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1、学 号 06091618 成 绩课 程 设 计 说 明 书系 别 机 电 工 程 系专 业 汽 车 服 务 工 程学 号 06091618姓 名 王 硕指 导 教 师 杨 卓题 目 名 称 汽 车 差 速 器 设 计设 计 时 间 2012 年 4 月2012 年 5 月 4 日吉 林 大 学 珠 海 学 院 课 程 设 计I目 录1、 任 务 说 明 书 .12、 主 减 速 器 基 本 参 数 的 选 择 计 算 .22.1选 定 高 速 级 齿 轮 类 型 、 精 度 等 级 、 材 料 及 齿 数 .22.2差 速 器 中 的 转 矩 分 配 计 算 .32.3差 速 器 的 齿 轮
2、主 要 参 数 选 择 .33、 差 速 器 齿 轮 强 度 计 算 .73.1主 减 速 器 直 齿 圆 柱 齿 轮 传 动 设 计 .83.2校 核 齿 面 接 触 疲 劳 强 度 .113.3 标 准 斜 齿 圆 柱 齿 轮 主 要 几 何 尺 寸 ： 表 1-3-1.134、 半 轴 设 计 计 算 .144.1结 构 形 式 分 析 .144.2半 轴 计 算 .164.3半 轴 花 键 计 算 .175、 差 速 器 壳 体 .196、 变 速 箱 壳 体 设 计 .207、 设 计 总 结 .218、 参 考 文 献 .22配 图 .23吉 林 大 学 珠 海 学 院 课 程 设
3、 计11、 任 务 说 明 书车 型 发 动 机 Nmax 发 动 机 Mmax I档 变 比 主 传 动 比 驱 动 方 案 发 动 机19、 I2 80kw/6000rmp 140N.m/4500rmp 4.64 3.5 i 4.2 FF 横 置已 知 条 件 ：(1)假 设 地 面 的 附 着 系 数 足 够 大 ；(2)发 动 机 到 主 传 动 主 动 齿 轮 的 传 动 系 数 0.96w ；(3)车 速 度 允 许 误 差 为 3%；(4)工 作 情 况 ： 每 天 工 作 16 小 时 ， 连 续 运 转 ， 载 荷 较 平 稳 ;(5)工 作 环 境 ： 湿 度 和 粉 尘
4、含 量 设 为 正 常 状 况 ， 环 境 最 高 温 度 为 30度 ；(6)要 求 齿 轮 使 用 寿 命 为 17 年 （ 每 年 按 300天 计 ） ；(7)生 产 批 量 ： 中 等 ；(8)半 轴 齿 轮 ， 行 星 齿 轮 齿 数 ， 可 参 考 同 类 车 型 选 定 ， 也 可 自 己 设 计 ；(9)差 速 器 转 矩 比 4.115.1S 之 间 选 取 ；(10)安 全 系 数 为 35.12.1n 之 间 选 取 ；(11)其 余 参 数 查 相 关 手 册 ；吉 林 大 学 珠 海 学 院 课 程 设 计22、 主 减 速 器 基 本 参 数 的 选 择 计 算发
5、 动 机 的 最 大 转 矩 mNM .140max ， rmpn 4500 ， 发 动 机 到 主 传 动 主 动 齿 轮 的 传动 效 率 0.96 ， 安 全 系 数 n=1.3一 档 变 比 64.41 i ， 本 次 设 计 选 用 主 减 速 器 传 动 比 9.30 i因 此 总 传 动 比 096.189.364.4012 iii因 此 输 出 转 矩 316296.0140096.183.1max20 MinT N.m差 速 器 转 矩 比 S=1.11.4 之 间 选 取 ， 这 里 取 S=1.2 轴 最 大 转 矩 为 bT ， 半 轴 最 小 转 矩 为 sT得 到
6、方 程 0TTT TTS sb sb解 得 ： mNT mNTsb .1437 .17252.1 选 定 高 速 级 齿 轮 类 型 、 精 度 等 级 、 材 料 及 齿 数1） 按 题 目 已 知 条 件 ， 选 用 直 齿 圆 柱 齿 轮 传 动 。2) 精 度 等 级 ： 由 于 差 速 器 轮 轮 齿 要 求 精 度 低 ， 轻 型 汽 车 所 用 的 齿 轮 传 动 的 精 度 等 级 范 围 为58， 故 选 用 7级 精 度3） 材 料 ： 差 速 器 齿 轮 与 主 减 速 器 齿 轮 一 样 ， 基 本 上 都 是 用 渗 碳 合 金 钢 制 造 。 目 前 用 于 制造
7、差 速 器 锥 齿 轮 的 材 料 为 20CrMnTi、 22CrMnTi 和 20CrMo 等 ， 故 齿 轮 所 采 用 的 钢 为20CrMnTi， 查 表 机 械 设 计 基 础 (第 五 版 )表 11-1 有 ： 热 处 理 方 式 ： 渗 碳 淬 火 ， 齿 面 硬 度 为HRC62564） 选 择 主 、 从 动 锥 齿 轮 齿 数 时 应 考 虑 如 下 因 素 ： 为 了 磨 合 均 匀 ， 1z ， 2z 之 间 应 避 免 有 公约 数 。 选 小 齿 轮 161 z 634.62169.312 izz9375.312 zz吉 林 大 学 珠 海 学 院 课 程 设
8、计32.2 差 速 器 中 的 转 矩 分 配 计 算当 变 速 箱 挂 1 档 时 ， 发 动 机 通 过 变 速 箱 输 出 的 转 矩 最 大 ， 主 传 动 比 9375.30 i 、 1档 变 速比 64.41 i ；差 速 器 的 转 矩 mNiiMM 245664.49375.314096.001max0 左 右 驱 动 车 轮 不 存 在 差 速 情 况由 变 速 器 传 来 的 转 矩 ， 经 差 速 器 壳 、 行 星 齿 轮 轴 和 行 星 齿 轮 传 给 半 轴 齿 轮 。 行 星 齿 轮 相 当于 一 个 等 臂 杠 杆 ， 而 两 个 半 轴 齿 轮 半 径 也 是
9、 相 等 的 。 因 此 ， 当 行 星 齿 轮 没 有 自 转 时 ， 总 是将 转 矩 0M 平 均 分 配 给 左 、 右 两 半 轴 齿 轮 ， 即 ： mNMMM 122821021左 右 驱 动 车 轮 存 在 差 速 情 况转 矩 比 S： 较 高 转 矩 侧 半 轴 传 递 转 矩 bM 与 较 低 转 矩 侧 半 轴 传 递 转 矩 sM 之 比 称 为 转 矩 比 S，即 ： SbMMS （ 取 S=1.2）0MMM Sb 整 理 以 上 两 个 式 子 得 ， 2.10 bbMM M ， 代 入 相 关 数 据 得 ， )(1116 mNMb 在 设 计 过 程 中 要
10、将 安 全 系 数 考 虑 上 ， 安 全 系 数 范 围 35.12.1n ， 该 设 计 取 3.1n 。设 计 中 较 高 转 矩 侧 半 轴 传 递 转 矩 ： )(8.145011163.1 mNMnM bb 2.3 差 速 器 的 齿 轮 主 要 参 数 选 择（ 1） 行 星 齿 轮 数 n行 星 齿 轮 数 n需 根 据 承 载 情 况 来 选 择 的 ， 由 于 是 面 包 车 的 差 速 器 所 以 行 星 齿 轮 数 n选 择 2个 。（ 2） 行 星 齿 轮 球 面 半 径 bR 和 外 锥 距 eR 的 确 定行 星 齿 轮 球 面 半 径 bR 反 映 了 差 速
11、器 锥 齿 轮 节 锥 距 的 大 小 和 承 载 能 力 ， 可 根 据 经 验 公 式 来 确定 3 dbb TKR 式 中 ： BK 行 星 齿 轮 球 面 半 径 系 数 ， 可 取 2.52 2.99， 对 于 有 2个 行 星 齿 轮 的 面 包 车 取吉 林 大 学 珠 海 学 院 课 程 设 计4小 值 2.6；， 差 速 器 计 算 转 矩 ).(2456,min 0 mNMTTT csced ， 则mmRb 07.3524566.2 3 取 整 mmRb 35差 速 器 行 星 齿 轮 球 面 半 径 bR 确 定 后 ， 可 初 步 根 据 下 式 确 定 节 锥 距 eRbe RR )99.098.0( 取 mmRR be 65.343599.099.0 行 星 齿 轮 和 半 轴 齿 轮 齿 数 的 选 择面 包 车 齿 轮 强 度 要 求 不 太 高 ， 可 以 选 取 行 星 齿 轮 齿 数 161 Z ， 半 轴 齿 轮 齿 数 2Z 初 选 为24， 2Z 与 1Z 的 齿 数 比 为 1.5， 两 个 半 轴 齿 数 和 为 48， 能 被 行 星 齿 轮 数 2 整 除 ， 所 以 能 够保 证 装 配 ， 满 足 设 计 要 求 。行 星 齿 轮 和 半 轴 齿 轮 节 锥 角 1
