(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B R 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B R ,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B R 可按如下的经验公式确定: 3T K R B B = mm (3.3)
式中:B K ——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;
T ——计算转矩,取Tce 和Tcs 的较小值,N·m.
根据上式B R =2.7=47.62mm 所以预选其节锥距A 0=48mm
汽车差速器(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z 1/z 2在1.5~2.0的范围内。
差速器的各个行星齿轮与两个半轴齿轮是同时啮合的,因此,在确定这两种齿轮齿数时,应考虑它们之间的装配关系,在任何圆锥行星齿轮式差速器中,左右两半轴齿轮的齿数L z 2,R z 2之和必须能被行星齿轮的数目所整除,以便行星齿轮能均匀地分布于半轴齿轮的轴线周围,否则,差速器将无法安装,即应满足的安装条件为:
I n
z z R L =+22 (3.4)
式中:L z 2,R z 2——左右半轴齿轮的齿数,对于对称式圆锥齿轮差速器来说,L z 2=R z 2
n ——行星齿轮数目;
I ——任意整数。
在此1z =11,2z =20 满足以上要求。
(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1γ,2γ 211arctan z z =γ=11arctan 20
=28.81° 1γ=90°-2γ=61.19° 再按下式初步求出圆锥齿轮的大端端面模数m m=110sin 2γz A =220sin 2γz A =247.5sin 28.8111
⨯︒=4.16mm 得11 4.1611d mz ==⨯=45.77mm 22mz d ==4.16×20=83.21mm
(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。最小齿数可减少到10,并且在小齿轮(行星齿轮)齿顶不变尖的条件下,还可以由切向修正加大半轴齿轮的齿厚,从而使行星齿轮与半轴齿轮趋于等强度。由于这种齿形的最小齿数比压力角为20°的少,故可以用较大的模数以提高轮齿的强度。在此选22.5°的压力角。
(6)行星齿轮安装孔的直径Φ及其深度L
行星齿轮的安装孔的直径Φ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:
φ1.1=L
[]nl T L c ⨯⨯==σφφ3
02
101.1 []nl T c σφ1.1103
0⨯=
(3.5)
0T ——差速器传递的转矩,N ·m ;在此取5433N·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 , 20.5'l d ≈,2'd 为
半轴齿轮齿面宽中点处的直径,而22'0.8d d ≈;
X σ⎡⎤⎣⎦——支承面的许用挤压应力,在此取69 MPa 根据上式2'0.883.21d =⨯=66.57mm l =0.5×66.57=33.28mm
φ=23.19mm 取φ=20mm 1.120L =⨯≈22mm
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