主减速器差速器课程设计

汽车设计课程设计说明书课程名称《汽车设计课程设计》设计名称主减速器及差速器设计设计时间 2015年3-6月系别机械与汽车工程系专业车辆工程班级姓名翁灿指导教师方泳龙教授2015 年 6 月 8 日目录1设计任务及要求........................................................................................................................... 1 1.1 任务题目................................................................................................................................ 1 1.2 进度安排.. (1)2驱动桥结构方案........................................................................................................................... 2 2.1 驱动桥概述............................................................................................................................ 2 2.2 驱动桥类型选择.................................................................................................................... 2 2.3 主减速器................................................................................................................................ 3 2.4普通圆锥齿轮差速器 (4)3 零部件尺寸计算...........................................................................................................................4 3.1 主减速器的减速形式和主、从动齿轮齿数1z 、2z 的选择 ............................................... 4 3.2各参数的确定 (5)3.1.1 主、从动锥齿轮大端分度圆直径D 2和端面模数m 2 ........................................................ 7 3.1.2 主、从动锥齿轮齿面宽b1和b2......................................................................................... 7 3.1.3 中点螺旋角β....................................................................................................................... 7 3.1.4 螺旋方向、方向压力角α................................................................................................... 7 3.3 主减速器锥齿轮强度计算.................................................................................................... 8 3.4 锥齿轮材料. (9)4 三维建模及二维平面图............................................................................................................. 10 4.1 三维建模 ................................................................................................................................. 10 4.1.1 主减速器主动齿轮、从动齿 轮........................................................................................ 10 4.1.2 差速器行星齿轮、半轴齿轮.............................................................................................. 10 4.2 二维平面图 ............................................................................................................................. 11 4.2.1总装配图 (11)4.2.2行星齿轮二维平面图 (12)4.2.3差速器壳体二维平面图 (13)参考文献 (14)致谢 (14)1设计任务及要求1.1 任务题目主减速器及差速器设计（后驱）1.2 进度安排表1-1 课程设计进度安排（车辆专业）题目：表1-2 面包车后桥差速器设计2驱动桥结构方案2.1 驱动桥概述汽车动力通常经由发动机、变速器、传动轴、主减速器、差速器、半轴等到传到车轮。

主减速器、差速器、半轴、万向节、驱动车轮和桥壳等组成了汽车驱动桥。

可见，驱动桥为汽车传动系统中最末端总成。

驱动桥的功用是：1、将传动装置传来的发动机转矩通过主减速器、差速器、半轴等传到驱动车轮，实现降速增大转矩；2、通过主减速器圆锥齿轮副或双曲面齿轮副改变转矩的传递方向；3、通过差速器实现两侧车轮差速作用，保证内、外侧车轮以不同转速转向；4、通过桥壳体和车轮实现承载及传力作用。

2.2 驱动桥类型选择驱动桥的结构形式和驱动车轮的悬架结构密切相关。

当车轮采用非独立悬架时（绝大多数载货汽车和少量轿车），采用的为非断开式驱动桥。

整个驱动桥通过弹性悬架与车架连接，由于半轴套管与主减速器壳是刚性连成一体的，两侧半轴和驱动轮不可能在横向平面内作相对运动。

故非断开式驱动桥亦称为整体式驱动桥。

驱动桥的轮廓尺寸主要取决于主减速器的型式。

在汽车轮胎尺寸和驱动桥下的最小离地间隙已经确定的情况下，也就限定了主减速器从动齿轮直径的尺寸。

在给定速比的条件下，如果单级主减速器不能满足离地间隙要求，可该用双级结构。

在双级主减速器中，通常把两级减速器齿轮放在一个主减速器壳体内，也可以将第二级减速齿轮作为轮边减速器。

对于轮边减速器：越野汽车为了提高离地间隙，可以将一对圆柱齿轮构成的轮边减速器的主动齿轮置于其从动齿轮的垂直上方；公共汽车为了降低汽车的质心高度和车厢地板高度，以提高稳定性和乘客上下车的方便，可将轮边减速器的主动齿轮置于其从动齿轮的垂直下方；有些双层公共汽车为了进一步降低车厢地板高度，在采用圆柱齿轮轮边减速器的同时，将主减速器及差速器总成也移到一个驱动车轮的旁边。

图2-1为了提高汽车行驶平顺性和通过性，大部分轿车和越野车全部或部分驱动桥采用独立悬架，即两侧的驱动轮分别用弹性悬架与车架相联系，两轮可彼此独立地相对于车架上下跳动。

与此相应，主减速器壳固定在车架上。

驱动桥壳应制成分段，并通过铰链连接，这种驱动桥称为断开式驱动桥。

汽车悬挂总成的类型及其弹性元件与减振装置的工作特性是决定汽车行驶平顺性的主要因素，而汽车簧下部分质量的大小，对其平顺性也有显著的影响。

断开式驱动桥的簧下质量较小，又与独立悬挂相配合，致使驱动车轮与地面的接触情况及对各种地形的适应性比较好，由此可大大地减小汽车在不平路面上行驶时的振动和车厢倾斜，提高汽车的行驶平顺性和平均行驶速度，减小车轮和车桥上的动载荷及零件的损坏，提高其可靠性及使用寿命2.3 主减速器1．主减速器的功用 1）降低转速，增大转矩； 2）改变转矩旋转方向； 2．结构型式1）按参加减速传动的齿轮副数目分，有单级主减速器和双级主减速器； 2）按主减速器传动比档数分，有单速式和双速式；3）按齿轮副结构形式分，有圆柱齿轮式、圆锥齿轮式和准双曲面齿轮式。

1）斜齿圆柱齿轮 特点是主从动齿轮轴线平行。

图2-2图2-32）曲线齿锥齿轮 特点是主从动锥齿轮轴线垂直且相交。

3）准双曲面锥齿轮 特点是主从动锥齿轮轴线垂直但不相交，有轴线偏移。

2.4 普通圆锥齿轮差速器差速器的功用是既能向两侧驱动轮传递转矩，又能使两侧驱动轮以不同转速转动，以满足转向等情况下内外驱动轮要以不同转速转动的需要。

转向时外侧车轮滚过的路程长，内侧车轮滚过的路程短，要求外侧车轮转速快于内侧车轮，即希望内外侧车轮转速不同。

通过运动学分析可以掌握差速器的差速原理；通过动力学分析可以掌握其转矩分配特性。

内摩擦力矩很小的对称式锥齿轮差速器的运动学和动力学特性可以概括为“差速但不差转矩”，即可以使两侧驱动轮以不同转速转动，但不能改变传给两侧驱动轮的转矩。

3 零部件尺寸计算3.1 主减速器的减速形式和主、从动齿轮齿数1z 、2z 的选择由于单级主减速器具有结构简单，质量小，尺寸紧凑及制造成本低廉，传动效率高的优点，广泛应用在主减速比0i ≤7的汽车上。

多采用一对弧齿锥齿轮或双曲面齿轮传动。

对于中等传动比，两种齿轮传动均可使用。

为了得到满意的驱动桥离地间隙，应使主动齿轮的齿数取值小些。

当0i ≥6时，1z 的最小值可取为5，但为了啮合平稳及提高疲劳强度，1z 最好大于5。

当0i 较小(如0i =3.5～5)时，可取为7～12，但这时常常图2-4图2-5会因主、从动齿轮齿数太多、尺寸太大而不能保证所要求的桥下离地间隙。

为了磨合均匀，主、从动齿轮的齿数1z ，2z 之间应避免有公约数；为了得到理想的齿面重合度和高的齿轮弯曲强度，主、从动齿数之和应不少于40。