课程设计 差速器的设计

课程设计说明书

设计名称差速器的设计

设计时间 2009年4-6月

系别机电工程系

专业汽车服务工程

班级 07级14班

姓名罗毅鉴

指导教师宋玉林

2010 年4 月 20日

目录

一、设计任务书......................................

二. 传动方案的拟定..................................

三、总体设计........................................

(一)传动比的分配...................................

(二)传动装置的运动和动力参数计算 ..................

四、传动零件的设计计算..............................

(一)主减速器齿轮设计...............................

(二)差速器齿轮的设计...............................

五、半轴的计算与校核 ................................ (一) 半轴计算转矩?ϕT 及杆部直径 .................... (二) 全浮式半轴强度校核计算 ......................... 六、滚动轴承的选择 .................................. 七、差速器壳体设计 ..................................

一、设计任务书

（2）发动机到主传动主动齿轮的传动效率96.0=w η； （3）车速度允许误差为±3%；

（4）工作情况：每天工作16小时，连续运转，载荷较平稳； （5）工作环境：湿度和粉尘含量设为正常状态，环境最高温度为C 030 （6）要求齿轮使用寿命为17年（每年按300天计）； （7）生产批量：中等。 （8）车轮半径mm R 380=

（9）半轴齿轮、行星齿轮齿数，可参考同类车型选定，可自己设计。

9）差速器转矩比S=1.15-----1.4之间选取。 （10）安全系数为n=1.2-------1.35之间选取 （11）其余参数查相关手册。 （12）车重1.8吨 传动方案：如参考图例 设计工作量：（1）差速器设计计算说明书1份。 （2）差速器装配图1张（A0图纸）；

（3）零件工作图2张（同一设计小组的各个同学的零件图不得重复，须由

指导教师指导选定）；

二.传动方案的拟定

普通的对称式圆锥行星齿轮差速器

1，12-轴承；2-螺母；3，14-锁止垫片；4-差速器左壳；5，13-螺栓；6-半轴齿

轮垫片；

7-半轴齿轮；8-行星齿轮轴；9-行星齿轮；10-行星齿轮垫片；11-差速器右

壳

三、总体设计 (1)传动比的分配

一档变比64.31=i ：主传动比：55.30=i 总传动比：922.1255.364.3i i 01=⨯=⨯=i 总

（2）传动装置的运动和动力参数计算

主减速器主动锥齿轮所传递的扭矩 主减速器从动锥齿轮所传递的扭矩： 差速器转矩比为24.1=S

24.1==S M M S

B

（1） m N M M M S B .717.17360==+（2）

联立两式得m N M s .32.775=，m N M B .40.961= 取m N M B .40.961=为半轴齿轮所接收的转矩

主减速器主动锥齿轮转速min /26.123664

.34500

/1r i n n ==

=主 半轴齿轮转速rmp i n n 24.348922.12/4500/0===总 由差速器原理知0212n n n =+

当车辆转向时其极限情况为内侧车轮不转，则另一侧车轮转速为rmp n 48.69620= 则当车辆转向时，半轴齿轮最大转速rmp n 48.696max =，最大转矩m N M .40.961max =

表1 传动装置和动力参数

四、传动零件的设计

注: 注:本计算采用西北工业大学编《机械设计》（第八版）讲述的计算方法。有关设计计算公式、图表、数据引自此书。

（一）、主减速器齿轮的基本参数选择、设计与计算

螺旋锥齿轮传动(图a)的主、从动齿轮轴线垂直相交于一点，齿轮并不同时在全长上啮合，而是逐渐从一端连续平稳地转向另一端。另外，由于轮齿端面重叠的影响，至少有两对以上的轮齿同时啮合，所以它工作平稳、能承受较大的负荷、制造也简单。但是在工作中噪声大，对啮合精度很敏感，齿轮副锥顶稍有不吻合便会使工作条件急剧变坏，并伴随磨损增大和噪声增大。为保证齿轮副的正确啮合，必须将支承轴承预紧，提高支承刚度，增大壳体刚度。本次课程设计采用螺旋锥齿轮传动a)

图a 主减速器齿轮传动形式

a)螺旋锥齿轮传动 b)双曲面齿轮传动 c)圆柱齿轮传动 d)蜗杆传动 驱动桥锥齿轮的工作条件是相当恶劣的，与传动系其它齿轮相比，具有载荷大、作用时

间长、变化多、有冲击等特点。它是传动系中的薄弱环节。锥齿轮材料应满足如下要求：

1)具有高的弯曲疲劳强度和表面接触疲劳强度，齿面具有高的硬度以保证有高的耐磨 性。

2)轮齿芯部应有适当的韧性以适应冲击载荷，避免在冲击载荷下齿根折断。 3)锻造性能、切削加工性能及热处理性能良好，热处理后变形小或变形规律易控制。

4)选择合金材料时，尽量少用含镍、铬元素的材料，而选用含锰、钒、硼、钛、钼、

硅等元素的合金钢。

（二）、选择齿轮类型、材料和热处理、精度等级、齿轮齿数

1)按传动方案选用直齿轮圆锥直齿轮传动

2)主减速器受轻微冲击，速度不高，故选用7级精度（GB 10095-88）。 3)材料选择 由所引用教材表110-选择直齿锥轮材料为20CrMnTi （调质），硬度为300HBS(齿芯部).60HRC(齿面)

4)选小齿轮齿数161=z ，则：,8.561655.312=⨯=⋅=z i z 主，取572=z 。 1、按齿面接触强度设计

由教材式(a 910-)进行试算，即321

2

1)5.01(][92.2u KT ZE d R

R H t φφσ-⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=