其中: 错误!未找到引用源。、错误!未找到引用源。——轴在壳体内、外部分的表面积;
错误!未找到引用源。——轴的截面积。 写成温压形式有:
由此得:
4.4.5 粘性联轴器工作时各部分温度计算
由上述推导过程可以计算出粘性联轴器经过上述传热过程后,粘性联轴器所剩余的能量:
我们假设这些热量全部由硅油和叶片所吸收,而且,两者始终温度相同,那么我们可确定二者升高相同温度时,吸收热量的比值错误!未找到引用源。:
式中: Cps、ms——硅油的定压比热系数和硅油的质量;
错误!未找到引用源。Cpp、mp——叶片的定压比热系数和叶片的总质量; 所以硅油吸收的热量为:
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所以硅油的温升为:
第I时刻硅油的温度为:
将错误!未找到引用源。代入传热模型,即可求出各部分传热量,从而求出各部分温度。
图4-3是某粘性联轴器的转矩传递特性:
图4-3利用计算机仿真得出的某粘性联轴器的转矩传递特性
由图可见,开始时由于硅油温度上升较快,其传递的转矩下降的也快,然后,由于粘性联轴器各部分温度升高后,粘性联轴器散热较快,硅油温度变化越来越小,粘性联轴器传递的转矩也趋向平稳。
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5 差速器的设计和计算
表5-1给出了一些轿车的数据,供设计时参考使用。 车参 数 型 发动机最大转矩 轮胎半径 R/m 桑塔纳 2000 150 0.4 2.9 ~ ~ 变速器传动比ig 低档 高档 Temax/N.M 表5-1 汽车部分数据 5.1差速器齿轮的基本参数选择
5.1.1齿轮数目的选择
(1)一般情况下,多用4个行星齿轮,小轿车采用2个行星齿轮,少数汽车采用3个行星齿轮。本次设计选用2个行星齿轮的结构为研究对象。
(2)半轴齿轮选用2个。
5.1.2行星齿轮球面半径RB及节锥距A0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RB,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RB可按如下的经验公式确定:
RB?KB3T mm
式中:KB——行星齿轮球面半径系数,可取2.52~2.99,对于有4个行星齿轮的轿车和公路载货汽车取小值;对于有2个行星齿轮的轿车以及所有的越野汽车和矿用车辆取大值;
T——计算转矩;T=158 N?M
{ 可根据公式 T=TemaxiTLK0?T/n
其中:Temax-----发动机的最大转矩,N?M;
i
TL-----低档传动比;
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?T-----传动部分的传动效率,取?T=0.9;
K0-----超载系数,一般可取K0=1; n-----驱动桥数目,可取1
计算可得 T=158 N?M }
3根据上式RB=2.7158000=146mm
差速器行星齿轮球面半径错误!未找到引用源。确定后,可根据下式预选节锥距: A0 =(0.98-0.99)错误!未找到引用源。?143.0mm 所以预选其节锥距A0=143mm
5.1.3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。半轴齿轮的齿数多采用14~25,大多数汽车的半轴齿轮与行星齿轮的齿数比
z2z1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z2L,z2R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:
z2L?z2R?In
式中:z2L,z2R——左右半轴齿轮的齿数,对于对称式圆锥齿轮差速器来说,z2L=z2R
n——行星齿轮数目;
I——任意整数。
用上式校验所选半轴齿轮齿数 即:
20?20=20; 满足安装条件 2所以 选用 z1=12,z2=20 满足以上要求。
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