差速器的设计与制作
差速器设计
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
差速器设计教程范文
差速器设计教程范文差速器是一种常见的机械装置，用于使车辆两个驱动轮能够以不同的速度旋转。
在汽车、自行车、机械工程等领域都有应用。
差速器的设计涉及到机械工程的许多知识和原理，下面将为你介绍差速器设计的一些基本步骤和注意事项。
第一步是明确设计要求。
在设计差速器之前，需要明确该差速器的使用条件、工作负载、承受的力矩和转速等参数。
这些要求将直接影响差速器的结构和尺寸。
第二步是选择差速器的类型。
常见的差速器类型包括行星差速器、钢球差速器、扇齿差速器等。
每种类型的差速器都有其适用的场景和特点。
根据设计要求选择最适合的差速器类型。
第三步是设计差速器的结构。
差速器由一组齿轮和齿轮轴组成。
其中包括主传动齿轮、从动齿轮、太阳齿轮、行星齿轮等。
设计这些齿轮的尺寸和参数需要考虑到差速器的工作性能和可靠性。
第四步是进行差速器的运动学分析。
通过运动学分析，可以确定各个齿轮的转速和角度变化关系，从而得到差速器的实际工作情况。
这个分析过程将涉及到速度、力矩和角度等物理量的计算和推导。
第五步是进行差速器的动力学分析。
动力学分析可以用来评估差速器的运动平稳性、承受的力矩和应力等。
这个分析过程需要考虑到差速器的各种负载情况和工作条件，确保设计的差速器能够满足使用要求。
第六步是进行差速器的强度分析。
强度分析是为了确保差速器的齿轮和轴等零部件能够承受工作时产生的应力和载荷。
这个分析过程需要使用一些工程力学和材料力学的知识和方法。
第七步是进行差速器的优化设计。
根据前面的分析结果，可以对差速器的结构和参数进行优化设计，以满足性能要求和减小重量和尺寸。
这个过程需要综合考虑材料特性、工艺工程等因素。
最后一步是进行差速器的模型制造和实验验证。
根据设计结果，可以制造差速器的物理模型并进行实验验证。
这个过程可以用于校正设计中的假设和参数的合理性，同时也是对设计结果的一种检验。
在差速器设计过程中1.合理选择材料。
差速器的零部件需要承受较大的力矩和振动，所以需要选择具有良好强度和韧性的材料。
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。
普通锥齿轮差速器设计
普通锥齿轮差速器设计一、工作原理：普通锥齿轮差速器由两对锥齿轮组成，分别为主锥齿轮和从锥齿轮。
主锥齿轮固定在输入轴上，从锥齿轮固定在输出轴上。
主锥齿轮和从锥齿轮的齿轮比为1:1、当输入轴旋转时，主锥齿轮驱动从锥齿轮旋转。
由于主锥齿轮和从锥齿轮齿轮比相同，所以两根轴的转速相同。
当主锥齿轮和从锥齿轮处于同心位置时，两根轴转速相等。
当主锥齿轮和从锥齿轮相对转动时，由于锥齿轮的特殊结构，两根轴的转速差异会导致主从锥齿轮之间发生齿合行程的变化。
当主锥齿轮相对静止时，从锥齿轮的齿轮轴承只会受到静摩擦力的作用，此时差速器无功转矩输出。
当主锥齿轮发生旋转时，主从锥齿轮之间的齿合行程会发生变化，从锥齿轮的齿轮轴承将受到动摩擦力的作用。
通过调节齿轮轴承的摩擦力大小，可以实现两根轴的差速传动。
二、设计考虑因素：1.工作负载：差速器的工作负载将决定锥齿轮的大小和材料选择。
大负载通常需要较大尺寸和更坚固的材质。
2.工作环境：差速器在各种工作环境中工作，这包括高温、低温、潮湿和腐蚀等条件。
要选择适合的润滑材料和密封方案，以确保差速器的长期可靠性。
3.传动效率：设计时需要考虑减小传动损失，提高传动效率。
通过选择合适的材料、优化齿形、减小间隙等方式进行优化。
4.运行平稳性：设计时需要考虑减小噪声和振动，提高运行的平稳性。
通过减小齿轮加工误差、增加润滑剂的质量等方式进行优化。
5.可靠性：差速器设计需要考虑长期使用的可靠性，防止故障和损坏。
通过合理的结构设计、优质的材料选择、严格的工艺和质量控制等方式提高可靠性。
三、锥齿轮差速器设计步骤：1.选择合适的齿轮材料，通常为优质的合金钢材料，根据负载和工作环境选择齿轮材料。
2.根据负载和转矩计算齿轮尺寸，包括模数、齿数等参数。
使用专业软件进行设计计算。
3.优化齿形，通过选择合适的齿形和加工工艺，减小齿轮啮合时的噪声和振动。
4.设计合适的润滑系统，保证齿轮和轴承的润滑，减小摩擦和磨损。
5.进行传动效率分析，通过模拟计算和实验验证，优化传动效率。
(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。
车辆工程差速器设计方案
车辆工程差速器设计方案1. 背景介绍差速器是汽车驱动系统中的关键部件之一，它的作用是将发动机所产生的动力传递到车轮上。
差速器还能够在转弯时，使车辆两侧的轮子能以不同的转速进行转动，从而避免车辆转弯时出现侧滑或打滑的现象，保证行驶的安全性和舒适性。
车辆工程中的差速器设计涉及到许多方面，如扭矩传递、动态响应、噪音、失效分析和寿命等。
2. 差速器类型目前市场上主要有三种类型的差速器：开放式、限滑式和电控式。
2.1 开放式差速器开放式差速器是最简单的一种差速器，它由两个齿轮组成，它们之间没有任何摩擦力。
当车辆驶过转弯时，两个轮子会有不同的转速，这时它们之间的差异将由开放式差速器解决。
开放式差速器优点是结构简单，价格低廉，缺点则是无法限制差速，容易出现侧滑或打滑。
2.2 限滑式差速器限滑式差速器增加了一些摩擦片来限制差速，当车轮的差速达到一定的值时，摩擦片就会自动锁定起来，从而限制差速。
这种差速器的优点是能够保证车辆的稳定性和高速行驶的性能，缺点则是需要经常保养和维护，而且价格较高。
2.3 电控式差速器电控式差速器是一种新型的差速器类型，它采用了先进的电子控制技术，可以实时感知车轮的动态变化，并根据情况进行差速调整，达到更准确的差速控制效果。
这种差速器的优点是可调性非常高，控制精度也很高，缺点是价格昂贵，同时也比较复杂，需要高精度的装配和维护。
3. 差速器设计方案差速器设计的主要目的是在保证车辆行驶稳定性和安全性的前提下，提高车辆的性能和经济性。
差速器的设计需要从结构、材料、工艺和控制等多个方面进行探讨和优化。
3.1 结构设计差速器的结构设计关键在于齿轮和摩擦片的匹配，一方面需要保证扭矩传递的可靠性，另一方面需要考虑降低噪音和提高寿命。
结构设计可以借鉴开放式、限滑式和电控式差速器的经验，综合考虑各方面因素，制定出最佳结构方案。
3.2 材料选择差速器的材料选择同样非常关键，一方面需要具备高强度、高硬度和高温耐受的特性，另一方面要具备防腐蚀和耐磨损的能力。
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。
差速器壳及夹具设计课程设计工序卡
差速器壳及夹具设计课程设计工序卡差速器是汽车传动系统中的重要部件，它能够使车轮在转弯时以不同的速度旋转，从而保证车辆的稳定性和安全性。
而差速器壳及夹具则是差速器生产过程中不可或缺的工具，它们的设计和制造对于差速器的质量和性能有着至关重要的影响。
在差速器壳及夹具设计课程中，我们需要按照一定的工序进行设计和制造。
下面是一份工序卡，详细介绍了差速器壳及夹具的设计和制造过程。
工序一：确定设计要求在进行差速器壳及夹具的设计之前，我们需要先确定设计要求。
这包括差速器的型号、尺寸、材料等基本要求，以及差速器壳及夹具的使用环境、使用寿命、承受力等特殊要求。
只有明确了这些要求，才能够进行后续的设计和制造工作。
工序二：进行设计方案的制定在确定了设计要求之后，我们需要进行设计方案的制定。
这包括对差速器壳及夹具的结构、形状、尺寸等进行初步的设计，并进行初步的计算和分析。
在这个阶段，我们需要使用CAD等计算机辅助设计软件，进行三维建模和模拟分析，以确保设计方案的合理性和可行性。
工序三：进行设计方案的优化在完成了初步的设计方案之后，我们需要对其进行优化。
这包括对差速器壳及夹具的结构、形状、尺寸等进行进一步的调整和优化，以满足更高的性能要求。
在这个阶段，我们需要使用有限元分析等工具，对设计方案进行模拟和分析，以确保其在使用过程中的稳定性和可靠性。
工序四：进行制造工艺的设计在完成了设计方案的优化之后，我们需要进行制造工艺的设计。
这包括对差速器壳及夹具的制造工艺进行规划和设计，确定所需的加工设备、工具和材料等，并进行工艺流程的制定和优化。
在这个阶段，我们需要考虑到制造成本、生产效率、产品质量等因素，以确保制造工艺的可行性和经济性。
工序五：进行制造工艺的实施在完成了制造工艺的设计之后，我们需要进行制造工艺的实施。
这包括对差速器壳及夹具的加工、组装、检测等工艺进行实施，以确保产品的质量和性能符合设计要求。
在这个阶段，我们需要使用各种加工设备和工具，进行精密的加工和组装工作，并进行严格的检测和测试，以确保产品的质量和性能符合标准。
差速器毕业设计图纸
差速器毕业设计图纸差速器毕业设计图纸差速器是汽车传动系统中的重要组成部分，它的作用是使驱动轮在转弯时能够以不同的转速旋转，从而保证车辆的稳定性和操控性。
在汽车工程领域，差速器的设计和制造一直是一个具有挑战性的任务。
本文将探讨差速器的毕业设计图纸，介绍差速器的原理和设计要点。
首先，我们来了解一下差速器的原理。
差速器由多个齿轮组成，其中最重要的是主齿轮、从动齿轮和行星齿轮。
当车辆直线行驶时，主齿轮和从动齿轮以相同的转速旋转，差速器不起作用。
但是，在转弯时，内侧轮子需要比外侧轮子旋转更慢，以保持车辆的平稳性。
这时，差速器会通过行星齿轮的组合和分离来实现不同的转速。
差速器的设计是一个复杂而精密的过程。
首先，设计师需要确定差速器的传动比。
传动比是指主齿轮和从动齿轮之间的齿轮比例，它决定了差速器在不同转弯半径下的工作效果。
传动比的选择需要考虑车辆的使用环境和性能要求。
一般来说，传输比越大，差速器的效果越明显，但也会增加传动系统的复杂度和成本。
其次，设计师还需要考虑差速器的材料选择和制造工艺。
差速器的工作环境要求它具有高强度、耐磨损和耐腐蚀的特性。
常见的差速器材料包括钢、铝合金和铸铁等。
不同的材料有不同的机械性能和加工难度，设计师需要根据实际情况进行选择。
此外，差速器的结构设计也是一个关键的考虑因素。
差速器通常由多个齿轮和轴承组成，设计师需要确保它们之间的配合精度和稳定性。
齿轮的齿形和齿距、轴承的选型和安装等都需要仔细考虑。
此外，差速器还需要考虑散热和润滑等问题，以确保其正常运行和寿命。
最后，差速器的毕业设计图纸需要包括详细的尺寸和标注信息。
这些信息将指导制造过程中的加工和装配工作。
设计师需要使用CAD软件进行绘制，并确保图纸的准确性和完整性。
此外，设计师还需要进行性能仿真和测试，以验证差速器的设计是否满足要求。
总之，差速器的毕业设计图纸是汽车工程专业学生的重要任务。
通过对差速器原理和设计要点的了解，设计师可以制定出合理的设计方案，并通过CAD软件进行绘制和验证。
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。
车辆工程差速器设计方案
车辆工程差速器设计方案一、差速器的作用差速器是一种应用于车辆转向系统中的装置。
它的主要作用是解决轮胎在转弯时产生的转速差异，从而保证车辆维持正常的转弯角度，并保证车辆操控的稳定性和安全性。
在车辆发生转弯时，差速器会将扭矩以一定的比例分配到两个驱动轮上，以确保车辆能够平稳地行驶，并避免因两个轮子之间的转速差异而产生过度磨损。
二、差速器的分类根据差速器的形式和工作原理，常见的差速器可以分为以下三种类型：1. 开式差速器开式差速器又称为普通差速器。
它由过行星齿轮组成，其中心轴沿直线方向排列。
当车辆转弯时，左右两侧轮胎转速会因半径半差的原因而不同，因而差速器的显著作用是使车辆能够在转弯时正常行驶。
2. 限滑差速器限滑差速器是一种能够提供不同驱动轮的扭矩分配的差速器。
相比于开式差速器，限滑差速器具有更高的扭矩转矩限制，允许较小的转速差值，从而更好地保持车辆的稳定性和牵引力。
在限滑差速器中，左右两个轮胎之间的转速差值不会大于一定的数值，这种差速器特别适用于越野、爬坡和两路面之间切换的路况。
3. Torsen差速器Torsen差速器是一种通过齿轮原理直接将扭矩传递到二个驱动轮上的差速器。
它能够自适应不同的路面条件，并提高车辆的稳定性和操控性。
它的优点在于在没有滑动情况下，可以使差速器的整个转矩传递到一侧驱动轮，从而提高了车辆的加速性能和涉水能力。
三、差速器的设计方案车辆工程差速器的设计方案需要考虑以下因素：1. 车辆的行驶环境和要求不同的行驶环境和要求会影响差速器的设计，例如，越野车和轿车的行驶环境不同，需要采用不同的差速器设计方案。
此外，车辆的性能要求也应该被充分考虑，例如加速性、通过性和稳定性等。
2. 差速器的类型如前所述，不同类型的差速器具有不同的优缺点。
设计方案的选择要充分考虑车辆的需要和用途。
例如，越野车需要保持足够的通过性和便于操纵，因此选择限滑差速器更加合适。
3. 差速器的结构和内部配件差速器的内部结构和配件是影响其性能的重要因素之一。
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。
课程设计：差速器的设计
学号******** 成绩课程设计说明书设计名称差速器的设计设计时间 2009年4-6月系别机电工程系专业汽车服务工程班级 07级14班姓名罗毅鉴指导教师宋玉林2010 年4 月 20日目录一、设计任务书........................................................................ - 2 -二. 传动方案的拟定................................................................ - 3 -三、总体设计............................................................................ - 4 -(一)传动比的分配 ........................................................................(二)传动装置的运动和动力参数计算........................................四、传动零件的设计计算........................................................ - 5 -(一)主减速器齿轮设计 ............................... 错误!未定义书签。
(二)差速器齿轮的设计 .............................. 错误!未定义书签。
五、半轴的计算与校核.......................................................... - 19 -(一)半轴计算转矩T及杆部直径...... 错误!未定义书签。
(二)全浮式半轴强度校核计算 .................. 错误!未定义书签。
差速器课程设计轴的设计
差速器课程设计轴的设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握差速器轴的设计原理和方法，理解差速器的作用和结构，能够运用所学的知识进行差速器轴的设计和计算。
具体来说，知识目标包括：了解差速器的结构和工作原理，掌握差速器轴的设计方法和计算公式，熟悉差速器轴的材料选择和加工工艺。
技能目标包括：能够运用CAD软件进行差速器轴的绘制，能够进行差速器轴的设计和计算，能够分析差速器轴的强度和刚度。
情感态度价值观目标包括：培养学生对汽车工程学科的兴趣和热情，培养学生勇于探索和创新的精神，培养学生的团队合作意识和责任感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括差速器的结构和工作原理、差速器轴的设计方法和计算公式、差速器轴的材料选择和加工工艺。
具体来说，首先介绍差速器的结构和工作原理，使学生了解差速器的作用和组成，掌握差速器的工作原理和运行特点。
然后讲解差速器轴的设计方法和计算公式，使学生能够运用所学的知识进行差速器轴的设计和计算。
最后介绍差速器轴的材料选择和加工工艺，使学生了解差速器轴的材料选择和加工工艺的要求，掌握差速器轴的制造过程和技术要点。
三、教学方法为了实现本节课的教学目标，我们将采用多种教学方法，包括讲授法、案例分析法、实验法等。
首先，通过讲授法向学生传授差速器的结构和工作原理、差速器轴的设计方法和计算公式、差速器轴的材料选择和加工工艺等理论知识。
然后，通过案例分析法让学生分析实际工程案例，提高学生运用所学知识解决实际问题的能力。
最后，通过实验法让学生亲自动手进行实验，培养学生的实践能力和团队合作意识。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，我们将准备多种教学资源，包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。
教材和参考书将提供差速器轴设计的理论知识，多媒体资料将展示差速器的结构和工作原理，实验设备将用于学生的实验操作。
通过这些教学资源的辅助，学生将能够更好地理解和掌握差速器轴的设计方法，提高学习效果和实践能力。
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万方数据
制作的差速器实物图如图２所示，电机通过驱动齿轮将动力传给主传动装置即盆齿，盆齿通过太阳轮传给行星齿轮，行星齿再传给左右半轴。
ｌ一电机驱动齿２一主传动装置【盐齿）３一太阳齿４一行星由
５—右半轴６一左半轴
圈２普通锥齿轮式差速器局部圈
在选用盆齿及与之相配装在电机上的小斜齿轮时，根据比赛中机器人的大小限制，我们可以到手钻，冲击钻的专卖店购买，手钻中有一对伞形斜齿轮，减速比约为２：ｌ，因为是斜齿，在传动时噪声要比直齿小且更平稳，这种斜齿轮的大小用于机器人上作为盆齿非常合适。
在盆齿的边缘焊接两块铁片，在两块铁片上钻对称的两个通孔，两通孔穿过一根轴，这根轴即是穿过两太阳轮的轴，这样就实现了盆齿和两太阳轮的连接。
太阳轮和行星轮采用同一型号的锥齿轮，左右行星轮分别和左右半轴固定连接。
左右半轴各用两个轴承座固定在一块厚度合适的铁片上，这样即完成了一个完整的差速器制作，其全景图如图３所示。
１一固定铁块２一左半轴３一右半轴４—轴承座
图３普通锥齿轮式差速器整体圈
制作完成之后的调试可以通过移动轴承座的位置进行，因为电机的动力是传给盆齿的，最后检测时可以这样做：先固定左半转轴，用手拨动盆齿，盆齿将转速全传给右半转轴，这时右半转轴的转速为盆齿的２倍，即（Ｉ，，＝０，∞，＝２ｗ。
，盆齿正反转，右半转轴要能很灵活地跟着正反转；同理，固定右半转轴，拨动盆齿，
ｔ０１＝２ｔＯｏ，ｔ０２＝０，左半转轴也要能很灵活地跟着正
反转，这样一个完整的差速器即已完成。
４转向梯形机构的数学模型
差速器是机器人的驱动部分，而机器人运动轨迹
的控制是由前轮导向机构完成，导向机构本文采用转向
梯形机构。
图４双轴车转向转角关系
假设机器人的前后轮距离为Ｌ，左右轮距离为Ｂ，
如图４所示。
根据阿克曼原理，前后四轮的垂线应交于
一点，ｕｐｏ点，内外的转角应满足转向梯形角度特性关
系，即
ｃｔｇ口＝ｃｔｇ口＋Ｂ／Ｌ
５转向梯形机构的设计和制作
转向梯形机构主要由前轴、横拉杆、连杆和左右梯
形臂构成，在机器人设计中，前轮属于从动轮，它通过
前轴和横拉杆相连，其实物图如图５所示。
１—转向驱动齿轮２一横拉杆３一前轴４一固定螺栓５—右梯形臂
６一左梯形臂７—连杆
圈５转向梯形机构实物图
５．１前轴的设计和制作
前轴和前轮相连，为了减小轴间的摩擦，前轴可以
通过轴承和前轮连接，在实验室的条件下，前轴可以用
铝棒来制作，加工形状如图６所示。
２００９年９月３０日《机器人技术与应用》
７ｔ万方数据
田６前轴示意圈
把铝棒加工成两个直径不同的圆柱体，直径小端用于安装前轮，直径大端与横拉杆相连接。
直径大端要
加工一个凹槽，用于安装横拉杆，通过固定螺栓孔实现
前轴与横拉杆的连接，使得前轴可以绕着固定螺栓转
动。
横拉杆的作用是连接左右前轴，梯形臂固定孔是为
了固定左右梯形臂。
５．２梯形臂的设计和制作
按转向机构的设计，横拉杆、梯形臂、连杆应该构成梯形，梯形臂为梯形两斜边，但这样制作难度较大。
笔者通过把两梯形臂往内缩移，使得梯形臂与前轴的固
定点和横拉杆与前轴的固定点不是同一点，使得原有的
梯形机构转化成矩形的制作。
这样左右两个固定螺检
点，两个梯形臂与连杆的连接点，这四个点构成一个梯
形，其中梯形臂和连杆的连接为活动的铰链连接。
当机器人直线运动时，上述４点构成等腰梯形，如图７所示。
图７转向梯形机直线运动示意圈
当机器人左右拐弯时，上述４点则不为梯形，如图８所示。
这种把梯形机构制作转成矩形制作的方法降低
了制作难度。
图８转向梯形机左拐运动示意圈
５．３连杆与梯形臂的连接
连杆是连接左右梯形臂的，当一个前轮转向时，通过连杆的作用，另一个前轮也随之转向，实现两轮同
７２《机器人技术与应用》・双月刊第５期时、同向转动。
梯形臂和连杆的连接是活动的铰链连接，使得梯形机构在转向时能够灵活变形。
为了通过舵机实现机器人的导向，我们还可以在前轴的固定螺栓位置上安装一个转向驱动齿轮，如图５所示。
转向驱动齿轮和前轴是固定的，舵机通过齿轮驱动转向齿轮，转向齿轮带动前轴和前轮转动，实现转向的功能。
装在舵机上的齿轮，其齿数要小于转向齿轮的齿数，这样，通过减速可以增大扭矩和提高转向精度。
６结束语
笔者所制作的差速器驱动，梯形机构转向机器人，是在一般的实验室条件下制作的，其底盘实物图如图９所示。
从２００７年到２００９年，我们连续三年采用该种差速器参加亚太大学生机器人大赛。
它的主要优点是采用四轮方式，运动轨迹更稳定。
制作简单，加工精度要求不高，控制简单，只需测距码盘和舵机配合即可，不需要高精度的陀螺仪。
１—驱动电机２一转向舵机
圈９差速器机器人底盘
参考文献
【１】钱斌，高洪，胡开明．汽车差速器结构设计、三维建模与虚拟装配研究叨．机械工程师，２００９，２：３８－３９．
【２】陈晓希，吕红明，王琪．整体式转向梯形机构的优化设计［Ｊ】．机械，２００７，３：３５—３６．
附：
指导老师：胡发焕
参赛学生：刘辉辉
刘小强朱国宏
万方数据。