汽車(chē)差速器3D三維CATIA模型圖紙

喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請(qǐng)放心下載，，有疑問(wèn)咨詢(xún)QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請(qǐng)放心下載，，有疑問(wèn)咨詢(xún)QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 設(shè)計(jì)題目為轎車(chē)后橋差速器設(shè)計(jì) 表1-1 車(chē)型 發(fā)動(dòng)機(jī)Nmax 發(fā)動(dòng)機(jī)Mmax I檔變比 主傳動(dòng)比 驅(qū)動(dòng)方案 發(fā)動(dòng)機(jī) 5、E1 66kw/5600rpm 124N.m/2800rmp 3.45 3.2～3.8 FR 縱置 已知條件：（1）假設(shè)地面的附著系數(shù)足夠大； （2）發(fā)動(dòng)機(jī)到主傳動(dòng)主動(dòng)齒輪的傳動(dòng)效率 ； （3）車(chē)速度允許誤差為±3%； （4）工作情況：每天工作16小時(shí)，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)； （5）工作環(huán)境：濕度和粉塵含量設(shè)為正常狀態(tài)，環(huán)境最高溫度為30度； （6）要求齒輪使用壽命為17年（每年按300天計(jì)，每天平均10小時(shí)）； （7）生產(chǎn)批量：中等。 （8）半軸齒輪、行星齒輪齒數(shù)，可參考同類(lèi)車(chē)型選定，也可自己設(shè)計(jì)。 （11）主傳動(dòng)比、轉(zhuǎn)矩比參數(shù)選擇不得雷同。 設(shè)計(jì)的是發(fā)動(dòng)機(jī)前置后驅(qū)轎車(chē)的主減速器及差速器， 主動(dòng)輪齒輪：Z1=10 從動(dòng)輪齒輪：Z2=36 主傳動(dòng)比：i0=3.6 齒輪比：u=36/10=3.6 橋殼形式：斷開(kāi)式 半軸形式：全浮式 差速器形式：直齒圓錐齒輪式 減速器設(shè)計(jì) 主減速器錐齒輪強(qiáng)度計(jì)算 1. 主減速器齒輪計(jì)算載荷 按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和最低檔傳動(dòng)比確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tce； 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩——Temax=124N?m； 驅(qū)動(dòng)橋數(shù)——n=1； 發(fā)動(dòng)機(jī)到萬(wàn)向傳動(dòng)軸之間的傳動(dòng)效率——η=0.96； 變速器一檔傳動(dòng)比——i1=3.45； 主減速器傳動(dòng)比——i0=3.6； 分動(dòng)器傳動(dòng)比——if=1； 猛接離合器所產(chǎn)生的動(dòng)載系數(shù)——kd=1； 液力變矩器變矩系數(shù)——k=1； 則從動(dòng)錐輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tce=kdTemaxki1ifi0ηn=1×124×1×3.45×1×3.6×0.961≈1478.48N?m； 主、從動(dòng)錐齒輪間的傳動(dòng)效率——ηG=0.95； 主動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tz=Tcei0ηG=1478.483.6×0.95≈432.3N?m； 2. 錐齒輪主要參數(shù)的選擇 (1) 主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)z1和z2； 對(duì)于乘用車(chē)，z1一般不少于9。本次設(shè)計(jì)取z1=11，則z2=z1?i0=11×3.6≈40。 (2) 從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑D2和端面模數(shù)ms 直徑系數(shù)——KD2=15；直徑系數(shù)，一般為13.0～15.3；（取15） 從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑D2=KD23Tce=15×31478.48≈170.9mm； 齒輪端面模數(shù)ms=D2z2=170.940≈4.3∈km3Tce，模數(shù)系數(shù)km=0.3~0.4； 取齒輪端面模數(shù)ms=4； (3) 主、從動(dòng)錐齒輪齒面寬b1和b2 從動(dòng)錐齒輪齒面寬b2=0.155D2=0.155×160.6≈26mm； 主動(dòng)錐齒輪齒面寬b1=1.1b2=1.1×25≈29mm h=2ha*+c*mt=2×1+0.25×4mm=9mm 寬高比b2/h，bh=269≈2.89。b1/h，bh=299≈3.22。 (4) 中點(diǎn)螺旋角β 汽車(chē)主減速器弧齒錐齒輪螺旋角的平均螺旋角一般為35°~40°； 本次設(shè)計(jì)選用中點(diǎn)螺旋角β=37°； (5) 法向壓力角α 對(duì)于弧齒錐齒輪，乘用車(chē)的α一般選用14°30'或16°。 本次設(shè)計(jì)選用法向壓力角α=16°。 (1) 單位齒長(zhǎng)圓周力 主動(dòng)錐齒輪中點(diǎn)分度圓直徑——D1=ms?z1=4×11=44mm； 單位齒長(zhǎng)圓周力 p=2kdTemaxkigifηnD1b2×103=2×1×124×1×3.45×1×0.9644×26×103≈653.3N<893N； (2) 輪齒彎曲強(qiáng)度 過(guò)載系數(shù)k0=1； 尺寸系數(shù)ks≈0.62； 齒面載荷分配系數(shù)km=1.05； 質(zhì)量系數(shù)kv=1； 主動(dòng)錐齒輪的輪齒彎曲應(yīng)力綜合系數(shù)Jw=0.23； 從動(dòng)錐齒輪的輪齒彎曲應(yīng)力綜合系數(shù)Jw=0.22； 則主動(dòng)錐齒輪的齒根彎曲應(yīng)力為： 2Tzk0kskmkvmsb1D1Jw×103=2×432×1×0.62×1.051×4×27×40×0.23×103≈562MPa<700MPa 從動(dòng)錐齒輪的齒根彎曲應(yīng)力為： 2Tcek0kskmkvmsb2D2Jw×103=2×1478.48×1×0.62×1.051×4×25×161×0.22×103≈618MPa<700MPa (3) 輪齒接觸強(qiáng)度 尺寸系數(shù)ks=1； 齒面品質(zhì)系數(shù)kf=1； 綜合彈性系數(shù)cp=232.6N1/2/mm； 齒面接觸強(qiáng)度的綜合系數(shù)JJ=0.15； b取b1和b2中的較小值； 則錐齒輪輪齒的齒面接觸應(yīng)力為： σJ=cpD12Tzk0kskmkvbJJ×103=232.6452×432.3×1×1×1.051×25×0.15×103≈2342.39MPa 項(xiàng)目 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果 模數(shù) m 4 主動(dòng)錐齒輪齒數(shù) Z1>9 11 從動(dòng)錐齒輪齒數(shù) Z2=i0*Z1 40 齒頂高 ha=m 4 齒根高 hf=1.2m 4.8 齒高 h=2.2m 8.8 主動(dòng)錐齒輪分度圓直徑d1 d=mz d1=44 從動(dòng)錐齒輪分度圓直徑d2 d2=160 主動(dòng)錐齒輪分度圓錐角δ1 δ1=arctan(Z1/Z2) δ1=15。 從動(dòng)錐齒輪分度圓錐角δ2 δ2=90。-δ1 δ2=75。 主動(dòng)錐齒輪外錐距R1 R=d/2sinδ R1=85 從動(dòng)錐齒輪外錐距R2 R2=83 齒寬b1，b2 b=（0.25-0.35）R b1=25.5 b2=24.9 主動(dòng)錐齒輪齒頂圓直徑da1 da=m*(z+2cosδ) da1=52 從動(dòng)錐齒輪齒頂圓直徑da2 da2=162 主動(dòng)錐齒輪齒根圓直徑df1 df=m(z-2.4cosδ) df1=35 從動(dòng)錐齒輪齒根圓直徑df2 df2=158 主動(dòng)錐齒輪齒頂角θa1 θa=arctan(2sinδ/z) θa1=2.5。 從動(dòng)錐齒輪齒頂角θa2 θa2=2.5。 主動(dòng)錐齒輪齒根角θf(wàn)1 θf(wàn)=arctan(2.4sinδ/z) θf(wàn)1=3。 從動(dòng)錐齒輪齒根角θf(wàn)2 θf(wàn)2=3。 主動(dòng)錐齒輪頂錐角δa1 δa=δ+θa δa1=17.5。 從動(dòng)錐齒輪頂錐角δa2 δa2=77.5。 主動(dòng)錐齒輪根錐角δf1 δf=δ-θf(wàn) δf1=12。 從動(dòng)錐齒輪根錐角δf2 δf2=72。 傳動(dòng)比i i=Z2/Z1=40/11=3.6 i=3.6 齒寬系數(shù)φR φR=0.25~0.30 φR=0.28 中點(diǎn)螺旋角β β =40° β =37° 壓力角 α =16° α =16° 主減速器錐齒輪材料 驅(qū)動(dòng)橋錐齒輪的工作條件是相當(dāng)惡劣的，與傳動(dòng)系其他齒輪相比，具有載荷大、作用時(shí)間長(zhǎng)、變化多、有沖擊等特點(diǎn)，是傳動(dòng)系中最薄弱環(huán)節(jié)。 汽車(chē)主減速器錐齒輪目前常用滲碳合金鋼制造，主要有20CrMnTi、20MnVB、20MnTiB、22CrNiMo和16SiMn2WmoV等。 差速器設(shè)計(jì) 普通錐齒輪式差速器 普通錐齒輪式差速器由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作平穩(wěn)可靠，一直廣泛用于一般使用條件下的汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋中。ω0為差速器殼的角速度；ω1、ω2分別為左、右兩半軸的角速度；T0為差速器殼接受的轉(zhuǎn)矩；Tr為差速器內(nèi)摩擦力矩；T1、T2分別為左、右兩半軸對(duì)差速器的反轉(zhuǎn)矩。 根據(jù)運(yùn)動(dòng)分析可得 ω1+ω2=2ω0 顯然，當(dāng)一側(cè)半軸不轉(zhuǎn)時(shí)，另一側(cè)半軸將以?xún)杀兜牟钏倨鳉んw角速度旋轉(zhuǎn)；當(dāng)差速器殼體不轉(zhuǎn)時(shí)，左右半軸將等速、反向旋轉(zhuǎn)。 根據(jù)力矩平衡可得5 T1+T2=T0 T2-T1=Tr 差速器性能常以鎖緊系數(shù)k來(lái)表征，定義為差速器的內(nèi)摩擦力矩與差速器殼接受的轉(zhuǎn)矩之比，由下式確定 k=Tr/T0 結(jié)合力矩平衡式得 T1=0.5T0(1-k) T2=0.5T0(1+k) 定義半軸的轉(zhuǎn)矩比為kb=T2/T1,則kb與k之間有 kb=1+k1-k;k=kb-1kb+1 普通錐齒輪差速器的鎖緊系數(shù)k一般為0.05~0.15，兩半軸的轉(zhuǎn)矩比kb為1.11~1.35，這說(shuō)明左、右半軸的轉(zhuǎn)矩差別不大，故可以認(rèn)為分配給兩半軸的轉(zhuǎn)矩大致相等，這樣的分配比例對(duì)于良好路面上行駛的汽車(chē)來(lái)說(shuō)是合適的。 我們?nèi)℃i緊系數(shù)k為0.1，得到軸的轉(zhuǎn)矩比kb為1.22。 T1分別為左兩半軸對(duì)差速器的反轉(zhuǎn)矩為T(mén)1=665.316N?m， T2分別為右兩半軸對(duì)差速器的反轉(zhuǎn)矩為T(mén)2=813.164N?m。 Tr差速器內(nèi)摩擦力矩為T(mén)r=147.848N?m。 差速器齒輪主要參數(shù)選擇 1. 行星齒輪數(shù)n 行星齒輪數(shù)n需根據(jù)承載情況來(lái)選擇，本次設(shè)計(jì)選用n=2。 2. 行星齒輪球面半徑Rb 行星齒輪球面半徑Rb反映了差速器錐齒輪節(jié)錐距的大小和承載能力。 行星齒輪球面半徑系數(shù)——Kb=3； 差速器計(jì)算轉(zhuǎn)矩Td=Tce=1478.48N?m； 則行星齒輪球面半徑Rb=Kb3Td=3×31478.48≈34.2mm； 行星齒輪節(jié)錐距A0=0.99Rb=0.99×34.2≈33.9mm； 3. 行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù)z1、z2 本次設(shè)計(jì)選用行星齒輪齒數(shù)z1=13，半軸齒輪齒數(shù)z2=23；z2z1=2313≈1.8∈(1.5~2)。 4. 行星齒輪和半軸齒輪節(jié)錐角γ1、γ2及模數(shù)m 行星齒輪節(jié)錐角γ1=arctanz1z2=arctan1524≈30°； 半軸齒輪節(jié)錐角γ2=arctanz2z1=arctan2415≈60°； 錐齒輪大端的端面模數(shù)為m=2A0z1sinγ1=2×33.911×sin30°≈2.6，取m=3。 5. 壓力角α 本次設(shè)計(jì)選用壓力角α=22°30'。 6. 行星齒輪軸直徑d及支承長(zhǎng)度L 差速器殼傳遞的轉(zhuǎn)矩——T0=1478.48N?m； 行星齒輪支承面中點(diǎn)到錐頂?shù)木嚯x——rd=0.5×0.8×mz2=0.5×0.8×3×23=27.6mm； 支承面允許擠壓應(yīng)力——σc=98MPa； 則行星齒輪軸直徑d=T0×1031.1σcnrd=1478.48×1031.1×98×2×27.6≈16mm； 行星齒輪在軸上的支承長(zhǎng)度L=1.1d=1.1×18.31≈17mm； 差速器齒輪強(qiáng)度計(jì)算 差速器齒輪的尺寸受結(jié)構(gòu)限制，而且承受的載荷較大，它不像主減速器齒輪那樣經(jīng)常處于嚙合傳動(dòng)狀態(tài)，只有當(dāng)汽車(chē)轉(zhuǎn)彎或左、右輪行駛不同的路程時(shí)，或一側(cè)車(chē)輪打滑而滑轉(zhuǎn)時(shí)，差速器齒輪才能有嚙合傳動(dòng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因此，對(duì)于差速器齒輪，主要應(yīng)進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算。 Tc——半軸齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩。T0 =min[Tce，Tcs]， 當(dāng)T0=Tce 時(shí),Tc＝0.6×T0=0.6*1478.48=887Nm； 當(dāng) T0=Tcf時(shí)，Tc＝0.6×T0=0.6*432.3=259 Nm Ks——尺寸系數(shù)，ks=4m25.4=4325.4≈0.511 Km——齒面載荷分配系數(shù)?？缰檬街谓Y(jié)構(gòu)Km=1~1.1，取Km=1.1 Kv——質(zhì)量系數(shù) ，Kv＝1 m——端面模數(shù)，m=3 b2——半軸齒輪齒寬，b2=0.3×d2=0.3×69=20.7mm d2——半軸齒輪大端分度圓直徑，d2=mz2=3×23=69mm J——綜合系數(shù)，查圖得J=0.23 n——行星齒輪數(shù)，n=2 當(dāng)T0=Tce 時(shí),則輪齒彎曲應(yīng)力 σw=2Tckskmkvmb2d2Jn×103=2×887×0.59×1.051×3×20.7×69×0.23×2×103≈557.6MPa。 當(dāng) T0=Tcf時(shí),則輪齒彎曲應(yīng)力 σw=2Tckskmkvmb2d2Jn×103=2×259×0.59×1.051×3×20.7×69×0.23×2×103≈163MPa 當(dāng)T0=Tce 時(shí)，[σw]=980 MPa，σw=557MPa<[σw]。，符合設(shè)計(jì)要求。 當(dāng) T0=Tcf時(shí)，[σw]=210 MPa，σw=163MPa<[σw]。，符合設(shè)計(jì)要求。 項(xiàng)目 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果 模數(shù)m m 3 行星齒數(shù)z1 Z1>=10 13 半軸齒數(shù)z2 Z2=14-25 23 齒頂高h(yuǎn)a ha=m 3 齒根高h(yuǎn)f hf=1.2m 3.6 齒高h(yuǎn) h=2.2m 6.6 行星齒輪分度圓直徑d1 d=mz d1=39 半軸齒輪分度圓直徑d2 d2=69 行星齒輪分度圓錐角δ1 δ1=arctan(Z1/Z2) δ1=30 半軸齒輪分度圓錐角δ2 δ2=90。-δ1 δ2=60 行星齒輪外錐距R1 R=d/2sinδ R1=39 半軸齒輪外錐距R2 R2=40 齒寬b1，b2 b=（0.25-0.35）R b1=11.7 b2=12 行星齒輪齒頂圓直徑da1 da=m*(z+2cosδ) da1=44 半軸齒輪齒頂圓直徑da2 da2=72 行星齒輪齒根圓直徑df1 df=m(z-2.4cosδ) df1=32.8 半軸齒輪齒根圓直徑df2 df2=65.4 行星齒輪齒頂角θa1度 θa=arctan(2sinδ/z) θa1=4.3 半軸齒輪齒頂角θa2度 θa2=4.3 行星齒輪齒根角θf(wàn)1度 θf(wàn)=arctan(2.4sinδ/z) θf(wàn)1=5 半軸齒輪齒根角θf(wàn)2度 θf(wàn)2=5 行星齒輪頂錐角δa1度 δa=δ+θa δa1=34.3 半軸齒輪頂錐角δa2度 δa2=73.3 行星齒輪根錐角δf1度 δf=δ-θf(wàn) δf1=25 半軸齒輪根錐角δf2度 δf2=55 傳動(dòng)比i i=Z2/Z1=23/13=1.6 i=1.6 壓力角 α=22°30′ α=22°30′ 齒寬系數(shù)φR φR=0.25~0.30 φR=0.28 行星齒輪軸直徑 d=T0×1031.1[σc]nrd d=16mm 半軸設(shè)計(jì) 1.全浮式半軸的計(jì)算載荷可按車(chē)輪附著力矩M?計(jì)算，即 M?＝ξMmaxi0iη＝0.6×124×3.45×3.6×0.96＝887.09N.m＝887090N?mm（式4-11） 其中，ξ—差速器的轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)，對(duì)于普通圓錐行星齒輪差速器取0.6 Mmax—發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，題目所給為124 N·M i0—主減速器傳動(dòng)比，題目所取為3.6 i—變速器I檔傳動(dòng)比，i＝i1＝3.45 η—汽車(chē)傳動(dòng)效率，題目所給為0.96 全浮式半軸桿部直徑可按下式初步選取： d＝K3M?＝0.210×3887090＝20.18mm（式4-12） 式中，d為半軸桿部直徑（mm）；M?為半軸計(jì)算轉(zhuǎn)矩（N·mm），K為直徑系數(shù)，取0.205~0.218，最終取K＝0.210 半軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 τ＝16M?πd3＝16×8870903.14×20.183＝550.04MPa（式4-13） 式中，τ為半軸扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力；d為半軸直徑。 半軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力宜為500~700MPa，故符合要求。