1506-山地車差速器設(shè)計(jì),山地車,差速器,設(shè)計(jì)
全地形山地車差速器設(shè)計(jì)1目錄摘要 ....................................................................................................................................................3Abstract.............................................................................................................................................4第一章 前言 ....................................................................................................................................51.1 全地形山車的簡介 .............................................................................................................51.2 差速器的概述 .....................................................................................................................71.3 差速器的種類及工作原理 .................................................................................................81.3.1 普通圓錐齒輪差速器及工作原理 .........................................................................81.3.2 抗滑差速器及工作原理 .......................................................................................121.4 本課題研究的內(nèi)容 ...........................................................................................................14第二章 全地形山地車差速器選型及計(jì)算 ....................................................................................162.1 引言 ...................................................................................................................................162.2 三種差速器的性能比較 ...................................................................................................172.2.1 牽引特性 ...............................................................................................................172.2.2 動力特性 ...............................................................................................................172.2.3 受力狀況 ...............................................................................................................182.2.4 驅(qū)動輪的磨損 .......................................................................................................182.2.5 通過性能 ...............................................................................................................182.2.6 工藝性能 ...............................................................................................................192.3 全地形山地車差速器的選型 ...........................................................................................192.3.1 對稱式圓錐行星齒輪差速器的結(jié)構(gòu) ...................................................................192.3.1 對稱式圓錐行星齒輪差速器的工作原理 ...........................................................20第三章 差速器的基本參數(shù)的選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................................................................223.1 行星齒輪差速器的確定 ...................................................................................................223.1.1 行星齒輪數(shù)目的選擇 ...........................................................................................223.1.2 行星齒輪球面半徑 BR的確定 ............................................................................223.1.3 預(yù)選其節(jié)錐距 .......................................................................................................223.1.4 行星齒輪與半軸齒輪齒數(shù)的選擇 .......................................................................223.1.5 行星齒輪節(jié)錐角 γ、模數(shù) m和節(jié)圓直徑 d的初步確定 ..................................233.1.6 大端模數(shù) 及節(jié)圓直徑 d的計(jì)算 .....................................................................233.1.7 壓力角 α...............................................................................................................233.1.8 行星齒輪安裝孔直徑 ?及其深度 L的確定 .......................................................233.2 差速器直齒錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算 ...............................................................................243.3 差速器直齒錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 .......................................................................................263.5 差速器齒輪的材料 ...........................................................................................................273.6 行星齒輪跟半軸齒輪的圖形 ...........................................................................................273.7 從動輪與差速器殼聯(lián)接螺栓計(jì)算 ...................................................................................293.8 十字軸的強(qiáng)度校核 ...........................................................................................................3023.9 全地形山地車差速器的總裝配模型 ...............................................................................32結(jié)論 ..................................................................................................................................................34參考文獻(xiàn) ..........................................................................................................................................35致謝 ..................................................................................................................................................363摘要在機(jī)械的設(shè)計(jì)與制造中，差速器是一個(gè)重要的組成部分，差速器是驅(qū)動轎的主件。它的作用就是在向兩邊半軸傳遞動力的同時(shí)，允許兩邊半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，滿足兩邊驅(qū)動輪盡可能以純滾動的形式作不等距行駛，減少驅(qū)動輪與地面的摩擦。本課題針對全地形山地車差速器的設(shè)計(jì)展開研究，設(shè)計(jì)一臺全地形山地車差速器, 涉及一種履帶式全地形車，其被借助于內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的、一對并行的環(huán)形履帶完全支撐、驅(qū)動和轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向裝置設(shè)置為用于控制履帶之間的差速，以使車輛轉(zhuǎn)向。在駕駛員坐椅的前方，操縱柄樞轉(zhuǎn)地安裝至車身上，以通過操縱柄的旋轉(zhuǎn)來使車輛轉(zhuǎn)向。本課題研究的的主要內(nèi)容：（1）差速器研究的背景；（2）查閱相關(guān)資料，掌握差速器的工作原理，確定相關(guān)參數(shù)；（3）繪制全地形山地車差速器原理圖，對系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算、選型；（4）運(yùn)用強(qiáng)大的三維軟件對設(shè)計(jì)的差速器進(jìn)行建模，并運(yùn)用 AutoCAD 繪制全地形山地車（履帶車）總裝圖及部分零件圖；關(guān)鍵詞：山地車；差速器；設(shè)計(jì)；SOLIDWORK4AbstractIn mechanical design and manufacturing, differential is an important component of the driving axle, differential is main parts. Its role is to both sides half shaft transmission in power at the same time, allowing both sides in a different speed half shaft rotation, satisfy both sides driving wheel as the form of pure rolling can't do isometric driving, reduce the drive wheels and the surface friction. This essay analyzes the design of all-terrain mountain bike differential launched research, design a all-terrain mountain bike differentials, deals with a caterpillar all-terrain vehicle, driven by the internal combustion engine, a parallel annular crawler fully supporting, drives and steering. Steering device set to used to control the differential between caterpillar, to make the vehicle steering. In front of the pilot, control handle chair barnado install to turn on, with car through manipulation of rotating handle to make vehicles.This topic research main contents:(1) differential research background;(2) refer to the relevant material, grasps the working principle, determine reviewd.the related parameters;(3) rendering all-terrain mountain bike differential principle diagram, the system design and calculation, selection;(4) use powerful 3d software to design of differential modeling and rendering using AutoCAD all-terrain mountain bike (caterpillar vehicles) assembly drawing and parts graph;Keywords: mountain bike; Differential; Design; SOLIDWORK5第一章 前言1.1 全地形山車的簡介在現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭中，隨著各種遠(yuǎn)程精確制導(dǎo)武器的大量使用，敵方的火力將遍及全方位、全縱深的立體戰(zhàn)場，后勤運(yùn)輸保障將面臨前所未有的嚴(yán)重威脅，為了有效地保護(hù)在運(yùn)物資和人員的安全，外軍紛紛將目光瞄準(zhǔn)了防護(hù)性能卓越的全地形履式裝甲車，爭相將其作為戰(zhàn)場上的主力運(yùn)輸平臺，并且不受苛刻的地勢和地形困擾。全地形履式裝甲車的優(yōu)越性如下：（1）高防護(hù)性履式裝甲車與普通的履式運(yùn)輸車相比，突出的優(yōu)點(diǎn)就是其高防護(hù)性。雖然不能與坦克的防彈性能相比，但其車體外圍的裝甲足以抵御各種輕型武器的直接射擊和一些炮彈碎片的襲擊，而且輪式裝甲車還可以根據(jù)需要臨時(shí)加裝各種附加裝甲或防彈板，為車內(nèi)乘員提供多重保護(hù)。有的輪式裝甲車還搭載有防衛(wèi)武器，如/!重型機(jī)關(guān)槍或0"毫米口徑的/1%2型榴彈發(fā)射器，使車內(nèi)人員通過積極反擊更好地達(dá)到自衛(wèi)的目的。（2）高機(jī)動性與同樣具備裝甲防護(hù)能力的坦克相比，履式裝甲車又體現(xiàn)出其獨(dú)有的高機(jī)動性。坦克的質(zhì)量大多超過#"噸，無法由運(yùn)輸機(jī)空運(yùn)，而輪式裝甲車的質(zhì)量普遍不足!"噸，可由-3%4"等大型運(yùn)輸機(jī)輕松地空運(yùn)到指定地點(diǎn)，從而大大提高戰(zhàn)略機(jī)動的速度；輪式裝甲車采用獨(dú)特的側(cè)面強(qiáng)化型驅(qū)動輪和中子射線驅(qū)動輪（在驅(qū)動輪內(nèi)安裝有起支撐作用的中子橡膠），這兩種驅(qū)動輪在遭受地雷或機(jī)槍襲擊時(shí)，即使外層破損仍可以保證車輛正常行駛。而坦克一旦發(fā)生履帶斷裂，則陷入完全癱瘓狀態(tài)，需由坦克搶修車進(jìn)行回收，耗時(shí)費(fèi)力。此外，輪式裝甲車大多采用驅(qū)動輪中央充放氣系統(tǒng)，駕駛員可在行進(jìn)間通過調(diào)節(jié)驅(qū)動輪氣壓來改變驅(qū)動輪著地面積，從而增強(qiáng)車輛穿越沙漠、沼澤等松軟泥濘地帶的能力。從行駛速度上看，世界上還沒有一輛坦克的行駛速度能超過%""公里5 小時(shí)，而輪式裝甲車最高行駛速度達(dá)到%"#公里5 小時(shí)甚至%%"公里5 小時(shí)的比比皆是。（3）高通用性履式裝甲車的第輪式裝甲車的第三個(gè)優(yōu)越性表現(xiàn)在其廣泛的通用性上。制造商在開發(fā)過程中大量應(yīng)用民用技術(shù)，零部件也大都采用民用標(biāo)準(zhǔn)，既便于維6修又便于改裝?，F(xiàn)有的大部分輪式裝甲車都是多用途車型。各國普遍在裝甲運(yùn)兵車的基礎(chǔ)上利用通用底盤開發(fā)出多種變形車，如指揮車、通信車、救護(hù)車、偵察車和自行迫擊炮車等。變形車改裝時(shí)只需將車身后部的人員或貨物裝甲車廂模塊卸掉，換上相應(yīng)功能的裝甲車廂模塊即可。瑞典阿爾維斯·赫格隆(Alvis Hagglunds)公司生產(chǎn)的Alvis Bv206S履帶式裝甲全地形車，主要用于運(yùn)送作戰(zhàn)人員和物資，采用雙車箱鉸接結(jié)構(gòu)。Bv206系列車輛已經(jīng)生產(chǎn)約11,000輛，在全世界超過40個(gè)國家中操作使用，可見性能極佳。Bv206S是Bv206的裝甲型，能攜帶12名全副戰(zhàn)斗裝備士兵通過惡劣地形，從冰雪覆蓋的北極圈到沙漠、沼澤和泥濘叢林，還能夠兩棲操作。Bv206S適應(yīng)力強(qiáng)，可在極端天氣環(huán)境中使用，溫度適應(yīng)范圍從-32°C到+46°C。Bv206S全地形車提供高靈活性和可靠的防護(hù)能力，因此適用范圍非常廣泛，可以用于裝甲人員運(yùn)送車、運(yùn)輸車、戰(zhàn)場救護(hù)車、防空導(dǎo)彈車、反坦克導(dǎo)彈車、迫擊炮車、雷達(dá)車、戰(zhàn)地指揮車車和救援車?？煞Q為世界上使用最廣泛的履帶式裝甲全地形車。Bv206系列全地形車由阿爾維斯·赫格隆公司和瑞典陸軍軍需司令部共同發(fā)展，最初用于瑞典陸軍使用。Bv206全地形車是Bv202的后繼車型，1974年瑞典陸軍選擇阿爾維斯·赫格隆公司研制樣車。從1976年到1981年，經(jīng)過從52輛不同樣車篩選后，1981年4月首批Bv206正式交付陸軍?，F(xiàn)在Bv206S系列已經(jīng)成為國際化產(chǎn)品，主要在法國、德國、美國、英國、西班牙、意大利、加拿大、芬蘭、挪威和瑞典軍隊(duì)中服役。一些國家的軍隊(duì)正在對Bv206S進(jìn)行評估，估計(jì)將來能被更多的國家采購。法國陸軍在1999年9月調(diào)配一些Bv206S全地形車在科索沃部署，車輛頂部有一個(gè)轉(zhuǎn)塔，安裝一挺M2 12.7毫米機(jī)槍。在2002年，德國陸軍從主合同承包商萊茵金屬集團(tuán)地面系統(tǒng)公司定購新型裝甲戰(zhàn)地救護(hù)車。萊茵公司的合同分包商包括：泰利斯通信系統(tǒng)GmbH公司(提供無線電通信和內(nèi)部通信系統(tǒng))，Binz GmbH公司(提供救護(hù)車的設(shè)備)，以及瑞典阿爾維斯·赫格隆公司(提供Bv206S全地形車)。在2004之前31輛將進(jìn)入服役，德國陸軍Bv206S全部需求量為200輛。在2003 年10月，阿爾維斯·赫格隆公司獲得來自意大利陸軍112輛Bv206S全地形車輛的定單。在2004年和2007年之間將會被交付。在2004年3月，瑞典陸軍定購一批15輛Bv206S全地形車。七輛軍隊(duì)運(yùn)送車，五輛運(yùn)輸車和三輛救護(hù)車。將裝備快速反應(yīng)部隊(duì)，并加入2003年1月1日組建的歐洲聯(lián)合部隊(duì)，7執(zhí)行維和等國際性任務(wù)。瑞典陸軍總定購數(shù)量將達(dá)到50輛?？梢娐膸窖b甲全地形車將是未來作戰(zhàn)及軍事方面的發(fā)展趨勢。然而對于履帶式裝甲全地形車的關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)及優(yōu)化是非常重要的，如差速器、減速器、懸架系統(tǒng)等等。如圖1-1所示為履帶式裝甲全地形車。圖1-1 履帶式裝甲全地形車1.2差速器的概述隨著車輛工業(yè)及工程機(jī)械的發(fā)展，零部件供應(yīng)商和規(guī)模較大的零部件廠把形成自主開發(fā)能力建設(shè)擺到重要地位，提升產(chǎn)品技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)和主機(jī)廠同步開發(fā)甚至超越主機(jī)廠產(chǎn)品發(fā)展的優(yōu)勢，這是增強(qiáng)競爭力的關(guān)鍵所在，形成了“引進(jìn)一吸收一試制一自主創(chuàng)新”的良性發(fā)展。在新車型的研發(fā)中，驅(qū)動橋作為車輛傳動系中的一個(gè)關(guān)鍵性的部件總成，其性能直接影響著整車性能。而差速器則是驅(qū)動橋的關(guān)鍵部件之一，其力矩的分配和各構(gòu)件的強(qiáng)度，直接決定著車輛的轉(zhuǎn)向性能、通過性和可靠性。車輛行駛運(yùn)動學(xué)的要求和實(shí)際驅(qū)動輪、道路及其相互關(guān)系表明:車輛在行駛過程中，左右驅(qū)動輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過的路程往往是不相等的，如轉(zhuǎn)彎時(shí)內(nèi)側(cè)驅(qū)動輪行程比外側(cè)驅(qū)動輪短。即使車輛作直線行駛，也會由于左右驅(qū)動輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過的路面垂向波形的不同，或由于左右兩驅(qū)動輪的氣壓、驅(qū)動輪負(fù)荷、胎8面磨損程度的不同以及制造誤差等因素，引起驅(qū)動輪滾動半徑不相等。這種情況下，如果驅(qū)動橋的左右驅(qū)動輪剛性連接，則不論轉(zhuǎn)彎行駛或直線行駛，均會引起驅(qū)動輪在路面上的滑移或滑轉(zhuǎn)。一方面會加劇驅(qū)動輪磨損，功率和燃料消耗;另一方面會使轉(zhuǎn)向沉重，通過性和操縱性變壞，如圖1-1所示為車輛轉(zhuǎn)變示意圖。為此，在驅(qū)動橋的左右輪間都裝有輪間差速器。在多橋驅(qū)動的車輛上還裝有軸間差速器，以提高通過性，同時(shí)避免在驅(qū)動橋間產(chǎn)生功率循環(huán)及由此引起的附加載荷，傳動系零件損壞，驅(qū)動輪磨損和燃料消耗等。差速器用來在兩輸出軸間分配轉(zhuǎn)矩，并保證兩輸出軸有可能以不同角速度轉(zhuǎn)動。即差速器是一個(gè)差速傳動機(jī)構(gòu)，用來保證各驅(qū)動輪在各種運(yùn)動條件下的動力傳遞，避免驅(qū)動輪與地面間打滑。圖1-2 車輛轉(zhuǎn)彎示意圖國內(nèi)外大多車橋制造企業(yè)所需的差速器都是分別從零部件制造廠購買齒輪，殼體和墊片等零件，然后自行裝配差速器總成。這種方式，一方面增加了車橋企業(yè)的勞動量，因此車橋企業(yè)希望根據(jù)需求直接采購差速器總成;另一方面也限制了零部件廠的利潤空間，而零部件廠也希望產(chǎn)品系統(tǒng)化以提高利潤。因此差速器的參數(shù)化設(shè)計(jì)以及強(qiáng)度驗(yàn)證成為雙方都函待解決的問題。1.3差速器的種類及工作原理1.3.1 普通圓錐齒輪差速器及工作原理1.3.1.1普通圓錐齒輪差速器目前國產(chǎn)車輛及其它類車輛基本都采用了對稱式錐齒輪普通差速器。對稱式錐齒輪差速器由行星齒輪、半軸齒輪、行星齒輪軸（十字軸或一根直銷軸）9和差速器殼等組成（見圖1-3）。（從前向后看）左半差速器殼2和右半差速器殼8用螺栓固緊在一起。主減速器的從動齒輪7用螺栓（或鉚釘）固定在差速器殼右半部8的凸緣上。十字形行星齒輪軸9安裝在差速器殼接合面處所對出的園孔內(nèi)，每個(gè)軸頸上套有一個(gè)帶有滑動軸承（襯套）的直齒圓錐行星齒輪6，四個(gè)行星齒輪的左右兩側(cè)各與一個(gè)直齒圓錐半軸齒輪4相嚙合。半軸齒輪的軸頸支承在差速器殼左右相應(yīng)的孔中，其內(nèi)花鍵與半軸相連。與差速器殼一起轉(zhuǎn)動（公轉(zhuǎn)）的行星齒輪撥動兩側(cè)的半軸齒輪轉(zhuǎn)動，當(dāng)兩側(cè)驅(qū)動輪所受阻力不同時(shí)，行星齒輪還要繞自身軸線轉(zhuǎn)動--自轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對兩側(cè)驅(qū)動輪的差速驅(qū)動。行星齒輪的背面和差速器殼相應(yīng)位置的內(nèi)表面，均做成球面，這樣作能增加行星齒輪軸孔長度，有利于和兩個(gè)半軸齒輪正確地嚙合。在傳力過程中，行星齒輪和半軸齒輪這兩個(gè)錐齒輪間作用著很大的軸向力，為減少齒輪和差速器殼之間的磨損，在半軸齒輪和行星齒輪背面分別裝有平墊片3和球面墊片5。墊片通常用軟鋼、銅或者聚甲醛塑料制成。1-軸承；2-左外殼；3-墊片；4-半軸齒輪；5-墊圈；6-行星齒輪； 7-從動齒輪；8-右外殼；9-十字軸；10-螺栓圖1-3 差速器構(gòu)造零件的分解差速器的潤滑是和主減速器一起進(jìn)行的。為了使?jié)櫥瓦M(jìn)入差速器內(nèi)，往往在差速器殼體上開有窗口。為保證潤滑油能順利到達(dá)行星齒輪和行星齒輪軸軸頸之間，在行星齒輪軸軸頸上銑出一平面，并在行星齒輪的齒間鉆出徑向油孔。在中級以下的車輛上，由于驅(qū)動驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩不大，差速器內(nèi)多用兩個(gè)行星齒輪。相應(yīng)的行星齒輪軸相為一根直銷軸，差速器殼可以制成開有大窗孔的整體式殼，通過大窗孔，可以進(jìn)行拆裝行星齒輪和半軸齒輪的操作。1.3.1.2 普通圓錐齒輪差速器工作原理10普通齒輪式差速器的兩個(gè)特性：(1)對稱式錐齒輪差速器中的運(yùn)動特性關(guān)系式如圖3-4 所示為普通對稱式錐齒輪差速器簡圖。差速器殼3作為差速器中的主動件，與主減速器的從動齒輪6和行星齒輪軸5連成一體。半軸齒輪1和2為差速器中的從動件。行星齒輪即可隨行星齒輪軸一起繞差速器旋轉(zhuǎn)軸線公轉(zhuǎn)，又可以繞行星齒輪軸軸線自轉(zhuǎn)。設(shè)在一段時(shí)間內(nèi)，差速器殼轉(zhuǎn)了N0圈，半軸齒輪1和2分別轉(zhuǎn)了N1圈和N2（N0、N1 和N2不一定是整數(shù)）圈，則當(dāng)行星齒輪只繞差速器旋轉(zhuǎn)軸線公轉(zhuǎn)而不自轉(zhuǎn)時(shí)，行星齒輪撥動半軸齒輪1和2同步轉(zhuǎn)動，則有：N1 ＝N2 ＝N01,2-半軸齒輪；3-差速器殼；4-行星齒輪；5-行星齒輪軸；6-主減速器從動齒輪圖3-4 差速器運(yùn)動原理示意圖當(dāng)行星齒輪在公轉(zhuǎn)的同時(shí)，又繞行星齒輪軸軸線自轉(zhuǎn)時(shí)，由于行星齒輪自轉(zhuǎn)所引起一側(cè)半軸齒輪1比差速器殼多轉(zhuǎn)的圈數(shù)（N4）必然等于另一側(cè)半軸齒輪2比差速器殼少轉(zhuǎn)的圈數(shù)。于是有： N1 ＝N0 ＋N4 和 N2 ＝N0 －N4以上兩種情況，N1 、N2 與N0之間都有以下關(guān)系式：N1 ＋N2＝2N0若用角速度表示，應(yīng)有：ω1 ＋ω2＝2ω0其中 ω1 、ω2和ω0分別為左、右半軸和差速器殼的轉(zhuǎn)動角速度。11上式表明，左右兩側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速之和等于差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍，這就是兩半軸齒輪直徑相等的對稱式錐齒輪差速器的運(yùn)動特性關(guān)系式。(2)對稱式錐齒輪差速器中的轉(zhuǎn)矩分配關(guān)系式在以上差速器中，設(shè)輸入差速器殼的轉(zhuǎn)矩為M0 ，輸出給左、右兩半軸齒輪的轉(zhuǎn)矩為M1和M2。當(dāng)與差速器殼連在一起的行星齒輪軸帶動行星齒輪轉(zhuǎn)動時(shí)，行星齒輪相當(dāng)于一根橫向桿，其中點(diǎn)被行星齒輪軸推動，左右兩端帶動半軸齒輪轉(zhuǎn)動，作用在行星齒輪上的推動力必然平均分配到兩個(gè)半軸齒輪之上。又因?yàn)閮蓚€(gè)半軸齒輪半徑也是相等的。所以當(dāng)行星齒輪沒有自轉(zhuǎn)趨勢時(shí)，差速器總是將轉(zhuǎn)矩M0平均分配給左、右兩半軸齒輪，即M1＝M2＝0.5 M0。當(dāng)兩半軸齒輪以不同轉(zhuǎn)速朝相同方向轉(zhuǎn)動時(shí)，設(shè)左半軸轉(zhuǎn)速nl大于右半軸轉(zhuǎn)速n2，則行星齒輪將按圖1-4上實(shí)線箭頭n4的方向繞行星齒輪軸軸頸5自轉(zhuǎn)，此時(shí)行星齒輪孔與行星齒輪軸軸頸間以及行星齒輪背部與差速器殼之間都產(chǎn)生摩擦，半軸齒輪背部與差速器殼之間也產(chǎn)生摩擦。這幾項(xiàng)摩擦綜合作用的結(jié)果，使轉(zhuǎn)得快的左半軸齒輪得到的轉(zhuǎn)矩M1減小，設(shè)減小量為0.5Mf；而轉(zhuǎn)得慢的右半軸齒輪得到的轉(zhuǎn)矩M1增大，增大量也為0.5Mf。因此，當(dāng)左右驅(qū)動驅(qū)動輪存在轉(zhuǎn)速差時(shí)，M1 = 0.5（M0-Mf）M2 = 0.5（M0+Mf）左、右驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩之差等于折合到半軸齒輪上總的內(nèi)摩擦力矩Mf。1-半軸齒輪；2-半軸齒輪；3-行星齒輪軸；4-行星齒輪圖1-4 差速器扭矩分配示意圖12差速器中折合到半軸齒輪上總的的內(nèi)摩擦力矩Mf與輸入差速器殼的轉(zhuǎn)矩M0之比叫作差速器的鎖緊系數(shù)K，即K＝Mf／M0輸出給轉(zhuǎn)得快慢不同的左右兩側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)矩可以寫成：M1=0.5 M0（1－K）M2=0.5 M0（1+ K）輸出到低速半軸的轉(zhuǎn)矩與輸出到高速半軸的轉(zhuǎn)矩之比Kb可以表示為:Kb=M2/M1=(1+K)/(1-K)鎖緊系數(shù)K可以用來衡量差速器內(nèi)摩擦力矩的大小及轉(zhuǎn)矩分配特性，目前廣泛使用的對稱式錐齒輪差速器，其內(nèi)摩擦力矩很小，鎖緊系數(shù)K為0.05～0.15, 輸出到兩半軸的最大轉(zhuǎn)矩之比Kb ＝1.11～1.35。因此可以認(rèn)為無論左右驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速是否相等，對稱式錐齒輪差速器總是將轉(zhuǎn)矩近似平均分配給左右驅(qū)動輪的。這樣的轉(zhuǎn)矩分配特性對于車輛在良好路面上行駛是完全可以的，但當(dāng)車輛在壞路面行駛時(shí)，卻會嚴(yán)重影響其通過能力。例如當(dāng)車輛的一側(cè)驅(qū)動驅(qū)動輪駛?cè)肽酀袈访妫捎诟街苄《蚧瑫r(shí)，即使另一驅(qū)動輪是在好路面上，車輛往往不能前進(jìn)。這是因?yàn)閷ΨQ式錐齒輪差速器平均分配轉(zhuǎn)矩的特點(diǎn)，使在好路面上驅(qū)動輪分配到的轉(zhuǎn)矩只能與傳到另一側(cè)打滑驅(qū)動輪上很小的轉(zhuǎn)矩相等，以致使車輛總的牽引力不足以克服行駛阻力而不能前進(jìn)。為了提高車輛在壞路上的通過能力，可采用各種型式的抗滑差速器?？够钏倨鞯墓餐攸c(diǎn)是在一側(cè)驅(qū)動輪打滑時(shí)，能使大部分甚至全部轉(zhuǎn)矩傳給不打滑的驅(qū)動輪，充分利用另一側(cè)不打滑驅(qū)動輪的附著力而產(chǎn)生足夠的牽引力，使車輛繼續(xù)行駛。1.3.2 抗滑差速器及工作原理常用的抗滑差速器有：強(qiáng)制鎖止式差速器、高摩擦自鎖式差速器（有摩擦片式、滑塊凸輪式等結(jié)構(gòu)型式）、牙嵌式自由輪差速器和托森差速器等。下面對強(qiáng)制鎖止式差速器和托森差速器的結(jié)構(gòu)和工作原理作比較簡單的介紹。1.3.2.1強(qiáng)制鎖止式差速器強(qiáng)制鎖止式差速器：在對稱式錐齒輪差速器上設(shè)置差速鎖（見圖1-5）?？梢杂秒姶砰y控制的氣缸操縱一個(gè)離合機(jī)構(gòu)，使一側(cè)半軸與差速器殼相接合。由該種差速器中的運(yùn)動特性關(guān)系式：ω1＋ω2＝2 ω013如ω1或ω2＝ω0，則必有ω1＝ω2，這就相當(dāng)于把左右兩半軸鎖成一體一同旋轉(zhuǎn)。這樣，當(dāng)一側(cè)驅(qū)動輪打滑而牽引力過小時(shí)，從主減速器傳來的轉(zhuǎn)矩絕大部分部分配到另一側(cè)驅(qū)動輪上，使車輛得以通過這樣的路段。強(qiáng)制鎖止式差速器結(jié)構(gòu)簡單，但一般要在停車時(shí)進(jìn)行操縱。而且接上差速鎖時(shí)，左右驅(qū)動輪剛性連接，將產(chǎn)生前轉(zhuǎn)向困難，驅(qū)動輪磨損嚴(yán)重等問題。1-活塞；2-活塞皮碗；3-氣路管接頭；4-工作缸；5-套管；6-半軸；7-壓力彈簧； 8-鎖圈；9-外接合器；10-內(nèi)接合器；11-差速器殼(待改)圖1-5 強(qiáng)制鎖止式差速器1.3.2.2托森差速器托森差速器的結(jié)構(gòu)如圖1-6所示，該差速器由差速器殼，左、右半軸蝸桿、蝸輪軸和蝸輪等組成。差速器殼與主減速器的被動齒輪相連。三對蝸輪通過蝸輪軸固定在差速器殼上，分別與左、右半軸蝸桿相嚙合，每個(gè)蝸輪兩端固定有直齒圓柱直齒輪。成對的蝸輪通過兩端相互嚙合的直齒圓柱齒輪發(fā)生聯(lián)系。差速器外殼通過蝸輪軸帶動蝸輪繞差速器半軸軸線轉(zhuǎn)動，蝸輪再帶動半軸蝸桿轉(zhuǎn)動。當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向時(shí)，左、右半軸蝸桿出現(xiàn)轉(zhuǎn)速差，通過成對蝸輪兩端相互嚙合的直齒圓柱齒輪相對轉(zhuǎn)動，使一側(cè)半軸蝸桿轉(zhuǎn)速加快，另一側(cè)半軸蝸桿轉(zhuǎn)速下降，實(shí)現(xiàn)差速作用。轉(zhuǎn)速比差速器殼快的半軸蝸桿受到三個(gè)蝸輪給予的與轉(zhuǎn)動方向相反的附加轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速比差速器殼慢的半軸蝸桿受到另外三個(gè)蝸輪給予的14與轉(zhuǎn)動方向相同的附加轉(zhuǎn)矩，從而使轉(zhuǎn)速低的半軸蝸桿比轉(zhuǎn)速高的半軸蝸桿得到的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩大，即當(dāng)一側(cè)驅(qū)動輪打滑時(shí)，附著力大的驅(qū)動輪比附著力小的驅(qū)動輪得到的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩大。1-差速器殼；2-直齒輪軸；3-半軸；4-直齒輪；5-主減速器被動齒輪；6-蝸倫；7-蝸桿圖1-6 托森輪間差速器托森差速器又稱蝸輪－蝸桿式差速器，其鎖緊系數(shù)K為0.56, 輸出到兩半軸的最大轉(zhuǎn)矩之比Kb ＝3.5。1.4 本課題研究的內(nèi)容本課題針對全地形山地車差速器的設(shè)計(jì)展開研究，設(shè)計(jì)一臺全地形山地車差速器, 涉及一種履帶式全地形車，其被借助于內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的、一對并行的環(huán)形履帶完全支撐、驅(qū)動和轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向裝置設(shè)置為用于控制履帶之間的差速，以使車輛轉(zhuǎn)向。在駕駛員坐椅的前方，操縱柄樞轉(zhuǎn)地安裝至車身上，以通過操縱柄的旋轉(zhuǎn)來使車輛轉(zhuǎn)向。15本課題研究的的主要內(nèi)容：（1）查閱相關(guān)資料，掌握差速器的工作原理，確定相關(guān)參數(shù)；（2）繪制全地形山地車差速器原理圖，對系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算、選型；（3）運(yùn)用強(qiáng)大的三維軟件對設(shè)計(jì)的差速器進(jìn)行建模，并運(yùn)用 AutoCAD 繪制全地形山地車（履帶車）總裝圖及部分零件圖；16第二章 全地形山地車差速器選型及計(jì)算2.1 引言根據(jù)車輛行駛運(yùn)動學(xué)的要求和實(shí)際的驅(qū)動輪、道路以及它們之間的相互關(guān)系表明：車輛在行駛過程中左右驅(qū)動輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過的行程往往是有差別的。例如，轉(zhuǎn)彎時(shí)外側(cè)驅(qū)動輪的行程總要比內(nèi)側(cè)的長。另外，即使車輛作直線行駛，也會由于左右驅(qū)動輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過的路面垂向波形的不同，或由于左右驅(qū)動輪驅(qū)動輪氣壓、驅(qū)動輪負(fù)荷、胎面磨損程度的不同以及制造誤差等因素引起左右驅(qū)動輪外徑不同或滾動半徑不相等而要求驅(qū)動輪行程不等。在左右驅(qū)動輪行程不等的情況下，如果采用一根整體的驅(qū)動驅(qū)動輪軸將動力傳給左右驅(qū)動輪，則會由于左右驅(qū)動驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速雖相等而行程卻又不同的這一運(yùn)動學(xué)上的矛盾，引起某一驅(qū)動驅(qū)動輪產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)或滑移。這不僅會使驅(qū)動輪過早磨損、無益地消耗功率和燃料及使驅(qū)動驅(qū)動輪軸超載等，還會因?yàn)椴荒馨此蟮乃矔r(shí)中心轉(zhuǎn)向而使操縱性變壞。此外，由于驅(qū)動輪與路面間尤其在轉(zhuǎn)彎時(shí)有大的滑轉(zhuǎn)或滑移，易使車輛在轉(zhuǎn)向時(shí)失去抗側(cè)滑能力而使穩(wěn)定性變壞。為了消除由于左右驅(qū)動輪在運(yùn)動學(xué)上的不協(xié)調(diào)而產(chǎn)生的這些弊病，車輛左右驅(qū)動輪間都裝有差速器，后者保證了車輛驅(qū)動橋兩側(cè)驅(qū)動輪在行程不等時(shí)具有以不同速度旋轉(zhuǎn)的特性，從而滿足了車輛行駛運(yùn)動學(xué)要求。同樣情況也發(fā)生在多橋驅(qū)動中，前、后驅(qū)動橋之間，中、后驅(qū)動橋之間等會因驅(qū)動輪滾動半徑不同而導(dǎo)致驅(qū)動橋間的功率循環(huán)，從而使傳動系的載荷增大，損傷其零件，增加驅(qū)動輪的磨損和燃料的消耗等，因此一些多橋驅(qū)動的車輛上也裝了軸間差速器。全地形山地車一般采用四輪驅(qū)動行星剛性橋。它在行駛時(shí)，由于短中原因?qū)е萝囕喰谐滩煌丛谵D(zhuǎn)向或行駛時(shí)，左，右側(cè)車輪行程產(chǎn)生差異。如果用一根整軸以相同的轉(zhuǎn)速驅(qū)動兩側(cè)的車輪必然會引起車輪在行駛面上滑移或滑轉(zhuǎn)現(xiàn)象，導(dǎo)致車論磨損加劇，功率損失增加，轉(zhuǎn)向困難，操縱性變壞。因而橋中一定要設(shè)置差速器。目前常采用的山地車差速器有三種不同的結(jié)構(gòu)形式：1.是普通的傘齒輪差速器，簡稱普通差速器；2.是防滑自鎖差速器，又稱 NO—SPIN 差速器；3.是有限打滑差速器，又稱 POSI—TORQ 差速器，或限力矩差速器，或防滑差速器。17這三種差速器的結(jié)構(gòu)，原理，特性是不同的，適用范圍也有差別，因此根據(jù)性能比較來確定全地形山地車差速器的種類。2.2 三種差速器的性能比較2.2.1 牽引特性在相同的的工況下，由于使用的差速器不同而山地車整機(jī)的牽引特性不同，其中以 NO—SPIN 差速器為最好，帶彈簧的有限打滑差速器次之，標(biāo)準(zhǔn)的差速器最差。需要指出的是，如果有個(gè)個(gè)驅(qū)動輪打滑或者懸空，對 NO—SPIN 差速器來說，打滑或者懸空的驅(qū)動輪不傳遞扭矩，那么全部的扭矩就由另外一個(gè)不打滑不懸空的這個(gè)輪子承受，這無疑增加傳遞該負(fù)荷所有機(jī)械元件（如輪邊減速器、半軸、半軸花鍵及相關(guān)的元件）的負(fù)荷，因此這是在選型或設(shè)計(jì)差速器時(shí)要特別注意的地方。2.2.2 動力特性山地車的動力特性是表示該機(jī)以各檔速度行駛時(shí)所達(dá)到的最高行駛速度，加速性能和爬坡能力。它在很大程度上決定了該機(jī)的生產(chǎn)率。一般用動力因素D 來評價(jià)機(jī)械的動力性能。D=fcosα+sinα+ gm?tvd式中 f 滾動阻力系數(shù)；α 坡道角；δ 回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)；mg 重力加速度 m/s ；2機(jī)械行駛加速度 m/s ；tvdD=（F -F ）/GW0式中 F 驅(qū)動力（牽引力） ；tF 空氣阻力；G 地下裝載機(jī)的使用重量。018從上面分析可知，在最不利的使用情況下，NO—SPIN 差速器牽引性能、動力因素、加速性能、爬坡能力最好，帶有彈簧的有限差速器次之，標(biāo)準(zhǔn)差速器最差。因而有 NO—SPIN 差速器的山地車及其動力性能最好，有限打滑差速器次之，標(biāo)準(zhǔn)差速器最差。2.2.3 受力狀況當(dāng) NO—PSIN 差速器起差速作用時(shí)，傳遞給整個(gè)驅(qū)動橋的扭矩便全部傳給一側(cè)半軸，只由當(dāng)脫開傳動的輪子轉(zhuǎn)速降到不大于慢轉(zhuǎn)側(cè)輪子后，動力又均勻地分配到兩側(cè)半軸上。而普通差速器動力始終是平均分配。這樣從動輪后續(xù)船東零件（包括半軸和輪邊減速器）的受力狀況顯然后者比前者要好。尤其在頻繁交替動作的情況下（如連續(xù)的左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎）NO—SPIN 差速器左右離合器時(shí)斷時(shí)續(xù)，引起車輪裝置載荷的不均勻，因而受到強(qiáng)烈的沖擊。因此，對于同樣使用條件的裝載機(jī)，若使用 NO—SPIN 差速器，其驅(qū)動橋半軸和輪邊減速器應(yīng)該有較高的承載能力。對于帶彈簧的有限打滑差速器的受力狀況處于上述兩者之間。2.2.4 驅(qū)動輪的磨損從上面的分析可以知道，對普通差速器來說，如果一側(cè)驅(qū)動橋陷入泥坑因附著力不夠而產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)，另外一側(cè)的好路面上的驅(qū)動輪也不能使地下裝載機(jī)駛出泥坑而前進(jìn)，這是因?yàn)槠胀ú钏倨鞯膫髋ぬ匦灾?。在這種情況下，若駕駛員拼命加油提高發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，力圖沖出泥坑，但只能使驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速為零，因而使差速器以及驅(qū)動輪加劇磨損。對 NO—SPIN 差速器來說，好路面的驅(qū)動橋的轉(zhuǎn)速不為零，全部的輸出扭矩傳遞到這個(gè)路面好的驅(qū)動橋，繼續(xù)驅(qū)動車輛前進(jìn)直到兩輪同時(shí)獲得附著力為止。永遠(yuǎn)不會出現(xiàn)輪子打滑，因而，此時(shí)驅(qū)動輪的磨損大大減輕。對 NO—SPIN 差速器來說，由于是部分輸入扭矩傳遞到這個(gè)路面好 的驅(qū)動輪，因而驅(qū)動輪的磨損比普通差速器得要好，比 NO—SPIN 差速器差。2.2.5 通過性能所謂車輛的通過性是指車輛在一定的載重質(zhì)量下能以足夠高的平均車速通過各種壞路及五路地帶和克服各種障礙的能力。例如通過松軟的路面和通過坎坷不平地段及障礙物。這點(diǎn)對于地下裝載機(jī)來說尤為重要。其中差速器的型式19與結(jié)構(gòu)對通過性能有很大的影響。由于普通差速器的傳扭特性，是裝有普通的差速器的驅(qū)動橋的通過性能最差。由于差速器中機(jī)件間的摩擦作用，差速器才可能將較大的扭矩傳給不打滑的車輪，這樣，兩個(gè)驅(qū)動輪上總的驅(qū)動力將有所增加，從而通過性能改善。這就是 NO—SPIN 差速器通過性能比普通差速器要好的原因。由于 NO—SPIN 差速器的特殊結(jié)構(gòu)，它的通過性能最好。2.2.6 工藝性能由于 NO—SPIN 差速器結(jié)構(gòu)父子，精度要求高，選材與熱處理也要求 嚴(yán)，因而它的工藝性能最差，POSI—TORO 差速器次之，普通差速器最好2.3 全地形山地車差速器的選型根據(jù)國內(nèi)外有關(guān)差速器的資料及研究現(xiàn)狀，我們考慮我們的車橋是用在苛刻的地勢和地形，其實(shí)際情況用普通差速器就可以滿足條件了，而且在經(jīng)濟(jì)上面考慮，和在制造加工方面考慮，所以本課題選用普通圓錐齒輪差速器作為全地形山地車的差速器。雖然全地形山地車是采用履帶傳動，但其差速器原理與輪式傳動是相同，都必須得驅(qū)動相應(yīng)的驅(qū)動輪。差速器有多種形式，在此設(shè)計(jì)普通對稱式圓錐行星齒輪差速器。2.3.1 對稱式圓錐行星齒輪差速器的結(jié)構(gòu)普通的對稱式圓錐齒輪差速器由差速器左右殼，兩個(gè)半軸齒輪，四個(gè)行星齒輪，行星齒輪軸，半軸齒輪墊片及行星齒輪墊片等組成。如圖 2-1 所示。由于其具有結(jié)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)、制造方便、用于公路車輛上也很可靠等優(yōu)點(diǎn)，故廣泛用于各類車輛上。1，12-軸承；2-螺母；3，14-鎖止墊片；4-差速器左殼；5，13-螺栓；6-半軸齒輪墊片；207-半軸齒輪；8-行星齒輪軸；9-行星齒輪；10-行星齒輪墊片；11-差速器右殼圖 2-2 普通的對稱式圓錐行星齒輪差速器2.3.1 對稱式圓錐行星齒輪差速器的工作原理普通對稱式圓錐行星齒輪差速器主要是由十字軸，半軸齒輪，行星齒輪，差速器左，右半殼等組成，動力由輸入法蘭輸入，半軸齒輪輸出，通過半軸齒輪傳遞到論邊，帶動車論轉(zhuǎn)動。其工作原理如圖 2-2 所示：圖 2-2 對稱式圓錐行星齒輪差速器差速原理當(dāng) n =0 時(shí)（即行星輪不自轉(zhuǎn)） ，差速器作整體回轉(zhuǎn)，車輛作直線運(yùn)行，轉(zhuǎn)3速為 n ，當(dāng)車輛右轉(zhuǎn)彎時(shí)，n 不等于 0 時(shí)，即行星輪以轉(zhuǎn)速 n 自轉(zhuǎn)。它將加0 3 3快半軸齒輪 1 的轉(zhuǎn)速。同時(shí)又使半軸齒輪 2 轉(zhuǎn)速減慢。此時(shí)半軸齒輪 1 增高的轉(zhuǎn)速為 n ，半軸齒輪 2 減低的轉(zhuǎn)速為 n ，即31Z31Zn =n + n1031n= n - n031Z由于 Z1=Z2，故 n +n =2n 。從上述可知，可實(shí)現(xiàn)左，右半軸齒輪轉(zhuǎn)速不相等，12021其轉(zhuǎn)速差為 n -n =2 n 。從而實(shí)現(xiàn)左，右兩車輪差速，減少驅(qū)動輪的磨損。1232Z假設(shè)左，右車輪由于轉(zhuǎn)彎或者其他原因引起左，右車輪切線方向產(chǎn)生一個(gè)附加阻力△P，它們方向相反。以 P 表示行星輪軸上作用力，則左，右半軸齒輪給行星齒輪的反作用力為 P/2，兩半軸齒輪 r 相同，則傳遞給左，右半軸的扭矩均為 Pr/2。故直線行駛時(shí)左，右驅(qū)動輪扭矩相等（r 為半軸齒輪的半徑） 。當(dāng)機(jī)械轉(zhuǎn)彎時(shí)，行星輪隨著差速器內(nèi)的十字軸公轉(zhuǎn)外，同時(shí)還繞其自身軸自轉(zhuǎn)。使他轉(zhuǎn)動的力矩為 2△Pr1（r 為行星齒輪半徑） ，慢慢的附加阻力△P 和1P/2。而快側(cè) △P 與 P/2 方向相反，故慢側(cè)所受的扭矩大，快側(cè)所受的扭矩小。即：M =（P/2-△P）r1M =（P/2+△P）r2若以 2△Pr=M 表示差速器內(nèi)摩擦力矩，以 Pr=M 表示差速器傳遞的扭矩，則：F 0M + M = M120M - M = M F由上面的分析可知，如果不計(jì)摩擦力矩，即 M =0，則 M = M ，故可以12認(rèn)為動錐齒輪的扭矩平均分給左，右半軸，如果考慮到內(nèi)摩擦，則快側(cè)車輪力矩下，慢車輪力矩大，在普通差速器中，內(nèi)摩擦較小，M /（M + M ）212=0.55～ 0.6，這就是平英團(tuán)差速器“差速不差扭”的傳扭特性。普通差速器的“差速不差扭”的傳扭特性，會給機(jī)械行駛帶來不利的影響，如一車輛陷入泥濘時(shí)，由于附著立不夠，就會發(fā)生打滑。這時(shí)另外一個(gè)車輪不但不會增加，反而會減少到與車輪一樣，致使整機(jī)的牽引力大大減少。如果牽引力不能克服行駛阻力，此時(shí)打滑的車輪以兩倍于差速器殼的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，而另外一側(cè)不轉(zhuǎn)動，此時(shí)整機(jī)停留不前。22第三章 差速器的基本參數(shù)的選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)國內(nèi)外有關(guān)差速器的資料及研究現(xiàn)狀，我們考慮我們的車橋是用在苛刻的地勢和地形，其實(shí)際情況用普通差速器就可以滿足條件了，而且在經(jīng)濟(jì)上面考慮，和在制造加工方面考慮，所以本課題選用普通圓錐齒輪差速器作為全地形山地車的差速器。雖然全地形山地車是采用履帶傳動，但其差速器原理與輪式傳動是相同，都必須得驅(qū)動相應(yīng)的驅(qū)動輪。以下將進(jìn)行該普通對稱式圓錐行星齒輪差速器進(jìn)行基本參數(shù)的選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算。3.1 行星齒輪差速器的確定3.1.1 行星齒輪數(shù)目的選擇依照《汽車工程手冊》 ，轎車多用 2 個(gè)行星齒輪，越野車和重型工程機(jī)械車輛多用 4 個(gè)，少數(shù)騎車用 1 個(gè)行星齒輪。差速器應(yīng)選行星齒輪數(shù)為 4（重載汽車）3.1.2 行星齒輪球面半徑 的確定BR差速器的尺寸通常決定于 ，它就是行星齒輪的安裝尺寸，可根據(jù)公式來確定。3jBTKR?=2.99 =81.65mm 3jB34.206?式中： — 行星齒輪球面半徑系數(shù)， =2.52~2.99（有四個(gè)行星齒輪的轎車B BK和公路用貨車取小值；有 2 個(gè)行星齒輪的轎車，以及越野汽車、礦用汽車取大值） ；— 主減速器從動輪所傳遞的扭矩jT3.1.3 預(yù)選其節(jié)錐距BRA)9.0~8.(0=×5mm42.3.1.4 行星齒輪與半軸齒輪齒數(shù)的選擇23為了得到較大的模數(shù)，以使齒輪有較高的強(qiáng)度，行星齒輪的齒數(shù)應(yīng)盡量少，但一般不少于 10。半軸齒輪齒數(shù)取 14~25；半軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比多在1.5~2 范圍內(nèi)；左、右半軸齒輪的齒數(shù)和必須能被行星齒輪的數(shù)目所整除，否則將不能安裝。根據(jù)這些要求初定半軸齒輪齒數(shù)為 20；差速器行星輪個(gè)數(shù)為 4，齒數(shù)為 11。3.1.5 行星齒輪節(jié)錐角 、模數(shù) 和節(jié)圓直徑 的初步確定γmd行星齒輪和半軸齒輪的節(jié)錐角 、 計(jì)算如下：129384.80arctnγ′°==12612式中： 、 —分別為行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù)。1Z23.1.6 大端模數(shù) 及節(jié)圓直徑 的計(jì)算md取 7mm047.9382sin145.802γsin10 =′°×=ZA分度圓直徑 ， mzd?7zd行mm402×半3.1.7 壓力角 α過去汽車差速器齒輪都選用 壓力角，這時(shí)齒高系數(shù)為 1，而最少齒數(shù)為°013?，F(xiàn)在大都選用 的壓力角，齒高系數(shù)為 0.8，最少齒數(shù)可減少至 10。32′°某些重型汽車也可選用 壓力角。`5所以初定壓力角為 0′3.1.8 行星齒輪安裝孔直徑 及其深度 的確定?L根據(jù)《汽車工程手冊》中： []nlTcσ1.0φ3=608.345691.203×24mm069.38.41φ.=×=L式中： — 差速器傳遞的轉(zhuǎn)矩，N.m；0T— 行星齒輪數(shù)；m— 為行星齒輪支撐面中點(diǎn)到錐頂?shù)木嚯x（ ， 為半軸齒輪l ′5.0≈2dl?齒面寬中點(diǎn)處的直徑，而 ） ，mm；?28—支撐面的許用擠壓應(yīng)力，取為 69N/mm 。[]cσ3.2 差速器直齒錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算 1.行星齒輪齒數(shù) （應(yīng)盡量取小值） 取 11 10?z2.半軸齒輪齒數(shù) 且須滿足安裝條件 取 2025~423.模數(shù) 7=m4.變位系數(shù) 0??5.齒頂高系數(shù) 8.f6.徑向間隙系數(shù) 20c7.齒面寬 24)3.~5.(0??AF8.齒工作高 .1761?mhg9.齒全高 567.120.8.8. ???10.壓力角 032????11.軸交角 ?912.節(jié)圓直徑 71mzd1402?mzd13.節(jié)錐角 938.28arctnγ′°== 169012?????14.節(jié)錐距 892.73428sinisin210 ???dA2515. 周節(jié) 912.7146.3. ???mt16.齒頂高 ?1h??2g07??2 9.3)(.43.21????????z17.齒根高 0.578.1???hmh 726.87.12????hmh18.徑向間隙 3658??cg19.齒根角 96.3″artnδ011 ′°==A1532.rct02 ′h20.面錐角 076984δγ210 °=°+′°=+5431′′21.根錐角 05.δγ11°R674922 ′==22.外圓直徑 98...γcos′110 =×++hd65143207324′2223 節(jié)錐頂點(diǎn)至齒輪外緣距離.681.sin065.714γsin′2101 =°×==hdx 35932′24.分度圓弧齒厚 .02π)ταξπ(1+mtgs.12?25.固定弦齒厚 389cos1=g.α222626.固定弦齒高 657.341.08.9α1=×tgshxexg2xg3.3 差速器直齒錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算差速器齒輪主要進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算，對疲勞壽命則不予考慮，這是因?yàn)樾行驱X輪在工作中經(jīng)常只起等臂推力桿的作用，僅在左、右驅(qū)動輪有轉(zhuǎn)速差時(shí)行星齒輪與半軸齒輪之間才有相對滾動的緣故。全地形山地車的差速器齒輪的彎曲應(yīng)力為：（N/mm ）[]wvmswJZFKTσ≤102σ203??= 237.4105.1456.923××N/mm N/mm.82=[]8σ2=
收藏