【比亞迪F3轎車主減速器和差速器設計9500字（論文）】

比亞迪F3轎車主減速器和差速器設計目錄TOC\o"1-3"\h\u25471一、引言 一、引言隨著汽車的日益普及，汽車已成為人們生活中的重要交通工具，特別是隨著數(shù)控加工工業(yè)的發(fā)展，對汽車工業(yè)產(chǎn)生了極其強烈的推動作用，隨之而來的是人們對汽車的動力性、經(jīng)濟性和操控性要求的普遍追求。作為動力輸出的重要組成部分，主減速器是衡量車輛動力和設計合理性的主要部件，在車輛的設計和開發(fā)階段非常重要，尤其是驅(qū)動系統(tǒng)部件的設計參數(shù)會影響到成品車輛的整體性能。本設計研究的目的是設計比亞迪F3的主齒輪箱。車輛變速箱數(shù)整個車輛傳動系統(tǒng)非常關鍵部件，也是傳統(tǒng)“三大件”之一。伴隨國內(nèi)工業(yè)技術(shù)發(fā)展，尤其是汽車制造技術(shù)發(fā)展速度越來越快，消費者對車輛性能的關注度也越來越高。因此，汽車制造商不僅可以要求汽車的高效生產(chǎn)能力，還可以提高汽車的運行性能，如汽車的動力性、經(jīng)濟性、換擋的便利性、操控性和穩(wěn)定性。通過結(jié)合以往主齒輪箱的結(jié)構(gòu)特點和比亞迪F3的基本參數(shù)，利用相關知識對主齒輪箱部件進行設計和標定。一旦完成，就可以設計出適合比亞迪F3的主齒輪箱，在有效提高傳動效率的同時，有效延長齒輪箱的使用壽命，降低油耗。在當今社會，汽車已經(jīng)成為最重要的交通工具之一，其發(fā)展反映了一個國家的工業(yè)發(fā)展程度。在這個設計中，比亞迪F3主減速器的剛性和變速箱的有效功率都得到了提高，因此車輛的最大扭矩得到了改善。主減速器的設計具有小齒輪比、高扭矩和高傳動效率。它能夠促進國家汽車制造水平的提升，同時提高經(jīng)濟和能源效率。二、確定設計解決方案（一）關于主齒輪箱的結(jié)構(gòu)類型主齒輪箱的機械結(jié)構(gòu)根據(jù)齒輪結(jié)構(gòu)的類型，以及主動齒輪和從動齒輪的安裝位置和不同的減速特性分為不同的類別。目前，它們主要分為單級和雙級類型，兩者的區(qū)別主要是基于齒輪對的數(shù)量。單級主齒輪箱一般用于小型和中型車輛，而雙級主齒輪箱由于其機械結(jié)構(gòu)的特殊性，則用于大型和中型車輛。根據(jù)傳動比，區(qū)分為單速和雙速，因為單速型的傳動比是一個固定值，而雙速型有兩個傳動比，車輛駕駛員可以根據(jù)實際工況的需求進行選擇。根據(jù)齒輪結(jié)構(gòu)的類型：主齒輪箱可分為正齒輪結(jié)構(gòu)、傘齒輪結(jié)構(gòu)和準雙曲面齒輪結(jié)構(gòu)等。圓柱形齒輪結(jié)構(gòu)又分為固定軸齒輪結(jié)構(gòu)和行星齒輪結(jié)構(gòu)?；谡X輪結(jié)構(gòu)中固定軸齒輪結(jié)構(gòu)的特點，其主齒輪箱更適合于橫向布局的車輛?；谏鲜?，并由于與其他齒輪比較的優(yōu)勢，雙曲齒輪主齒輪箱被用于比亞迪F3模型。（二）主齒輪箱的減速形式1.單級齒輪箱單級齒輪箱有著簡單機械結(jié)構(gòu)，質(zhì)量輕，緊湊性，良好經(jīng)濟性等特點，這種主齒輪箱廣泛用于需求比小的機型，其結(jié)構(gòu)為一對。這種類型的主齒輪箱廣泛用于需求比小的模型，其結(jié)構(gòu)是一對螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪。主齒輪和驅(qū)動軸相接在通過順時針來實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，從動齒輪右側(cè)將和主齒輪相接，嚙合點朝下轉(zhuǎn)動，將和車輪轉(zhuǎn)動方向相同[7]。因為輸入主動齒輪相應直徑非常有限，同時輸出被動齒輪直徑較高，在兩個齒輪出現(xiàn)相互嚙合傳動過程中，將造成速度顯著下降。這就是為什么大多數(shù)中型和小型汽車使用單級主齒輪。2.雙級齒輪箱當主齒輪比很重要時，通常會選擇兩級主齒輪，以使汽車具有最佳的離地間隙。兩級齒輪箱和單級齒輪箱主要區(qū)別在于中間安裝了一個中間過渡齒輪，造成主齒輪和中間齒輪出現(xiàn)嚙合，并且錐齒輪對應同軸之中有著直徑較低的直齒輪，實現(xiàn)和從動齒輪相互嚙合[8]。如此一來，中間齒輪朝后轉(zhuǎn)動，從動齒輪將超前轉(zhuǎn)動。雙級齒輪箱往往在大型客車或工業(yè)用途的機械車輛之中廣泛應用。結(jié)合以上分析，本文采用的主齒輪箱專門為中型車輛準備，綜合考慮之后，本設計將采用單級主齒輪箱。（三）主減速器的齒輪類型如圖2-3所示，單個圓柱形螺旋傘和兩個錐形是目前最常用的兩種傳動齒輪的形式。圖2-3主減速器的幾種齒輪類型齒輪的種類很多，如正齒輪、傘齒輪或雙面?zhèn)泯X輪，根據(jù)齒輪的具體形狀和結(jié)構(gòu)分為不同類型。例如，弧形雙聯(lián)齒輪非常穩(wěn)定，具有良好的機械傳動性能，可以使主動齒輪和從動齒輪的軸很好地偏轉(zhuǎn)一定的角度[8]，所以在本文的設計中，我們選擇了弧形雙聯(lián)齒輪[10]。（四）支撐主齒輪和從動齒輪的主齒輪1.有源齒輪支持由于支持主動齒輪的不同方法對齒輪的壽命和工作條件有很大影響，理想的支持方法將增加齒輪的壽命，減少故障的發(fā)生，從而避免因工作強度而頻繁更換齒輪或支持軸承[10]。下面將對常見齒輪支撐類型進行分析。1.齒輪架相應懸臂結(jié)構(gòu)，如圖2-4-1所示。圖2-4-1懸臂齒輪軸承的示意圖優(yōu)勢：具有簡單結(jié)構(gòu)，便于安裝，支架整體剛性好，一般于中小型車輛的主減速器。2.驅(qū)動齒輪軸承軸承主要由被驅(qū)動的雙曲線載體的耐久性，以及上下載體相互位置與負載布局來進行安排[12]。軸承常見類型有球面圓錐滾子軸承或向心推力軸承兩類。為了提高此軸承中相應支撐剛度，從而要求盡可能降低剛度，本設計選擇圓錐滾子軸承。從動傘齒輪架如下圖2-3所示。圖2-3從動錐齒輪軸承（五）調(diào)整軸承預緊和主齒輪箱嚙合度一般情況下，車輛以最高檔前進過程中，發(fā)動機扭矩不能高于最大扭矩0.7倍。所以，軸承的預緊值應該是通過轉(zhuǎn)換最大扭矩得到的軸向力的0.3倍[11]。摩擦力矩同樣能夠?qū)S承預緊力進行檢查，要求范圍處于1.5N.m~4N.m之間。通常車輪重量越大，數(shù)值就越高。關于主動錐齒輪預緊開展適當調(diào)節(jié)處理，主要是對兩個軸承內(nèi)圈相應套筒長度與墊圈的厚度進行調(diào)節(jié)處理[12]。（六）選擇合適的差速器1.確定功能性差速器是用來改變驅(qū)動輪左右兩邊的速度差。在大多數(shù)情況下，在汽車上安裝差速器，因為當汽車轉(zhuǎn)彎時，左右兩邊的車輪有不同的轉(zhuǎn)彎半徑，因此車輪角速度有差異，如果這時沒有差速器，左右兩邊的車輪有相同的速度，當汽車被迫轉(zhuǎn)彎時，輪胎容易變形。有了差速器，可以改變差速器的速度，使汽車更加平穩(wěn)[13]。當汽車轉(zhuǎn)彎時，差速器會自動以不同的速度旋轉(zhuǎn)兩半車橋，從而使車輪盡可能以滾動方式不均勻地移動，減少轉(zhuǎn)向阻力和輪胎磨損。差速器內(nèi)的行星齒輪只圍繞半軸的齒輪旋轉(zhuǎn)，當兩邊的車輪速度相等，車輛直線行駛時，差速器此時不工作。拐彎時，彎道內(nèi)側(cè)的車輪受到的阻力更大，即內(nèi)側(cè)車輪轉(zhuǎn)得慢，而外側(cè)車輪轉(zhuǎn)得快，這樣，兩側(cè)的車輪就自動變得不平等。2.差異性分析當汽車行駛時，左輪和右輪在同一時間段內(nèi)實際上可能發(fā)生不同的運動，因此差速器的存在是為了調(diào)整左輪和右輪之間的速度差異。由于汽車是一個四輪車，這四個輪子必須相互連接才能被控制。當汽車在彎道上移動時會發(fā)生什么，這時就需要一個差速器來調(diào)節(jié)不同車輪的速度，使汽車能夠在一個穩(wěn)定的彎道上移動。來自汽車發(fā)動機的動力在傳輸?shù)杰囕喼氨仨毥?jīng)過許多設備，如離合器、變速器和驅(qū)動軸。在動力傳輸過程中，驅(qū)動橋是一組差速器和變速箱，用于調(diào)整各個車輪的速度，使車輛能夠順利移動，無論是在直線還是在曲線。例如，當車輛轉(zhuǎn)彎時，在相同的時間內(nèi)，車輛的外輪肯定會比內(nèi)輪移動更多。此外，車輛在運行過程中還可能出現(xiàn)輪胎磨損或負荷，導致車輪運動不同。如果沒有驅(qū)動橋的作用，車輪很有可能直接在路面上摩擦和滑動，而不是轉(zhuǎn)彎，這不僅會導致車輪高度磨損和油耗增加，而且還會導致車輛失控和輪胎爆裂。這就是驅(qū)動軸的重要性所在。在大多數(shù)情況下，這是一個對稱的傘形行星齒輪，它由兩個半軸齒輪、四個行星齒輪和一個行星齒輪軸組成。這些齒輪有許多優(yōu)點，如效率高、生產(chǎn)工藝簡單、結(jié)構(gòu)簡單，因此被廣泛使用。綜上所述，比亞迪F3的設計中選擇了對稱傘形行星齒輪差速器。三、主減速器設計（一）主減速器的工作原理和設計要求主減速器應用于汽車傳動系統(tǒng)主要是利用齒輪傳動副具有的速比特性，降低輸入軸轉(zhuǎn)速，增大輸出軸扭矩的主要部件，它是以數(shù)小的錐齒輪帶動大錐齒輪。轎車驅(qū)動橋的主減速器的結(jié)構(gòu)設計應滿足以下基本要求：1.主減速器的速比必須保證車輛具有最佳的動力性輸出和燃油經(jīng)濟性。2.結(jié)構(gòu)的尺寸要滿足車輛的空間布置要求，且工作平穩(wěn)，噪音低。3.機械傳動效率要高，與其他零部件之間要協(xié)調(diào)。4.充分保證具有的強度和硬度條件下，追求整備質(zhì)量小，以改善車輛的性能。5.設計的機械結(jié)構(gòu)簡單，便于加工制造，拆檢調(diào)整方便的結(jié)構(gòu)（二）主減速器的基本參數(shù)選擇與匹配1.主減速比的確定針對比亞迪F3車型設計的基本參數(shù)，下表3-1顯示的是比亞迪F3的官方數(shù)據(jù)。表3-1比亞迪F3模型的官方數(shù)據(jù)類型符號表示官方參數(shù)轉(zhuǎn)速5800r/min車速轉(zhuǎn)矩148N?m總質(zhì)量2315kg最大檔傳動比0.72輪胎規(guī)格205/55r16一檔傳動比i3.5續(xù)表3-1比亞迪F3車型官方數(shù)據(jù)對于比亞迪F3車型1.5L手動豪華版汽車為例，查閱大量參考文獻及汽車的相關理論得出結(jié)論，設計階段為了考慮的車輛加速性能和爬坡性能，會根據(jù)車輛的實際整備質(zhì)量及滿載質(zhì)量，以及發(fā)動機固有的輸出特性，選配合適的主減速器。當汽車以一定的速度和最大的發(fā)動機功率運行時計算出來的其中：—因為本文研究對象是比亞迪F3,查閱資料發(fā)現(xiàn)，其相應論壇規(guī)格是205/55r16，半徑大小是0.31米；—根據(jù)雅迪F3信息，速度參數(shù)為5800；—F3的最大車速為170；—F3最大速比0.72。將以上數(shù)據(jù)代入對應表達式后，計算過程與結(jié)果如下：i充分考慮到本設計車型的性能，取i02.主減速器計算載荷的確定1.結(jié)合發(fā)動機最大扭矩與最低齒輪比來明確扭矩TGe，相應計算表達式如下：其中：i1—一擋傳動比，本設計取i0—同上，取Temax—最大轉(zhuǎn)矩，取148N?mk0—離合器動載系數(shù)，本設計取1。n—常數(shù)，表示車輛僅存在單一驅(qū)動橋，本設計取n=1；ηT—傳動效率，本設計取將以上數(shù)據(jù)代入對應表達式后，計算過程與結(jié)果如下：TGe=2.依據(jù)理論計算得出，將以上主動輪打滑轉(zhuǎn)矩對TGs=其中：G2—為車輛驅(qū)動橋分配各為50%，本文G2取m'—表示后驅(qū)動橋轉(zhuǎn)移負荷系數(shù)，范圍大小是0.8～0.85；本設計取φ—是指附著系數(shù)，本設計取φ=0.82；rr—是指輪胎半徑尺寸，同上，取im，ηm—是指車輛傳動比參數(shù)與傳動效率，本設計im取1，將以上數(shù)據(jù)代入對應表達式后，計算過程與結(jié)果如下：TGs=4689.97×0.82×0.85×0.310.9×13.車輛從動齒輪的轉(zhuǎn)矩 式中：Ga—表示正常行駛過程中地面對車作用力，本設計取11100GT—是指由載荷情況下對地作用力，若沒有則為0fR—平穩(wěn)路面阻力系數(shù)fR，fH—爬坡阻力系數(shù)，本設計fHfp—基本性能系數(shù)，本設計—分別為傳動比、傳動效率，數(shù)值取iLB取1，取ηLB取n—常數(shù)，表示車輛僅存在單一驅(qū)動橋，本設計取n=1；rr—是指輪胎半徑尺寸，同上，取將以上數(shù)據(jù)代入對應表達式后，計算過程與結(jié)果如下：TGf=11100×0.311×0.9×1×(0.015+0.09+0）3.主減速器基本參數(shù)的選擇車輛齒輪數(shù)量可以分成主齒輪與從動齒輪，對應齒數(shù)用Z1與Z2表示，兩者分度圓直徑分別為D1和D2，模數(shù)位ms；同時，主錐齒輪與從動齒輪對應齒寬用b1、b2表示；雙曲線齒輪副相應偏移位置E；螺旋角等。4.主減速器雙曲面齒輪的幾何尺寸1.齒頂角和齒根角（a）標準收縮齒（b）雙重收縮齒圖3-1收縮齒兩種類別通常來說，為了確保設計準確性，往往要求盡可能采取科學縮口齒輪，但是要求縮口齒類型與標準滿足對應規(guī)范。通常對于常規(guī)設計時候，要求查找各種標準材料與參數(shù)，再將其與標準公式進行組合來進行分析，從而獲取到最佳牽引齒方案，從而便可以獲取到良好牽引效果質(zhì)量。其中，關于、對應計算表達式如下：θ2=結(jié)合前面標準化公式來將其進行組合，從而可以得到如下公式：其中：—查閱手冊，本設計取10，取49；—查閱手冊，本設計取mm；—齒頂高系數(shù)，本設計??；—查閱手冊，小齒輪螺旋角；—查閱手冊發(fā)現(xiàn)，，標準齒深為；—從動齒輪寬度，不難計算出=30.38mm;主、從動齒輪用節(jié)錐角和計算表達式如下：對于里面，關于分度圓半徑（）計算表達式如下：結(jié)合表達式，相應有效高度（）值計算表達式如下：結(jié)合表達式中，從而可以得到齒頂高度（）表達式如下：結(jié)合表達式，代入數(shù)據(jù)后，可以得到齒根高度（）結(jié)果大小如下：結(jié)合表達式不難發(fā)現(xiàn)，值計算過程與結(jié)果如下：從動齒輪齒頂角（）計算表達式與結(jié)果如下：齒根角（）計算表達式與結(jié)果如下：通過把收縮角頂端角和根部角線相疊加，表示成：從而可以推導出相應收縮相關系數(shù)，（）計算表達式如下：將全部數(shù)據(jù)代入上述表達式后，便可以得到具體運算過程與結(jié)果大小如下：其中：表示刀盤的半徑，本設計取102.30mm。（）是齒輪收縮相關系數(shù)：=1.66≧0若超過零，那么滿足雙重收縮齒表達形式，同時要求對、采取二次計算分析。組合成如下表達式：結(jié)合上述表達式不難得到：同時：—齒頂高系數(shù)，本設計取0.15；—是指齒輪兩部分。2.從動齒輪齒頂高（）計算表達式如下：代入具體數(shù)據(jù)后，計算過程與結(jié)果如下：3.再把公式里面各數(shù)值全部代入相應表達式，可以得到具體數(shù)值其中：圓心至齒輪下部長度為。代入具體數(shù)據(jù)后，可以計算出具體數(shù)據(jù)大?。?.徑向間隙計算表達式如下：代入具體數(shù)據(jù)后，可以計算出具體數(shù)據(jù)大?。?.輪齒的高度值計算表達式如下：6.從動輪齒的有效高值計算表達式：7.面錐角計算表達式：8.根錐角計算表達式：9.外圓直徑表達式：10.面錐角表達式：代入數(shù)值后，不難計算出。11.根錐角（）表達式：代入數(shù)值后，不難計算出。12.利用求解主動齒輪的和數(shù)值，表達式如下：查閱資料，發(fā)現(xiàn)車輛最理想范圍間隙大小為。5.主減速器雙曲面齒輪的強度計算和校核強度大小可以通過下面數(shù)據(jù)進行計算得到。1.齒輪齒長圓周力計算表達式如下：其中：—單位；—表示圓周力（N）；是指齒面寬，本設計取30.38mm。輸出轉(zhuǎn)矩計算表達式如下：其中：—本設計取250；—結(jié)合前文，取3.1；—直徑取整后為40mm；—傳動效率，本設計取0.9。將相應數(shù)據(jù)代入表達式，從而計算過程與結(jié)果如下：2.輪齒彎曲強度的計算齒輪的齒根彎曲應力計算表達式如下：其中：—表示齒輪齒根過載系數(shù)，本設計取；—表示尺寸系數(shù)，表達式是，本設計m取1.6以上或相等；—是指載荷系數(shù)，本設計取1.25；—結(jié)合前文，這里取1.0；—是指大小齒輪面寬，分別取0.38，27.2。結(jié)合原文設計要求，不難看出，。，，表示傳動效率。通常來說，對雙曲面齒輪相應傳動效率進行求解過程，要求結(jié)合計算的主減速比來明確大小。本設計中主減速比低于6，從而取0.9。將以上將數(shù)據(jù)代入相應表達式，計算過程與結(jié)果如下：，；結(jié)合前文數(shù)據(jù)代入小齒輪相應節(jié)圓直徑大小是196mm，主動齒輪為40mm；表示彎曲應力系數(shù)。根據(jù)車型不同，取值不同，結(jié)合圖中3-2可取0.35。圖3-2彎曲應力系數(shù)結(jié)合，，，數(shù)據(jù)全部代入相應表達式，從而可以得到計算過程與結(jié)果如下：對以上數(shù)據(jù)進行多次求解，發(fā)現(xiàn)全部滿足標準要求。3.齒輪表面的接觸強度齒輪所需齒面接觸應力計算表達式如下：上式：—是指彈性系數(shù)，本設計為232.6；—表示合理數(shù)值，本設計取35mm；—本設計取0.63；—齒面系數(shù)，本設計取1.0；——結(jié)合圖3-3，本設計取。其中，綜合測量系統(tǒng)可以參考圖3-3所示。圖3-3綜合測量系數(shù)計算過程與表達式如下：通過以上求解驗證，發(fā)現(xiàn)本設計滿足標準。6.主減速器齒輪選用的材料和熱處理通常情況下，對傳動軸與齒輪表面加工，主要是為了確保更好的耐磨性是很重要的。由于某些原因，車輛在行駛過程中超載，這可能會對車輛本身造成一些沖擊和壓力。對于齒輪嚙合與運動過程，齒輪自身產(chǎn)生相應阻力，從而確保車輛可以正常運行。在齒輪難以承受更高壓力或更大強度情況下，齒輪的兩端會被嚴重損壞或斷裂。鑒于上述情況，在進行材料選取過程中要求避免出現(xiàn)以上情況。齒輪金屬元素不但要求考慮強度，而且要求結(jié)合目前情況，滿足當下基本國情和市場需求，具有節(jié)能與輕便性。四、比亞迪F3差速器設計（一）差速器結(jié)構(gòu)的選擇差速器是用來再兩個輸出軸之間分配轉(zhuǎn)矩，并且能夠保證兩個輸出軸存在不同的轉(zhuǎn)速差運動，差速器主要有以下幾種類型：1.對稱型圓錐行星齒輪差速器，由于結(jié)構(gòu)簡單，工況平穩(wěn)，容易制造，可靠性高，等有點，被廣泛應用于轎車等車型上。2.強制鎖止式防滑差速器，式再普通的差速器上加裝差速鎖，以控制兩邊驅(qū)動輪的驅(qū)動力。本設計采用對稱錐齒輪差速器，主要是因為這種結(jié)構(gòu)的差速器具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可靠性高等優(yōu)點。1.選擇行星齒輪數(shù)目從相關比亞迪F3汽車的資料了解到，轎車廣泛應用2個行星齒輪，相比之下，比亞迪F3車型有4個行星齒輪，此外還有一些3個行星齒輪車型。根據(jù)所學的理論知識，轎車普遍適用的間接決定了差速器和錐型齒輪的耐久性。2.確定行星齒輪球面半徑根據(jù)公式由于的范圍值，可通過經(jīng)驗值的公式大致明確行星齒輪球面半徑范圍：2.5≤KB≤3本設計表示行星齒輪球面體的半徑數(shù)值。結(jié)合以上表達式，發(fā)現(xiàn)：=2.6×=34.21mm因為節(jié)錐距計算表達式如下：；從而本設計取值A03.選擇行星齒輪與半軸齒輪齒數(shù)結(jié)合行星齒輪相應設計標準，數(shù)量要求盡可能靠近10。本設計行星齒輪數(shù)量是11，半軸齒輪的齒輪數(shù)量為22。4.初步確定差速器圓錐齒輪模數(shù)結(jié)合計算表達式不難得到、：-結(jié)合相應標準規(guī)范，本設計取m=4mm。結(jié)合前文知節(jié)圓直徑計算表達式計算過程與結(jié)果如下：5.選取壓力角一般情況下，齒輪壓力角會對齒輪根切造成影響，本設計壓力角取值22°，圓錐齒輪高度系數(shù)為0.8。6.對安裝孔直徑和深度進行計算將其代入計算表達式后，如下：（4-1）（4-2）（4-3）其中：——表示安裝孔直徑大小，，，；——本設計取。結(jié)合計算表達式，計算過程與結(jié)果如下：＝＝（二）差速器直齒圓錐齒輪的參數(shù)結(jié)合前文，。結(jié)合前文，。結(jié)合前文，m=4mm。將以上數(shù)據(jù)代入計算表達式后，可以得到：本設計將取10mm：結(jié)合公式齒工作高度計算表達式如下：結(jié)合公式齒全高計算過程與表達式如下：=＋==本設計里面軸交角為。從而，節(jié)圓直徑計算過程與結(jié)果如下：d?=mz?=4×11=44mm最后，節(jié)錐角計算過程與結(jié)果如下：結(jié)合參數(shù)知周節(jié)計算過程與結(jié)果如下：==.5664節(jié)錐矩為35mm。將以上數(shù)據(jù)代入相應表達式，可以計算得到齒頂高：將以上數(shù)據(jù)代入相應表達式，可以計算得到徑向間隙：將以上數(shù)據(jù)代入相應表達式，可以計算得到齒根高：將以上數(shù)據(jù)代入相應表達式，可以計算得到齒根角：將以上數(shù)據(jù)代入相應表達式，可以計算得到面錐角：將以上數(shù)據(jù)代入相應表達式，可以計算得到根錐角：將以上數(shù)據(jù)代入相應表達式，可以計算得到外徑：將以上數(shù)據(jù)代入相應表達式，可以計算得到節(jié)錐頂點到齒輪外緣距離：結(jié)合前文，不難發(fā)現(xiàn)齒側(cè)間隙：結(jié)合前文，不難發(fā)現(xiàn)分度圓齒厚度：將以上數(shù)據(jù)代入相應表達式，可以計算得到弧齒厚：將以上數(shù)據(jù)代入相應表達式，可以計算得到弧齒厚：（三）校核差速器強度彎曲應力公式如（4-4）所示計算表達式如下：（4-4）其中：行星齒輪傳到半軸齒輪的轉(zhuǎn)矩；結(jié)合前文，不難發(fā)現(xiàn)：；通過公式來計算出尺寸系數(shù)；——結(jié)合前文，本設計取0.35；將以上數(shù)據(jù)代入相應表達式，可以計算得到如下：經(jīng)過比較，發(fā)現(xiàn)差速器齒輪強度符合設計標準。差速器相應齒輪參數(shù)值數(shù)據(jù)見表4-1。表4-1直齒錐齒輪的幾何尺寸公式數(shù)據(jù)表名稱有效公式結(jié)果1行星齒輪齒數(shù)取值應接近于11z1=122半軸齒輪齒數(shù)=15～25z2=243m=4.04b=(0.25～0.30)A;b≤10m15mm5工作齒高?g=768.0721.5°8=90°9節(jié)圓直徑；d1=52d2=8510，1112=3.141613;2.5314=1.788-;=1.788-15徑向間隙=-=0.188+0.051續(xù)表4-1直齒錐齒輪的幾何尺寸公式數(shù)據(jù)表名稱有效公式結(jié)果16齒根角=;17面錐角；=34.65°=65.04°18；=27.28°=53.05°19外圓直徑；20節(jié)圓頂點至齒輪外緣距離21理論弧齒厚22齒側(cè)間隙2324弦齒高五、結(jié)論該車的設計是針對比亞迪F3型車的設計，該車的研發(fā)設計工作主要是主減速器和差速器的設計，其中包括齒輪選擇的基本參數(shù)和設計等。認真開展了以下設計工作。首先，我對設計進行了一系列的選擇，根據(jù)模型選擇合適的齒輪類型，選擇雙曲線齒輪，并使用單級主齒輪作為本設計的減速形式。選擇原則是基于模型和它的共同環(huán)境，其主齒輪的特點是主動齒輪直徑小，從動齒輪直徑大，這樣可以獲得更好的減速效果。主動齒輪架的選擇是基于離地間隙和其他因素。在選擇中涉及許多因素。對于差速器的選擇，我選擇了設計一個對稱的錐齒輪差速器，因為它結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，運行平穩(wěn)。主齒輪箱的設計和計算也考慮到了外部因素的影響，最后確定主齒輪的齒數(shù)為10，從動齒輪的齒數(shù)為49，其模數(shù)m為4，然后我通過搜索資料找到了比亞迪F3的基本參數(shù)，用標準公式計算出了我所選的雙曲面齒輪的數(shù)據(jù)。對齒輪的彎曲強度進行了檢查，并驗證了齒的接觸強度，以確保我的設計符合汽車設計的要求。在差速器設計和計算過程中，確定本設計中使用四個行星齒輪，Z行星齒輪的齒數(shù)為12，Z半軸齒輪的齒數(shù)為20，模數(shù)m為4.5。然后用標準公式計算齒根高度和齒尖高度數(shù)據(jù)，用標準公式計算齒輪的彎曲強度，并對數(shù)據(jù)進行檢查，以確定差值數(shù)據(jù)符合要求。所有的設計都應該使用數(shù)據(jù)進行設計。所有方面的數(shù)據(jù)都應詳細計算。為了安全和嚴謹，必須進行最后的檢查；本設計還使用了CAD、ANSYS對齒輪進行繪圖和有限元分析；在設計過程中，所有的設計都必須符合國家法律法規(guī)、行業(yè)標準。在設計主減速器時，有必要確保汽車的最小離地間隙，并在設計過程中同時考慮加工成本和燃油經(jīng)濟性。參考文獻LeeNamGyu,KimYongJoo,KimWanSoo,KimYeonSoo,KimTaekJin,BaekSeungMin,ChoiYong,KimYoungKeun,ChoiIlSu.AS