重合度下降。因此，对于小负荷工作的齿轮，般采用小的压力角，可使齿轮运转平稳，噪声低。对于弧齿锥齿轮，商用车的为或.，乘用车的般选用.或。本设计中选取法向压力角为。主减速器锥齿轮的材料驱动桥锥齿轮的工作条件是相当恶劣的，与传动系其它齿轮相比，具有载荷大作用时间长变化多有冲击等特点。因此，传动系中的主减速器齿轮是个薄弱环节。主减速器锥齿轮的材料应满足如下的要求具有高的弯曲疲劳强度和表面接触疲劳强度，齿面高的硬度以保证有高的耐磨性。齿轮芯部应有适当的韧性以适应冲击载荷，避免在冲击载荷下齿根折断。锻造性能切削加工性能以及热处理性能良好，热处理后变形小或变形规律易控制。选择合金材料是，尽量少用含镍铬呀的材料，而选用含锰钒硼钛钼硅等元素的合金钢。汽车主减速器锥齿轮与差速器锥齿轮目前常用渗碳合金钢制造，主要有和。渗碳合金钢的优点是表面可得到含碳量较高的硬化层般碳的质量分数为，具有相当高的耐磨性和抗压性，而芯部较软，具有良好的韧性。因此，这类材料的弯曲强度表面接触强度和承受冲击的能力均较好。由于钢本身有较低的含碳量，使锻造性能和切削加工性能较好。其主要缺点是热处理费用较高，表面硬化层以下的基底较软，在承受很大压力时可能产生塑性变形，如果渗碳层与芯部的含碳量相差过多，便会引起表面硬化层的剥落。为改善新齿轮的磨合，防止其在运行初期出现早期的磨损擦伤胶合或咬死，锥齿轮在热处理以及精加工后，作厚度为的磷化处理或镀铜镀锡处理。对齿面进行应力喷丸处理，可提高的齿轮寿命。对于滑动速度高的齿轮，可进行渗硫处理以提高耐磨性。主减速器螺旋锥齿轮的几何尺寸计算根据圆弧齿螺旋锥齿轮的几何尺寸计算步骤，并根据主减速器齿轮的基本参数选择，已经确定的项目如下主动齿轮齿数从动齿轮齿数端面模数齿面宽法向压力角轴交角节圆直径。需要确定的项目如下齿全高与齿工作高齿全高齿工作高表圆弧齿螺旋齿轮的主动齿轮齿数从动齿轮最小齿数法向压角力螺旋角齿工作高系数齿全高系数大齿轮齿高系数.根据表选齿工作高系数。故计算得齿工作高齿全高。螺旋锥齿轮节锥角螺旋锥齿轮节锥距螺旋锥齿轮的周节.齿顶高.齿根高径向间隙.齿根角面锥角外圆直径。节锥顶点至齿轮外缘距离理论弧齿厚根据表选择.故有表圆弧螺旋锥齿轮的大齿轮理论弧齿厚齿侧间隙根据表选取齿侧间隙为.表“格里森制”圆锥齿轮推荐采用的齿侧间隙主减速器圆弧齿轮螺旋齿轮的强度计算在选好主减速器锥齿轮的主要参数后，就可以根据所选择的齿形计算锥齿轮的几何尺寸，而后根据所确定的计算载荷进行强度校核，以保证锥齿轮有足够的强度和寿命。轮齿损坏的形式主要有弯曲疲劳折断，过载折断，齿面点蚀及剥落齿面胶合齿面磨损等。在实际设计中往往还要依据台架和道路试验及实际使用情况等来检验。单位齿长圆周力主减速器锥齿轮的表面耐磨性，常用轮齿上的单位齿长圆周力来估算，即式中，轮齿上单位齿长的圆周力作用在轮齿上的圆周力从动齿轮的齿面宽。按发动机最大转矩计算时式中，变速器传动比，常取档及直接档进行计算主动锥齿轮中点分度圆直径其他符号同前。取档时.取直接档时按驱动轮打滑的转矩计算时式中，驱动桥对水平地面的负荷，轮胎与地面的附着系数，取为.轮胎的滚动半径，主减速器从动齿轮节圆直径，汽车最大加速度时后轴负荷转移系数，商用车，取为.主减速器从动齿轮到车轮之间的传动比主减速器主动齿轮到车轮之间的传动效率其他符号同前。许用的单位齿长圆周力见表.在现代汽车设计中，由于材质及加工工艺等制造质量的提高，有时高出表中数值的。对于不能满足许用单位齿长圆周力的情况可以通过改变材料的方法来满足其要求。表许用单位齿长上的圆周力轮齿弯曲强度锥齿轮轮齿的齿根弯曲应力为式中，锥齿轮齿轮的齿根弯曲应力所计算齿轮的计算转矩，对于从动齿轮对于主动齿轮，还要按式换算过载系数，般取尺寸系数，与齿轮尺寸及热处理等因素有关，当.当.时，.，本设计中.齿面载荷分配系数，跨置式结构，悬臂质量系数，当轮齿接触良好，齿距及径向跳动精度高时，.所计算齿轮的吃面宽所讨论齿轮的大端分度圆直径所计算齿轮的轮齿弯曲应力综合系数，从图中可查得.图用于压力角螺旋角轴交角为的汽车用螺旋轮齿弯曲应力综合系数对于从动锥齿轮对于主动锥齿轮上述按,计算的最大弯曲应力不超过，因此本设计中的锥齿轮是可以达到弯曲强度要求的。轮齿接触强度锥齿轮轮齿的齿面接触应力为式中，锥齿轮的齿面接触应力为主动锥齿轮大端分度圆直径取尺宽的较小值尺寸系数，它考虑了齿轮尺寸对淬透性的影响，通常取.齿面品质系数，它取决于齿面的表面粗糙度及表面覆盖层的性质如都统磷化处理等，对于制造精确的齿轮，取.综合弹性系数，这里取为.齿面接触强度综合系数，根据图取之为.其他符号同前。图接触强度计算用综合系数压力角，螺旋角故计算得上述按,计算的最大接触应力不应超过，主从动齿轮的齿面接触应力是相同的。.差速器的设计与计算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。普通的对称式圆锥行星齿轮差速器由差速器左右壳，个半轴齿轮，个行星齿轮少数汽车采用个行星齿轮，小型微型汽车多采用个行星齿轮，行星齿轮轴不少装个行星齿轮的差速器采用十字轴结构，半轴齿轮及行星齿轮垫片等组成。由于其结构简单工作平稳制造方便用在公路汽车上也很可靠等优点，最广泛地用在轿车客车和各种公路用载货汽车上。差速器齿轮主要参数选择行星齿轮数行星齿轮数需要根据承载情况来选择，在承载不大的情况下可取两个，反之应取。在本设计中选择为个行星齿轮。行星齿轮球面半径行星齿轮球面半径反映了差速器锥齿轮节锥距的大小和承载能力，可根据经验公式来确定式中，行星齿轮球面半径系数，，对于有四个行星齿轮的乘用车和商用车取小值，对于有两个行星齿轮的乘用车及四个行星齿轮的越野车和矿用车取最大值差速器计算转矩球面半径。故可计算得行星齿轮节锥距为取之为.行星齿轮和半轴齿轮齿数和为了使轮齿有较高的强度，希望取得较大的模数，但尺寸会增大，于是又要求齿数应取少些，但般不少于。半轴齿轮齿数在选用。大多数汽车的半轴齿轮与行星齿轮的齿数比在的范围内，且半轴齿轮齿数和必须能被行星齿轮齿数整除。查阅资料，经方案论证，初定半轴齿轮与行星齿轮的齿数比，半轴齿轮齿数，行星齿轮的齿数。行星齿轮和半轴齿轮节锥角及模数行星齿轮和半轴齿轮节锥角分别为.锥齿轮大端的端面模数为故计算得根据模数取由可计算得节圆直径压力角汽车差速器齿轮大都采用压力角为齿高系数为.的齿形。些总质量较大的商用车采用的压力角，以提高齿轮强度。本设计中采用的压力角。行星齿轮轴直径及支承长度行星齿轮轴直径为式中，差速器壳传递的转矩行星齿轮数行星齿轮支承面中点到锥顶的距离,约为半轴齿轮齿宽中点处平均直径的半支承面允许挤压应力，取。行星齿轮在轴上的支承长度为.故计算得.差速器齿轮的材料差速器齿轮和主减速器齿轮样，基本上都是用渗碳合金钢制造，目前用于制造差速器锥齿轮的材料为和等。由于差速器齿轮轮齿要求的精度较低，所以精锻差速器齿轮工艺已被广泛应用。差速器齿轮几何尺寸计算根据汽车差速器直齿锥齿轮计算步骤，差速器齿轮基本参数的选择已经完成的计算如下行星齿轮齿数半轴齿轮齿数差速器直齿锥齿轮模数直齿锥齿轮压力角差速器直齿锥齿轮轴交角差速器直齿锥齿轮节圆直径差速器直齿锥齿轮节锥角需要完成的的计算步骤如下直齿锥齿轮的齿面宽取齿面宽系数为.，得齿工作高齿全高直齿圆锥齿轮周节齿顶高根据前述计算齿根高径向间隙齿根角直齿圆锥齿轮面锥角直齿锥齿轮根锥角直齿锥齿轮外圆直径直齿锥齿轮节锥顶点至齿轮外缘距离直齿锥齿轮理论弧齿厚根据下图选取图汽车差速器直齿锥齿轮切向修正系数弧齿厚系数根据上图取根据式，得直齿锥齿轮齿侧间隙根据表选择差速器直齿锥齿轮齿侧间隙为差速器锥齿轮弦齿厚差速器齿轮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传动状态，只有当汽车转弯或左右轮行使不同的路程时，或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。因此，对于差速器齿轮主要应进行弯曲强度计算。轮齿弯曲应力为式中，行星齿轮数综合系数，其值可根据图选取半轴齿轮齿宽，半轴齿轮大端分度圆直径，半轴齿轮计算转矩，.按照主减速器齿轮强度计算的有关转矩选取。图压力角为.汽车差速器用直齿锥齿轮的弯曲计算用综合系数根据上图，选取.故计算可得当时因此，本设计中差速器齿轮的弯曲强度为达到要求，可以通过修改其基本参数或者通过采用较先进的材料来改善其强度。.全浮式半轴的设计半轴基本参数计算及校核经方案论证，本设计中采用全浮式半轴。半轴的结构设计中主要应注意下几个问题半轴的杆部直径应小于或等于半轴花键的底径，以便使半轴各部分基本达到等强度半轴的破坏形式大多是扭转疲劳损坏，在设计中应尽量增大各过渡部分的圆角半径，尤其是凸缘与杆部花键与杆部的过渡部分，以减小应力集中当杆部较粗且凸缘也大时，可采用花键连接的结构设计全浮式半轴杆部的强度