汽车设计课程设计---乘用车普通锥齿轮差速器及半浮式半轴设计说明书【完整版】(文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载）雨燕1.3L乘用车普通锥齿轮差速器及半浮式半轴设计说明书摘要: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。由于其具有结构简单、工作平稳可靠、质量较小、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。本文参照传统差速器的设计方法进行了雨燕1.3L乘用汽车差速器的设计。本文首先根据经验公式，然后参考圆锥行星齿轮差速器的结构尺寸，确定出差速器齿轮的主要设计参数；最后对差速器齿轮的强度进行计算和校核。本文是采用普通圆锥齿轮差速器作为雨燕1.3L乘用汽车的差速器进行设计的。半浮式半轴以靠近外端的轴颈直接支承在置于桥壳外端内孔中的轴承上，而端部那么以具有锥面的轴颈及键与车轮毂相固定，或以突缘直接与车轮轮盘及制动鼓相联接，因此，半浮式半轴除传递转矩外，还要承受车轮传来的垂向力、纵向力〔驱动力或制动力〕及侧向力所引起的弯矩。可见，半浮式半轴承受的载荷复杂，但它具有结构简单、质量小、尺寸紧凑、造价低廉等优点。用吞质量较小、使用条件较好、承载负荷也不大的轿车和轻型载货汽车。雨燕1.3L小型乘用车的结构紧凑，整备质量小，适合选用半浮式半轴。关键字：对称式、锥齿轮、差速器、行星齿轮、半浮式半轴引言：根据汽车行驶运动学的要求和实际的车轮、道路以及它们之间的相互关系说明：汽车在行驶过程中左右车轮在同一时间内所滚过的行程往往是有差异的。例如，转弯时外侧车轮的行程总要比内侧的长。另外，即使汽车作直线行驶，也会由于左右车轮在同一时间内所滚过的路面垂向波形的不同，或由于左右车轮轮胎气压、轮胎负荷、胎面磨损程度的不同以及制造误差等因互引起左右车轮外径不同或滚动半径不相等而要求车轮行程不等。在左右车轮行程不等的情况下，如果采用一根整体的驱动车轮轴将动力传给左右车轮，那么会由于左右驱动车轮的转速虽相等而行程却又不同的这一运动学上的矛盾，引起某一红运车轮产生滑移。这不仅会使轮胎过早磨损、无益地消耗功率和燃料及使驱动车轮轴超载等，还会加为不能按所要求的瞬时中心转向而使操纵性变坏。此外，由于车轮与路面间尤其在转弯时有大的滑转或滑移，易使汽车在转向时失去搞侧滑能力而使稳定性变坏，从而满足了汽车行驶运动学的要求。同样情况也发生在多桥驱动中，前、后驱动槰这间，中、后驱动桥之间等会加车轮滚动半径不同而导致驱动桥间的功率循环，从而使传动系的载荷增大，损伤其零件，增加轮胎的磨损和燃料的消耗等，因此一些多桥驱动的汽车上也装了轴间差速器。差速器用来在两输出轴间分配转矩，并保证两输出轴有可能以不同的角速度转动。差速器按其结构特征不同有多种形式，在此设计普通对称式锥齿轮差速器。雨燕1.3L乘用车的根本配置如下表格所示汽车布置方式前置横列前驱最大转矩〔Nm〕110/3500-4500总长(单位:mm)3695压缩比〔选填〕总宽(单位:mm)1690离合器总高(单位:mm)1510变速器档数4轴距(单位:mm)2390轮胎类型与规格(km/h)185/60R15前轮距(单位:mm)1470转向器齿轮齿条式电动助力转向器后轮距(单位:mm)1480前轮制动器盘式整备质量kg1040后轮制动器鼓式总质量kg1365前悬架类型螺旋弹簧、滑柱摆臂式独立悬架发动机型式汽油／４缸后悬架类型螺旋弹簧,纵臂扭转梁式非独立悬架排量〔L〕1301最高车速〔km/h)163最大功率〔KW〕63/6000一、普通锥齿轮差速器设计1、对称式锥齿轮差速器的差速原理图2-1差速器差速原理如图2-1所示，对称式锥齿轮差速器是一种行星齿轮机构。差速器壳3与行星齿轮轴5连成一体，形成行星架。因为它又与主减速器从动齿轮6固连在一起，固为主动件，设其角速度为；半轴齿轮1和2为从动件，其角速度为和。A、B两点分别为行星齿轮4与半轴齿轮1和2的啮合点。行星齿轮的中心点为C，A、B、C三点到差速器旋转轴线的距离均为。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，处在同一半径上的A、B、C三点的圆周速度都相等〔图2-1〕，其值为。于是==，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以角速度自转时〔图〕，啮合点A的圆周速度为=+，啮合点B的圆周速度为=-。于是+=〔+〕+(-)即+=2〔2-1〕假设角速度以每分钟转数表示，那么〔2-2〕式〔2-2〕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，它说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