发布时间 : 星期五 文章汽车车桥设计资料讲解更新完毕开始阅读06a83122988fcc22bcd126fff705cc1754275f03
将各参数代入式（3-21）中，有： Lh =4151h<5000h
所选择7206E圆锥滚子轴承的寿命低于预期寿命，故选7207E轴承,经检验能满足。轴承B、轴承C、轴承D、轴承E强度都可按此方法得出，其强度均能够满足要求。
4 差速器设计
汽车在行使过程中，左右车轮在同一时间内所滚过的路程往往是不相等的，左右两轮胎内的气压不等、胎面磨损不均匀、两车轮上的负荷不均匀而引起车轮滚动半径不相等；左右两轮接触的路面条件不同，行使阻力不等等。这样，如果驱动桥的左、右车轮刚性连接，则不论转弯行使或直线行使，均会引起车轮在路面上的滑移或滑转，一方面会加剧轮胎磨损、功率和燃料消耗，另一方面会使转向沉重，通过性和操纵稳定性变坏。为此，在驱动桥的左右车轮间都装有轮间差速器。
差速器是个差速传动机构，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，用来保证各驱动轮在各种运动条件下的动力传递，避免轮胎与地面间打滑。差速器按其结构特征可分为齿轮式、凸轮式、蜗轮式和牙嵌自由轮式等多种形式。 4.1 差速器结构形式选择
汽车上广泛采用的差速器为对称锥齿轮式差速器，具有结构简单、质量较小等
优点，应用广泛。它可分为普通锥齿轮式差速器、摩擦片式差速器和强制锁止式差速器。
普通齿轮式差速器的传动机构为齿轮式。齿轮差速器要圆锥齿轮式和圆柱齿轮式两种。
强制锁止式差速器就是在对称式锥齿轮差速器上设置差速锁。当一侧驱动轮滑转时，可利用差速锁使差速器不起差速作用。差速锁在军用汽车上应用较广。
查阅文献[5]经方案论证，差速器结构形式选择对称式圆锥行星齿轮差速器。 普通的对称式圆锥行星齿轮差速器由差速器左、右壳，2个半轴齿轮，4个行星齿轮(少数汽车采用3个行星齿轮，小型、微型汽车多采用2个行星齿轮)，行星齿轮轴(不少装4个行星齿轮的差逮器采用十字轴结构)，半轴齿轮及行星齿轮垫片等组成。由于其结构简单、工作平稳、制造方便、用在公路汽车上也很可靠等优点，最广泛地用在轿车、客车和各种公路用载货汽车上．有些越野汽车也采用了这种结构，但用到越野汽车上需要采取防滑措施。例如加进摩擦元件以增大其内摩擦，提高其锁紧系数；或加装可操纵的、能强制锁住差速器的装置——差速锁等。 4.2 普通锥齿轮式差速器齿轮设计
a) 行星齿轮数n
通常情况下，货车的行星齿轮数n=4。 b) 行星齿轮球面半径Rb
行星齿轮球面半径Rb反映了差速器锥齿轮节锥矩的大小和承载能力。
Rb=Kb3Td （4-1）
式中：
Kb—行星齿轮球面半径系数，Kb=2.5～3.0，对于有两个行星齿轮的轿车取最大值；
Td—差速器计算转矩，Nm； 将各参数代入式（4-1），有：
Rb=34 mm
c）行星齿轮和半轴齿轮齿数z1和z2
为了使轮齿有较高的强度，z1一般不少于10。半轴齿轮齿数z2在14～25选用。大多数汽车的半轴齿轮与行星齿轮的齿数比数和必须能被行星齿轮齿数整除。
查阅资料，经方案论证，初定半轴齿轮与行星齿轮的齿数比数z2=24，行星齿轮的齿数 z1=12。
d） 行星齿轮和半轴齿轮节锥角γ1、γ2及模数m 行星齿轮和半轴齿轮节锥角γ1、γ2分别为
z2=2，半轴齿轮齿z1z2在1.5～2.0的范围内，且半轴齿轮齿z1?z? γ1=arctan?1? （4-2）
?z2??z?γ2=arctan?2? （4-3）
?z1?将各参数分别代入式（4—2）与式（4—3），有：
γ1=27°，γ2=63°
锥齿轮大端模数m为 m=
2A0sinγ1 （4-4） z1将各参数代入式（4-4），有：
m=5.497
查阅文献[3]，取模数m=5.5
e）半轴齿轮与行星齿轮齿形参数
按照文献[3]中的设计计算方法进行设计和计算，结果见表4-1。 f）压力角α
汽车差速齿轮大都采用压力角α=22°30′，齿高系数为0.8的齿形。
表4-1半轴齿轮与行星齿轮参数
参 数 分度圆直径 齿顶高 齿根高 齿顶圆直径 齿根圆直径 齿顶角 齿根角 分度圆锥角 顶锥角 根锥角 锥距 分度圆齿厚 齿宽 符 号 d ha hf da df θa θf δ δa δf R s b 半轴齿轮 141 1.83 4.43 144 133 4°19′ 2°31′ 63° 67°19′ 60°29′ 47 9 20 行星齿轮 96 3.76 2.5 103 84 2°31′ 4°19′ 27° 29°31′ 22°41′ 46 9 27 g)行星齿轮轴用直径d
行星齿轮轴用直径d（mm）为 d=
T0×103 （4-5）
1.1?σc?nrd式中：
T0—差速器壳传递的转矩，Nm； n—行星齿轮数；
rd—行星齿轮支承面中点到锥顶的距离，mm； [σc]—支承面许用挤压应力，取98 MPa； 将各参数代入式（4-5）中，有：
d=15.7mm，取16mm。
4.3 差速器齿轮的材料
差速器齿轮和主减速器齿轮一样，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、20CrMoTi、22CrMnMo和20CrMo等。由于差速器齿轮轮齿要求的精度较低，所以精锻差速器齿轮工艺已被广泛应用。 4.4 普通锥齿轮式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、右轮行使不同的路程时，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σw（MPa）为
σw=
2Tkskm×103 （4-6）
kvmb2d2Jn式中：
n—行星齿轮数；
J—综合系数，取0.01； b2—半轴齿轮齿宽，mm；
d2—半轴齿轮大端分度圆直径，mm； T—半轴齿轮计算转矩（Nm），T=0.6 T0；
ks、km、kv按照主减速器齿轮强度计算的有关转矩选取； 将各参数代入式（4-6）中，有：
σw=852 MPa
按照文献[1], 差速器齿轮的σw≤[σw]=980 MPa，所以齿轮弯曲强度满足要求。
5 驱动车轮的传动装置设计
驱动车轮的传动装置位于汽车传动系的末端，其功用是将转矩由差速器半轴齿轮传给驱动车轮。在断开式驱动桥和转向驱动桥中，驱动车轮的传动装置包括半轴和万向节传动装置且多采用等速万向节。在一般非断开式驱动桥上，驱动车轮的传动装置就是半轴，这时半轴将差速器半轴齿轮与轮毂连接起来。在装有轮边减速器的驱动桥上，半轴将半轴齿轮与轮边减速器的主动齿轮连接起来。 5.1 半轴的型式
普通非断开式驱动桥的半轴，根据其外端的支承型式或受力状况的不同而分为半浮式、3/4浮式和全浮式三种。
半浮式半轴以靠近外端的轴颈直接支承在置于桥壳外端内孔中的轴承上，而端部则以具有锥面的轴颈及键与车轮轮毂相固定，或以突缘直接与车轮轮盘及制动鼓相联接)。因此，半浮式半轴除传递转矩外，还要承受车轮传来的弯矩。由此可见，