(内含CAD)普通锥齿轮差速器的设计
差速器的参数化设计【毕业作品】
任务书设计题目：差速器的参数化设计1．设计的主要任务及目标（1）分析影响差速器结构参数的设计指标，完成差速器的设计步骤确定；（2）利用高级语言完成差速器参数化设计。
2．设计的基本要求和内容（1）完成对差速器的参数化设计设计并撰写设计说明书一份；（2）完成参数化设计软件一份；（3）完成差速器部件的三维建模和装配。
3．主要参考文献《机械设计》高等教育出版社《C++程序设计》清华大学出版社《汽车设计》机械工业出版社4．进度安排差速器的参数化设计摘要：直齿圆锥齿轮广泛的应用于汽车差速器上，由于其形状很复杂, 设计过程中需要计算的参数很多。
一般是先计算其相关参数, 然后在CAD软件中手工造型。
其设计过程复杂繁琐，重复性劳动太多，并且对于同一类型但尺寸不同的圆锥齿轮不能实现模型的自动更新。
如果对CAD软件进行二次开发, 编制专用的圆锥齿轮参数化设计系统则可以解决这个问题。
本设计选择采用UGNX软件，利用UG二次开发工具UG OPEN API和VC++联合开发了汽车差速器圆锥齿轮的参数化实体造型系统, 该系统能够根据输入的参数精确而快速地生成齿轮实体模型，大大提高了设计质量和设计效率。
关键词：差速器，直齿圆锥齿轮，UG，二次开发，参数化Parametric design of differentialAbstract：Straight bevel gears are widely used in differential,because its shape is very complicated,a lot of the design process.Is generally the first to related parameters,and then manually in the CAD softwaremodeling.The design process is complex,repetitive work too much,and t update the same type but sizes of bevel gear can not achieve model.If the two secondary development of CAD software,making the bevel gear parametri design system can solve this problem.This design uses UGNX software,parameterized solid modeling system using the UG two development tool UG OPENAPI and VC++ joint development of automobile differential bevel gear,the system canaccording to the input parameters accurately and quickly generate gear solid model,greatly improve the design quality and design efficiency.Keywords: Differential，Straight bevel gear，UG，Re-develop，Parametric目录1 前言 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2课题研究的目的以及研究内容 (1)1.3本课题研究的主要工作 (2)2 差速器参数化系统 (3)2.1系统开发软件简介 (3)2.1.1 UG软件简介 (3)2.1.2 VC++简介 (3)2.2 UG二次开发技术简介 (3)2.2.1 UG/OPEN API (4)2.2.2 UG OPEN UIStyler (4)3 差速器的设计 (6)3.1汽车差速器的功用及其分类 (6)3.2设计差速器的选型 (8)3.3设计初始数据的来源与依据 (8)3.4差速器结构分析简图 (8)3.4.1差速器结构方案图 (8)3.4.2差速器的结构分析 (9)3.4.3差速器的工作原理 (10)3.5差速器非标准零件的设计 (12)3.6锥齿轮最终设计方案 (15)3.7 差速器壳体的建模 (19)4 差速器的三维参数化建模 (20)4.1直齿锥齿轮的手工建模 (20)4.1.1直齿锥齿轮的建模思路 (20)4.1.2齿轮常用的齿形曲线—渐开线 (21)4.1.3渐开线的形成及其特性 (21)4.1.4绘制思路 (23)4.2绘制过程 (24)4.2.1建立渐开线齿廓曲线 (24)4.3差速器的整体模型 (27)4.4直齿锥齿轮的参数化建模 (28)4.4.1创建人机交互界面——对话框 (28)4.4.2 编写菜单文件 (29)4.5 创建应用程序框架 (30)结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)附录 (37)1 前言1.1课题研究背景差速器作为传动系统的主要部件之一,主要安装在驱动桥内,其各构件的强度和力矩的分配,对车辆的转向性能、通过性和可靠性有决定性的影响。
普通锥齿轮差速器的工作原理
普通锥齿轮差速器的工作原理
普通锥齿轮差速器是一种广泛应用于汽车、拖拉机等机械设备中的传动装置。
它的主要作用是使车辆在转弯时内外两个轮胎能够以不同的转速运动，从而保证车辆平稳、安全地行驶。
普通锥齿轮差速器由两个锥形齿轮组成，一个固定在驱动轴上，称为主齿轮；另一个则与主齿轮相连，称为从齿轮。
从齿轮通过两根半轴与左右两个车轮相连。
当车辆直线行驶时，主齿轮和从齿轮之间的传动比是一致的，左右两个车轮同时转动。
但当车辆进入转弯状态时，由于内侧车轮需要走过更短的路程，所以需要以更高的转速运动；而外侧车轮则需要以更低的转速运动。
这时普通锥齿轮差速器就发挥了作用。
当内外侧车轮转速不同时，从齿轮会相对于主齿轮旋转一定角度，并且随着角度增大传动比也会改变。
当从齿轮旋转到一定角度时，内侧车轮的转速就会达到所需的高速，而外侧车轮的转速则会下降到所需的低速。
这样，左右两个车轮就能够以不同的转速运动，保证了车辆在转弯时的平稳性和安全性。
总之，普通锥齿轮差速器是一种非常重要的传动装置，在汽车、拖拉
机等机械设备中广泛应用。
它通过主齿轮和从齿轮之间的传动来实现
内外侧车轮的不同转速，从而保证了车辆在转弯时的平稳性和安全性。
差速器设计说明书
对称锥齿轮式差速器设计1 差速器作用汽车在行驶过程中，左、右车轮在同一时间内所滚过的路程往往是不相等的，如转弯内侧车轮行程比外侧车轮短；左右两轮胎内的气压不等、胎面磨损不均匀、两车轮上的负荷 不均匀而引起车轮滚动半径不相等；左右两轮接触的路面条件不同，行驶阻力不等等。
这 样，如果驱动桥的左、右车轮刚性连接，则不论转弯行驶或直线行驶，均会引起车轮在路面 上的滑移或滑转，一方面会加剧轮胎磨损、功率和燃料消耗，另一方面会使转向沉重，通过 性和操纵稳定性变坏。
为此，在驱动桥的左、右车轮间都装有轮间差速器。
在多桥驱动的汽 车上还常装有轴间差速器，以提高通过性，同时避免在驱动桥间产生功率循环及由此引起的 附加载荷、传动系零件损坏、轮胎磨损和燃料消耗等。
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角速度转动。
汽车上广泛采用的差速器为对称锥齿轮式差速器，具有结构简单、质量较小等优点，应 用广泛。
它又可分为普通锥齿轮式差速器、摩擦片式差速器和强制锁止式差速器等。
2 差速器原理结构由于普通锥齿轮式差速器结构简单、工作平 稳可靠，所以广泛应用于一般使用条件的汽车驱 动桥中。
图5-19为其示意图，图中0w 为差速器 壳的角速度；1w 、2w 分别为左、右两半轴的 角速度；0T 为差速器壳接受的转矩；r T 为差速 器的内摩擦力矩；1T 、2T 分别为左、右两半轴 对差速器的反转矩。
根据运动分析可得 0212w w w =+（2-1）图1：普通锥齿轮式差速器示意图 显然，当一侧半轴不转时，另一侧半轴将以两倍的差速器壳体角速度旋转；当差速器壳体不转时，左右半轴将等速反向旋转。
根据力矩平衡可得{rT T T T T T =-=+12021 （2-2）差速器性能常以锁紧系数k 来表征，定义为差速器的内摩擦力矩与差速器壳接受的转矩之比，由下式确定T T k r= （2-3）结合（2-2）可得：⎩⎨⎧+=-=)1(5.0)1(5.00201k T T k T T （2-4）定义半轴转矩比12T T k b =，则b k 与k 之间有k kk b -+=11 11+-=b b k k k （2-5）普通锥齿轮差速器的锁紧系数忌一般为．O.05～O.15，两半轴转矩比足b 为1．11～1．35，这说明左、右半轴的转矩差别不大，故可以认为分配给两半轴的转矩大致相等，这样的分配比例对于在良好路面上行驶的汽车来说是合适的。
差速器锥齿轮参数化建模及模态分析
顶高 、 齿根高 、 分度圆半径等用基本参数表示。 其中， 锥齿轮渐开线起始圆和终止圆的的直径分别通过公
式 ３ ４ ｌ¨：ｍ 和 计算避 ，内花键渐开线限制圆的直径分别通 ｜ 瞄 Ｉ ｍ ｌ
．
Ｄ ｍ（．＋） ￣ １ ｚ ２
（ ６）
●－ Ｊ ，
５
过５ 式和 ６ 式算出。 ２ ）根据以上尺寸和关系创建锥齿轮齿顶 圆特 征草图并旋转成实体。 ３ 根据渐开线齿廓方程画出齿槽的轮廓 。 ） 先建立锥齿轮大端面渐开线 ，再根据齿槽宽一 半 圆心角为 ９ｄｇ（ ０ ｅ 齿数 ｚ 将渐开线进行对称操作 ／ ） 得到轮廓的另外一半 ，再通过齿顶圆和齿跟圆的限 制对渐开线进行修剪 ， 可得到大端齿槽轮廓曲线 ， 同 样 的方法可得到小端齿槽轮廓曲线。在大端轮廓 曲
齿顶￣ ｒ ａ ｒ ｒ 齿根旬 ｍ
４ ２ ．８ ３ ３ ｌ ．８ ７
（ ３）
（ ４）
参数化建模步骤如下 ： １ 建立齿数、 ） 模数 、 压力角等基本参数 ， 并将齿
Ｄ ２ ０ ｍｃ 仅 ０ｍｓ 一． ／ｎ【 ￣ ． ｚ ｓ ）（５ ｚｎ ０ ｍｓ ） ＝Ｖ（５ 。 ＋ ． ｉ ６ ｉ０
ｉ（Ｉｔｌａ ） ｎＰ ＊＊ ｒｄ
，
ｙ ｒ ｓ ｒＩｔｌａ） ＝ｂ ｉ Ｐ ｄ－ ｎ ｒ
ｒ ｔＰ ｏ（Ｉｔ１ａ、 ｂ Ｉｃｓ ｒｄ Ｐ
（ ２）
分别取 ｔ ，０ 等值得到渐开线几个关键点 的 ＝０ ５ ０．
ｆｇ ，ｏ 坐 标值 ， 它 们分 别 赋 给点 的 Ｈ、 用 样 ｏ ｆ Ｙ ｘ ｇ 将 Ｖ， 条 线 连 接 各 点 即可 得 到 渐 开线 的形 状 ，如 图 １所
图５ 行 星 齿 轮 三 维 模 型
ａ ■
差速器锥齿轮转速及扭矩计算
差速器锥齿轮转速及扭矩计算【实用版】目录1.差速器锥齿轮的定义与作用2.差速器锥齿轮的转速计算方法3.差速器锥齿轮的扭矩计算方法4.差速器锥齿轮的转速与扭矩对汽车性能的影响正文一、差速器锥齿轮的定义与作用差速器锥齿轮是汽车差速器中的重要组成部分，其主要作用是在汽车行驶过程中，根据汽车左右轮的转速差进行自动调整，使左右轮能够保持同步旋转。
这样既能保证汽车的行驶稳定性，又能有效降低汽车在行驶过程中的磨损。
二、差速器锥齿轮的转速计算方法差速器锥齿轮的转速计算主要依据差速器的结构和工作原理。
一般来说，差速器锥齿轮的转速可以通过以下公式进行计算：= (n1 + n2) / 2其中，n1 表示左轮的转速，n2 表示右轮的转速，n 表示差速器锥齿轮的转速。
在汽车行驶过程中，由于道路状况的不同，左轮和右轮的转速会产生差异。
因此，差速器锥齿轮的转速会在一定范围内进行调整，以保证汽车的正常行驶。
三、差速器锥齿轮的扭矩计算方法差速器锥齿轮的扭矩计算较为复杂，需要考虑差速器的结构、材料等因素。
一般来说，差速器锥齿轮的扭矩可以通过以下公式进行计算：T = (T1 + T2) / 2其中，T1 表示左轮的扭矩，T2 表示右轮的扭矩，T 表示差速器锥齿轮的扭矩。
在汽车行驶过程中，由于左轮和右轮的扭矩不同，差速器锥齿轮需要承受不同的扭矩。
因此，差速器锥齿轮的扭矩会在一定范围内进行调整，以保证汽车的正常行驶。
四、差速器锥齿轮的转速与扭矩对汽车性能的影响差速器锥齿轮的转速和扭矩对汽车的行驶性能具有重要影响。
如果差速器锥齿轮的转速过高或扭矩过大，会导致汽车的油耗增加、磨损加剧，甚至可能损坏差速器。
差速器设计.doc
第四节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是不相等的，如转弯时内侧车轮行程比外侧车轮短；左右两轮胎内的气压不等、胎面磨损不均匀、两车轮上的负荷不均匀而引起车轮滚动半径不相等；左右两轮接触的路面条件不同，行驶阻力不等等。
这样，如果驱动桥的左、右车轮刚性连接，则不论转弯行驶或直线行驶，均会引起车轮在路面上的滑移或滑转，一方面会加剧轮胎磨损、功率和燃料消耗，另一方面会使转向沉重，通过性和操纵稳定性变坏。
为此，在驱动桥的左、右车轮间都装有轮间差速器。
在多桥驱动的汽车上还常装有轴间差速器，以提高通过性，同时避免在驱动桥间产生功率循环及由此引起的附加载荷、传动系零件损坏、轮胎磨损和燃料消耗等。
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角速度转动。
差速器按其结构特征可分为齿轮式、凸轮式、蜗轮式和牙嵌自由轮式等多种形式。
一、差速器结构形式选择(一)齿轮式差速器汽车上广泛采用的差速器为对称锥齿轮式差速器，具有结构简单、质量较小等优点，应用广泛。
他又可分为普通锥齿轮式差速器、摩擦片式差速器和强制锁止式差速器等1．普通锥齿轮式差速器由于普通锥齿轮式差速器结构简单、工作平稳可靠，所以广泛应用于一般使用条件的汽车驱动桥中。
图5—19为其示意图，图中ω0为差速器壳的角速度；ω1、ω2分别为左、右两半轴的角速度；To为差速器壳接受的转矩；T r为差速器的内摩擦力矩；T1、T2分别为左、右两半轴对差速器的反转矩。
根据运动分析可得ω1+ω2＝2ω0 (5—23)显然，当一侧半轴不转时，另一侧半轴将以两倍的差速器壳体角速度旋转；当差速器壳体不转时，左右半轴将等速反向旋转。
根据力矩平衡可得T0T2T1T0T1-T2{=+= (5 - 24)差速器性能常以锁紧系数k 是来表征，定义为差速器的内摩擦力矩与差速器壳接受的转矩之比，由下式确定结合式(5—24)可得k )-0.5T0(1T1k )0.5T0(1T2{=+= (5 - 26)定义快慢转半轴的转矩比k b =T2/T1,则kb 与k 之间有kk -+=11kb kb k +-=11kb (5 - 27) 普通锥齿轮差速器的锁紧系数是一般为0．05～0．15，两半轴转矩比k b=1．11～1．35，这说明左、右半轴的转矩差别不大，故可以认为分配给两半轴的转矩大致相等，这样的分配比例对于在良好路面上行驶的汽车来说是合适的。
典型锥齿轮减速器设计cad详细总装配图（含技术要求）
4.差速器设计
第四节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是不相等的，如转弯时内侧车轮行程比外侧车轮短；左右两轮胎内的气压不等、胎面磨损不均匀、两车轮上的负荷不均匀而引起车轮滚动半径不相等；左右两轮接触的路面条件不同，行驶阻力不等等。
这样，如果驱动桥的左、右车轮刚性连接，则不论转弯行驶或直线行驶，均会引起车轮在路面上的滑移或滑转，一方面会加剧轮胎磨损、功率和燃料消耗，另一方面会使转向沉重，通过性和操纵稳定性变坏。
为此，在驱动桥的左、右车轮间都装有轮间差速器。
在多桥驱动的汽车上还常装有轴间差速器，以提高通过性，同时避免在驱动桥间产生功率循环及由此引起的附加载荷、传动系零件损坏、轮胎磨损和燃料消耗等。
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角速度转动。
差速器按其结构特征可分为齿轮式、凸轮式、蜗轮式和牙嵌自由轮式等多种形式。
一、差速器结构形式选择(一)齿轮式差速器汽车上广泛采用的差速器为对称锥齿轮式差速器，具有结构简单、质量较小等优点，应用广泛。
他又可分为普通锥齿轮式差速器、摩擦片式差速器和强制锁止式差速器等1．普通锥齿轮式差速器由于普通锥齿轮式差速器结构简单、工作平稳可靠，所以广泛应用于一般使用条件的汽车驱动桥中。
图5—19为其示意图，图中ω0为差速器壳的角速度；ω1、ω2分别为左、右两半轴的角速度；为差速器的内摩擦力矩；T1、T2分别为左、右两半轴To为差速器壳接受的转矩；Tr对差速器的反转矩。
根据运动分析可得ω1+ω2＝2ω0(5—23)显然，当一侧半轴不转时，另一侧半轴将以两倍的差速器壳体角速度旋转；当差速器壳体不转时，左右半轴将等速反向旋转。
根据力矩平衡可得T0T2T1T0T1-T2{=+= (5 - 24)差速器性能常以锁紧系数k 是来表征，定义为差速器的内摩擦力矩与差速器壳接受的转矩之比，由下式确定结合式(5—24)可得k )-0.5T0(1T1k )0.5T0(1T2{=+= (5 - 26)定义快慢转半轴的转矩比k b =T2/T1,则kb 与k 之间有kk -+=11kb kbk +-=11kb (5 - 27)普通锥齿轮差速器的锁紧系数是一般为0．05～0．15，两半轴转矩比k b=1．11～1．35，这说明左、右半轴的转矩差别不大，故可以认为分配给两半轴的转矩大致相等，这样的分配比例对于在良好路面上行驶的汽车来说是合适的。
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目录摘要 (2)引言 (3)1对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理 (4)2 对称式圆锥行星齿轮差速器的结构 (6)3 对称式圆锥行星齿轮差速器的计算 (7)3.1 2 吨货车车型数据 (7)3.2 对称式圆锥行星齿轮差速器的设计和计算 (9)3.2.1 差速器齿轮的基本参数的选择 (9)3.2.2 差速器齿轮的几何计算 (12)3.2.3 差速器齿轮的强度计算 (14)3.2.4 差速器齿轮的材料 (17)4 结论 (15)参考文献摘要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。
332825716要CAD图纸进群下载本文参照传统差速器的设计方法，2吨货车车型数据为设计参数进行了差速器的设计。
通过差速器齿轮的基本参数的选择、几何计算确定此差速器的外形、结构，并进行强度计算，保证此圆锥行星齿轮差速器强度达到工作要求。
最后，选择此差速器的材料和制造工艺。
关键字：圆锥齿轮差速器行星齿轮前言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。
例如，转弯时内、外两侧车轮行程显然不同，即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。
差速器按其结构特征不同，分为齿轮式、凸轮式、涡轮式和牙嵌自由轮式等多种形式。
在此设计普通对称式圆锥行星齿轮差速器。
一对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理图1-1 差速器差速原理如图1-1所示，对称式锥齿轮差速器是一种行星齿轮机构。
差速器壳3与行星齿轮轴5连成一体，形成行星架。
因为它又与主减速器从动齿轮6固连在一起，固为主动件，设其角速度为0ω；半轴齿轮1和2为从动件，其角速度为1ω和2ω。
A 、B 两点分别为行星齿轮4与半轴齿轮1和2的啮合点。
行星齿轮的中心点为C ，A 、B 、C 三点到差速器旋转轴线的距离均为r 。
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r 上的A 、B 、C 三点的圆周速度都相等（图2-1），其值为0ωr 。
于是1ω=2ω=0ω，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4ω自转时（图），啮合点A 的圆周速度为1ωr =0ωr +4ωr ，啮合点B 的圆周速度为2ωr =0ωr -4ωr于是:1ωr +2ωr =（0ωr +4ωr ）+(0ωr -4ωr )即: 1ω+ 2ω=20ω （1-1）若角速度以每分钟转数n 表示，则0212n n n =+ （1-2）式（1-2）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。
由式(1-2）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。
2 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。
如图3-2所示。
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。
图2-1 普通的对称式圆锥行星齿轮差速器1，12-轴承；2-螺母；3，14-锁止垫片；4-差速器左壳；5，13-螺栓；6-半轴齿轮片；7-半轴齿轮；8-行星齿轮轴；9-行星齿轮；10-行星齿轮垫片；11-差速器右壳垫。
3对称式圆锥行星齿轮差速器的计算3.1 2吨货车车型数据3.1．1 尺寸参数：见表1表 1 2吨货车整车尺寸参数尺寸类型项目参数值整车外形尺寸（mm）总长LB 6000 总宽BB 2000 总高HB 2000车厢内部尺寸（mm）长LB 4280 宽BB 2000 高HB 2000底盘布置尺寸（mm）轴距L 3360前后轮距1580/1525B1/B2通过性参数（整车整备静态）最小离地间隙hmin（mm）270 接近角α（°）38°离去角β（°）34°3.1.2质量参数：见表 2表 2 2吨货车质量参数表类别项目参数值质量参数整车整备质量me（kg）2000 乘员数3人最大总质量ma(kg)4000最大轴载质量（kg）前轴G1 1284 后轴G2 27163.1.3发动机技术参数：见表 3表 3 PE6T发动机性能参数型号PE6T 额定功率Pe (kw) 137 额定功率转速ne (rpm) 3200 最大转矩Ttq (n•m) 710 最大转矩时转速nt(rpm)2200全负荷最低燃油消耗量b (kw•h)2203.1.4传动系的传动比：见表 4表 4 变速器和主减速器的传动比档位Ⅰ档(ig1)Ⅱ档(ig2)Ⅲ档(ig3)Ⅳ档(ig4)Ⅴ档(ig5)倒档速比 3.7 2.57 1.88 1.37 1.00 6.5 主减速器传动比ig07.63.1.5轮胎和轮辋规格：轮胎：7.50—16LT3.1.6车轮滚动半径：轮胎：7.50—16LT r=0.3833.1.7滚动阻力系数f：为计算方便，近似取0.023.1.8空气阻力系数和空气阻力：本车的空气阻力系数CD=0.7，迎风面积A≈BB•HB=2×2=4(m2)式中：BB为汽车总宽2000mm；HB为汽车总高3300mm3.2 对称式圆锥行星齿轮差速器的设计和计算由于在差速器壳上装着主减速器从动齿轮，所以在确定主减速器从动齿轮尺寸时，应考虑差速器的安装。
差速器的轮廓尺寸也受到主减速器从动齿轮轴承支承座及主动齿轮导向轴承座的限制。
3.2.1 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 (3-1) 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 =2.672343=50.2mm 所以预选其节锥距A 0=52mm3.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1z /2z 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 nz z RL =+22 （3-2） 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 2n ——行星齿轮数目； I ——任意整数。
在此1z =12，2z =18 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 211arctanz z =γ=1812arctan=33.69°1γ=90°-2γ=57.31°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 =︒⨯69.33sin 12522=4.81 由于强度的要求在此取m=5mm得12511⨯==mz d =60mm 22mz d ==5×18=90mm 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[]nlT L c ⨯⨯==σφφ302101.1[]nlT c σφ1.11030⨯=（3-3） 式中：0T ——差速器传递的转矩，N ·m ；在此取19251.16N ·mn ——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 ， l ≈0.5d '2， d '2为半轴齿轮齿面宽中点处的直径，而d '2≈0.82d ；[]c σ——支承面的许用挤压应力，在此取98 MPa根据上式 908.0'2⨯=d =72mm l =0.5×72=36mmφ364981.11016.192513⨯⨯⨯⨯=≈35mm 351.1⨯=L ≈39mm3.2.2 差速器齿轮的几何计算表3-1 汽车差速器直齿锥齿轮的几何尺寸计算用表 序号项目计算公式计算结果1行星齿轮齿数 1z ≥10，应尽量取最小值 1z =122半轴齿轮齿数2z =14～25，且需满足式（3-4）2z =183 模数 mm =5mm4 齿面宽b=(0.25～0.30)A 0;b ≤10m15mm5 工作齿高 m h g 6.1= g h =8mm6 全齿高 051.0788.1+=m h8.991mm 7 压力角 α22.5° 8 轴交角 ∑=90° 90°9节圆直径11mz d =； 22mz d =mm d 601=mm d 902=10 节锥角211arctanz z =γ，1290γγ-︒= 1γ=33.692γ=56.31011 节锥距 22110sin 2sin 2γγd d A ==0A =52mm 12周节t =3.1416mt =15.707mm13 齿顶高21a g a h h h -=;m z z h a ⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+=212237.043.0 1a h =5.03mm2a h =2.97mm14齿根高 1f h =1.788m -1a h ;1f h =1.7881f h =3.91mmm -2a h h f 2=5.97mm15 径向间隙 c =h -g h =0.188m +0.051c = 0.991mm16 齿根角1δ=01arctan A h f ;022arctan A h f =δ 1δ=4.300°;2δ=6.549° 17 面锥角 211δγγ+=o ；122δγγ+=o1o γ=37.99°2o γ=62.86°18 根锥角 111δγγ-=R ；222δγγ-=R1R γ=29.39°2R γ=49.76°19 外圆直径 11101cos 2γa h d d +=；22202cos 2γa h d d += 37.6801=d mm 29.9302=d mm20 节圆顶点至齿轮外缘距离1'1201sin 2γχh d -=2'2102sin 2γχh d -=15.4201=χmm 74.2602=χmm21 理论弧齿厚 21s t s -=()m h h t s τα---=tan 2'2'12 1s =10.3 mm2s =8.55 mm22 齿侧间隙 B =0.245～0.330 mmB =0.250mm23弦齿厚26213Bd s s S i i i i --=χ1χS =10.142mm 2χS =8.416mm 24 弦齿高iii ii d s h h 4cos 2'γχ+=1χh =6.537mm 2χh =3.458mm3.2.3 差速器齿轮的强度计算差速器齿轮的尺寸受结构限制，而且承受的载荷较大，它不像主减速器齿轮那样经常处于啮合状态，只有当汽车转弯或左右轮行驶不同的路程时，或一侧车轮打滑而滑转时，差速器齿轮才能有啮合传动的相对运动。