《汽車(chē)差速器的設(shè)計(jì)與分析畢業(yè)論文》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《汽車(chē)差速器的設(shè)計(jì)與分析畢業(yè)論文（31頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2012屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是對(duì)安裝在驅(qū)動(dòng)橋的兩個(gè)半軸之間的差速器進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要涉及到了差速器非標(biāo)準(zhǔn)零件如齒輪結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算，同時(shí)也介紹了差速器的發(fā)展現(xiàn)狀和差速器的種類(lèi)，對(duì)于差速器的方案選擇和工作原理也作出了簡(jiǎn)略的說(shuō)明。在設(shè)計(jì)中參考了大量的文獻(xiàn)，因此對(duì)差速器的結(jié)構(gòu)和作用有了更透徹的了解，通過(guò)利用CATIA軟件對(duì)差速器進(jìn)行建模工作，也讓我在學(xué)習(xí)方面得到了提高。 關(guān)鍵詞：半軸，差速器，齒輪結(jié)構(gòu)  Abstract The design of the main drivers on the installation of the bridge

2、in between the two axle differential design, mainly related to the differential structure of non-standard parts such as gear parts and standards for design and calculation, but also introduced the development of differential status and the type of differential. For differential selection and the pri

3、nciple of the program have also made a brief note. Reference in the design of a large amount of literature on the role of differential structure and have a more thorough understanding. Differential through the use of CATIA software modeling also let me in the field of learning has been improved.

4、Keywords: Axle, differential, gear struck 目 錄 1.引言 1 1.1汽車(chē)差速器研究的背景及意義 1 1.2汽車(chē)差速器國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 1.2.1國(guó)外差速器生產(chǎn)企業(yè)的研究現(xiàn)狀 1 1.2.2我國(guó)差速器行業(yè)市場(chǎng)的發(fā)展以及研究現(xiàn)狀 2 1.3汽車(chē)差速器的功用及其分類(lèi) 3 1.4畢業(yè)設(shè)計(jì)初始數(shù)據(jù)的來(lái)源與依據(jù) 4 1.5本章小結(jié) 5 2.差速器的設(shè)計(jì)方案 6 2.1差速器的方案選擇及結(jié)構(gòu)分析 6 2.2差速器的工作原理 7 2.3本章小結(jié) 9 3.差速器非標(biāo)準(zhǔn)零件的設(shè)計(jì) 10 3.1對(duì)稱(chēng)式行星齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 10 3

5、.1.1對(duì)稱(chēng)式差速器齒輪參數(shù)的確定 10 3.1.2差速器齒輪的幾何計(jì)算圖表 15 3.1.3差速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 16 3.1.4差速器齒輪材料的選擇 18 3.1.5差速器齒輪的設(shè)計(jì)方案 18 3.2差速器行星齒輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 19 3.2.1行星齒輪軸的分類(lèi)及選用 19 3.2.2行星齒輪軸的尺寸設(shè)計(jì) 19 3.2.3行星齒輪軸材料的選擇 19 3.3差速器墊圈的設(shè)計(jì)計(jì)算 20 3.3.1半軸齒輪平墊圈的尺寸設(shè)計(jì) 20 3.3.2行星齒輪球面墊圈的尺寸設(shè)計(jì) 20 3.4本章小結(jié) 21 4.差速器標(biāo)準(zhǔn)零件的選用 22 4.1螺栓的選用和螺栓的材料 22 4.2

6、螺母的選用和螺母的材料 22 4.3差速器軸承的選用 22 4.4十字軸鍵的選用 23 4.5本章小結(jié) 23 5.差速器總成的裝配和調(diào)整 24 5.1差速器總成的裝配 24 5.2差速器零部件的調(diào)整 24 5.3本章小結(jié) 24 附圖 25 參考文獻(xiàn) 26 致謝 27 I 2012屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1.引言 1.1汽車(chē)差速器研究的背景及意義 汽車(chē)行業(yè)發(fā)展初期，法國(guó)雷諾汽車(chē)公司的創(chuàng)始人雷諾發(fā)明了汽車(chē)差速器，汽車(chē)差速器作為汽車(chē)必不可少的部件之一曾被汽車(chē)專(zhuān)家譽(yù)為“小零件大功用”[1]。汽車(chē)轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，內(nèi)、外兩側(cè)車(chē)輪在同一時(shí)間內(nèi)要移動(dòng)不同的距離，外輪移動(dòng)的距離比內(nèi)輪大。

7、差速器的作用就是將主減速器傳來(lái)的動(dòng)力傳給左、右兩半軸，并在轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)允許左、右兩半軸以不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)（差速）[2]。本世紀(jì)六七十年代，世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)高速增長(zhǎng)期，而2008年開(kāi)始的全球金融危機(jī)又讓汽車(chē)產(chǎn)業(yè)在危機(jī)中有了發(fā)展的機(jī)遇，在世界各處都有廣闊的市場(chǎng)。 目前國(guó)內(nèi)重型汽車(chē)的差速器產(chǎn)品的技術(shù)基本源自美國(guó)、德國(guó)、日本等幾個(gè)傳統(tǒng)的工業(yè)國(guó)家，我國(guó)現(xiàn)有的技術(shù)基本上是引進(jìn)國(guó)外的基礎(chǔ)上發(fā)展的，而且已經(jīng)有了一定的規(guī)模。但是目前我國(guó)差速器的自主開(kāi)發(fā)能力仍然很弱，影響了整車(chē)新車(chē)的開(kāi)發(fā)，在差速器的技術(shù)開(kāi)發(fā)上還有很長(zhǎng)的路要走[3]。 1.2汽車(chē)差速器國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 當(dāng)前汽車(chē)在朝著經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性的方向發(fā)展，如

8、何能夠使自己的產(chǎn)品燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性[4]盡可能提高是每個(gè)汽車(chē)廠家都在做的事情，當(dāng)然這是一個(gè)廣泛的概念，汽車(chē)的每一個(gè)部件都在發(fā)生著變化，差速器也不例外，尤其是那些對(duì)操控性有較高要求的車(chē)輛。 1.2.1國(guó)外差速器生產(chǎn)企業(yè)的研究現(xiàn)狀 國(guó)外的那些差速器生產(chǎn)企業(yè)的研究水平已經(jīng)很高，而且還在不斷的進(jìn)步。年銷(xiāo)售額達(dá)18億美金的伊頓公司汽車(chē)集團(tuán)[5]是全球化的汽車(chē)零部件制造供應(yīng)商，在發(fā)動(dòng)機(jī)氣體管理，變速箱，牽引力控制和安全排放控制領(lǐng)域居全球領(lǐng)先地位，對(duì)汽車(chē)差速器的內(nèi)部各零件的加工制造要用精密制造方法[6]。零件主要產(chǎn)品包括發(fā)動(dòng)機(jī)氣體管理部分及動(dòng)力控制系統(tǒng)，其中屬于動(dòng)力控制系統(tǒng)的差速器產(chǎn)品在同類(lèi)產(chǎn)品中居領(lǐng)

9、先地位。伊頓公司開(kāi)發(fā)了新型的鎖式差速器，它的工作原理與其他差速器的不同之處：當(dāng)一側(cè)輪子打滑時(shí)，普通開(kāi)式差速器幾乎不能提供任何有效扭矩給車(chē)輛，而伊頓的鎖式差速器則可以在發(fā)現(xiàn)車(chē)輪打滑[7]，鎖定動(dòng)力傳遞百分之百的扭矩到不打滑車(chē)輪，足以克服各種困難路面給車(chē)輛帶來(lái)的限制。在牽引力測(cè)試、連續(xù)彈坑、V型溝等試驗(yàn)中，兩驅(qū)車(chē)在裝有伊頓鎖式差速器后，越野性能及通過(guò)性能甚至超過(guò)了四驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛，通過(guò)有限元軟件的分析，就可以知道各個(gè)車(chē)輪的受力情況[8]。因?yàn)橹灰?qū)動(dòng)輪的任何一側(cè)發(fā)生打滑空轉(zhuǎn)以后，伊頓鎖式差速器會(huì)馬上鎖住動(dòng)力，并把全部動(dòng)力轉(zhuǎn)移到另一有附著力的輪上，使車(chē)輛依然能正常向前或向后行駛。毫無(wú)疑問(wèn)，更強(qiáng)的越野性和

10、安全性[9]是差速器的最終目標(biāo)。 1.2.2我國(guó)差速器行業(yè)市場(chǎng)的發(fā)展以及研究現(xiàn)狀 從目前來(lái)看，我國(guó)差速器行業(yè)已經(jīng)順利完成了由小到大的轉(zhuǎn)變，正處于由大到強(qiáng)的發(fā)展階段，在這個(gè)轉(zhuǎn)型和調(diào)整的關(guān)鍵時(shí)刻，提高汽車(chē)車(chē)輛差速器的精度、可靠性是中國(guó)差速器行業(yè)的緊迫任務(wù)。近幾年中國(guó)汽車(chē)差速器市場(chǎng)發(fā)展迅速，產(chǎn)品產(chǎn)出持續(xù)擴(kuò)張，國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策鼓勵(lì)汽車(chē)差速器產(chǎn)業(yè)向高科技產(chǎn)品方向發(fā)展，國(guó)企企業(yè)新增投資項(xiàng)目逐漸增多[10]。投資者對(duì)汽車(chē)差速器行業(yè)的關(guān)注越來(lái)越密切，這就使得汽車(chē)差速器行業(yè)的發(fā)展需求增大。差速器的種類(lèi)趨于多元化，功用趨于完整化。目前汽車(chē)上最常用的是對(duì)稱(chēng)式錐齒輪差速器[11]，還有現(xiàn)在各種各樣的功能多樣的

11、差速器，如：輪間差速器、防滑差速器、強(qiáng)制鎖止式差速器、高摩擦自鎖式差速器、托森差速器[12]。其中的托森差速器是一種新型差速器機(jī)構(gòu)，它能解決在其他差速器內(nèi)差動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小時(shí)不能起差速作用的問(wèn)題和轉(zhuǎn)矩較大時(shí)不能自動(dòng)將差速器鎖死的問(wèn)題[13]。 這里著重介紹一下一種新型差速器為L(zhǎng)MC?；ユi差速器：LMC常互鎖差速器是由湖北力鳴汽車(chē)差速器公司投資5000萬(wàn)元生產(chǎn)的新型差速器2009年批量生產(chǎn)，2010年達(dá)到驗(yàn)收。LMC?；ユi差速器[14]用于0.5---1.5噸級(jí)車(chē)輛，它能有效地提高車(chē)輛的通過(guò)性、越野型、可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性[15]，能夠滿(mǎn)足很多不同條件和不同情況下的車(chē)輛要求。這種純機(jī)械、非

12、液壓、非液粘、非電控的中央差速分動(dòng)裝置，已申報(bào)了美、英、日、韓、俄羅斯等19個(gè)國(guó)家的專(zhuān)利保護(hù)，這一技術(shù)不僅僅是一項(xiàng)中國(guó)發(fā)明，也是一項(xiàng)世界發(fā)明。LMC?；ユi差速器是由多種類(lèi)的齒輪系統(tǒng)及相應(yīng)的軸、殼體組成，具備傳動(dòng)汽車(chē)的前輪和后輪輪間差速器、前后橋軸間差速器。LMC?；ユi差速分動(dòng)器通過(guò)四支傳動(dòng)軸和輪邊減速器帶動(dòng)四個(gè)車(chē)輪，實(shí)現(xiàn)每個(gè)車(chē)輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，在有兩個(gè)車(chē)輪打滑的情況下仍能正常行駛，在冰雪路面、泥濘路面、無(wú)路路面上有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，可以徹底解決傳統(tǒng)四驅(qū)汽車(chē)的不足：如不能高速行駛；車(chē)輪打滑不能正常行駛；不能實(shí)現(xiàn)軸間差速；高油耗問(wèn)題、功率循環(huán)問(wèn)題；四驅(qū)轉(zhuǎn)換麻煩等。裝有LMC?；ユi差速分動(dòng)器的車(chē)輛具有以下優(yōu)點(diǎn)：

13、 （1）提高車(chē)輛的通過(guò)性：具有混合差速，LMC?；ユi差速分動(dòng)器可實(shí)現(xiàn)輪間、軸間、對(duì)角任意混合差速和鎖止，任何情況下單個(gè)車(chē)輪、對(duì)角線雙輪不會(huì)發(fā)生滑轉(zhuǎn)，即使單個(gè)車(chē)輪懸空，車(chē)輪仍有驅(qū)動(dòng)力而能正常行駛。 （2）提高汽車(chē)的傳動(dòng)系的壽命和可靠性：因?qū)崿F(xiàn)了任意差速，消除了功率循環(huán)，克服了分時(shí)四驅(qū)在四驅(qū)狀態(tài)下傳動(dòng)系統(tǒng)因內(nèi)耗而產(chǎn)生的差速器、傳動(dòng)軸、分動(dòng)器等機(jī)件磨損[16]，甚至于致命性的損壞，延長(zhǎng)了傳動(dòng)系統(tǒng)的使用壽命。 （3）提高車(chē)輛的安全性：行車(chē)安全，轉(zhuǎn)彎容易，加速性好，制動(dòng)穩(wěn)定，操縱輕便安全，無(wú)需增加操縱機(jī)構(gòu)。 （4）具有良好的經(jīng)濟(jì)性：功能領(lǐng)先，制造成本低，維修簡(jiǎn)便，節(jié)油，經(jīng)

14、濟(jì)環(huán)保，產(chǎn)品適用性廣。 LMC?；ユi差速分動(dòng)器的研發(fā)是在經(jīng)濟(jì)刺激的影響下產(chǎn)生的產(chǎn)品，符合我國(guó)國(guó)情的需要。 1.3汽車(chē)差速器的功用及其分類(lèi) 差速器的功用是當(dāng)汽車(chē)轉(zhuǎn)彎行駛或在不平路面上行駛時(shí)，使左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪以不同的角速度滾動(dòng)，以保證兩側(cè)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪與地面間作純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)。 圖1.1汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)驅(qū)動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)示意圖 汽車(chē)行駛時(shí)，左右輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾動(dòng)的路程往往不等。如圖1.1所示，在轉(zhuǎn)彎時(shí)內(nèi)、外兩側(cè)車(chē)輪轉(zhuǎn)彎半徑R1和R2不同，行程顯然不同，即外側(cè)車(chē)輪滾過(guò)的距離大于內(nèi)測(cè)車(chē)輪；汽車(chē)在不平的路面行駛時(shí)，由于路面波形不同也會(huì)造成兩側(cè)車(chē)輪滾過(guò)的路程不等；即使在平直的路面行駛，由于輪胎氣壓、輪胎負(fù)荷

15、、胎面磨損程度不同以及制造誤差等因素的影響，也會(huì)引起左、右車(chē)輪因滾動(dòng)半徑不同而使左、右車(chē)輪行駛不等。如果驅(qū)動(dòng)橋的左、右車(chē)輪鋼性連接，則行駛時(shí)不可避免地會(huì)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)輪在路面上滑移或是滑轉(zhuǎn)。這樣不僅會(huì)加劇輪胎磨損與功率和燃料的消耗，而且可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)向和操縱性能惡化。為了防止這些現(xiàn)象的發(fā)生，汽車(chē)就要安裝差速器，從而保證了驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)車(chē)輪在行程不等時(shí)具有不同的旋轉(zhuǎn)角速度，滿(mǎn)足了汽車(chē)行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)的要求。在 驅(qū)動(dòng)橋的左右車(chē)輪之間設(shè)置差速器，稱(chēng)為輪間差速器，在兩軸間分配轉(zhuǎn)矩，保證兩輸出軸有可能以不同的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，使汽車(chē)行駛時(shí)能作純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，提高了車(chē)輛的通過(guò)性。 現(xiàn)在差速器的種類(lèi)趨于多元化，功用趨于完整化。目前汽車(chē)

16、上最常用的是對(duì)稱(chēng)式錐齒輪差速器，還有各種各樣的功能多樣的差速器，如：防滑差速器、強(qiáng)制鎖止式差速器、高摩擦自鎖式差速器、托森差速器、行星圓柱齒輪差速器。 1.4畢業(yè)設(shè)計(jì)初始數(shù)據(jù)的來(lái)源與依據(jù) 本次設(shè)計(jì)選用的是二汽生產(chǎn)的東風(fēng)EQ1090E型載貨汽車(chē)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)的來(lái)源和依據(jù)。二汽集團(tuán)應(yīng)廣大東風(fēng)汽車(chē)客戶(hù)的各種改進(jìn)意見(jiàn)和建議，從EQ1090開(kāi)始投產(chǎn)就在不斷的改進(jìn)和提高技術(shù)性能、節(jié)源性能和穩(wěn)定性能，到現(xiàn)在EQ1090E型載貨汽車(chē)全面完成了向一個(gè)新的高質(zhì)量水平、高性能水平的過(guò)渡和轉(zhuǎn)換。汽車(chē)載重量是汽車(chē)最基本、最重要的技術(shù)參數(shù)之一，是汽車(chē)整體設(shè)計(jì)的基本依據(jù)，在汽車(chē)可靠性和經(jīng)濟(jì)性上，載重量都將起主導(dǎo)作

17、用。EQ1090E型載貨汽車(chē)規(guī)定的載重量為5000千克。參考的數(shù)據(jù)有： 1.汽車(chē)的滿(mǎn)載總質(zhì)量為9290kg; 2.發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為99kw(當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為3000r/min時(shí))； 3.發(fā)動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩為353（當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在1200～1400r/min時(shí)），最大轉(zhuǎn)矩158； 4.汽車(chē)的最高車(chē)速（滿(mǎn)載，無(wú)拖掛）為90km/h； 5.變速器各檔傳動(dòng)比為 一檔 二檔 三檔 四檔 五檔 倒檔 7.31 4.31 2.45 1.54 1.00 7.66 6.主減速器形式為雙曲線齒輪單級(jí)減速式，主減速比為6.33； 7.車(chē)輪輪輞形式為7.0-20等厚輻盤(pán)

18、式，輪胎為普通斜交簾線的標(biāo)準(zhǔn)輪輞輪胎，輪胎規(guī)格(GB516-82)9.00-20，10層級(jí)。 1.5本章小結(jié) 本章主要闡述了汽車(chē)差速器的研究背景以及發(fā)展現(xiàn)狀，并且詳細(xì)介紹了差速器的功用以及分類(lèi)，最后參考收集了有關(guān)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)所需的數(shù)據(jù)資料等，為畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成提供了可靠的依據(jù)。 2.差速器的設(shè)計(jì)方案 2.1差速器的方案選擇及結(jié)構(gòu)分析 對(duì)稱(chēng)式錐齒輪差速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作平穩(wěn)可靠，廣泛應(yīng)用于一般使用條件的汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋上，根據(jù)東風(fēng)EQ1090E型載貨汽車(chē)的類(lèi)型，初步選定差速器的種類(lèi)為對(duì)稱(chēng)式行星錐齒輪差速器，安裝在驅(qū)動(dòng)橋的兩個(gè)半軸之間，通過(guò)兩個(gè)半軸把動(dòng)力傳給車(chē)輪。設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖如下：

19、 圖2.1差速器結(jié)構(gòu)方案圖 如圖，對(duì)稱(chēng)式行星錐齒輪主要是差速器左右殼1和4，兩個(gè)半軸齒輪2、四個(gè)行星齒輪3、十字軸5。動(dòng)力傳輸?shù)讲钏倨鳉?，差速器殼帶動(dòng)十字軸5轉(zhuǎn)動(dòng)。十字軸又帶動(dòng)安裝在它四個(gè)軸頸上的行星齒輪3轉(zhuǎn)動(dòng)，行星齒輪與半軸齒輪相互嚙合，所以又將轉(zhuǎn)矩傳遞給半軸齒輪，半軸齒輪與半軸相連，半軸又將動(dòng)力傳給驅(qū)動(dòng)輪，完成汽車(chē)的行駛。 差速器的結(jié)構(gòu)分析： （1）行星齒輪3的背面大都做成球面，與差速器殼1配合，保證行星齒輪具有良好的對(duì)中性，以利于和兩個(gè)半軸齒輪2正確地嚙合； （2）由于行星齒輪3和半軸齒輪2是錐齒輪傳動(dòng)，在傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，沿行星齒輪和半軸齒輪

20、的軸線有很大的軸向作用力，而齒輪和差速器殼之間又有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。為減少齒輪和差速器殼之間的磨損，在半軸齒輪背面與差速器殼相應(yīng)的摩擦面之間裝有平墊圈，而在行星齒輪和差速器殼之間裝有球面墊圈。當(dāng)汽車(chē)行駛一定的里程，墊圈磨損后可以通過(guò)更換墊圈來(lái)調(diào)整齒輪的嚙合間隙，以提高差速器的壽命。 （3）在中、重型汽車(chē)上由于需要傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，所以要安裝四個(gè)行星齒輪，行星齒輪軸也要用十字軸。 （4）為了保證行星齒輪和十字軸之間有良好的潤(rùn)滑，在十字軸的軸頸銑出了一個(gè)平面，以?xún)?chǔ)存潤(rùn)滑油潤(rùn)滑齒輪背面。 2.2差速器的工作原理 差速器采用對(duì)稱(chēng)式錐齒輪結(jié)構(gòu)，其原理如下圖2-2所示： 圖2.2 差速器差速原理圖

21、 如圖2.2所示，對(duì)稱(chēng)式錐齒輪差速器是一種行星齒輪機(jī)構(gòu)。差速器殼3與行星齒輪軸5連成一體，形成行星架。因?yàn)樗峙c主減速器從動(dòng)齒輪6固連在一起，固為主動(dòng)件，設(shè)其角速度為；半軸齒輪1和2為從動(dòng)件，其角速度為和。A、B兩點(diǎn)分別為行星齒輪4與半軸齒輪1和2的嚙合點(diǎn)。行星齒輪的中心點(diǎn)為C，A、B、C三點(diǎn)到差速器旋轉(zhuǎn)軸線的距離均為。 當(dāng)行星齒輪只是隨同行星架繞差速器旋轉(zhuǎn)軸線公轉(zhuǎn)時(shí)，顯然，處在同一半徑上的A、B、C三點(diǎn)的圓周速度都相等（圖2-1），其值為。于是，即差速器不起差速作用，而半軸角速度等于差速器殼3的角速度。 當(dāng)行星齒輪4除公轉(zhuǎn)外，還繞本身的軸5以角速度自轉(zhuǎn)時(shí)（圖），嚙合點(diǎn)A的圓周速度為，嚙合

22、點(diǎn)B的圓周速度為。于是 即 （2-1） 若角速度以每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)表示，則 （2-2） 式（2-2）為兩半軸齒輪直徑相等的對(duì)稱(chēng)式圓錐齒輪差速器的運(yùn)動(dòng)特征方程式，它表明左右兩側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速之和等于差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍，而與行星齒輪轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)。因此在汽車(chē)轉(zhuǎn)彎行駛或其它行駛情況下，都可以借行星齒輪以相應(yīng)轉(zhuǎn)速自轉(zhuǎn)，使兩側(cè)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪以不同轉(zhuǎn)速在地面上滾動(dòng)而無(wú)滑動(dòng)。 由式（2-2）還可以得知：①當(dāng)任何一側(cè)半

23、軸齒輪的轉(zhuǎn)速為零時(shí)，另一側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速為差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍；②當(dāng)差速器殼的轉(zhuǎn)速為零（例如中央制動(dòng)器制動(dòng)傳動(dòng)軸時(shí)），若一側(cè)半軸齒輪受其它外來(lái)力矩而轉(zhuǎn)動(dòng)，則另一側(cè)半軸齒輪即以相同的轉(zhuǎn)速反向轉(zhuǎn)動(dòng)。 對(duì)稱(chēng)式錐齒輪差速器的轉(zhuǎn)矩分配：由主減速器傳來(lái)的轉(zhuǎn)矩，經(jīng)由差速器殼、行星齒輪軸和行星齒輪傳給半軸齒輪。行星齒輪相當(dāng)于一個(gè)等臂杠桿，而兩個(gè)半軸齒輪的半徑也是相等的。因此，當(dāng)行星齒輪沒(méi)有自轉(zhuǎn)時(shí)，總是將轉(zhuǎn)矩平均分配給左、右兩半軸齒輪，即。 當(dāng)兩半軸齒輪以不同的轉(zhuǎn)速朝相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，設(shè)左半軸轉(zhuǎn)速大于右半軸轉(zhuǎn)速，則行星齒輪將按順時(shí)針的方向繞行星齒輪軸自轉(zhuǎn)。此時(shí)行星齒輪孔與行星齒輪軸軸頸間以及齒輪背部與差速器殼

24、之間都產(chǎn)生摩擦。行星齒輪所受的摩擦力矩方向與行星齒輪的轉(zhuǎn)向相反，此摩擦力矩使行星齒輪分別對(duì)左、右半軸齒輪附加作用了大小相等而方向相反的兩個(gè)圓周力，因此當(dāng)左、右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪存在轉(zhuǎn)速差時(shí)，，左、右車(chē)輪上的轉(zhuǎn)矩之差等于差速器的內(nèi)摩擦力矩。 為了衡量差速器內(nèi)摩擦力矩的大小及轉(zhuǎn)矩分配特性，常以鎖緊系數(shù)K表示 （2-3） 差速器內(nèi)摩擦力矩和其輸入轉(zhuǎn)矩（差速器殼體上的力矩）之比定義為差速器鎖緊系數(shù)。快慢半軸的轉(zhuǎn)矩之比定義為轉(zhuǎn)矩比，以 （2-4） 目前廣泛使

25、用的對(duì)稱(chēng)式錐齒輪差速器的內(nèi)摩擦力矩很小，其鎖緊系數(shù)=0.050.15，轉(zhuǎn)矩比為1.11.4，可以認(rèn)為，無(wú)論左、右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪轉(zhuǎn)速是否相等，其轉(zhuǎn)矩基本上總是平均分配的。這樣的分配比例對(duì)于汽車(chē)在好的路面上直線或轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，都是令人滿(mǎn)意的。但是當(dāng)汽車(chē)在壞的路面行駛時(shí)，卻嚴(yán)重影響了通過(guò)能力。例如，當(dāng)汽車(chē)的一個(gè)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪接觸到泥濘或冰雪路面的時(shí)候，在泥濘路面上的車(chē)輪原地滑轉(zhuǎn)，而在好路面上的車(chē)輪靜止不動(dòng)。這是因?yàn)樵谀酀袈访嫔系能?chē)輪比在好路面上的車(chē)輪與路面之間附著力小，路面只能對(duì)半軸作用很小的反作用很小的反作用轉(zhuǎn)矩，雖然另一車(chē)輪與好路面間的附著力較大，但因?qū)ΨQ(chēng)式錐齒輪差速器具有轉(zhuǎn)矩平均分配的特性，使這一個(gè)車(chē)輪分配

26、到的轉(zhuǎn)矩只能與傳到滑轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)車(chē)輪上的很小的轉(zhuǎn)矩相等，致使總的驅(qū)動(dòng)力不足以克服行駛阻力，汽車(chē)便不能前進(jìn)。 當(dāng)汽車(chē)直線行駛時(shí)，此時(shí)行星齒輪軸將轉(zhuǎn)距平均分配兩半軸齒輪，兩半軸齒輪轉(zhuǎn)速恒等于差速器殼的轉(zhuǎn)速，傳遞給左右車(chē)輪的轉(zhuǎn)矩也是相等的。此時(shí)左右車(chē)輪的轉(zhuǎn)速是相等的。 而當(dāng)汽車(chē)轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，其中一個(gè)半軸轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角，兩半軸的轉(zhuǎn)矩就得不到平均分配，必然出現(xiàn)一個(gè)轉(zhuǎn)速大，一個(gè)轉(zhuǎn)速小，此時(shí)汽車(chē)就平穩(wěn)地完成了轉(zhuǎn)彎行駛。 2.3本章小結(jié) 針對(duì)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題，本章就差速器的工作原理做了詳細(xì)的說(shuō)明，并且結(jié)合東風(fēng)EQ1090E型貨車(chē)的特點(diǎn)以及特性，進(jìn)行了差速器的方案選擇，已達(dá)到設(shè)計(jì)出合適的差速器的目的。

27、 3.差速器非標(biāo)準(zhǔn)零件的設(shè)計(jì) 對(duì)稱(chēng)式錐齒輪差速器的具體詳細(xì)結(jié)構(gòu)如下： 圖3.1普通的對(duì)稱(chēng)式錐齒輪差速器 1，12-軸承；2-螺母；3，14-鎖止墊片；4-差速器左殼；5，13-螺栓；6-半軸齒輪墊片；7-半軸齒輪；8-行星齒輪軸；9-行星齒輪；10-行星齒輪墊片；11-差速器右殼 由于差速器殼上裝著主減速器的從動(dòng)齒輪，所以差速器的從動(dòng)錐齒輪尺寸受到主減速器從動(dòng)齒輪軸承支承座以及主動(dòng)齒輪導(dǎo)向軸承座的限制。而因?yàn)榇舜卧O(shè)計(jì)的是安裝在驅(qū)動(dòng)橋的兩個(gè)半軸之間的差速器，所以尺寸受到軸承座的限制。輪間差速器的非標(biāo)準(zhǔn)零主要有從動(dòng)錐齒輪（對(duì)稱(chēng)式錐齒輪）、行星齒輪軸（十字軸）等等。 3.

28、1對(duì)稱(chēng)式行星齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)于安裝在半軸之間的差速器，它的尺寸受到軸承座的限制，而影響差速器尺寸的主要就是齒輪的尺寸，所以如何把齒輪設(shè)計(jì)得更加優(yōu)化就顯得更加重要。 3.1.1對(duì)稱(chēng)式差速器齒輪參數(shù)的確定 1.行星齒輪數(shù)目的確定 行星齒輪數(shù)目需要根據(jù)承載情況來(lái)選擇，在承載不大的情況下可以取兩個(gè)，反之則取四個(gè)。而東風(fēng)EQ1090E型載貨汽車(chē)選擇的是四個(gè)行星齒輪即。 2. 行星齒輪球面半徑的確定以及節(jié)錐距的計(jì)算 行星齒輪背面的球面半徑是行星齒輪的基本尺寸參數(shù)，其反映了差速器 圓錐齒輪節(jié)錐距的大小和承載能力?？梢愿鶕?jù)如下經(jīng)驗(yàn)公式確定：

29、 （3-1） 上式中：是行星齒輪球面半徑系數(shù)，=2.5～2.97，對(duì)于有四個(gè)行星 齒輪的轎車(chē)和公路用貨車(chē)取小值，對(duì)于有兩個(gè)行星齒輪的轎車(chē)以及有四個(gè)行星齒輪的越野車(chē)和礦用車(chē)，取大值。此處，取2.7. 是差速器計(jì)算轉(zhuǎn)矩，, 是球面半徑， 轉(zhuǎn)矩的計(jì)算從動(dòng)錐齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩 （3-2） 上式中：是計(jì)算轉(zhuǎn)矩，, 是由于猛接離合器而產(chǎn)生的動(dòng)載系數(shù)，對(duì)于性能系數(shù)的汽車(chē)(一般貨車(chē)，礦用汽車(chē)，越野車(chē))，取 是發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， 是液力變矩器變矩系數(shù)， 是變速器一檔傳動(dòng)比，東風(fēng)EQ10

30、90E型載貨汽車(chē)變速器一檔傳動(dòng)比 是分動(dòng)器傳動(dòng)比， 是主減速器傳動(dòng)比，東風(fēng)EQ1090E型載貨汽車(chē)采用雙曲線齒輪，單級(jí)減速器，主減速器傳動(dòng)比 是從發(fā)動(dòng)機(jī)到主減速器從動(dòng)齒輪之間的傳動(dòng)效率， 是驅(qū)動(dòng)橋數(shù)， 代入式 （3-2） 中，得 從動(dòng)錐齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩 （3-3） 上式中：是計(jì)算轉(zhuǎn)矩， 是滿(mǎn)載狀態(tài)下一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋上的靜負(fù)荷，對(duì)于式貨車(chē)，為了保證在泥濘路面上的通行能力，提高地面驅(qū)動(dòng)力，常將滿(mǎn)載時(shí)前軸負(fù)荷控制在總軸荷的26%～27%，故 是汽車(chē)在發(fā)出最大加速度時(shí)的后橋負(fù)荷轉(zhuǎn)移系

31、數(shù)，一般乘用車(chē)為1.2～1.4，貨車(chē)為1.1～1.2,此處取1.1。 是輪胎與地面間的附著系數(shù)，對(duì)一般輪胎的公路用車(chē)，可取，是輪胎的滾動(dòng)半徑，東風(fēng)EQ1090E型載貨汽車(chē)采用普通斜交簾線的標(biāo)準(zhǔn)輪輞輪胎，查表得。 是主減速器從動(dòng)錐齒輪到車(chē)輪間的傳動(dòng)比，。 是主減速器從動(dòng)齒輪到車(chē)輪間的傳動(dòng)效率，當(dāng)無(wú)輪邊減速器時(shí)，， 代入式 （3-3） 中，得 ， 將以上數(shù)據(jù)代入式（3-1）中，得： 將圓整為54mm,錐齒輪的節(jié)錐距一般稍小于，即 所以預(yù)選其節(jié)錐距 3.行星齒輪與半軸齒輪的設(shè)計(jì)和選擇 （1）行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù)的確定 為了使齒輪有較高的

32、強(qiáng)度，希望取較大的模數(shù)，因此行星齒輪的齒數(shù)應(yīng)該盡可能少，但一般不少于10，半軸齒輪的齒數(shù)一般采用14～25之間。汽車(chē)半軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)之比大多在1.5～2的范圍內(nèi)。 為了使四個(gè)行星齒輪能同時(shí)與兩個(gè)半軸齒輪嚙合，兩個(gè)半軸齒輪的齒數(shù)和必須能被行星齒輪數(shù)整除，否則差速器齒輪不能裝配。 綜上所述，即, （3-4） （3-5） 上式中： 是差速器行星齒輪的齒數(shù)， 是差速器半軸齒輪的齒數(shù)， 和分別是差速器左、右半軸齒輪的齒數(shù)，對(duì)于對(duì)稱(chēng)式錐齒輪差速器來(lái)說(shuō)，， 是行星齒輪的數(shù)

33、目，, 是任意整數(shù) 根據(jù)上述可在此取滿(mǎn)足以上要求。 （2）差速器圓錐齒輪模數(shù)及半軸齒輪節(jié)圓直徑的初步確定 <1>初步確定行星齒輪節(jié)錐角和半軸齒輪節(jié)錐角 （3-6） <2>確定圓錐齒輪大端端面模數(shù) （3-7） 大端端面模數(shù)按圓錐齒輪的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列選取，查表得 <3>確定半軸齒輪的節(jié)圓直徑 （3-8） 4.壓力角 目前，汽車(chē)差速器的齒輪大都采用的壓力角，齒高系數(shù)為0.8。行星齒輪的最小齒數(shù)可減少到10，并且在

34、行星齒輪齒頂不變尖的條件下，還可以由切向修正加大半軸齒輪的齒厚，從而使行星齒輪與半軸齒輪趨于等強(qiáng)度。由于這種齒形的最小齒數(shù)比壓力角為的少，在此選的壓力角。 5.行星齒輪安裝孔的孔徑和孔長(zhǎng)度的確定 行星齒輪安裝孔的孔徑與行星齒輪軸的名義尺寸相同，而行星齒輪安裝孔的長(zhǎng)度就是行星齒輪在其軸上的支承長(zhǎng)度，通常?。? （3-9） 行星齒輪安裝孔的孔徑和孔長(zhǎng)度的選擇要保證擠壓強(qiáng)度要求： （3-10） 即 由上面各式可得：

35、 （3-11） 上式中：是差速器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩， 是行星齒輪軸孔中心到節(jié)錐頂點(diǎn)的距離，約為半軸齒輪齒面寬中點(diǎn)處平均直徑的一半，即，為半軸齒輪齒面寬中點(diǎn)處的直徑，而，即， 是行星齒輪數(shù)目， 是許用擠壓應(yīng)力， 是行星齒輪安裝孔的長(zhǎng)度， 是行星齒輪安裝孔的孔徑 將上述各計(jì)算結(jié)果代入式（3-11）中，可得： 則取, 3.1.2差速器齒輪的幾何計(jì)算圖表 表3.1 差速器幾何計(jì)算圖表 序號(hào) 名稱(chēng) 符號(hào) 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果 1 行星齒輪齒數(shù) , 應(yīng)盡量取最小值 2 半軸齒輪齒數(shù) ,且需滿(mǎn)足式（3-4）（3-5）

36、 3 模數(shù) 4 齒面寬 5 工作齒高 6 全齒高 7 壓力角 8 軸交角 9 節(jié)圓直徑 10 節(jié)錐角 11 節(jié)錐距 12 周節(jié) 13 齒頂高 14 齒根高 15 徑向間隙 16 齒根角 17 面錐角 18 根錐角 19 齒頂圓直徑 20 齒根圓直徑 21 分度圓齒厚 22 齒側(cè)間隙

37、 3.1.3差速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 差速器的行星齒輪和半軸齒輪雖然一直處于嚙合狀態(tài)，但是它們并不是一直處于相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，只是在左右車(chē)輪轉(zhuǎn)速不同時(shí)才發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。而在汽車(chē)正常行駛中，這種情況還是相對(duì)較少的。因此，這些齒輪齒面的接觸疲勞破壞一般并不發(fā)生，主要是輪齒彎曲破壞問(wèn)題。在汽車(chē)設(shè)計(jì)中只進(jìn)行輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算，輪齒彎曲應(yīng)力為 （3-12） 上式中：是彎曲應(yīng)力， 是半軸齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩， 是齒根彎曲強(qiáng)度和齒面接觸強(qiáng)度的尺寸系數(shù)，它反映了材料性質(zhì)的不均勻性，與齒輪尺寸及熱處理等因素有關(guān)，當(dāng)時(shí)，，所以 是齒面載荷分配系數(shù)

38、，跨置式；懸臂式，此處取， 是質(zhì)量系數(shù)，與齒輪精度及齒輪分度圓上的切線速度對(duì)齒間載荷的影響有關(guān)，當(dāng)接觸好，周節(jié)及同心度準(zhǔn)確時(shí)，取, 是差速器行星齒輪和半軸齒輪的模數(shù)，， 是半軸齒輪的齒寬， 是半軸齒輪的大端分度圓直徑， 是綜合系數(shù)，參照?qǐng)D3.2查得可取0.2253 圖3.2彎曲計(jì)算用綜合系數(shù) 是行星齒輪的數(shù)目， 代入式（3-12）中，可得： 所以，差速器齒輪滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度要求。 3.1.4差速器齒輪材料的選擇 差速器齒輪材料應(yīng)滿(mǎn)足如下要求：（1）具有較高的彎曲疲勞強(qiáng)度，（2）在輪齒芯部應(yīng)該具有適當(dāng)?shù)捻g性以適應(yīng)沖擊載荷，避免在沖擊載荷下齒根折斷，（3

39、）鋼材的鍛造性能，切削性能及熱處理性能應(yīng)該比較好，熱處理變形要小或變形規(guī)律要容易控制，（4）選擇齒輪材料要適應(yīng)我國(guó)情況，少用鎳鉻等合金鋼，選用錳、釩、硼、鈦、鉬、硅等元素的合金鋼。 汽車(chē)的差速器齒輪基本上都用滲碳合金鋼制造，用于制造差速器齒輪的材料有18CrMnTi，20CrMoTi，22CrMnMo和20CrMo等。為了減少鎳鉻元素的消耗，近年來(lái)我國(guó)采用的新材料有20MnVB和20MnTiB。滲碳合金鋼的優(yōu)點(diǎn)是表面硬，耐磨性和抗壓性高，而芯部較軟，韌性好，耐沖擊。因此這種材料可以滿(mǎn)足齒輪工作的要求。另外。由于鋼本身的含碳量較低，它們的鍛造及切削性能都較好。 因此，汽車(chē)差速器齒輪的材料選擇

40、20CrMnTi的滲碳合金鋼。 3.1.5差速器齒輪的設(shè)計(jì)方案 根據(jù)以上各項(xiàng)計(jì)算，初步確定行星齒輪和半軸齒輪的設(shè)計(jì)方案如下： (a) (b) 圖3.3行星齒輪和半軸齒輪的設(shè)計(jì)方案 3.2差速器行星齒輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.2.1行星齒輪軸的分類(lèi)及選用 行星齒輪的種類(lèi)有很多，而差速器齒輪軸的種類(lèi)也很多，最常見(jiàn)的是一字軸和十字軸，在小型汽車(chē)上由于轉(zhuǎn)矩不大，所以要用一字軸，而載貨的大質(zhì)量的汽車(chē)傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，為了延長(zhǎng)軸的使用壽命以及提高軸的承載能力，常選用十字軸，由四個(gè)軸的軸頸來(lái)分配轉(zhuǎn)矩。 此次設(shè)計(jì)主要參考東風(fēng)EQ10

41、90E型載貨汽車(chē)，所以選用的是行星齒輪十字軸。如圖3.4所示： 圖3.4十字軸的結(jié)構(gòu)方案圖 3.2.2行星齒輪軸的尺寸設(shè)計(jì) 由行星齒輪的支承長(zhǎng)度，根據(jù)安裝時(shí)候的方便選擇軸頸的長(zhǎng)度為；而行星齒輪安裝孔的孔徑，所以軸頸的直徑預(yù)選為。 3.2.3行星齒輪軸材料的選擇 軸的選擇要滿(mǎn)足強(qiáng)度、熱平衡、軸伸部位承受徑向載荷等條件。 軸的常用材料主要有碳素鋼和合金鋼。碳素鋼價(jià)廉，對(duì)應(yīng)力集中敏感性比合金鋼低，應(yīng)用較為廣泛，對(duì)重要或者承受較大的軸，宜選用35、40、45和50等優(yōu)質(zhì)碳素鋼，其中以45鋼最常用。所以此次選用的軸的材料為45鋼。 3.3差速器墊圈的設(shè)計(jì)計(jì)算 墊圈[1

42、7]是墊在連接件與螺母之間的零件，一般為扁平形的金屬環(huán)，用來(lái)保護(hù)被接件的表面不受螺母擦傷，分散螺母對(duì)被接件的壓力。墊圈的種類(lèi)有：彈簧墊圈、平墊圈、密封墊圈、球面墊圈等。墊圈的材料通常是軟鋼、青銅、尼龍、聚甲醛塑料。 在差速器傳遞轉(zhuǎn)矩的時(shí)候，行星齒輪和半軸齒輪要受到很大的軸向力，而齒輪和差速器殼之間又有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以要用墊圈以減少磨損。差速器要用到兩個(gè)墊圈，一個(gè)墊圈是半軸齒輪支承墊圈為圓形平墊圈，連接件一個(gè)是軟質(zhì)地的，一個(gè)是硬質(zhì)地較脆的，其主要作用是增大接觸面積，分散壓力，防止把質(zhì)地軟的壓壞。另外一個(gè)是差速器行星齒輪支承墊圈為球面墊圈，球面墊圈將行星齒輪和行星齒輪十字軸固定在一起傳遞轉(zhuǎn)矩。

43、3.3.1半軸齒輪平墊圈的尺寸設(shè)計(jì) 如下圖3.5所示：為平墊圈的結(jié)構(gòu)方案簡(jiǎn)圖。 圖3.5 平墊圈 參考東風(fēng)EQ1090E型載貨汽車(chē)的半軸直徑的數(shù)據(jù)為,如圖3.5（a）所示，按照裝配關(guān)系可選擇半軸齒輪平墊圈的安裝孔直徑要大于，初步預(yù)選安裝孔直徑為，由圖3.5（b）根據(jù)安裝的簡(jiǎn)易程度選取墊圈的厚度h為.選用的材料是65Mn。 3.3.2行星齒輪球面墊圈的尺寸設(shè)計(jì) 由行星齒輪十字軸軸頸的直徑為，根據(jù)裝配關(guān)系選擇球形墊圈的安裝孔直徑為，厚度h為,選用的材料是Q235A。 3.4本章小結(jié) 本章主要針對(duì)差速器的非標(biāo)準(zhǔn)零件進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算，比如行星齒輪，半軸齒輪，墊圈，還有十字軸。

44、通過(guò)這一系列的計(jì)算，得到了詳細(xì)準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)參數(shù)，為CATIA的差速器建模工作奠定了基礎(chǔ)。 4.差速器標(biāo)準(zhǔn)零件的選用 4.1螺栓的選用和螺栓的材料 螺栓的種類(lèi)很多，隨著機(jī)械及其他相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，對(duì)螺栓的要求也越來(lái)越高，既要要求螺栓具有較高的強(qiáng)度又要其精密度高。目前常見(jiàn)的螺栓有六角頭螺栓（全螺紋）、六角頭鉸制孔用螺栓、六角頭螺桿帶孔螺栓等[18]。 而東風(fēng)EQ1090E型載貨汽車(chē)在1984年以前的連接后橋從動(dòng)錐齒輪和左差速器殼的12個(gè)M121.5的螺栓改為M141.5的螺栓。1984年以前的連接螺栓擰緊后容易發(fā)熱松動(dòng)，松動(dòng)的原因?yàn)榇簖X輪與差速器左殼之間沒(méi)有傳動(dòng)銷(xiāo)，螺栓的擰緊力矩不足[僅為7

45、8498],擰緊力矩所造成的從動(dòng)齒輪與差速器左殼貼合面之間的摩擦力矩，不足以承受由于汽車(chē)行駛工況經(jīng)常變化，所導(dǎo)致的交變載荷，造成貼合面間的松動(dòng)。因此，從動(dòng)齒輪與差速器左殼之間的連接螺栓要有足夠大的擰緊力矩，大的擰緊力矩要求較大直徑的連接螺栓。因此，在生產(chǎn)條件的允許下，將連接螺栓加大為M141.5，擰緊力矩加大為137.2～156.8 ，使情況有了較大的改善，而現(xiàn)在使用的是六角頭螺栓，尺寸為 M141.5，細(xì)牙螺紋。即為GB/T 5782 M141.5. 現(xiàn)在生產(chǎn)螺栓的原材料一般是碳素鋼、不銹鋼、銅三種，為了加強(qiáng)螺栓的強(qiáng)度，此次選用的是碳素Q235A鋼。 4.2螺母的選用和螺母的材料 我們

46、所接觸到的螺母有六角薄螺母、六角開(kāi)槽螺母。在機(jī)械行業(yè)、汽車(chē)行業(yè)以及相關(guān)行業(yè)經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展，螺母的種類(lèi)和型號(hào)也越來(lái)越齊全。根據(jù)差速器已選定尺寸為 M141.5的螺栓，所以由裝配關(guān)系選擇差速器螺母應(yīng)該為M14的，性能等級(jí)為8級(jí)的，不經(jīng)過(guò)表面處理、A級(jí)的I型六角螺母：即是GB/T6170 M14.符合東風(fēng)EQ1090E型載貨汽車(chē)的螺栓要求。 現(xiàn)在一般生產(chǎn)的螺母原材料一般是碳素鋼、不銹鋼和銅三種，為了加強(qiáng)螺栓的強(qiáng)度，此次選用的是碳素45鋼。 4.3差速器軸承的選用 軸承是支撐著軸的零件，可以引導(dǎo)軸的旋轉(zhuǎn)，也可以承受軸上空轉(zhuǎn)的零件。根據(jù)裝配關(guān)系和連接零件的形狀選用的軸承為角接觸球軸承。由差速器和半

47、軸的計(jì)算數(shù)據(jù)可取差速器軸承外徑為左右，內(nèi)徑為左右，參考《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》選取的角接觸球軸承的型號(hào)是7010CGB/T 297---1994. 4.4十字軸鍵的選用 鍵主要用作軸和軸上零件之間的周向固定以傳遞扭矩，此處行星齒輪與十字軸的固定選擇普通平鍵。由十字軸的半徑要求，參考《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》GB/T1096-2003選取平鍵的尺寸為87mm,鍵的長(zhǎng)度為20mm，材料選擇45鋼。 4.5本章小結(jié) 本章針對(duì)差速器上的一些標(biāo)準(zhǔn)零件，結(jié)合已經(jīng)設(shè)計(jì)的非標(biāo)準(zhǔn)零件的參數(shù)，參考查閱機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)，選取了符合尺寸要求，裝配要求，配合要求的螺栓，螺母以及圓錐滾子軸承。 5.

48、差速器總成的裝配和調(diào)整 5.1差速器總成的裝配 設(shè)計(jì)完差速器的組成部件就要對(duì)差速器進(jìn)行裝配。工業(yè)上裝配步驟如下： (1) 用壓力機(jī)將軸承的內(nèi)圈壓入左右差速器的半軸軸頸上； (2) 把左差速器殼放在工作臺(tái)上，在與行星齒輪和半軸齒輪相配合的工作面上涂抹機(jī)油，將半軸齒輪平面墊圈連同半軸齒輪一起裝入，將已裝好行星齒輪和球面墊圈的的十字軸裝入左差速器殼的十字槽中，并使行星齒輪與半軸齒輪嚙合。 行星齒輪上裝上右邊的半軸齒輪、平面墊圈，將差速器右殼合到左殼上，注意對(duì)準(zhǔn)殼體上的合件標(biāo)記，從右向左插入螺栓，在螺栓左端套上鎖片，用螺母緊固，半軸齒輪支承端面與支承墊圈間的間隙應(yīng)不大于。 (3) 將

49、從動(dòng)錐齒輪裝到差速器左殼上，用螺栓鎖緊。 5.2差速器零部件的調(diào)整 齒輪嚙合間隙的調(diào)整：正確的齒輪嚙合間隙范圍為，而一對(duì)齒輪的齒輪間隙變動(dòng)范圍為。如：一對(duì)齒輪的最小齒輪間隙為，則最大間隙只能為，若最大齒輪間隙為，則最小齒輪間隙為等。齒輪的嚙合間隙的調(diào)整可用移動(dòng)差速器軸承的調(diào)整螺母來(lái)達(dá)到。由于差速器軸承的預(yù)緊度已經(jīng)預(yù)先調(diào)好，因此調(diào)整嚙合間隙時(shí)，一側(cè)的調(diào)整螺母松或緊多少。另一側(cè)的調(diào)整螺母也要松或緊多少，以便差速器軸承的預(yù)緊度保持不變[19]。 5.3本章小結(jié) 針對(duì)差速器中的非標(biāo)準(zhǔn)零件和標(biāo)準(zhǔn)零件在裝配過(guò)程中的配合尺寸的要求，本章做出了一些說(shuō)明，以使差速器整體裝配時(shí)能夠順利進(jìn)行，最后還介紹了差

50、速器中一些零部件調(diào)整的規(guī)范要求。 附圖 差速器裝配圖如下圖所示： 參考文獻(xiàn) [1]王霄鋒.汽車(chē)底盤(pán)設(shè)計(jì).北京:清華大學(xué)出版社,2010.200 [2]蔡興旺,付曉光.汽車(chē)構(gòu)造與原理（第2版下冊(cè)).北京:機(jī)械工業(yè)出社,2011.72 [3]王望予.汽車(chē)設(shè)計(jì)（第4版).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006 [4]曲補(bǔ)和.No-spin防滑差速器技術(shù)分析[J].礦上機(jī)械,1999 [5]尹唏.LSD差速器[J].汽車(chē)技術(shù).1992.51 [6]王隆太.先進(jìn)制造技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010 [7]于濤,宋志安,李艷紅.機(jī)械結(jié)構(gòu)有限元分析.北京:國(guó)防工業(yè)出版社,201

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