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?KB3T mm (3-3) 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；
T——计算转矩，取Tce和Tcs的较小值，N·m. 根据上式RB=2.6329910=80mm 所以预选其节锥距A0=80mm
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?I （3-4） 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=z2R n——行星齿轮数目； I——任意整数。
在此z1=10，z2=18 满足以上要求。
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°
18z2 再按下式初步求出圆锥齿轮的大端端面模数m
2A02A02?80sin?1=sin?2=sin29.05?=7.77 z1z210 由于强度的要求在此取m=10mm
得d1?mz1?10?10=100mm d2?mz2=10×18=180mm 5.压力角α
m=
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
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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?
T0?103 L??1.1??
??c??nl2T0?103 （3-5） ??1.1??c?nl式中：T0——差速器传递的转矩，N·m；在此取29910N·m n——行星齿轮的数目；在此为4
l——行星齿轮支承面中点至锥顶的距离，mm， l≈0.5d'2， d'2为半轴齿轮齿面
宽中点处的直径，而d'2≈0.8d2；
??c?——支承面的许用挤压应力，在此取69 MPa
'根据上式 d2?0.8?180=144mm l=0.5×144=72mm
29910?103 ??≈36mm L?1.1?36≈40mm
1.1?69?4?72
3.3.2 差速器齿轮的几何计算
表3-1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=18 z2=14～25，且需满足式（3-4） m b=(0.25～0.30)A0;b≤10m 24
m=10mm 30mm 续表 序号 5 6 7 8 9 10 项目 工作齿高 全齿高 压力角 轴交角 节圆直径 节锥角 计算公式 计算结果 hg?1.6m h?1.788m?0.051 hg=16mm 17.931 22.5° ? ?=90° d1?mz1； d2?mz2 d1?100 d2?180 ?1?arctanz1，?2?90???1 z2?1=29.05°，?2?60.95? A0=102.97mm 11 节锥距 A0?d1d2 ?2sin?12sin?212 周节 t=3.1416m ????0.37?m ha1?hg?ha2;ha2??0.43?2??z2?????????z1???hf1=1.788m-ha1;hf1=1.788m-ha2 t=31.42mm 13 齿顶高 ha1=12.3mm ha2=5.6mm 14 齿根高 hf1=7.32mm; hf1=12.44mm 15 16 17 18 径向间隙 齿根角 面锥角 根锥角 c=h-hg=0.188m+0.051 ?1=arctanhf1hf2;?2?arctan A0A0c=1.931mm ?1=1.067°; ?2=6.868° ?o1=35.94°?o2=65.02° ?R1=24.98°?R2=54.06° d01?118.46mm ?o1??1??2；?o2??2??1 ?R1??1??1；?R2??2??2 do1?d1?2ha1cos?1；19 外圆直径 d02?d2?2ha2cos?2 节圆顶点至齿轮外缘距离 d2?185.29mm 20 d2?h1'sin?1 2d1'?02??h2sin?2 2?01??01?84.87mm ?02?45.24mm 续表
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序号 21 22 23 项目 理论弧齿厚 齿侧间隙 弦齿厚 计算公式 s1?t?s2 计算结果 t's2??h1'?h2tan???m 2B=0.245～0.330 mm ??s1=17.38 mm s2=14.05 mm B=0.250mm si3BS?i?si?2? 6di12si2cos?ih?i?h? 4di'iS?1=17.13mm S?2=13.88mm h?1=11.22mm h?2=5.58mm 24 弦齿高 3.3.3 差速器齿轮的强度计算
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校核。轮齿弯曲强度?w为
2?103TK0KsKm ?w= MPa (3-6) 2Kvbz2mJ式中：T——差速器一个行星齿轮传给一个半轴齿轮的转矩，其计算式T?T0?0.6 n 在此T为1547.25 N·m； n——差速器的行星齿轮数； z2——半轴齿轮齿数；
K0、Kv、Ks、Km——见式（2-9）下的说明；
J——计算汽车差速器齿轮弯曲应力用的综合系数，由图3-1可查得J=0.225
图3-2 弯曲计算用综合系数
2?103?1547.25?1.0?0.792?1.0根据上式?w==201.7 MPa〈210.9 MPa
30?18?100?0.225
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所以，差速器齿轮满足弯曲强度要求。
此节内容图表参考了《汽车车桥设计》[1]中差速器设计一节。
第四章 驱动半轴的设计
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的半轴齿轮
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