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3.2.2 差速器齿轮的几何尺寸计算与强度计算
表3.1为汽车差速器用直齿锥齿轮的几何尺寸计算步骤，表中计算用的弧齿厚系数τ见图3.3。
表3.1 汽车差速器直齿锥齿轮的几何尺寸计算表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 项 目 行星齿轮齿数 半轴齿轮齿数 模数 齿面宽 齿工作高 齿全高 压力角 轴交角 节圆直径 节锥角 计 算 公 式 及 结 果 z1?12 z2?24 m?3 F?0.30A0=11.25mm，取F=11m hg=1.6m=4.8mm h=1.788m+0.051=5.415mm ??22?30' ??90? d1?mz1?36mm;d2?mz2?54mm ?1?arctanA0=z1z2?33.8?;?1?arctan?56.2?; z2z111 12 13 节锥距 周节 齿顶高 d2d1==37.5mm 2sin?12sin?2t=3.1416m=9.4248mm 'ha?hg?h2?3.02 14 齿根高 'h2?{0.430?0.370}?m?1.78 Z22()Z115 径向间隙 c?h?hg?0.615 ''h1''h2??1?arctan?4.14,?2?arctan?6.31? A0A016 齿根角 17 18 面锥角 根锥角 ?01??1??2?40.11?,?02??2??1?60.34? ?R1??1??1?29.66?;?R2??2??2?49.89? 21
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序号 19 项 目 外圆直径 节锥顶点至齿轮外缘距离 理论弧齿厚 齿侧间隙 计 算 公 式 及 结 果 'd01?d1?2h1'cos?1?41.019,d02?d2?2h2cos?2?55.98 20 ?01?d2?h1'sin?1?25.32,?02?d1'?h2sin?2?16.521 221 22 S1?t?S2?5.3704,S2?B?0.12（高精度） t'?(h1'?h2)tan????m?4.0544 2注:实际齿根高比上表计算值大0.051mm。
切向修正系数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半轴齿轮之间有相对滚动的缘故。 汽车差速器齿轮的弯曲应力为
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?Tje?0.64Tj?0.6n Tje? 图3.3 汽车差速器直齿锥齿轮切向修正系数（弧齿系数）
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，这是由于行星
2?103TK0KsKm ?w? （3.8） 2KvFz2mJ （3.9）
?2173.496?0.6?326.024
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n——差速器行星齿轮数目4； z2——半轴齿轮齿数24； K0——超载系数1.0； Kv——质量系数1.0；
4 Ks——尺寸系数Ks?m?0.5； 25.4 Km——载荷分配系数1.1； F——齿面宽11mm; m——模数3；
J——计算汽车差速器齿轮弯曲应力的总和系数0.229，见图3.4。
相啮合另一齿轮的齿数
求综合系数J的齿轮齿数以Tje计算得：?w=773.799 MPa<[?w]980 Mpa。 综上所述，差速器齿轮强度满足要求。
3.3 本章小结
本章介绍了差速器的作用及工作原理，基于对称式圆锥行星齿轮差速器的基本参数进行了相应的设计计算，对差速器齿轮的几何尺寸及强度进行了相应的计算，最终
图3.4 弯曲计算用综合系数J
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确定了所设计差速器的各个参数，取得机械设计、机械制造的标准值并满足了强度计算和校核。
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第4章 半轴设计
4.1 概述
驱动车轮的传动装置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接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铀齿轮和轮毂连接起来。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。
4.2 半轴的设计与计算
半轴的主要尺寸是它的直径，设计计算时首先应合理地确定其计算载荷。 半轴计算应考虑到以下三种可能的载荷工况：
（1）纵向力X2（驱动力或制动力）最大时（X2=Z2?），附着系数φ取0.8，没有侧向力作用；
（2）侧向力Y2最大时，其最大值发生于侧滑时，为Z2φ1，侧滑时轮胎与地面的侧向附着系数φ1在计算中取1.0，没有纵向力作用；
（3）垂向力最大时，这发生在汽车以可能的高速通过不平路面时，其值为（Z2-gw）kd，kd是动载荷系数，这时没有纵向力和侧向力的作用。 4.2.1 全浮式半轴的设计计算
（1）全浮式半轴在上述第一种工况下 纵向力应按最大附着力计算，即
X2L?X2Rm'G2??=7861.854N （4.1）
2式中：G2——满载静止汽车的驱动桥对水平地面的载荷，取15118.95N； m'——汽车加速和减速时的质量转移系数，对于后驱动桥可取1.3； ?——轮胎与的地面的附着系数0.8；
对于驱动车轮来说，当按发动机最大转矩及传动系最低档传动比计算所得的纵向力小于按最大附着力所决定的纵向力时，则按下式计算，即
X2L或X2R??TemaxiTL?T/rr=6722.151N （4.2）
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