合此次设计的是轻型运输车,且行星齿轮的齿数选为10,所以压力角定为o5.22。
、 行星齿轮安装孔直径φ的计算以及安装孔深度的L 的确定行星齿轮安装孔直径的大小与行星齿轮名义直径相同,也就是说求出了安装孔的直径就求到了行星齿轮的名义直径。
而行星齿轮安装孔的深度L 就是行星齿轮在其轴上的支承长度。
参考相关的设计书籍有:φ1.1=L[]nl T L c ⨯⨯==σφφ302101.1 []nl T c σφ1.11030⨯=在上式中有:0T 一 差速器传递的扭矩,取为mN ⋅2.5729n一 行星齿轮的个数,此次设计的取为4l一 行星齿轮支撑面中点到锥顶的距离,mm ;[]c σ一 支撑面的许用挤压应力,取为2mm /69Nl的确定公式如下:,25.0d l ≈,,2d 是半轴齿轮齿面宽中点处的直径,它的计算方法是2,28.0d d≈,代入数据可得mm l 36= 代入数据可得:mm94.22364691.110002.5749=⨯⨯⨯⨯=φmmL 22.2594.221.11.1=⨯==φ差速器齿轮的相关几何计算差速器齿轮几何计算用表 序号 项目 计算公式计算结果1 行星齿轮齿数 101≥z ,为减少尺寸,取小值 10 2半轴齿2z 的取值范围是18轮齿数 (1.6~2)1z ,且25142≤≤z3 端面模数 m54 齿面宽 0030.025.0A b A ≤≤;mb 10≤13.5 5 工作齿高 mh g 610.1=8.056 全齿高 051.0788.1+=m h8.99 7 压力角 αo5.208 轴交角 ∑ ο909节圆直径11mz d = 22mz d =50 9010 节锥角 211arctanz z =γ 1290γγ-=︒ο05.29 ο95.6011 节锥距 22110sin 2sin 2γγd d A ==51.48 12 周节 mt 141.3= 15.71 13齿顶高'2'1h h h g -=5.33 2.72m z z h *⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=212'2370.0430.014齿根高 '1''1*788.1hm h -= '2''2*788.1hm h -=3.61 6.22 15径向间隙 gh h c -= 0.9416齿根角''11arctanA h =δ 0''22arctanA h =δο01.4 ο89.6 17 面锥角 2101δγγ+= 1202δγγ+= ο94.35 ο96.64 18根锥角111δγγ-=f 222δγγ-=f ο04.25 ο06.5419齿顶圆直径 1'1101cos 2γh d d += 2'2202cos 2γ'+=h d d59.3292.64 20节锥顶点止齿1'121sin 2γh d A K -= 2'212sin 2γh d A K -=42.41轮外缘距离22.6221理论弧齿厚21s t s -=()mh h t s τα---=tan 5.0'2'12查图得τ(弧齿厚系数)取-0.5011.43 4.2722 弧齿厚 2623Bd s s s ii i xi --=12.418.1121==x x s s 23 齿侧间隙 B=0.245~0.3300.3024 齿弦高iii ixi d s h h 4cos 2'γ+= 74.290.521==x x h h差速器齿轮一般不需进行单位齿长上圆周力,齿面接触强度校核,也不用进行疲劳强度校核。