轿车驱动桥设计
A、B、C三点的圆周速度都相等（图4.1），其值为
?0r。于是?1=?2=?0，即差速器不起
差速作用，而半轴角速度等于差速器壳3的角速度。当行星齿轮4除公转外，还绕本身的轴5以角速度?4自转时（图），啮合点A的圆周速度为?1r=
?0r?4r+，啮合点B的圆
?周速度为?2r=0r-?4r。于是
?1r+?2r=（?0r+?4r）+(?0r-?4r)
即 ?1+ ?2=2?0 （4.1） 若角速度以每分钟转数n表示，则
n1?n2?2n0 （4.2）
式（4.2）为两半轴齿轮直径相等的对称式圆锥齿轮差速器的运动特征方程式，它表明左右两侧半轴齿轮的转速之和等于差速器壳转速的两倍，而与行星齿轮转速无关。因此在汽车转弯行驶或其它行驶情况下，都可以借行星齿轮以相应转速自转，使两侧驱动车轮以不同转速在地面上滚动而无滑动。
由式（4.2）还可以得知：当任何一侧半轴齿轮的转速为零时，另一侧半轴齿轮的转速为差速器壳转速的两倍；当差速器壳的转速为零（例如中央制动器制动传动轴时），若一侧半轴齿轮受其它外来力矩而转动，则另一侧半轴齿轮即以相同的转速反向转动。
4.2 对称式圆锥行星齿轮差速器的结构
普通的对称式圆锥齿轮差速器由差速器左右壳，两个半轴齿轮，四个行星齿轮，行星齿轮轴，半轴齿轮垫片及行星齿轮垫片等组成。如图4.2所示。
1，12-轴承；2-螺母；3，14-锁止垫片；4-差速器左壳；5，13-螺栓；6-半轴齿轮垫片；7-半轴齿轮；8-行星齿轮轴；
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9-行星齿轮；10-行星齿轮垫片；11-差速器右壳
图4.2 普通的对称式圆锥行星齿轮差速器
4.3 对称式圆锥行星齿轮差速器的设计
由于在差速器壳上装着主减速器从动齿轮，所以在确定主减速器从动齿轮尺寸时，应考虑差速器的安装。差速器的轮廓尺寸也受到主减速器从动齿轮轴承支承座及主动齿轮导向轴承座的限制。
4.3.1 差速器齿轮的基本参数的选择
1、行星齿轮数目的选择
载货汽车采用4个行星齿轮,轿车常用两个齿轮,在此取2个齿轮 2、行星齿轮球面半径RB的确定
圆锥行星齿轮差速器的结构尺寸，通常取决于行星齿轮的背面的球面半径RB，它就是行星齿轮的安装尺寸，实际上代表了差速器圆锥齿轮的节锥距，因此在一定程度上也表征了差速器的强度。
球面半径RB可按如下的经验公式确定：
RB?KB3Tj (4.3) 式中：KB——行星齿轮球面半径系数，可取2.52～2.99，对于有4个行星齿轮的载
货汽车取小值；对于有两个行星齿轮的轿车以及所有的越野汽车取最大值,在这里取KB?2.99；
T——计算转矩，由上面计算载荷最小值可得，Tj?Tje?1674.64N?m； 根据上式RB?2.993Tj??35.51mm
所以预选其节锥距A0?(0.98~0.99)RB?0.99?35.51?35.15?36mm
3、行星齿轮与半轴齿轮的选择
为了获得较大的模数从而使齿轮有较高的强度，应使行星齿轮的齿数尽量少。但一般不少于10。半轴齿轮的齿数采用14～25，大多数汽车的半轴齿轮与行星齿轮的齿数比
z1/z2在1.5～2.0的范围内。
差速器的各个行星齿轮与两个半轴齿轮是同时啮合的，因此，在确定这两种齿轮齿
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数时，应考虑它们之间的装配关系，在任何圆锥行星齿轮式差速器中，左右两半轴齿轮的齿数z2L，z2R之和必须能被行星齿轮的数目所整除，以便行星齿轮能均匀地分布于半轴齿轮的轴线周围，否则，差速器将无法安装，即应满足的安装条件为：
z2L?z2R?整数 （4.4） n式中，z2L，z2R——左右半轴齿轮的齿数，对于对称式圆锥齿轮差速器来说，z2L?z1L?18 n——行星齿轮数目；
在此行星齿轮z1?10，半轴齿轮z2?18。即可满足上述要求。
4、差速器圆锥齿轮模数及半轴齿轮节圆直径的初步确定 首先初步求出行星齿轮与半轴齿轮的节锥角?1，?2 ?1?arctanz110?arctan?29.05? ?1?90???2?60.95? z218 再按下式初步求出圆锥齿轮的大端端面模数m m?2A02A02?39sin?1?sin?2?sin29.05??3.50 z1z210 由于强度的要求在此取m?6mm
得d1?mz1?6?10?60mm d2?mz2?6?18?108mm
5、压力角?
目前，汽车差速器的齿轮大都采用22.5°的压力角，齿高系数为0.8。最小齿数可减少到10，并且在小齿轮（行星齿轮）齿顶不变尖的条件下，还可以由切向修正加大半轴齿轮的齿厚，从而使行星齿轮与半轴齿轮趋于等强度。由于这种齿形的最小齿数比压力角为20°的少，故可以用较大的模数以提高轮齿的强度。在此选??22.5?的压力角。
6、行星齿轮安装孔的直径?及其深度L
行星齿轮的安装孔的直径?与行星齿轮轴的名义尺寸相同，而行星齿轮的安装孔的深度就是行星齿轮在其轴上的支承长度，通常取：
L?1.1?
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103T0 L??1.1??
[?c]nl2103T0?? （4.5）
1.1[?0]nl式中，T0—差速器传递的转矩，，在此取：T0?Tje?1674.52N?m； n—行星齿轮的数目；在此为n?2；
''—行星齿轮支承面中点至锥顶的距离，mm，dl?0.5dl 2；2为半轴齿轮齿面宽中
'点处的直径，而d2?0.8d2；
[?c]—支承面的许用挤压应力，在此取[?c]?69MPa
'根据上式 d2?0.8?108?86.4mm l?0.8?86.4?43.2mm
1674.64?103 ???16.0mm L?1.1?16.0?17.6mm
1.1?69?2?43.24.3.2 差速器齿轮的几何计算
表4.1汽车差速器直齿锥齿轮的几何尺寸计算用表 序号 1 2 3 4 项目 行星齿轮齿数 半轴齿轮齿数 模数 齿面宽 计算公式 计算结果 z1?10，应尽量取最小值 z1?10 z2?14~25，且需满足式（3-4） m z2?18 m?6 b?10mm b?(0.25~0.30)A0?11.7mm;b?10m hg?1.6m h?1.788m?0.051 5 6 7 8 9 工作齿高 全齿高 压力角 轴交角 节圆直径 hg?9.6mm h?10.78mm ? ? ??22.5? ??90? d1?mz1；d2?mz2 d1?60；d2?108
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10 节锥角 z?1?arctan1，?2?90???1 z2d1d2 ?2sin?12sin?2?1?29.05??2?60.95? A0?61.8mm t?19mm 11 节锥距 A0?12 周节 t??m ????0.37??m ha1?hg?ha2；ha2??0.43?2??z2?????z????1????ha1?6.33mm ha2?3.27mm 13 齿顶高 hf1?4.4mm 14 齿根高 hf1?1.788m?ha1；hf2?1.788m?ha2 hf2?7.46mm c?1.179mm 15 径向间隙 c?h?hg?0.188m?0.051 h?1?arctan；?2?arctanf2 A0A0hf1?1?6.44? ?2?10.83? 16 齿根角 ?o1?39.88? 17 面锥角 ?o1??1??2；?o2??2??2 ?o2?67.39? ?R1?22.61? 18 根锥角 ?R1??1??1；?R2??2??2 ?R2?50.12? do1?d1?2ha1cos?1；do1?71.07mm19 外圆直径 do2?d2?2ha2cos?2 节圆顶点至齿20 轮外缘距离 do2?111.2mmmm ?o1?57.01mm ??32.86mm o2?o1??o2d2?h1'sin?1 2d'?2?h2sin?2 221 理论弧齿厚 t'tan???ms1?t?s2,s2??h1'?h22 ??s1?10.29mms2?8.71mm 24