驱动桥设计[共7页].docVIP

PAGE PAGE 1 5.4 差速器的设计 汽车行驶时，左右车轮在同一时间内所滚过的路程往往不等。例如，转弯时内、外两侧车轮行程显然不同，即外侧车轮滚过的距离大于内侧车轮；汽车在不平路面上行驶时，由于路面波形不同也会造成两侧车轮滚过的路程不等；即使在平直路面上行驶，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因素的影响，也会引起左右车轮因滚动半径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，则行驶时不可避免地会产生驱动轮在路面上滑移或滑转。这不仅会加剧轮胎磨损与功率和燃料的消耗，而且可能导致转向和操纵性恶化。为了防止这些现象的发生，汽车左右驱动轮间都装有轮间差速器，从而保证了驱动桥两侧车轮在行程不等时具有不同的旋转角速度，满足了汽车行驶运动学的要求；在多桥驱动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，使传动系零件损坏、轮胎磨损和增加燃料消耗等。 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的角速度转动。差速器按其结构特征不同，分为齿轮式、凸轮式、、蜗轮式和牙嵌自由轮式等多种形式。 5.4.1 差速器结构形式的选择 从经济性和平稳性考虑，后桥选用结构简单、紧凑、工作平稳，制造方便，用于公路汽车也很可靠地普通对称式圆锥行星齿轮差速器。 5.4.2 差速器齿轮主要参数选择 1.行星齿轮数目的选择 行星齿轮数目定为n=4 2.行星齿轮球面半径（mm）的确定 圆锥行星齿轮差速器的尺寸通常决定于行星齿轮背面的球面半径，它就是行星齿轮的安装尺寸，实际上代替了差速器圆锥齿轮的节锥距，在一定程度上表征了差速器的强度。球面半径可根据经验公式来确定： 式中： 行星齿轮球面半径系数，=2.5～3.0，对于有四个行星齿轮的轿车和公路载货汽车取最小值， 计算转矩，Nm 所以：mm, 3.节锥距的确定 4.行星齿轮齿数和半轴齿轮齿数的选择 为了得到较大的模数从而使齿轮有较高的强度，应使行星齿轮尽量少，但一般不小于10，半轴齿轮齿数采用14～25，后桥半轴齿轮与行星齿轮的齿数比多在1.5～2.0范围内。在任何圆锥行星齿轮式差速器中，左右两半轴齿轮的齿数之和，必须能被行星齿轮的数目n所整除，否则将不能安装。取=10，=16 在1.5~2.0范围内 5.差速器圆锥齿轮模数及半轴齿轮节圆直径的初步确定 先初步求出行星齿轮和半轴齿轮的节锥角 式中：，行星齿轮和半轴齿轮齿数 故 再根据下式求出圆锥齿轮的模数： 圆整m=10所以节圆直径： 6.压力角 汽车差速齿轮大都采用压力角为、齿高系数为0.8的齿形。某些质量较大的商用汽车的差速器采用压力角，故压力角取为。 7.行星齿轮安装孔直径d及其支承长度L的确定 行星齿轮轴直径 式中： 为差速器壳传递的转矩（Nm） n行星齿轮数 行星齿轮支承面中点到锥顶的距离（mm） 为行星齿轮支承面允许挤压应力，取69MPa =45826.7Nm, 所以d= 所以：L=1.1×40.8=44.9mm 5.4.3 差速器齿轮强度计算 差速器齿轮的尺寸受结构限制，而且承受的载荷较大，它不像主减速器齿轮那样经常处于啮合传动状态，只有当汽车转弯或左，右轮行驶不同的路程时，或一侧车轮打滑而滑转时，差速器齿轮才能有啮合传动的相对运动。因此，对于差速器齿轮，主要应进行弯曲强度计算。轮齿弯曲应力为： 式中： 差速器一个行星齿轮给予一个半轴齿轮的转矩，Nm, =0.6 半轴齿轮齿数 n差速器行星齿轮数 J汽车差速器轮齿弯曲应力用的综合系数，J=0.255 当时， 则： 所以； 当时，T0=70410.7N.m 所以，符合要求。 5.5 半轴的设计 5.5.1半轴的形式的选择 半轴根据其车轮端的支承方式不同，可分为半浮式、3/4浮式和全浮式三种形式。 半浮式半轴的结构特点是，半轴外端的支承轴承位于半轴套管外端的内孔中，车轮装在半轴上。半浮式半轴除传递转矩外，其外端还承受由路面对车轮的反力所引起的全部力和力矩。半浮式半轴结构简单，所承受载荷较大，只用于乘用车和总质量较小的商用车上。 3/4浮式半轴的结构特点是，半轴外端仅有一个轴承并装在驱动桥壳半轴套管的端部，直接支承于车轮轮毂，而半轴则以其端部凸缘与轮毂用螺钉连接。该形式半轴的受载情况与半浮式相似，只有载荷有所减轻，一般仅用在乘用车和总质量较小的商用车上。 全浮式半轴的结构特点是，半轴外端的凸缘用螺钉与轮毂相连，而轮毂