差速器设计带CAD图纸

2.1 对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理 …………………………3 2.2 对称式圆锥行星齿轮差速器的结构 ………………………………4 2.3 对称式圆锥行星齿轮差速器的设计和计算………………………4
2.3.1 差速器齿轮的基本参数的选择…………………………………4 2.3.2 差速器齿轮的几何计算 …………………………………………7 2.3.3 差速器齿轮的强度计算 …………………………………………9 2.3.4 差速器齿轮的材料 …………………………………………………10 3 驱动半轴的设计 …………………………………………………………………10 3.1 结构形式分析…………………………………………………………………10 3.2 半浮式半轴杆部半径的确定……………………………………………10 3.3 半轴花键的强度计算………………………………………………………12 3.4 半轴其他主要参数的选择………………………………………………12 3.5 半轴的结构设计及材料与热处理……………………………………13 4.参考文献…………………………………………………………………………………13
2.2 对称式圆锥行星齿轮差速器的结构
普通的对称式圆锥齿轮差速器由差速器左右壳，两个半轴齿轮，四个行星齿 轮，行星齿轮轴，半轴齿轮垫片及行星齿轮垫片等组成。由于其具有结构简 单、工作平稳、制造方便、用于公路汽车上也很可靠等优点，故广泛用于各 类车辆上。
2.3 对称式圆锥行星齿轮差速器的设计和计算
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
（2-1）
n1 n2 2n0
（2-2）
式（2-2）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。 有式(2-2）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。
当行星齿轮 4 除公转外，还绕本身的轴 5 以角速度4 自转时（图），啮合点 A
的圆周速度为1 r =0 r +4 r ，啮合点 B 的圆周速度为 2 r =0 r -4 r 。于 是 1 r +2 r =（0 r +4 r ）+(0 r -4 r )
即 1 + 2 =20 若角速度以每分钟转数 n 表示，则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 2-1），其值为0 r 。于是1 =2 =
0 ，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。
RB ，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 RB 可按如下的经验公式确定： RB KB3 T mm
(2-3)
式中： KB ——行星齿轮球面半径系数，可取 2.52～2.99，对于有 2 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.
差速器用来在两轴之间分配转矩，保证两输出轴有可能以不同角速度转动。 差速器有多种形式，在此设计普通对称式圆锥行星齿轮差速器。
2.1 对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理
图 2-1 差速器差速原理
如图 2-1 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0 ；半轴齿轮 1 和 2 为从动件，其角速度 为 1 和 2 。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
齐齐哈尔大学大学普通高等教育
综合实践
设计题目：差速器设计及驱动半轴设计 学院：机电工程学院 专业班级：机械 082 班 学生姓名：姜巍 学号：2008111016 指导教师：刘尚 成绩：
时间：2010 年 11 月 15 日
1
目
录
1 基本数据 ……………………………………………………………………………… 3 2 普通圆锥齿轮差速器设计…………………………………………………………3
计算转矩的计算
i0
=0.377
rr n p vamaxigh
（2-4）
式中 rr ——车轮的滚动半径， rr 0.398m
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。
2.3.1 差速器齿轮的基本参数的选择 (1).行星齿轮数目的选择
4
载货汽车采用 2 个行星齿轮。
(2).行星齿轮球面半径 RB 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
2
差速器设计及驱动半轴设计
1. 所设计车辆基本参数
参数名称 车辆前后轴距 前轮距 后轮距 总质量 最大功率 最大扭矩 最高车速
数值 2620 1455 1430 2100 76.0 158 140
单位 mm mm mm Kg Kw Nm Km/h
2. 普通圆锥齿轮差速器设计
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不等。例如， 在转弯时内外两侧车轮行程显然不同，即外侧的车轮滚过的路程大于内侧车 轮；汽车在不平的路面上行驶，由于轮胎气压，轮胎负荷，胎面磨损程度不 同以及制造误差等影响，也会引起左右车轮因滚动半径的不同而使左右车轮 行程不等。如果驱动桥的左右车轮刚性连接，则行驶时不可避免的会产生驱 动轮在路面上的滑移或滑转。这不仅会加剧轮胎磨损与功率和燃料的消耗， 而且可能导致操纵性能恶化。为防止这类现象发生，汽车在左右驱动轮间装 有轮间差速器，从而保证驱动桥两侧车轮在行程不等的情况下具有不同角速 度，满足了汽车行驶时的运动要求。