santana轿车差速器设计与分析(编辑修改稿)

santana轿车差速器设计与分析(编辑修改稿)内容摘要：

2439。 41331510a rc t a na rc t a n 211  ZZ „„„„„„„„„„„„„„„„（ ） 上海工程技术大学毕业设计（论文） SANTANA轿车差速器设计与分析 18 3639。 18561015a rc t a na rc t a n 122  ZZ „„„„„„„ „„„„„„„„„（ ）  圆锥齿轮的大端面模数 m： 16..4s i n2s i n2 22 011 0   ZAZAm „„„„„„„„„„„„„„„„„（ ） 取 m=  压力角  某些重型货车和矿用车采用 25 压力角，以提高齿轮强度。 本设计中根据实际情况， 采用压力角为 39。 3022 、齿高系数为 的齿形。 差速器的主要工作部件：  从动轴 见 图 图 从动轴  从动锥齿轮 见 图 图 从动锥齿轮  差速器 半轴 齿轮 见 图 上海工程技术大学毕业设计（论文） SANTANA轿车差速器设计与分析 19 图 半轴齿轮  防转螺母 见 图 图 防转螺母  行星齿轮轴 见 图 图 行星齿轮轴  行星齿轮 见 图 上海工程技术大学毕业设计（论文） SANTANA轿车差速器设计与分析 20 图 行星齿轮  圆锥滚子轴承 见 图 图 圆锥滚子轴承  差速器壳 见 图 图 差速器壳  凸缘轴螺栓 见 图 图 凸缘轴螺栓  凸缘轴 图 上海工程技术大学毕业设计（论文） SANTANA轿车差速器设计与分析 21 图 凸缘轴  里程表主动齿轮衬套 见 图 图 里程表主动齿轮衬套  里程表主动齿轮 见 图 图 里程表主动齿轮  螺栓 图 213 上海工程技术大学毕业设计（论文） SANTANA轿车差速器设计与分析 22 图 螺栓  弹性锁销 图 图 弹性锁销  球型垫圈 图 图 球形垫圈  圆柱滚子轴承 图 上海工程技术大学毕业设计（论文） SANTANA轿车差速器设计与分析 23 图 圆柱滚子轴承  双列圆锥滚子轴承 图 图 双列圆锥滚子轴承 差速器主要部件的尺寸计算  齿数 101Z ， 152Z  大端模数 em  齿顶高系 1*ah ，顶隙系数 * emc „„„„„„„„„（ ）  径向变位系数 )11(21  ux，  xx „„„„（ ）  切向变位系数 tx ，  tt xx „„„„„„„„„„„ （ ）  分锥角 2439。 4133a rc t a n211  ZZ , 3639。 185612   „„„„„„ （ ）  分度圆直径 mmZmd 4511  ， mmd  „„„„„„„„„„„（ ）  外锥矩 mmdR ee in2 11   „„„„„„„„„„„„„„„„„ （ ） 上海工程技术大学毕业设计（论文） SANTANA轿车差速器设计与分析 24 锥距 R 反映锥齿轮传动的外廓尺寸及承载能力的大小，是锥齿轮传动的特征尺寸，它大体相当于圆柱齿轮传动的中心矩  齿宽 3  eRb,取 12 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„（ ）  齿宽系数 RbR „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（ ）  齿宽中点分度圆直径 mmbdd mmbdd wem em in in22 111    „„„„„„„„„„„„„„„„„„„ （ ）  齿宽中点模数 11  Zdm mm ， 取标准值 4 „„„„„„„„„„（ ）  齿宽中点 锥矩 mmbRRem  „„„„„„„„„„„„„„（ ）  齿顶高 mmmexhh mmmxhh aae eaae 34 )( 65 )( 2*2 1*1  „„„„„„„„„„„„„„„„„„„ （ ）  齿根高 mmmxchhmmmxchhefeeafe 5 5 )( 2 4 )(2**21**1   „„„„„„„„„„„„„„„„„ (）  齿顶圆直径 mmhdd mmhdd aa aa os2 os2 2222 1111    „„„„„„„„„„„„„„„„„ „ () 齿根圆直径 mmmdd mmmdd ff 222 111    „„„„„„„„„„„„„„„„„ ()  齿根角 0139。 3571 eff Rhar ctg „„„„„„„„„„„„„„„„„ ()  齿顶角， 0139。 357 fa  „„„„„„„„„„„„„„„„„„„ () 上海工程技术大学毕业设计（论文） SANTANA轿车差速器设计与分析 25  顶锥角 2539。 1641111  aa  ， 3739。 5363222  aa  „„„„„ ()  根锥角 2339。 626111  ff  ， 3539。 4348222  ff  „„„„„ () 表 21 差速齿轮与半周齿轮的几何尺寸计算 序号 名称 符号 差速齿轮 半周齿轮 1 大端模数 em 2 传动比 i 3 分度圆锥角  2439。 4133 3639。 1856 4 分度圆直径 d 45 5 齿顶高 ah 6 齿根高 fh 7 全齿高 h 8 顶隙 c 9 齿顶圆直径 ad 10 齿根圆直径 fd 11 外锥距 eR 12 齿宽 b 12 12 13 齿顶角 a 0139。 357 0139。 357 14 齿根角 f 0139。 357 0139。 357 15 顶 锥角 a 2539。 1641 3739。 5363 16 根 锥角 f 2339。 626 3539。 4348 强度 验算  选择材料及确定需用应力 差速齿轮和半轴齿轮均采用 20CrMnTi 渗碳淬火回火，齿面硬度为 60HRC 因 M P aHH 1 4 4 02lim1lim   ， HS ，故 上海工程技术大学毕业设计（论文） SANTANA轿车差速器设计与分析 26     MP aS HHHH   „„„„„„„„„„„„„„„„ () 因 M P aFF 3702lim1lim   ， 2FS ，故     MP aS FFFF 1852370lim21   „„„„„„„„„„„„„„„„„ ()  齿轮的齿面接触强度验算 交角为直角的钢制直齿圆锥齿轮的齿面接触强度验算公式为：  ub KTubReH32 1  „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ () 从公式中可以看出，只需验算传递转矩较大的齿轮即和保证设计的可靠性，同时也可以减少不必要的计算量。 因此：      HeHM P aub KTubR    32322 ， 所以，安全  齿轮的齿根弯曲 应力验算 交角为直角的钢制直齿圆 锥齿轮的齿根弯曲强度验算公式为： zbmKTYe FF 22 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ () 同上，只需验算传递转矩较大的齿轮，即半轴齿轮即可  Fe FF zbmKT Y    151160222 222 22，所以安全 因此设计的差速齿轮和半轴齿轮满足可靠性和安全性的要求 3 零件的装配 零件装配 上海工程技术大学毕业设计（论文） SANTANA轿车差速器设计与分析 27 装配是将产品零件进行组织，定位的一个过程。 通过装配，形成产品的总体结构 ，绘制装配图，检查零件之间是否发生干涉等。 在计算机上进行装配，可以及早发现零件配合之间存在的 ,提供一个产品的整体模型。 基本概念 装配件和子装配件 装配件就是我们在机械设计中学过的整件，子装配件就是部件，整件由部件和零件装配而成。 在 UG 软件中任何一个 .prt 文件都可以作为装配件和子装配件，当然也可以作为零件，通常我们将 .pat 文件称为部件。 组件对象 每一个装配件和子装配件都可以看作是一个组件对象，组件对象是一个从装配件或子装配件链接到主模型部件的指针实体。 组件对象记录的信息有： 名字、层、颜色、线型、线宽、引用集和配对条件等。 组件 组件是装配中由组件对象所指的 .pat 文件，实际几何体存储在组件中，并被装配件引用，而不是拷贝。 组件可以是： （ 1） 英制或公制两种不同的单位。 （ 2） 组件的版本没有限制，可以使 V13 版本以前的或以后的任何版本。 （ 3） 组件的读写权限没有限制，可以是只有读权限的文件。 （ 4） 组件的目录没有限制，可以是当前目录的，也可以不是，只要你有读的权限就可以用来装配。 单个零件 单个零件是指含有零件几何模型的 .prt 文件，它可以作为组件添加到装上海工程技术大学毕业设计（论文） SANTANA轿车差速器设计与分析 28 配件中，但它本身不能作为装配件。 主模型概念 主模型是各个模块都能引用的部件模型，是机算机并行工程思想再 UG软件中的一种体现。 一个主模型可以同时被工程图、装配、加工、机构分析和有限元分析等模块引用。 装配件也是一个主模型，主模型改变后，相关的应用会自动更新。 装配模式 多零件装配 用此方法进行装配，装配件中的零件与原零件之间是一种拷贝关系而非链接关系，对原零件的修改不能自动反映到装配中，是一种非智能装配，既浪费内存，又影响装配速度。 最好不使用此方法。 虚拟装配 所谓虚拟装配是指通过零件之间的引用和链接关系，形成装配模型。 虚 拟装配采用了许多先进技术：将零件放在不同的文件中以减少装配存储量；以主模型为基础保持几何相关性和零件的自 动刷新；采用引用集简化显示模型信息；约束零件之间的定位关系；建立装配结构树便于装配的各种操作。 这是一种推荐使用的方法。 装配方法 自顶向下装配 自顶向下装配就是在上下文中进行设计 ,即由装配件的顶级向下产生子装配和组件，在装配层次上建立和编辑组件，从装配件的顶级开始自顶向下进行设计。 上海工程技术大学毕业设计（论文） SANTANA轿车差速器设计与分析 29 自底向上装配 自底向上装配是建立在单个零件的几何模型即组件，在组装成子装配件，最后装成装配件，自底向 上逐级地进行设计。 混合装配 在实际工作中，根据需要可以混合运用上述两种方法。 例如，一开始在自底向上模式下工作，随着设计过程的进展，可以转到自顶向下模式。 根据需要，可以在这两种方法之间任意转换。 在本课题中零件较多比较复杂，因而采用了多种装配方法来装配零件。 具体的装配顺序见图 差速器零件的装配顺序 装配过程 下面以球型垫片的装配方法为例，具体介绍自顶向下的装配方式。 １ . 打开装配文件 assemblie： File→ Open→选择文件 assemblie→ ok。 ２ . 进入编辑装配模式： Application → Modelin„ ； Application →Assemblies。 ３ . 加入组件 Differential carrier: Assemblies→ Components→ Edit Existing„ 或 上海工程技术大学毕业设计（论文） SANTANA轿车差速器设计与分析 30 Choose Part File→ Differential→ ok→定义安放位置（０，０，０） ４ . 建立新文件 Onepiece spherical washer： Assemblies→ Components→ creat new 或 →跳出选择框， ok→输入新的文件名 Onepiece sp。