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则L?1.1?15?22.5mm
4.3 差速器齿轮强度计算
由于行星齿轮在差速器的工作中经常只起等臂推力杆的作用，仅在左右驱动车轮有转速差时行星齿轮和轴齿轮之间才有相对滚动。所以对差速器齿轮主要进行弯曲强度计算，而对于疲劳寿命则不予考虑。
汽车差速器齿轮的弯曲应力为
2?103?T?K0?Ks?Km?w? 4-8
Kv?F?z2?m2?J式中T——差速器一个行星齿轮给予一个半轴齿轮的转矩，N·m；
T?0.6Tj/n；
Tj——计算转矩，N·m； n——差速器行星齿轮数目； z2——半轴齿轮齿数；
J——计算汽车差速器齿轮弯曲应力用的综合系数
24262.74?0.6本文中J=0.255，T??3639.441NM
42?103?3639.411?1?1.1?925.88???w??980MPa 于是?w?1?26?16?8.92?0.255行星、半轴齿轮的弯曲强度安全系数n=故行星和半轴齿轮满足设计要求。
980?1.0585
925.88
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第5章 半轴的设计
5.1 半轴的形式选择
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，如图5-1所示。
半浮式半轴图5-1（a）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，半浮式半轴承受的载荷复杂，但它具有结构简单、质量小、尺寸紧凑、造价低廉等优点。用于质量较小、使用条件较好、承载负荷也不大的轿车和轻型载货汽车。
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图5-1 半轴的支承形式及受力简图
3/4浮式半轴 图5-1(b)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，直接支承着车轮轮毂，而半轴则以其端部与轮毂相固定。由于一个轴承的支承刚度较差，因此这种半轴除承受全部转矩外，弯矩得由半轴及半轴套管共同承受，即3/4浮式半轴还得承受部分弯矩，后者的比例大小依轴承的结构型式及其支承刚度、半轴的刚度等因素决定。侧向力引起的弯矩使轴承有歪斜的趋势，这将急剧降低轴承的寿命。可用于轿车和轻型载货汽车，但未得到推广。
全浮式半轴 图5-1（c）的外端与轮毂相联，而轮毂又由一对轴承支承于桥壳的半轴套管上。多采用一对圆锥滚子轴承支承轮毂，且两轴承的圆锥滚子小端应相向安装并有一定的预紧，调好后由锁紧螺母予以锁紧，很少采用球轴承
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的结构方案。
由于车轮所承受的垂向力、纵向力和侧向力以及由它们引起的弯矩都经过轮毂、轮毂轴承传给桥壳，故全浮式半轴在理论上只承受转矩而不承受弯矩。但在实际工作中由于加工和装配精度的影响及桥壳与轴承支承刚度的不足等原因，仍可能使全浮式半轴在实际使用条件下承受一定的弯矩，弯曲应力约为5～70MPa。具有全浮式半轴的驱动桥的外端结构较复杂，需采用形状复杂且质量及尺寸都较大的轮毂，制造成本较高，故轿车及其他小型汽车不采用这种结构。但由于其工作可靠，故广泛用于轻型以上的各类汽车上。 由以上分析可知该选用全浮式半轴。
5.2 半轴的结构设计和校核、材料选择
5.2.1 半轴的结构设计与校核
在设计时，全浮式半轴杆部直径的初步选取可按下式进行：
d?3T?103?(2.05~2.18)?3T 5-1
0.196?[?]式中d——半轴杆部直径，mm； T——半轴的计算转矩，N?m； [?]——半轴扭转许用应力，MPa。
全浮式半轴计算载荷按车轮附着力矩计算：
m'G2?0.6?1300?9.8?0.56?0.7T?rr??27467.44 N?m
22取 d?2.05?3T?2.05?327467.44?62.15mm 则d=62mm
半轴的扭转应力由下式计算： 16?T3 5-2 ???103??d式中?——半轴的扭转应力，MPa；
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T—一半轴的计算转矩，N?m； d——半轴杆部直径，mm
16?27467.443则???10?533.9 MPa 33.14?62在保证安全系数在1.3~1.6范围时，半轴扭转许用应力可取为[?]＝490～588MPa，所以设计满足要求。
5.2.2 半轴的材料选择
半轴多采用含铬的中碳合金钢制造，如40Cr，40CrMnMo，40CrMnSi，40CrMoA，35CrMnSi，35CrMnTi等。半轴的热处理近年来采用高频、中频感应淬火的方法较多。本次设计采用45号钢，热处理方法为高频淬火，表面硬度为56~60HRC。
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