差速器设计

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差速器设计

差速器设计
由于选用对称式差速器,所以有 。从而可以得出
上式被称为是普通锥齿轮式差速器的特征方程。从上式中可知,无论在何种行驶情况下,差速器壳的转速就等于左右半轴转速和的一半。从特征方程中,我们可以得出几种特殊路况时的各部件的转速关系。当一侧的车轮陷入坑中打滑,而另一侧的车轮静止时,此时大化的车轮的转速将是差速器壳的两倍,即 。当采用中央制动器紧急制动时,此时 =0,当 时,那么就会有 。由于此时两侧车轮受力的方向不同,可能会造成偏转甩尾的情况。
差速器按结构可分为齿轮式、凸轮式、涡轮式和牙嵌式等多种型式。在一般用途的汽车上,差速器常选择对称锥齿轮式差速器。它的特点是,左右两个半轴齿轮大小相同,然后将转矩分配给左右两个驱动轮。因此此次设计选用对称式锥齿轮式差速器。由左右两半组成,用螺栓固定在一起整个壳体的两端以锥形滚柱轴承支承在主传动壳体的支座内,上面用螺钉固定着轴承盖。两轴承的外端装有调整圈,用以调整轴承的紧度。并能配合主动齿轮轴轴承壳与壳体之间的调整垫片,调整主动,从动锥齿轮的啮合间隙和啮合印痕。为了防止松动,在调整圈外缘齿间装有锁片,锁片用螺钉固定在轴承盖上。
差速器设计.
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差速器设计
在车辆行驶过程中,会碰到多种情形的车况,导致左右车轮的行走的里程不同,即左右车轮会以不同的速度行驶,即会有左右车轮的转速不同。例如:
(1)汽车在进行转弯时,外侧的车轮要经过更多的路程,速度要比内侧车轮速度大;
代入数据经过计算可知:
45.1~53.5 ,所以此时将球面半径取为50 。
根据汽车设计相关书籍的节锥距的选取方法有:

所以将 取为49

差速器间隙设计标准

差速器间隙设计标准

差速器间隙设计标准差速器是汽车传动系统的重要组成部分,它通过允许车轮以不同的速度旋转来使车辆转向更加流畅。

在差速器的设计和制造过程中,间隙的设置是非常关键的一环。

合理设计的差速器间隙可以确保其正常运转、稳定性和耐用性。

本文将围绕差速器间隙的设计标准展开讨论,探讨其对差速器性能的影响以及相关的设计原则。

一、差速器间隙的定义差速器间隙指的是差速器各齿轮、齿条、齿轮轴等零件之间的间隙。

合适的间隙设计能够有效减小齿轮、齿条等零件之间的磨损,提高传动效率,确保差速器的正常工作。

二、差速器间隙的设计标准1. 齿轮的间隙差速器中齿轮的间隙设计标准应当符合国家标准或者行业标准。

一般来说,齿轮的间隙设计会考虑传动的可靠性和平稳性,以及耐用性和可维护性。

目前,国内对差速器齿轮间隙的标准是在0.15mm~0.25mm之间。

2. 齿条的间隙差速器齿条的间隙是指齿条与齿轮啮合时两者之间的间隙。

合理的齿条间隙设计可以减小齿轮和齿条之间的磨损,提高传动效率。

一般来说,齿条的间隙设计标准应该在0.08mm~0.15mm之间。

3. 齿轮轴的间隙齿轮轴的间隙设计直接关系着差速器的稳定性和传动效率。

设计标准一般应在0.05mm~0.15mm之间。

三、差速器间隙设计标准的影响1. 间隙过大会导致传动系统的松动和震动,降低传动效率,甚至会造成齿轮磨损过快。

2. 如果间隙设计不当,可能会导致传动过程中产生噪音,影响车辆的行驶舒适性。

3. 差速器间隙设计不当还可能导致差速器传动系统的不稳定,影响整个汽车的转向性能和行驶稳定性。

四、差速器间隙设计的原则1. 可靠性原则:通过合理的间隙设计保证差速器传动系统的可靠性,确保车辆在行驶过程中的安全性。

2. 高效原则:合理的间隙设计可以减小齿轮、齿条之间的磨损,提高传动效率。

3. 耐用性原则:差速器间隙设计应该考虑到差速器整体的耐用性,延长其使用寿命。

4. 维护性原则:合理的间隙设计不仅有助于减小传动系统的故障率,也有利于后期的维护和保养工作。

毕业设计差速器开题报告

毕业设计差速器开题报告

毕业设计差速器开题报告差速器开题报告一、引言差速器作为一种重要的机械装置,在汽车、工程机械等领域中起着至关重要的作用。

它能够有效地解决车辆转弯时内外轮胎转速不一致的问题,确保车辆的平稳行驶。

本文旨在探讨差速器的工作原理、设计要点以及相关应用。

二、差速器的工作原理差速器是由齿轮组成的一种传动装置。

当车辆转弯时,内外轮胎因为半径不同而需要转速不一致。

差速器通过合理的齿轮设计,使内外轮胎能够以不同的转速旋转,同时保持车辆的平稳行驶。

具体来说,差速器通过主齿轮、卫星齿轮和行星齿轮的组合,实现了内外轮胎转速的差异。

三、差速器的设计要点1. 齿轮的模数选择:齿轮的模数决定了齿轮的尺寸和传动比。

在差速器设计中,需要根据车辆的使用情况和承载能力来选择合适的模数,以确保差速器的可靠性和稳定性。

2. 齿轮的材料选择:差速器中的齿轮需要承受较大的扭矩和压力,因此材料的选择至关重要。

常见的齿轮材料有钢、铸铁和铝合金等,每种材料都有其独特的优点和适用范围。

3. 差速器的结构设计:差速器的结构设计直接影响了其工作效果和可靠性。

在设计中,需要考虑齿轮的布局、轴承的选择以及润滑系统的设计等因素,以确保差速器的正常运行。

四、差速器的应用领域差速器广泛应用于汽车、工程机械、铁路车辆等领域。

在汽车中,差速器是传动系统的重要组成部分,能够提高车辆的操控性和行驶平稳性。

在工程机械中,差速器可以使车辆在复杂地形下灵活转向,提高工作效率。

在铁路车辆中,差速器能够使车轮在曲线轨道上保持合理的转速,确保列车的安全行驶。

五、结论差速器作为一种重要的机械装置,在汽车、工程机械等领域中具有广泛的应用前景。

通过深入研究差速器的工作原理和设计要点,可以进一步提高差速器的性能和可靠性,满足不同领域的需求。

差速器的不断发展和创新将为各行业的发展带来更多的机遇和挑战。

因此,对差速器的研究和设计具有重要的意义。

汽车差速器的设计解读

汽车差速器的设计解读

汽车差速器的设计解读汽车差速器是汽车传动系统中的重要组件之一,它承担着实现轮胎间差速调节、转向和牵引控制的功能。

它是通过一种特殊的机构设计来实现的,可以有效地解决行驶过程中的转向困难和转弯半径加大等问题。

下面将对汽车差速器的设计进行解读。

首先,汽车差速器设计的基本原理是通过两个轮胎的转速差异,使两侧轮胎产生不同的转速,从而实现转向。

在直线行驶时,两个轮胎的转速是相同的,差速器处于无差速状态,两侧轮胎顺利地同步转动;而在转弯时,由于内外侧轮胎行驶半径不同,转速也会不同,差速器会根据不同的转动速度来调整扭矩分配,使内外侧轮胎产生所需的差速,从而实现转向控制。

其次,差速器的设计结构相对复杂,主要由差速器机壳、行星齿轮、差速齿轮等组成。

差速器机壳是差速器的外壳,起到固定内部零件的作用;行星齿轮是差速器的核心部件,由太阳齿轮、行星齿轮和外齿轮组成,其基本结构通过行星齿轮与外齿轮的相互配合来实现不同速度的扭矩传递;差速齿轮将传递给差速器的扭矩分配到左右两侧的驱动轮上。

这些部件的合理设计和配合可以有效地实现差速调节和转向控制的功能。

此外,差速器的设计还需要考虑诸多工程问题。

首先是差速器的强度和耐久性问题,差速器要能够承受较大的扭矩和冲击力,以确保长时间的稳定工作;其次是差速器的密封性,差速器内部含有润滑油,需要保证密封性以防止油漏出和进入灰尘等杂质;再次是差速器的制造成本和安装调试问题,需要考虑材料的选择和工艺流程,以及装配和调试的便捷性。

最后,差速器的设计还需要根据不同车型和用途进行调整和优化。

不同车型和用途对差速器的要求有所不同,一些特殊要求,如越野性能、防滑功能和动力分配等,需要对差速器的设计进行改进和创新。

例如,一些越野车型会使用差速锁来提高车辆的通过能力;一些高性能车辆会采用电子控制差速器来实现更精确的扭矩分配和动力控制。

总之,汽车差速器的设计是一个综合性的工程问题,需要考虑诸多因素和要求,通过合理的设计和优化,才能实现汽车的高效转向和牵引控制。

4.差速器设计

4.差速器设计

第四节差速器设计汽车在行驶过程中,左、右车轮在同一时间内所滚过的路程往往是不相等的,如转弯时内侧车轮行程比外侧车轮短;左右两轮胎内的气压不等、胎面磨损不均匀、两车轮上的负荷不均匀而引起车轮滚动半径不相等;左右两轮接触的路面条件不同,行驶阻力不等等。

这样,如果驱动桥的左、右车轮刚性连接,则不论转弯行驶或直线行驶,均会引起车轮在路面上的滑移或滑转,一方面会加剧轮胎磨损、功率和燃料消耗,另一方面会使转向沉重,通过性和操纵稳定性变坏。

为此,在驱动桥的左、右车轮间都装有轮间差速器。

在多桥驱动的汽车上还常装有轴间差速器,以提高通过性,同时避免在驱动桥间产生功率循环及由此引起的附加载荷、传动系零件损坏、轮胎磨损和燃料消耗等。

差速器用来在两输出轴间分配转矩,并保证两输出轴有可能以不同角速度转动。

差速器按其结构特征可分为齿轮式、凸轮式、蜗轮式和牙嵌自由轮式等多种形式。

一、差速器结构形式选择(一)齿轮式差速器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。

他又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等1.普通锥齿轮式差速器由于普通锥齿轮式差速器结构简单、工作平稳可靠,所以广泛应用于一般使用条件的汽车驱动桥中。

图5—19为其示意图,图中ω0为差速器壳的角速度;ω1、ω2分别为左、右两半轴的角速度;为差速器的内摩擦力矩;T1、T2分别为左、右两半轴To为差速器壳接受的转矩;Tr对差速器的反转矩。

根据运动分析可得ω1+ω2=2ω0(5—23)显然,当一侧半轴不转时,另一侧半轴将以两倍的差速器壳体角速度旋转;当差速器壳体不转时,左右半轴将等速反向旋转。

根据力矩平衡可得T0T2T1T0T1-T2{=+= (5 - 24)差速器性能常以锁紧系数k 是来表征,定义为差速器的内摩擦力矩与差速器壳接受的转矩之比,由下式确定结合式(5—24)可得k )-0.5T0(1T1k )0.5T0(1T2{=+= (5 - 26)定义快慢转半轴的转矩比k b =T2/T1,则kb 与k 之间有kk -+=11kb kbk +-=11kb (5 - 27)普通锥齿轮差速器的锁紧系数是一般为0.05~0.15,两半轴转矩比k b=1.11~1.35,这说明左、右半轴的转矩差别不大,故可以认为分配给两半轴的转矩大致相等,这样的分配比例对于在良好路面上行驶的汽车来说是合适的。

差速器间隙设计标准

差速器间隙设计标准

差速器间隙设计标准
差速器间隙设计标准是指差速器的齿间间隙的设计要求。

差速器是汽车传动系统中的一个重要部件,其作用是使两个驱动轮以不同的转速旋转,以适应车辆在弯道行驶或转弯时的需要。

差速器间隙设计标准受到其他零部件的尺寸精度、传动扭矩以及车辆使用环境等因素的影响。

一般而言,差速器间隙应满足以下设计标准:
1. 差速器间隙要适中,既不能过小,以防止齿轮爬齿,也不能过大,以确保动力传递的可靠性和效率。

2. 差速器间隙的设计应考虑传动时的工作温度和扭矩大小。

3. 差速器间隙的设计要满足齿轮啮合的正常要求,即齿轮啮合时的传动效率高、噪音小、寿命长等。

4. 差速器间隙的设计要考虑齿轮的刚度和传动扭矩,以保证传动的稳定性。

5. 差速器间隙的设计要考虑制动时的安全性,特别是在差速锁定状态下。

差速器间隙设计标准的具体数值会根据不同的车辆和传动系统而有所差异,一般由汽车制造商根据实际情况进行设计和确定。

差速器间隙的设计标准在制造和使用过程中需要严格遵守,以确保差速器的正常运行和车辆行驶的安全性。

(整理)差速器设计

(整理)差速器设计

第四节 差速器设计汽车在行驶过程中,左、右车轮在同一时间内所滚过的路程往往是不相等的,如转弯} 内侧车轮行程比外侧车轮短;左右两轮胎内的气压不等、胎面磨损不均匀、两车轮上的负荷 不均匀而引起车轮滚动半径不相等;左右两轮接触的路面条件不同,行驶阻力不等等。

这 样,如果驱动桥的左、右车轮刚性连接,则不论转弯行驶或直线行驶,均会引起车轮在路面 上的滑移或滑转,一方面会加剧轮胎磨损、功率和燃料消耗,另一方面会使转向沉重,通过 性和操纵稳定性变坏。

为此,在驱动桥的左、右车轮间都装有轮间差速器。

在多桥驱动的汽 车上还常装有轴间差速器,以提高通过性,同时避免在驱动桥间产生功率循环及由此引起的 附加载荷、传动系零件损坏、轮胎磨损和燃料消耗等。

差速器用来在两输出轴间分配转矩,并保证两输出轴有可能以不同角速度转动。

差速器 按其结构特征可分为齿轮式、凸轮式、蜗轮式和牙嵌自由轮式等多种形式。

一、差速器结构形式选择(一)对称锥齿轮式差速器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。

它又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等。

1.普通锥齿轮式差速器由于普通锥齿轮式差速器结构简单、工作平稳可靠,所以广泛应用于一般使用条件的汽车驱动桥中。

图5-19为其示意图,图中0w 为差速器壳的角速度;1w 、2w 分别为左、右两半轴的角速度;0T 为差速器壳接受的转矩;r T 为差速器的内摩擦力矩;1T 、2T 分别为左、右两半轴对差速器的反转矩。

根据运动分析可得0212w w w =+ (5-23)显然,当一侧半轴不转时,另一侧半轴将以 图5—19 普通锥齿轮式差速器示意图 两倍的差速器壳体角速度旋转;当差速器壳体不转时,左右半轴将等速反向旋转。

根据力矩平衡可得{r T T T T T T =-=+12021 (5-24)差速器性能常以锁紧系数k 来表征,定义为差速器的内摩擦力矩与差速器壳接受的转矩之比,由下式确定 0T T k r= (5-25)结合式(5-24)可得⎩⎨⎧+=-=)1(5.0)1(5.00201k T T k T T (5-26) 定义半轴转矩比12T T k b =,则b k 与k 之间有kk k b -+=11 11+-=b b k k k (5-27) 普通锥齿轮差速器的锁紧系数忌一般为.O.05~O.15,两半轴转矩比足b 为1.11~1.35, 这说明左、右半轴的转矩差别不大,故可以认为分配给两半轴的转矩大致相等,这样的分配 比例对于在良好路面上行驶的汽车来说是合适的。

差速器间隙设计标准

差速器间隙设计标准

差速器间隙设计标准
差速器是汽车传动系统中的重要部件,它能够使车辆在转弯时两个车轮能以不同的速
度旋转,以便适应转弯时内外轮的不同行驶距离。

差速器的间隙设计标准直接关系到汽车
的行驶性能和安全性。

下面我们将就差速器间隙设计标准展开详细的讨论。

差速器的间隙设计标准需要考虑到传动效率和耐用性。

合适的间隙设计可以减少传动
系统的损耗,提高传动效率,同时也能够减少零部件之间的摩擦,延长差速器的使用寿命。

一般来说,差速器的间隙设计标准应该保证在传递扭矩的尽可能减少能量损失和磨损。

差速器的间隙设计标准还需要考虑到车辆的行驶性能。

过大或者过小的差速器间隙都
会影响到车辆的行驶性能。

过大的间隙会导致传动系统的松动,影响车辆的加速性能和操
作稳定性;而过小的间隙则容易导致传动系统过热,增加零部件的磨损,影响车辆的燃油
经济性和舒适性。

合理的差速器间隙设计标准应该能够保证车辆的顺畅行驶和稳定性。

差速器的间隙设计标准还需要考虑到生产和制造的可行性。

在设计差速器的间隙时,
需要考虑到零部件的加工精度、装配工艺、材料成本等因素,以保证差速器的可靠性和经
济性。

设计合理的差速器间隙标准需要在满足性能需求的尽可能简化零部件的结构和加工
工艺,降低制造成本。

差速器的间隙设计标准直接关系到汽车的行驶性能、安全性和可靠性。

在制定差速器
间隙设计标准时,需要综合考虑传动效率、耐用性、行驶性能和制造成本等多个方面的因素。

只有在这些因素的综合考量下,才能制定出合理的差速器间隙设计标准,以确保汽车
传动系统的优良性能和可靠性。

设计差速器个人总结

设计差速器个人总结

设计差速器个人总结一、引言差速器作为汽车传动系统中的重要组成部分,具有平衡轮速差、转向稳定性和提高驾驶体验的功能。

在设计差速器的过程中,需要综合考虑传动效率、制造成本、结构紧凑度以及可靠性等因素。

本文将从差速器的原理、设计要点、优化方向和未来发展方向等角度进行探讨和总结。

二、差速器原理差速器是用来将动力输入从驱动轴传递到两个驱动轮上的装置,其原理是通过差速齿轮的配置,在车辆转弯时,允许内侧驱动轮速度减小,外侧驱动轮速度增加,从而实现车辆平稳地转向。

差速器的主要部件包括差速齿轮组、齿轮壳体、轴承和润滑系统等。

三、差速器设计要点1. 传动效率:差速器在传递动力过程中会产生一定的能量损耗,因此需要优化差速齿轮的齿形、热处理工艺和润滑系统,以提高传动效率,减少能量损失。

2. 结构紧凑度:差速器需要安装在车辆底盘上,所以要求其结构紧凑,尽可能减小占用空间。

在设计过程中,需要合理布局差速齿轮组和轴承,优化结构紧凑度。

3. 制造成本:差速器作为汽车传动系统的重要组成部分,其制造成本直接影响整车的成本。

在差速器设计中,应考虑降低材料成本、加工成本和装配成本,提高制造效率和生产质量。

4. 可靠性:差速器需要承受高频率和高扭矩的工作条件,因此在设计过程中,需要选择适当的材料和工艺,以提高差速器的耐久性和可靠性。

四、差速器设计优化方向在差速器的设计过程中,可以从以下几个方面进行优化:1. 材料选择:选择具有良好机械性能、耐磨性和抗腐蚀性的材料,以提高差速器的使用寿命。

2. 齿轮设计:优化齿轮的齿形参数和齿根强度,减小齿轮的噪声和振动,提高传动效率。

3. 润滑系统:设计合理的润滑系统,确保差速器在高温和高扭矩下的可靠工作,减少能量损失和磨损。

4. 优化布局:通过布局优化,减小差速器的占用空间,并提高车辆的稳定性和驾驶舒适性。

五、差速器的未来发展方向随着汽车技术的不断发展,差速器也在不断演化和创新。

未来差速器的发展方向主要包括以下几个方面:1. 电动差速器:随着电动汽车的普及,电动差速器将成为主流。

汽车差速器的设计与分析

汽车差速器的设计与分析

汽车差速器的设计与分析汽车差速器是一种用于分配动力的机械装置,它允许车轮在转弯时以不同的速度旋转,从而解决车辆转弯时的差速问题。

在车辆驱动过程中,两侧车轮需要以不同的速度旋转,以适应转弯时的运动要求。

差速器在汽车的传动系统中起到了至关重要的作用,它能够确保车轮获得足够的动力,并且提高汽车的行驶稳定性和操作性能。

差速器通常由主行星齿轮组、钻石齿轮组和输出轴组成。

主行星齿轮组由太阳轮、行星轮和太阳轮组成。

行星轮通过行星架连接,使其能够自由旋转。

这种设计使得差速器能够根据车速和车轮的旋转速度调整行星轮的转速,从而达到动力分配的目的。

差速器的工作原理如下:当车辆直线行驶时,主行星齿轮组会将输入动力平均分配给两个侧边车轮,使它们以相同的速度旋转。

而在转弯时,由于内外侧车轮需要以不同的速度旋转,差速器会自动调整行星轮的转速,使内侧车轮转速减小,而外侧车轮转速增加,从而保持两侧车轮的转速差异,确保车辆能够顺利转弯。

差速器的设计必须考虑以下几个因素:1.承受扭矩能力:差速器承受着来自发动机的扭矩,并将其分配给车轮。

因此,差速器的设计必须考虑到承受的扭矩大小,确保其能够稳定运行。

2.高速稳定性:差速器在高速行驶时需要保持稳定并能够承受较大的转速。

因此,在设计中要考虑到高速条件下的摩擦和热量产生问题,以确保其性能和寿命。

3.转矩分配精度:差速器必须能够准确地分配转矩给两侧车轮,以确保车辆的稳定性和操作性能。

因此,在设计中需要考虑到行星齿轮组的准确性和可调性。

4.耐用性和可靠性:差速器是汽车传动系统中最常见的易损部件之一,因此其设计必须考虑到其耐用性和可靠性。

在设计中要选择高强度和耐磨损的材料,并确保其结构合理,从而保证其长时间的可靠运行。

此外,现代汽车差速器还有许多改进和创新的设计,以满足不同类型汽车的需求。

例如,一些先进的差速器设计还包括限滑差速器和电子差速器等。

限滑差速器采用了特殊的摩擦材料,能够在车轮转速差异过大时提供额外的摩擦力,以提高牵引力和车辆的操控性能。

差速器间隙设计标准

差速器间隙设计标准

差速器间隙设计标准差速器是汽车传动系统中的重要组件,它承担着转向差速和驱动差速的功能,能够保证车辆在转弯或者转向时的稳定性和平顺性。

差速器间隙设计标准对于汽车的性能和安全性具有重要意义。

下面我们将就差速器间隙设计标准进行详细探讨。

一、差速器功能的概述差速器作为汽车传动系统中的重要组成部分,承担着转向差速和驱动差速的功能。

在车辆转弯时,内外轮速度和转动方向的差异会导致车轮间的轮胎损耗增加,严重时还可能出现车辆失控的情况。

而差速器的作用就是通过调节两侧轮胎的转速差异,使车轮能够以不同的速度转动,并使车辆更加稳定地行驶。

差速器还具有承担传递功率、承受扭矩等功能。

二、差速器间隙设计的意义差速器的间隙设计标准对车辆性能有着重要的影响。

差速器的间隙指的是差速器内部各部件之间的间隙,包括齿轮、轴承和其它零部件之间的间隔。

合理的间隙设计能够保证差速器的正常运转,减少零部件的磨损,提高传动效率,并且对车辆的操控性、行驶稳定性和安全性起到积极的促进作用。

三、差速器间隙设计标准的内容1. 齿轮啮合间隙:齿轮啮合间隙是差速器间隙设计中的重要参数之一。

齿轮的啮合间隙大小对于差速器的传动效率和噪音都有影响。

合理设计的齿轮啮合间隙能够保证齿轮的正常啮合,减少磨损和噪音,提高传动效率。

2. 轴承间隙:差速器中的各种轴承间隙需要按照标准进行设计,以保证轴承的顺畅运转和正常传动。

轴承的间隙过大会导致轴承运转不稳定,间隙过小则容易造成轴承过热和磨损。

3. 其它零部件间隙:除了齿轮和轴承间隙外,差速器中的其它零部件的间隙设计也需要符合相应的标准,以保证差速器的正常运转和传动效率。

四、差速器间隙设计标准的制定依据1. 国家标准:差速器间隙设计标准应当符合国家相关的标准规定,以确保车辆安全和性能符合国家规定的标准要求。

2. 技术标准:差速器的间隙设计标准还需要考虑到技术发展的要求,结合最新的技术标准制定合理的设计参数,以满足新型车辆对于差速器性能的要求。

差速器设计

差速器设计

1.1差速器功用差速器功用是车辆转向时,其内、外侧驱动轮驶过的距离不同。

如果内、外侧驱动轮转速相同,则内侧轮相对路面滑转,外侧轮相对路面滑移,会形成很大的附加转向阻力矩,使车辆转向困难,并增加轮胎的磨损。

另外,由于内胎气压不可能完全相等,胎面磨损不同及驱动轮上垂直载荷不同等原因,左、右驱动轮的滚动半径也不会准确相等;如两侧驱动轮转速相同,则车辆在直线行驶时也会引起驱动轮滑转或滑移,增加轮胎的磨损及发动机功率消耗。

为此,在左、右驱动轮间设置差速器。

它在把动力传递给左、右半轴时,允许左、右半轴及左、右驱动轮以不同的转速转动。

1.2对称式圆锥齿轮差速器转速、转矩关系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。

由于普通锥齿轮式差速器结构简单、工作平稳可靠,所以广泛应用于一般使用条件的汽车驱动桥中。

图1.1为其示意图,图中0n 为差速器壳的角速度;1n 、2n 分别为左、右两半轴的角速度;0T 为差速器壳接受的转矩;r T 为差速器的内摩擦力矩;1T 、2T 分别为左、右两半轴对差速器的反转矩。

图1.1 对称式圆锥齿轮差速器示意图根据运动分析可得0212n n n =+ (1-1)显然,当一侧半轴不转时,另一侧半轴将以两倍的差速器壳体角速度旋转;当差速器壳体不转时,左右半轴将等速反向旋转。

根据力矩平衡可得{r T T T T T T =-=+12021 (1-2)差速器性能常以锁紧系数k 来表征,定义为差速器的内摩擦力矩与差速器壳接受的转矩之比,由下式确定0T T k r = (1-3)结合式(1-2)和(1-3)可得⎩⎨⎧+=-=)1(5.0)1(5.00201k T T k T T (1-4) 定义半轴转矩比12T T k b =,则b k 与k 之间有kk k b -+=11 11+-=b b k k k (1-5) 普通锥齿轮差速器的锁紧系数一般为.O.05~O.15,两半轴转矩比足b 为1.11~1.35,这说明左、右半轴的转矩差别不大,故可以认为分配给两半轴的转矩大致相等,这样的分配比例对于在良好路面上行驶的拖拉机来说是合适的。

汽车差速器的设计

汽车差速器的设计

汽车差速器的设计差速器(Differential)是汽车传动系统中的重要部件,它的设计起到平衡驱动轮转速差的作用,使得汽车能够顺利行驶。

差速器的设计考虑到了驱动性能、操控性能以及车辆稳定性等方面的要求。

本文将详细介绍差速器的设计原理和几种常见的差速器类型。

一、差速器的设计原理1.驱动轮转速差在转向时,内外侧轮胎的行驶半径不同,因此它们的转速也会不同。

如果没有差速器的存在,这种速度差异将导致车辆行驶时出现滑动和抖动现象,严重情况下甚至会导致车辆失控。

因此,差速器的设计就是为了平衡内外侧轮胎的转速差,使车辆能够平稳行驶。

2.差速器的工作原理差速器的工作原理是通过一系列的齿轮传动来平衡内外侧轮胎的转速差。

差速器通常由主轴和两个半轴组成。

其中主轴与发动机输出轴相连接,两个半轴则连接到车轮上。

当车辆直线行驶时,差速器的工作比较简单,两个半轴均受到相等的扭矩作用,车轮转速相同。

但是当车辆转向时,由于内外侧轮胎的行驶半径不同,两个半轴受到的扭矩也会不同。

差速器的设计就是为了在不同转速下分配扭矩。

3.差速器齿轮传动差速器内部的齿轮传动系统是实现差速功能的核心部分。

常见的差速器构造中,有一种被称为开式差速器。

开式差速器具有一个主齿轮、两个行星齿轮和一个夹杂齿轮。

当车辆直线行驶时,夹杂齿轮没有作用,两个行星齿轮以相同的转速旋转。

但当车辆转向时,夹杂齿轮开始发挥作用,它通过与主齿轮的啮合来平衡内外侧轮胎的转速差。

二、差速器的类型1.开式差速器:上文中已经提到了开式差速器的工作原理。

它的设计相对简单且效果不错,广泛应用于轿车和商用车。

2.电子差速器:随着科技的发展,电子差速器也得到了应用。

电子差速器通过电子控制单位和电机来调节内外侧轮胎的转速差。

它更加精确和可靠,能够根据车辆状态和驾驶需求进行实时调节。

3.机械式差速器:机械差速器的设计比较复杂,它通过复杂的齿轮传动系统来实现转速差的补偿。

机械差速器常用于重型载货车或越野车等特殊用途车辆。

差速器设计

差速器设计

差速器设计一、引言差速器(Differential)是一种用于传动装置的重要组成部分,主要用于使车辆在转弯时两个驱动轮的转速可以相对独立地变化,保证车辆的驱动平稳性和转向稳定性。

本文将介绍差速器的基本原理和设计要点。

二、差速器原理差速器的原理基于传动装置中的齿轮组合。

差速器通常由两个主要部分组成:行星齿轮和偏心轴。

行星齿轮由一个太阳齿轮、多个行星齿轮和一个环齿轮组成。

当车辆直行时,太阳齿轮和行星齿轮相互啮合,使两个驱动轮以相同的速度旋转。

而当车辆转弯时,太阳齿轮会被偏心轴推动,使行星齿轮与环齿轮啮合,从而实现驱动轮的差速运动。

三、差速器设计要点1. 差速比的确定差速器的设计首先需要确定差速比。

差速比是指差速器输出轴与输入轴的转速比。

一般情况下,差速比为1。

然而,在某些特殊情况下,如特种车辆或赛车,差速比可能会进行调整,以满足特定的驾驶需求。

2. 行星齿轮和偏心轴的设计行星齿轮的设计需要考虑齿轮的大小、齿数以及啮合角度等因素。

它们的设计需要遵循一定的几何规则,以确保齿轮的正常运转和传动效率。

偏心轴的设计需要考虑其长度和直径,以及与其他齿轮的配合关系。

3. 材料选择和强度计算差速器的各个组成部分需要选择合适的材料,以满足强度和耐磨性要求。

常用的材料包括钢、合金钢和铸铁等。

在设计过程中,需要进行强度计算,以确保差速器的使用寿命和可靠性。

4. 润滑和冷却系统设计差速器在运行过程中会产生大量的热量,因此需要设计有效的润滑和冷却系统,以保证差速器的温度在可接受的范围内。

润滑系统可以采用油浸式或油雾式润滑,冷却系统可以采用散热片或风扇等方式。

5. 质量控制和测试方法差速器的生产需要进行严格的质量控制,以确保产品的质量和性能。

常用的测试方法包括可视检查、测量尺寸和使用模拟装置进行实际运行测试。

四、结论通过合理的差速器设计,可以有效提高车辆的驱动平稳性和转向稳定性。

在差速器的设计过程中,需要考虑差速比的确定、行星齿轮和偏心轴的设计、材料选择和强度计算、润滑和冷却系统设计,以及质量控制和测试方法等因素。

主减速器于差速器的设计

主减速器于差速器的设计

主减速器于差速器的设计主减速器和差速器是汽车传动系统中的两个关键部件,它们的设计对汽车的性能和操控性能有着重要影响。

主减速器主要用于将发动机的转速降低,并将动力传递给车辆的轮胎。

而差速器则用于将动力传递给左右两侧的车轮,让车辆能够正常转弯。

主减速器的设计需要考虑减速比、承载能力、可靠性和效率等因素。

首先,减速比决定了发动机的转速传递给车轮的转速,它需要根据车辆的使用条件和性能要求确定。

通常情况下,越重型的车辆需要更高的减速比,以提供更大的扭矩输出。

而在运输车辆中,可能需要不同档位的减速比选择,以适应不同的路况和运输任务。

其次,主减速器的承载能力需要能够满足车辆的动力需求。

在高负载情况下,主减速器需要能够传递较大的扭矩,并且能够抵抗产生的热量和振动。

因此在设计中需要使用高质量的材料和强固的结构,以提高主减速器的承载能力和耐久性。

此外,设计中还需要考虑主减速器的可靠性和效率。

主减速器是汽车关键的动力传递部件,因此需要保证其运行的可靠性,避免故障和意外发生。

同时,效率是影响汽车燃油经济性和性能的关键因素之一,因此需要采用合理的设计和材料选择,以降低能量损失和摩擦损耗。

差速器的设计则主要包括差速器齿轮的排列和差速器的锁定机构。

差速器的齿轮排列需要保证左右两个输出轴之间有一定的相对差异,以便在转弯时左右轮胎的旋转速度可以有所不同。

这样可以避免车辆在转弯时出现打滑和转向困难的情况。

同时,差速器还需要具备锁定机构,在一些情况下可以将两个输出轴锁定在一起,以提供更大的扭矩输出和更好的牵引力。

差速器的设计也需要考虑可靠性和效率。

差速器在车辆转弯时承受较大的负荷和压力,因此需要具备足够的强度和耐用性。

同时,差速器的锁定机构需要确保在需要时可以可靠地工作,并在不需要时不会影响车辆的操控性能。

此外,差速器的效率也需要尽可能高,以减少能量损失和燃料消耗。

综上所述,主减速器和差速器的设计需要综合考虑减速比、承载能力、可靠性和效率等因素。

catia课程设计差速器

catia课程设计差速器

catia课程设计差速器一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解差速器的基本概念、结构原理及其在汽车工业中的应用;2. 学生能够掌握使用CATIA软件进行差速器三维建模的基本步骤和方法;3. 学生了解差速器设计中的关键参数及其对性能的影响。

技能目标:1. 学生能够运用CATIA软件完成差速器的三维建模,并对其进行必要的工程分析;2. 学生能够运用所学知识解决实际工程问题,具备初步的差速器设计能力;3. 学生通过实践操作,提高空间想象能力和工程实践能力。

情感态度价值观目标:1. 学生通过学习差速器设计,培养对汽车工程技术的兴趣和热情;2. 学生在学习过程中,培养团队合作精神,提高沟通与协作能力;3. 学生树立正确的工程观念,认识到工程技术在国民经济发展中的重要作用。

分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标旨在使学生在掌握差速器基本知识的基础上,运用CATIA软件进行实际设计操作,培养其创新意识和实践能力。

课程目标具体、可衡量,有助于后续教学设计和评估的实施。

二、教学内容1. 差速器基本概念与结构原理- 差速器的定义及其作用- 差速器的分类及结构特点- 差速器在汽车工业中的应用2. CATIA软件基本操作- CATIA软件界面及功能介绍- 常用工具栏和菜单命令的操作方法- 三维建模基本步骤和技巧3. 差速器三维建模- 差速器主要零件的建模方法- 零件装配与运动仿真- 差速器整体三维模型展示4. 差速器设计关键参数分析- 差速器设计原理及关键参数- 参数变化对差速器性能的影响- 设计优化方法及案例分析5. 教学实践与工程分析- 学生分组进行差速器设计实践- 教师指导与解答学生疑问- 差速器设计结果分析及评价教学内容按照课程目标进行科学性和系统性组织,参考教材相关章节,明确教学大纲和进度安排。

本章节内容涵盖差速器基本知识、CATIA软件操作、设计实践等方面,旨在帮助学生掌握差速器设计方法,提高实践能力。

差速器课程设计1.8吨

差速器课程设计1.8吨

差速器课程设计1.8吨一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握差速器的结构、工作原理和功能,能够分析差速器在汽车行驶中的作用,了解差速器在不同工况下的工作特点。

1.了解差速器的结构组成,包括壳体、齿轮、行星齿轮、半轴等主要部件。

2.掌握差速器的工作原理,能够解释差速器如何实现轴间差速。

3.明白差速器在汽车行驶中的功能,了解其在不同工况下的工作特点。

4.能够使用专业工具对差速器进行拆装和检测。

5.能够通过观察和实验分析,判断差速器的工作状态和性能。

情感态度价值观目标:1.培养学生对汽车零部件的兴趣,提高学生对汽车行业的认识。

2.培养学生动手实践能力,增强学生解决实际问题的信心。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括差速器的结构、工作原理和功能。

1.差速器的结构:介绍差速器的壳体、齿轮、行星齿轮、半轴等主要部件的结构和作用。

2.差速器的工作原理:讲解差速器如何实现轴间差速,包括齿轮的啮合原理和行星齿轮的传动方式。

3.差速器的功能:阐述差速器在汽车行驶中的作用,分析其在不同工况下的工作特点。

三、教学方法本节课采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法。

1.讲授法:教师讲解差速器的结构、工作原理和功能,引导学生理解相关知识点。

2.讨论法:学生分组讨论差速器的工作原理和功能,促进学生之间的交流与合作。

3.案例分析法:分析实际案例,让学生了解差速器在不同工况下的工作特点。

4.实验法:安排学生进行差速器的拆装和检测实验,提高学生的动手实践能力。

四、教学资源本节课的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。

1.教材:选用与差速器相关章节的教学教材,为学生提供系统的理论知识。

2.参考书:提供相关的汽车工程书籍,丰富学生的专业知识。

3.多媒体资料:制作差速器的结构和工作原理PPT,通过动画和图片等形式,帮助学生形象地理解知识点。

4.实验设备:准备差速器实验装置,让学生能够亲自动手进行实验操作,提高实践能力。

差速器设计

差速器设计

差速器设计根据汽车行驶运动学的要求和实际的车轮、道路以及它们之间的相互关系表明:汽车在行驶过程中左右车轮在同一时间内所滚过的行程往往是有差别的。

例如,转弯时外侧车轮的行程总要比内侧的长。

另外,即使汽车作直线行驶,也会由于左右车轮在同一时间内所滚过的路面垂向波形的不同,或由于左右车轮轮胎气压、轮胎负荷、胎面磨损程度的不同以及制造误差等因素引起左右车轮外径不同或滚动半径不相等而要求车轮行程不等。

在左右车轮行程不等的情况下,如果采用一根整体的驱动车轮轴将动力传给左右车轮,则会由于左右驱动车轮的转速虽相等而行程却又不同的这一运动学上的矛盾,引起某一驱动车轮产生滑转或滑移。

这不仅会使轮胎过早磨损、无益地消耗功率和燃料及使驱动车轮轴超载等,还会因为不能按所要求的瞬时中心转向而使操纵性变坏。

此外,由于车轮与路面间尤其在转弯时有大的滑转或滑移,易使汽车在转向时失去抗侧滑能力而使稳定性变坏。

为了消除由于左右车轮在运动学上的不协调而产生的这些弊病,汽车左右驱动轮间都装有差速器,后者保证了汽车驱动桥两侧车轮在行程不等时具有以不同速度旋转的特性,从而满足了汽车行驶运动学要求。

同样情况也发生在多桥驱动中,前、后驱动桥之间,中、后驱动桥之间等会因车轮滚动半径不同而导致驱动桥间的功率循环,从而使传动系的载荷增大,损伤其零件,增加轮胎的磨损和燃料的消耗等,因此一些多桥驱动的汽车上也装了轴间差速器。

3.3.1差速器结构型式的选择差速器结构型式的选择应基于设计车辆的类型及其使用条件,以满足该类型车辆在给定使用条件下的使用性能要求。

差速器有许多结构类型。

大多数车辆都是公路运输车辆。

对于在道路上和城市地区行驶的车辆,由于路面良好,每个驱动轮与路面之间的附着系数变化较小,几乎都采用结构简单、运行稳定的普通对称伞齿轮差速器,道路车辆制造方便,使用可靠,安装在左侧,右驱动轮之间使用所谓的轮间差速器;对于经常在泥泞、松软土壤道路或无路区域行驶的越野车辆,为了防止驾驶车辆一侧的车轮打滑转向车辆,可以使用防滑差速器。

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第四节差速器设计汽车在行驶过程中,左、右车轮在同一时间内所滚过的路程往往是不相等的,如转弯时内侧车轮行程比外侧车轮短;左右两轮胎内的气压不等、胎面磨损不均匀、两车轮上的负荷不均匀而引起车轮滚动半径不相等;左右两轮接触的路面条件不同,行驶阻力不等等。

这样,如果驱动桥的左、右车轮刚性连接,则不论转弯行驶或直线行驶,均会引起车轮在路面上的滑移或滑转,一方面会加剧轮胎磨损、功率和燃料消耗,另一方面会使转向沉重,通过性和操纵稳定性变坏。

为此,在驱动桥的左、右车轮间都装有轮间差速器。

在多桥驱动的汽车上还常装有轴间差速器,以提高通过性,同时避免在驱动桥间产生功率循环及由此引起的附加载荷、传动系零件损坏、轮胎磨损和燃料消耗等。

差速器用来在两输出轴间分配转矩,并保证两输出轴有可能以不同角速度转动。

差速器按其结构特征可分为齿轮式、凸轮式、蜗轮式和牙嵌自由轮式等多种形式。

一、差速器结构形式选择(一)齿轮式差速器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。

他又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等1.普通锥齿轮式差速器由于普通锥齿轮式差速器结构简单、工作平稳可靠,所以广泛应用于一般使用条件的汽车驱动桥中。

图5—19为其示意图,图中ω0为差速器壳的角速度;ω1、ω2分别为左、右两半轴的角速度;To为差速器壳接受的转矩;T r为差速器的内摩擦力矩;T1、T2分别为左、右两半轴对差速器的反转矩。

根据运动分析可得ω1+ω2=2ω0 (5—23)显然,当一侧半轴不转时,另一侧半轴将以两倍的差速器壳体角速度旋转;当差速器壳体不转时,左右半轴将等速反向旋转。

根据力矩平衡可得T0T2T1T0T1-T2{=+= (5 - 24)差速器性能常以锁紧系数k 是来表征,定义为差速器的内摩擦力矩与差速器壳接受的转矩之比,由下式确定结合式(5—24)可得k)-0.5T0(1T1k)0.5T0(1T2{=+= (5 - 26)定义快慢转半轴的转矩比k b =T2/T1,则kb 与k 之间有k k -+=11kb kbk +-=11kb (5 - 27) 普通锥齿轮差速器的锁紧系数是一般为0.05~0.15,两半轴转矩比k b=1.11~1.35,这说明左、右半轴的转矩差别不大,故可以认为分配给两半轴的转矩大致相等,这样的分配比例对于在良好路面上行驶的汽车来说是合适的。

但当汽车越野行驶或在泥泞、冰雪路面上行驶,一侧驱动车轮与地面的附着系数很小时,尽管另一侧车轮与地面有良好的附着,其驱动转矩也不得不随附着系数小的一侧同样地减小,无法发挥潜在牵引力,以致汽车停驶。

2.摩擦片式差速器为了增加差速器的内摩擦力矩,在半轴齿轮7与差速器壳1之间装上了摩擦片2(图5—20)。

两根行星齿轮轴5互相垂直,轴的两端制成V 形面4与差速器壳孔上的V 形面相配,两个行星齿轮轴5的V 形面是反向安装的。

每个半轴齿轮背面有压盘3和主、从动摩擦片2,主、从动摩擦片2分别经花键与差速器壳1和压盘3相连。

当传递转矩时,差速器壳通过斜面对行星齿轮轴产生沿行星齿轮轴线方向的轴向力,该轴向力推动行星齿轮使压盘将摩擦片压紧。

当左、右半轴转速不等时,主、从动摩擦片间产生相对滑转,从而产生摩擦力矩。

此摩擦力矩Tr ,与差速器所传递的转矩丁。

成正比,可表示为示为β tan z f T 0T r d fr r = (5 - 28)式中,f r 为摩擦片平均摩擦半径;d r 为差速器壳V 形面中点到半轴齿轮中心线的距离;f 为摩擦因数;z为摩擦面数;β为V 形面的半角。

摩擦片式差速器的锁紧系数k可达0.6,b k 可达4。

这种差速器结构简单,工作平稳,可明显提高汽车通过性。

3.强制锁止式差速器当一个驱动轮处于附着系数较小的路面时,可通过液压或气动操纵,啮合接合器(即差速锁)将差速器壳与半轴锁紧在一起,使差速器不起作用,这样可充分利用地面的附着系数,使牵对于装有强制锁止式差速器的4X2型汽车,假设一驱动轮行驶在低附着系数甲min ϕ的路面上,另一驱动轮行驶在高附着系数ϕ的路面上,这样装有普通锥齿轮差速器的汽车所能发挥的最大牵引力t F 为m in 2m in 2m in 222ϕϕϕG G G Ft =+= (5 - 29) 式中,2G 为驱动桥上的负荷。

如果差速器完全锁住,则汽车所能发挥的最大牵引力't F 为)(222`min 2min 22ϕϕϕϕ+=+=G G G t F (5 - 30)可见,采用差速锁将普通锥齿轮差速器锁住,可使汽车的牵引力提高()min min 2/ϕϕϕ+倍,从而提高了汽车通过性。

当然,如果左、右车轮都处于低附着系数的路面,虽锁住差速器,但牵引力仍超过车轮与地面间的附着力,汽车也无法行驶。

强制锁止式差速器可充分利用原差速器结构,其结构简单,操作方便。

目前,许多使用范围比较广的重型货车上都装用差速锁。

(二)滑块凸轮式差速器图5—21为双排径向滑块凸轮式差速器。

差速器的主动件是与差速器壳1连接在一起的套,套上有两排径向孔,滑块2装于孔中并可作径向滑动。

滑块两端分别与差速器的从动元件内凸轮4和外凸轮3接触。

内、外凸轮分别与左、右半轴用花键连接。

当差速器传递动力时,主动套带动滑块并通过滑块带动内、外凸轮旋转,同时允许内、外凸轮转速不等。

理论上凸轮形线应是阿基米德螺线,为加工简单起见,可用圆弧曲线代替。

图5—22为滑块受力图。

滑块与内凸轮、外凸轮和主动套之间的作用力分别为Fl、F2和F,由于接触面间的摩擦,这些力与接触点法线方向均偏斜一摩擦角户。

由F1、F2和F构成的力三角形可知式中,β1β2分别为内、外凸轮形线的升角。

左、右半轴受的转矩Tl和T2分别为中,r1、r2分别为滑块与内、外凸轮接触点的半径。

将式(5—31)代人式(5—32)可得因此,凸块式差速器左、右半轴的转矩比k b为)sin(β)2cos(βr )sin(β)2-cos(βr 121212ρρρρ-++=b k (5 - 34) 滑块凸轮式差速器址一种高摩擦自锁差速器,其结构紧凑、质量小。

但其结构较复杂,礼零件材料、机械加工、热处耶、化学处理等方面均有较高的技术要求。

(三)蜗轮式差速器蜗轮式差速器(图5—23)也是一种高摩擦自锁差速器。

蜗杆2、4同时与行星蜗轮3与半轴蜗轮1、5啮合,从而组成一行星齿轮系统。

这种差速器半轴的转矩比为式中,β为蜗杆螺旋角;ρ为摩擦角。

蜗轮式差速器的半轴转矩比kb 可高达5.67~9.00,锁紧系数是达0.7~0.8。

但在如此高的内摩擦情况下,差速器磨损快、寿命短。

当把kb 降到2.65~3.00,k 降到0.45~0.50时,可提高该差速器的使用寿命。

由于这种差速器结构复杂,制造精度要求高,因而限制了它的应用。

(四)牙嵌式自由轮差速器牙嵌式自由轮差速器(图5—24)是自锁式差速器的一种。

装有这种差速器的汽车在直线行驶时,主动环可将由主减速器传来的转矩按左、右轮阻力的大小分配给左、右从动环(即左、右半轴)。

当一侧车轮悬空或进入泥泞、冰雪等路面时,主动环的转矩可全部或大部分分配给另一侧车轮。

当转弯行驶时,外侧车轮有快转的趋势,使外侧从动环与主动环脱开,即中断对外轮的转矩传递;内侧车轮有慢转的趋势,使内侧从动环与主动环压得更紧,即主动环转矩全部传给内轮。

由于该差速器在转弯时是内轮单边传动,会引起转向沉重,当拖带挂车时尤为突出。

此外,由于左、右车轮的转矩时断时续,车轮传动装置受的动载荷较大,单边传动也使其受较大的载荷。

牙嵌式自由轮差速器的半轴转矩比Ab 是可变的,最大可为无穷大。

该差速器工作可靠,使用寿命长,锁紧性能稳定,制造加工也不复杂。

二、普通锥齿轮差速器齿轮设计(一)差速器齿轮主要参数选择1.行星齿轮数n行星齿轮数n 需根据承载情况来选择。

通常情况下,轿车:n=2;货车或越野车:n=4。

2.行星齿轮球面半径 Rb行星齿轮球面半径Rb 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,Kb 为行星齿轮球面半径系数,Kb =2.5~3.0,对于有四个行星齿轮的轿车和公路用货车取小值,对于有两个行星齿轮的轿车及四个行星齿轮的越野车和矿用车取大值;Td 为差速器计算转矩(N ·m),Td=min[Tce,Tcs]: Rb 为球面半径(mm)。

行星齿轮节锥距A0为3.行星齿轮和半轴齿轮齿数Z1、Z2为了使轮齿有较高的强度,希望取较大的模数,但尺寸会增大,于是又要求行星齿轮的齿数Z1应取少些,但Z1一般不少于10。

半轴齿轮齿数Z2在14~25选用。

大多数汽车的半轴齿轮与行星齿轮的齿数比Z2/Z1在1.5~2.0的范围内。

为使两个或四个行星齿轮能同时与两个半轴齿轮啮合,两半轴齿轮齿数和必须能被行星齿轮数整除,否则差速齿轮不能装配。

4.行星齿轮和半轴齿轮节锥角γ1、γ2及模数m行星齿轮和半轴齿轮节锥角γ1、γ2分别为锥齿轮大端端面模数m 为220110sin 2sin 2γγz A z A m == (5 - 39) 5.压力角α汽车差速齿轮大都采用压力角为'3022︒、齿高系数为0.8的齿形。

某些重型货车和矿用车采用︒25压力角,以提高齿轮强度。

6.行星齿轮轴直径d 及支承长度L行星齿轮轴直径d(mm)为(5-40)式中,0T 为差速器传递的转矩(N ·m),n 为行星齿轮数;d r 为行星齿轮支承面中点到锥顶的距离(mm),约为半轴齿轮齿宽中点处平均直径的一半;][c δ为支承面许用挤压应力,取98MPa 。

行星齿轮在轴上的支承长度L 为(5-40)(二)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、右轮行驶不同的路程时,或一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w σ(MPa)为(5-40)式中,n 为行星齿轮数;J 为综合系数,取法见参考文献[10];2b 、2d 分别为半轴齿轮齿宽及其大端分度圆直径(mm); T 为半轴齿轮计算转矩(N ·m),06.0T T =;v k 、s k 、m k 按主减速器齿轮强度计算的有关数值选取。

当],min[0cs ce T T T =时,[]980w MPa σ=;当cF T T =0时,[]210w MPa σ=。

差速器齿轮与主减速器齿轮一样,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20CrMnTi 、20CrMoTi 、22CrMnMo 和20CrMo 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。

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