差速器（中轴、后轴）锻造锥齿轮的技术讨论

DD99

对侧隙的形成过程来说锥齿轮与圆柱齿轮其实都是一样的，在设计时大多都是无侧隙计算然后对齿厚取负偏差以达到要求的侧隙。不过也有先确定侧隙再进行参数计算的，目的都是一样的。这里有个关键的地方就是锥齿轮在加工时都要进行安装距的确定，都要上啮合机的。那么你在跑合时是有侧隙的还是没有的呢？如果是无侧隙其实与实际使用是不吻合的。我们都是按实际侧隙确定后再进行测试的，这样与使用是一致的。
对于有些主机厂认为的无侧隙测定，可能是在齿轮加工时把安装距缩小一个后退量，在装备时按正确的安装距装入后达到侧隙的要求。认知不同控制就不同，最终取决于谁的嘴吧大了。

woodee

DD99 发表于 2023-12-21 12:15
对侧隙的形成过程来说锥齿轮与圆柱齿轮其实都是一样的，在设计时大多都是无侧隙计算然后对齿厚取负偏差以达 ...

如果要对比圆柱齿轮，侧隙形成还是有区别的。  

圆柱齿轮，拉开中心距，侧隙加大。  
锥齿轮，应该是加大轴交角，侧隙增加。 轴交角的变动，不影响锥齿轮副的啮合性质。  
而轴向移动锥齿轮，是会影响啮合性质的，就是说按照一定比例移动两个锥齿轮后，已经得不到等比传动了。
只不过，如果移动距离不大，对于差速器要求的精度而言，拉开锥齿轮得到侧隙的方式是可以使用的，传动误差远远在公差等级的允差之内。
   
这又带出另一个问题：当设计制作出一对本身已有侧隙的锥齿轮，要放到综合检查仪上做无侧隙双啮对滚时，大轮小轮各应向前推多少呢？  
以前面讨论过的锥齿轮副为例，当侧隙为0.3时，大轮向前推0.297，小轮向前推0.1909，就正好是最佳双啮检测位置（相当于凭空增加齿形误差0.003多）。
   
因这方面的计算资料未见于手册，所以很可能在工艺技术的处理上，就含糊的做了忽视性简化，根本不提原本侧隙，而只当是拉开得到侧隙。  
  

woodee

直锥齿轮侧隙的定义，看下面几张图，能够理解清楚：  

  
   
   
   
直锥齿轮副的法向侧隙，是工作球面啮合圆上的一段弧线长度。

woodee

在差速器工作位置，由于有侧隙，半轴齿轮可以轴向窜动，这窜动量也可以反应出侧隙的大小。

  
窜动量不是一个确定值。
模数8，09:14齿，压力角25°，法向侧隙0.3  
当半轴齿槽正对行星齿体时，窜动量为0.493；
当半轴齿体正对行星齿槽时，窜动量为0.3755。

hyfjy

在我所遇到的生产企业，问及齿高系数的取用时，我基本都是提倡在用户能接受并有实际检测条件去检测这一参数的实际值的条件下，尽量按1和0.25的条件设计模型，以保证有足够的重合度，至于用户强调的齿高系数不可改变，如果验收时无此项，则不与考虑，这样的好处是排除了非专业的干涉，能保证产生的正常生产和使用。在这样用户强制的条件下，尽量争取增大点齿高系数，

woodee

hyfjy 发表于 2024-1-20 20:10
在我所遇到的生产企业，问及齿高系数的取用时，我基本都是提倡在用户能接受并有实际检测条件去检测这一参数 ...

老费你好！  

差速器锥齿轮有其特殊性，因很少相互转动，有车桥厂的设计人员直言就不是完全按照锥齿轮的原则设计的。  
《汽车车桥设计》一书中，专门的章节有介绍，其中连切向变位系数，都跟一般锥齿轮不同，叫“弧齿厚系数”。
另外，若按照1、0.25计算，齿高会偏大，对模数大的差速器锥齿轮（比如模数>9），锻造成型不利。  
  

hyfjy

woodee 发表于 2024-1-20 21:01
老费你好！  

差速器锥齿轮有其特殊性，因很少相互转动，有车桥厂的设计人员直言就不是完全按照锥齿轮 ...

吴工的提法是正确的，是的，在锥齿轮设计中，一定的压力角下，都有固定的最小齿数，而差速器齿轮大多数都超出这一范围，问题是差速器的直锥齿轮传动，仍然属于锥齿轮传动，所以有一些变化的东西，为保证产品质量，也只有灵活去处理，很多直接取20度压力角的，大多数会产生小轮根部有较深的挖根现象，这是理论展成时产生的，如果图纸上就标了这类数据，我仍然是建议产品的生产商对压力角进行适当的改动，以避开根切，早期的这类锥齿轮，在国家标准的验收中，都是只保证本厂互换，对齿轮的压力角是没有检验方法的，而定型精锻加工时，为保证正常出模，只能增加压力角，为避免重合度小于1，避免的方法也是各取所需吧。通常认定产品质量的老用户，也会在一定范围内理解并接受生产厂家的建议，并写入合同，作为“满足用户需要”的一个条件。这样就可以很快生产出真正符合使用要求的产品。

woodee

hyfjy 发表于 2024-1-20 21:18
吴工的提法是正确的，是的，在锥齿轮设计中，一定的压力角下，都有固定的最小齿数，而差速器齿轮大多数都 ...

差速器直齿轮压力角，原来多为22.5°，渐渐25°成为主流。

中桥差速器，也有不少取30°压力角的。

香香飘飘

看到楼主的文章，受益匪浅，有些厂商要求接触区椭圆形，您怎么看？

woodee

香香飘飘 发表于 2024-1-23 08:33
看到楼主的文章，受益匪浅，有些厂商要求接触区椭圆形，您怎么看？

请看： 万元求购少齿数(10:14)直锥副的“鸭蛋形”接触区3D模型  

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