差速器计算说明书.docVIP

学号成绩 课程设计说明书 系 别 机电工程系 专 业 汽车服务工程 学 号 姓 名 王硕 指导教师 杨卓 题目名称 汽车差速器设计 设计时间 2012年 4月 2012年 5 月 4 日目录 1、任务说明书 1 2、主减速器基本参数的选择计算 2 2.1选定高速级齿轮类型、精度等级、材料及齿数 2 2.2差速器中的转矩分配计算 3 2.3差速器的齿轮主要参数选择 3 3、差速器齿轮强度计算 7 3.1主减速器直齿圆柱齿轮传动设计 8 3.2校核齿面接触疲劳强度 11 3.3 标准斜齿圆柱齿轮主要几何尺寸：表1-3-1 13 4、半轴设计计算 14 4.1结构形式分析 14 4.2半轴计算 16 4.3半轴花键计算 17 5、差速器壳体 19 6、变速箱壳体设计 20 7、设计总结 21 8、参考文献 22 配图 23 1、任务说明书 车型 发动机Nmax 发动机Mmax I档变比 主传动比 驱动方案 发动机 19、I2 80kw/6000rmp 140N.m/4500rmp 4.64 3.5≤i≤4.2 FF 横置 已知条件： (1)假设地面的附着系数足够大； (2)发动机到主传动主动齿轮的传动系数； (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况，环境最高温度为30度； (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)半轴齿轮，行星齿轮齿数，可参考同类车型选定，也可自己设计； (9)差速器转矩比之间选取； (10)安全系数为之间选取； (11)其余参数查相关手册； 2、主减速器基本参数的选择计算 发动机的最大转矩，，发动机到主传动主动齿轮的传动效率，安全系数n=1.3 一档变比，本次设计选用主减速器传动比 因此总传动比 因此输出转矩N.m 差速器转矩比S=1.1~1.4之间选取，这里取S=1.2轴最大转矩为，半轴最小转矩为 得到方程 解得： 2.1选定高速级齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1）按题目已知条件，选用直齿圆柱齿轮传动。 2) 精度等级：由于差速器轮轮齿要求精度低，轻型汽车所用的齿轮传动的精度等级范围为5~8，故选用7级精度 3）材料： 差速器齿轮与主减速器齿轮一样，基本上都是用渗碳合金钢制造。目前用于制造差速器锥齿轮的材料为20CrMnTi、22CrMnTi和20CrMo等，故齿轮所采用的钢为20CrMnTi，查表机械设计基础(第五版)表11-1有：热处理方式：渗碳淬火，齿面硬度为 4）选择主、从动锥齿轮齿数时应考虑如下因素：为了磨合均匀，，之间应避免有公约数。选小齿轮 2.2差速器中的转矩分配计算 当变速箱挂1档时，发动机通过变速箱输出的转矩最大，主传动比、1档变速比； 差速器的转矩 左右驱动车轮不存在差速情况 由变速器传来的转矩，经差速器壳、行星齿轮轴和行星齿轮传给半轴齿轮。行星齿轮相当于一个等臂杠杆，而两个半轴齿轮半径也是相等的。因此，当行星齿轮没有自转时，总是将转矩平均分配给左、右两半轴齿轮，即： 左右驱动车轮存在差速情况 转矩比S：较高转矩侧半轴传递转矩与较低转矩侧半轴传递转矩之比称为转矩比S，即： （取S=1.2） 整理以上两个式子得，，代入相关数据得， 在设计过程中要将安全系数考虑上，安全系数范围，该设计取。 设计中较高转矩侧半轴传递转矩： 2.3差速器的齿轮主要参数选择 （1）行星齿轮数n 行星齿轮数n需根据承载情况来选择的，由于是面包车的差速器所以行星齿轮数n选择2个。 （2）行星齿轮球面半径和外锥距的确定 行星齿轮球面半径反映了差速器锥齿轮节锥距的大小和承载能力，可根据经验公式来确定 式中：——行星齿轮球面半径系数，可取2.52～2.99，对于有2个行星齿轮的面包车取小值 2.6； ，差速器计算转矩，则 取整 差速器行星齿轮球面半径确定后，可初步根据下式确定节锥距 取 行星齿轮和半轴齿轮齿数的选择 面包车齿轮强度要求不太高，可以选取行星齿轮齿数，半轴齿轮齿数初选为24，与的齿数比为1.5，两个半轴齿数和为48，能被行星齿轮数2整除，所以能够保证装配，满足设计要求。 行星齿轮和半轴齿轮节锥角、及模数m 行星齿轮和半轴齿轮节锥角、分别为 当量齿数： 当量齿数都大于17，因此 锥齿轮大端端面模数m为