11动力差速式转向机构设计

齿宽齿形系数和应力修正系数许用弯曲应力二〇四年五月十四日星期三由参考文献查得弯曲疲劳极限应力查参考文献得寿命系数查参考文献得安全系数圆周力满足齿根弯曲强度齿圈的设计由上面设计知太行则已知齿圈所传递的最大扭矩因传动中与四个行星轮啮合，所以两齿轮间的传递扭矩选材选齿圈材料为号钢，调质处理，硬度为查参考文献得齿形系数应力修正系数许用弯曲应力二〇四年五月十四日星期三由参考文献查得弯曲疲劳极限应力查参考文献得寿命系数查参考文献得安全系数取与行星轮相啮合处的尺宽，，总尺宽为。

满足齿根弯曲疲劳强度。

轴的设计驱动锥齿轴的设计已知传递扭矩为，输出转速为，锥齿分度圆直径为，分度圆锥角为压力角。

求输入轴上锥齿的作用力圆周力径向力轴向力初步确定轴的最小直径根据使用条件，选取轴的材料为钢，调质处理，由参考文献取二〇四年五月十四日星期三所以轴的最小直径应该选取安装在连轴器处轴段的直径，该直径的选取必须与连轴器相匹配。

以下选择连轴器的型号。

计算转矩，考虑到转矩变化应取，则根据计算转矩，查参考文献，选用型，半联轴器的孔径直径为，故取最小径为，半联轴器轮毂长度。

结构设计根据轴的定向要求确定轴的各段直径和长度为了满足半联轴器的轴向定位要求，取轴的第二段直径，因半联轴器与轴配合的毂孔长度为，为保证轴端挡环能压紧半联轴器，第段长度应比毂孔短些，故取。

初步选择滚动轴承。

因为轴承同时受到径向力和轴向力的作用，故选用滚动轴承。

根据使用要求和轴段二的直径，选用型号圆锥滚子轴承，因此轴段三和七的直径为，轴承采用轴肩轴向定位，从手册中查得型轴承的轴肩高度，所以取，第四段为退刀槽长为两毫米，深毫米。

选择两退刀槽之间段长，右端锥齿的紧固可以选择套筒，保证锥齿与轴承之间的轴向固定，选择离左右轴段相距两毫米，装轴承段长，取套筒段长，套锥齿段长，动件与静件之间应有适当的空隙，考虑轴承盖的拆装及便于对轴承添加润滑油脂的需要，取左轴承段与半联轴器段间长度为。

轴上零件的周向定位齿轮和半联轴器的周向定位均采用平键连接。

根据左右端的直径大小，由手册查的平键截面尺寸，键槽采用铣刀加工，锥齿段键长取，选择齿轮轮毂与轴的配合为。

半联轴器段键长取，与轴的配合为。

滚动轴承与轴的周向定位靠过渡配合来保证，尺寸公差为。

二〇四年五月十四日星期三按弯曲合成应力校核轴的强度当轴的支承位置和轴所受载荷的大小方向及作用点等均已确定，支点反力及弯矩可以求得时，可按弯扭合成强度条件对轴进行强度计算，具体步骤如下作轴的计算简图通常将轴当作置于铰链支座上的双支点梁，其支点位置可根据轴承类型及组合方式，按图确定由传动件传递到轴上的载荷，通常简化为作用于零件轮缘宽度中央的集中应力，轴上转矩则假定从传动件轮毂宽度的中点算起若各载荷构成空间力系，则将其分解到两个互相垂直的平面内。

把变速箱输入轴简化为图中受集中力作用的铰支梁。

由代入数据得，负号表示力的方向与受力简图中所设力的方向相反。

由代入数据得，负号表示力的方向与受力简图中所设力的方向相反。

由以上数据画出轴在水平面和竖直面的受力简图，如图，所示。

作轴的弯矩图根据上述简图，分别计算轴上的水平面内弯矩竖直面内弯矩。

并计算剖面处的弯矩。

再按矢量法求得合成弯矩作出水平面内的弯矩图，如图，竖直面内弯矩，如图，二〇四年五月十四日星期三以二〇四年五月十四日星期三图轴的载荷分析图及合成弯矩图如图。

作轴的扭矩图如图。

作轴的相当弯矩图由已知得到的合成弯矩和扭矩，根据第三强度理论计算相当弯矩，并做出相当弯矩图。

由式中，是考虑弯矩和转矩所产生的应力的循环特性不同而引入的修正系数，取。

计算剖面的相当弯矩。

代入数据得画出轴的相当弯矩图，如图。

计算截面强度按弯扭合成条件计算轴截面上的强度条件为其中为计算截面处的直径，则。

由以上公式可得轴的材料为钢，查参考文献得。

故轴的弯扭合成强度条件满足要求。

轴的安全系数校核判断危险截面从受力分析来看，截面，因弯矩大，有转矩，故截面为危险截面。

抗弯截面模量二〇四年五月十四日星期三抗扭截面系数弯矩转矩弯曲应力对于转轴是对称循环应力，所以平均应力。

扭转切应力转矩应力幅，在轴的计算中，常把转矩看成是脉冲循环载荷，所以平均应力。

查参考文献得，，。

经插值后的轴肩的有效应力集中系数，。

由参考文献查得尺寸系数，。

许用安全系数由参考文献查得。

查参考文献得材料的等效系数，。

查参考文献得表面质量系数。

安全系数二〇四年五月十四日星期三显然所以截面安全。

键的设计驱动轮输出轴与行星架之间的键联接花键联接是由带有多个纵向键齿的轴与毂组成的，花键可视为是由多个平键组成，键齿侧面为工作面。

花键联接可用于静联接或动联接。

花键联接的优点是齿数多，受力均匀，承载能力高，槽浅，对轴和毂的强度削弱小，对中性和导向性好。

设计花键联接和