差速器设计

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差速器设计
汽车在行驶过程中左，右车轮在同一时间内所滚过的路程往往不等。转弯时内、外两侧车轮行程显然不同，外侧车轮滚过的距离大于内侧的车轮；汽车在不平路面上行驶时，由于路面波形不同也会造成两侧车轮滚过的路程不等；即使在平直路面上行驶，由于轮胎气压、轮胎负荷、胎面磨损程度不同以及制造误差等因素的影响，也会引起左、右车轮因滚动半径的不同而使左、右车轮行程不等。如果驱动桥的左、右车轮刚性连接，则行驶时不可避免地会产生驱动轮在路面上的滑移或滑转。这不仅会加剧轮胎的磨损与功率和燃料的消耗，而且可能导致转向和操纵性能恶化。为了防止这些现象的发生，汽车左、右驱动轮间都装有轮间差速器，从而保证了驱动桥两侧车轮在行程不等时具有不同的旋转角速度，满足了汽车行驶运动学要求。
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。差速器有多种形式，在此设计普通对称式圆锥行星齿轮差速器。
对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理

图3-1　差速器差速原理

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3-1），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，啮合点A的圆周速度为  =  +  ，啮合点B的圆周速度为  =  -  。于是
  +  =（  +  ）+(  -  )
即      +  =2                                （3-1）
   若角速度以每分钟转数 表示，则
                                               （3-2）
式（3-2）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（3-2）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。
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。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。
对称式圆锥行星齿轮差速器的设计

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 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 ，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 可按如下的经验公式确定：
      mm                             (3-3)
式中： ——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2.6；
      T——计算转矩，取Tce和Tcs的较小值，14700.7  .
根据上式 = 63.7mm  所以预选其节锥距A =63.7mm
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 / 在1.5～2.0的范围内。

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hhkjgk..

徐建

这个有点复杂了

ggm7713

唉————
比十多年前的老教材还简单。

cane

不是很好，不够完整

jetjade

有些地方看不到了，搞不太懂