:载货汽车驱动桥若干部件的设计
当行星齿轮只是随同行星架绕差速器旋转轴线公转时，显然，处在同一半径r上的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。
有式（4-2）还可以得知：①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；②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。
2 普通的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3-2所示。由于其具有结构简单、工作平稳、制造方便、用于公路汽车上也很可靠等优点，故广泛用于各类车辆上。
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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；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
1-轴承；2-左外壳；3-垫片；4-半轴齿轮；5-垫圈；6-行星齿轮； 7-从动齿轮；8-右外壳；9-十字轴；10-螺栓
图4-3差速器
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。
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4 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。 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?KB3T mm (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2.5；
T——计算转矩，取Tce和Tcs的较小值，17585.37N?m.
根据上式 A0=（0.98~0.99）Rb=63.71mm 所以预选其节锥距A0=63.71mm 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。
查阅资料，经方案论证，初定半轴齿轮与行星齿轮的齿数比z2=18，行星齿轮的齿数 z1=10。
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?arctanz2=1.8，半轴齿轮齿数z1z110=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 m=
2A02A0sin?1=sin?2= 6.19 z1z228
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由于强度的要求在此取m=8mm
得 d1?mz1?10?8?80 mm d2?mz2?18?8?144 mm 5.压力角α
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的齿形。某些总质量较大的商用车采用25°压力角，以提高齿轮强度 6. 行星齿轮安装孔的直径d及其深度L
行星齿轮的安装孔的直径d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：
T0?103d? （4-4）
1.1??c?nrdL?1.1d （4-5）
式中：T0——差速器传递的转矩，N·m；在此取4648.4 N?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， rd≈0.5d2， d2 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，根据《材料力学》在此取98 MPa 根据上式 d2=0.5×0.8×144=57.6mm d=
4648.4?103''''1.1?98?4?57.6=27.36mm L=1.1?27.36=30.10 mm
5 差速器齿轮的几何计算
由以上求出的模数和节圆半径根据相关公式可以求得圆弧齿轮的其他尺寸和其他的相关数据，现将各求得的数据和公式制成表格，表格如下：
表4-1汽车差速器直齿锥齿轮的几何尺寸计算用表
项目 行星齿轮齿数 计算公式 计算结果 z1≥10，应尽量取最小值 z1=10
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半轴齿轮齿数 z2=14～25 z2=18 模数 m m=8mm 齿面宽 b=(0.25～0.30)A0;b≤10m 19mm 工作齿高 hg?1.6m hg=12.8mm 全齿高 h?1.788m?0.051 14.36 压力角 ? 22.5° 轴交角 ?=90° 90° 节圆直径 d1?mz1 80 d2?mz2 144 ?1?arctanz1?1=29.05°， 节锥角 z 2?2?90???1 ?2?60.95? 节锥距 A10?d2sin??d2sin? 63.71 122周节 t=3.1416m t=25.13mm ???齿顶高h0.37? ?mha1=8.45mm a1?hg?ha2;ha2???0.43? ??z2?2?ha2=4.35mm ????z1?????hf1=1.788m-ha1; hf1齿根高 =5.85mm; hf1=1.788m-ha2 hf1=9.95mm 径向间隙 c=h-hg=0.188m+0.051 c=1.56mm 齿根角 ?=arctanhf1hf2?1=5.2°; 1A;?2?arctanA 00?2=8.88° ??o1=37.93°，面锥角 o1??1??2；?o2??2??1 ?o2=66.15° 30