汽车差速器的设计与分析答辩ppt

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汽车主减速器及差速器的结构设计与强度分析毕业设计

汽车主减速器及差速器的结构设计与强度分析毕业设计目录摘要 (III)Abstract (V)1 绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 课题研究目的及意义 (1)1.3 课题研究内容 (2)1.4 研究对象主要参数 (3)2 汽车主减速器的设计 (3)2.1 汽车主减速器概述 (3)2.2 汽车主减速器的工作原理 (3)2.3 轿车主减速器结构方案选择与分析 (4)2.4 轿车主减速器基本参数的选择与计算 (5)2.4.1轿车主减速器传动比i0的确定 (5)2.4.2主减速器计算载荷的确定 (5)2.4.3主减速器锥齿轮基本参数的选择 (7)2.4.4主减速器锥齿轮主要几何参数的计算 (8)2.5 轿车主减速器螺旋锥齿轮强度计算 (10)3 差速器的设计 (14)3.1 差速器概述 (14)3.2 差速器的工作原理 (14)3.3 差速器的结构形式选择 (15)3.4 普通锥齿轮差速器齿轮设计 (15)3.4.1差速器齿轮主要参数的选择 (15)3.4.2差速器齿轮主要几何参数的计算 (17)3.5普通锥齿轮差速器齿轮强度计算 (18)4 汽车主减速器及差速器的三维实体建模 (20)4.1 主减速器的三维实体建模 (20)4.1.1主减速器三维建模分析与设计思路 (20)4.1.2主减速器螺旋锥齿轮的主要建模过程 (21)4.2 差速器的三维实体建模 (26)4.2.1差速器半轴直齿锥齿轮的主要建模过程 (26)4.2.2差速器壳的主要建模过程 (27)4.3 汽车主减速器及差速器的装配 (28)5 汽车主减速器及差速器主要部件的强度分析 (30)5.1 强度分析简介 (30)5.2 差速器壳体的强度分析 (30)5.3 半轴的强度分析 (35)6 结论 (39)参考文献 (40)致谢 (41)汽车主减速器及差速器的结构设计与强度分析摘要本文首先对汽车主减速器及差速器的工作原理及结构进行了简单介绍；其次通过对汽车主要参数进行分析与计算设计出主减速器及差速器，然后运用三维软件对其主要零部件进行建模，建模完成后对零件进行装配;所有零件装配完成后，通过有限元软件对建模后的相关部件进行应力分析，根据分析结果进行一些改进或优化。

汽车差速器毕业设计

1 绪论1.1 课题国内外研究背景汽车行业发展初期，汽车差速器作为汽车必不可少的部件之一被汽车专家誉为“小零件大功用”。

当汽车转弯行驶时，内、外两侧车轮在同一时间内要移动不同的距离，外轮移动的距离比内轮大。

差速器的功用就是把主减速器传过来的动力再传给左、右两个半轴，并且在转弯过程中允许左、右两个半轴以不同转速来旋转。

在本世纪六七十年代，当世界经济进入一个高速增长期，但是2008年爆发的全球金融危机又让汽车产业在危机过程中有了发展的机遇。

当前我们国家的重型汽车的差速器产品技术基本上都是来自美国、德国、日本等几个传统的工业强国，目前我国现有技术几乎是在引进国外技术的基础上发展起来的，并且已经具备了一定的规模。

然而目前我国的差速器没有自己的核心技术产品，创新能力仍然很弱，影响了整个汽车行业的发展。

在差速器的发展上还有很长的路要走。

1.1.1 差速器目前发展态势当前汽车基本上是在朝着经济性和动力性的方向发展，但是怎样能够使尽可能提高自己产品燃油经济性以及动力性是每个汽车厂家一直在攻克的课题。

具体说来，汽车身上的每个零件都在不停地变化。

差速器也是一样的。

国外有些差速器生产企业的研究水平已经很高。

伊顿公司汽车集团是全球化的汽车零部件制造供应商之一，在牵引力控制、安全排放控制、发动机以及变速箱等领域居全球领先地位。

当前国内差速器起步算是较晚，所以目前发展最主要是靠引进国外产品来满足自身的需求。

当然了，我们还是要努力抓住市场机遇，在保证现有差速器生产和改进的基础上，还是要充分认识到发展与改革的关系，特别是要认识到创新对发展的巨大推动作用。

我们要紧随世界潮流，才能让我们的产品向高技术含量，智能化等方向发展，才能开发出适合我国自身国情，具有自主知识产权的新型的差速器。

当前国内外主要差速器典型结构类型1）导球式限滑差速器结构及工作原理导球式限滑差速器的原理其实就是利用滚球沿具有一定轨迹的导槽运动代替了齿轮传动来实现差速与限滑功能，它的具体的结构组成如图1-1所示图1-1 导球式限滑差速器结构图1—壳体 2—端盖 3—滚球保持架4—滚球 5—传力盘 6—止推垫片 7—平垫片转矩的输入部件即滚球保持架3与壳体1连接在一起，滚球4是在保持架的导槽内运动且是可以将力传递给两侧的传力盘5，传力盘即将转矩传给半轴。

教学优秀奖申报课件(差速器)资料讲解

结束
差速器结构（视频）
此三维装配模型由车辆04级学生在毕业设计期间完成！
差速器结构小结：差速器壳采用剖分式结构，以便于其内部左、右半轴齿轮的安装；在左右半壳结合面处开出凹槽，装合时，行星齿轮轴轴颈可嵌在两半壳凹槽所形成的孔内。
3 对称式锥齿轮差速器的工作原理设左半轴（绝对）转速为： n1 右半轴（绝对）转速为： n2 差速器壳转速为n0
由机械原理可得：
n0 n1
n1+n2=2n0
n2
上式成立的条件是两半
轴齿轮结构完全对称。
3 对称式锥齿轮差速器的工作原理 n1+n2=2n0
两个重要结论及其实践含义：
n0 n1
n2
（1）当差速器壳转速为零时，左右车轮将反向转动。教学提示：如中央制动
3 对称式锥齿轮差速器的工作原理 n1+n2=2n0
（1）若v =r ，则车轮为纯滚动；（2）若v =o, 0，则车轮为纯滑转 (转而不走)；
v r
（3）若v 0 , =0 ，则车轮为纯滑移(移而不转) 。
即使是汽车直线行驶，也会因路面不平或虽然路面平直但因轮胎滚动半径不等（轮胎制造误差、磨损不同、受载不均或气压不等）而引起车轮的滑动。
教学提示：左、右半轴齿轮结构对称，左右半轴齿轮通过半轴分别与左右驱动轮连接。
课堂提问：与这一原理图对应的具体结构是怎样的？比如行星齿轮轴如何实现与差速器壳的固定连接的（螺纹连接？过盈配合？）？装配工艺性又是如何保证的？……
教学提示：差速器壳采用剖分式结构
2 对称式锥齿轮差速器的结构实现
n0 n1
n2
（2）当任何一侧半轴齿轮的转速为零时，另一侧半轴齿轮的转速为差速器壳转速的两倍；

新版差速器的原理及应用课件.ppt

在在弯道正常行驶时，前、后差速器的作用是传统差速器，蜗杆齿轮不影响半轴输出速度的不同，如车向左转时，右侧车轮比差速器快，而左侧速度低，左右速度不同的蜗轮能够严密地匹配同步啮合齿轮。此时蜗轮蜗杆并没有锁止，因为扭矩是从蜗轮到蜗杆齿轮。而当一侧车轮打滑时，蜗轮蜗杆组件发挥作用，通过托森差速器或液压式多盘离合器，极为迅速地自动调整动力分配。
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7
差速器的工作原理
缺陷：
虽然差速器在附着力良好的平坦路面上能够使得汽车的驱动力合理分配在各驱动轮上；然而一旦遇到崎岖、泥泞的路况，当其中一个驱动轮打滑甚至完全空转时，差速器会将全部驱动力浪费在打滑的车轮上，从而导致附着良好的驱动轮得不到动力分配，使汽车无法前进。
解决方法：
采用限滑、锁止机构
差速器的原理及应用
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一、差速器的基本原理
差速器的基本作用差速器的分类普通差速的基本作用
汽车在拐弯时车轮的轨线是圆弧，如果汽车向左转弯，圆弧的中心点在左侧，在相同的时间里，右侧轮子走的弧线比左侧轮子长，为了平衡这个差异，就要左边轮子慢一点，右边轮子快一点，用不同的转速来弥补距离的差异。
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差速器的工作原理
视频伺候！
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二、差速器的应用
1、轮式车辆应用 2、履带式车辆及其他应用
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1、轮式车辆
实现转向差速多轴动力分配混合动力耦合
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实现转向差速
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14
多轴动力分配（中央差速器）
开放式中央差速器
限滑中央差速器
扭力感应式LSD 螺旋齿轮LSD 滚珠锁定LSD 黏性耦合式LSD 机械式LSD 主动式LSD

第二十讲差速器的结构修改完美版精选PPT

第二十讲差速器的结构修改
（3)取下第一个半轴齿轮。
成对的蜗轮通过两端相互啮合的直齿圆柱齿轮发生联系。
结论：
等速时行星齿轮只公转；
差速时行星齿轮既公转又自
转，差速越严重自转越快。
六、防滑差速器 1、强制锁止式差速器
六、防滑差速器
（1）强制锁止式差速器（原理） 1）设置差速锁。 2）良好路面差速锁不锁止，差速器正常工作。 3）当打滑时，驾驶员操纵锁止接合器，使左右半轴、差速
（1）差速器按其作用对象可分为轮间差速器、轮间差速器、抗滑差速器（）
（2）无论差速器差速与否，行星锥齿轮差速器都具有转矩等量分配特性。（）
轮间差速器
轴间差速器
2、填空：当两侧驱动轮转速相等时行星齿（）转差速器壳、行星齿轮轴、行星齿轮、半轴齿轮、垫片、轴承等差速器壳、行星齿轮轴、行星齿轮、半轴齿轮、垫片、轴承等目前，汽车上广泛应用的是对称式锥齿轮差速器。按照与拆卸相反的步骤进行装配。 1）外接合器与半轴通过花键相连；（2）主动片和壳连接。汽车上最广泛应有的是哪种呢？差速时行星齿轮既公转又自转，差速越严重自转越快。 1、简答：差速器动力传递路线？ 2、填空：当两侧驱动轮转速相等时行星齿（）转
六、防滑差速器
（3）强制锁止式差速器（结构特点）
1）外接合器与半轴通过花键相连；
2）内接合器与差速器壳体通过花键相连。
3）当内外接合器相互接合时，将半轴齿轮与差速器壳体连为一体，差速器失去差速功能，传给两侧驱动轮的转矩可以不同。
六、防滑差速器
2、摩擦片式防滑差速器（原理）
（1）主从动摩擦片安装在差速器壳和半轴齿轮之间。（2）主动片和壳连接。从动片和半轴齿轮花键连接。（3）弹簧装在两半轴齿轮间。弹簧让离合器片处于压紧状态。（4）正常的差动时，差动的转矩很容易克服离合器的摩擦力，起差速作用。（5）打滑时，在离合器的摩擦力作用下，将增大传给附着力大的车轮的转矩，减少打滑车轮的转矩。从而使汽车获得足够的驱动力。

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。

差速器设计

目录第一部分差速器设计及驱动半轴设计1 车型数据 (3)2 普通圆锥齿轮差速器设计 (4)2.1 对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理 (4)2.2 对称式圆锥行星齿轮差速器的结构 (7)2.3 对称式圆锥行星齿轮差速器的设计和计算 (7)2.3.1 差速器齿轮的基本参数的选择 (8)2.3.2 差速器齿轮的几何计算 (11)2.3.3 差速器齿轮的强度计算 (13)2.3.4差速器齿轮的材料 (15)3 驱动半轴的设计 (14)3.1 半浮式半轴杆部半径的确定 (16)3.2 半轴花键的强度计算 (18)3.3 半轴其他主要参数的选择 (17)3.4 半轴的结构设计及材料与热处理 (19)第二部分 6109客车总体设计要求 (19)1. 6109客车车型数据 (19)1.1尺寸参数 (19)1.2质量参数 (19)1.3发动机技术参数 (19)1.3传动系的传动比 (19)1.5轮胎和轮辋规格 (20)2. 动力性计算 (20)2.1发动机使用外特性 (20)2.2车轮滚动半径 (20)2.3滚动阻力系数f (20)2.4空气阻力系数和空气阻力 (20)2.5机械效率 (20)2.6计算动力因数 (20)2.7确定最高车速 (22)2.8确定最大爬坡度 (22)2.9确定加速时间 (23)3.燃油经济性计算 (23)4.制动性能计算 (23)4.1最大减速度 (23)4.2制动距离S (23)： (24)4.3上坡路上的驻坡坡度i1max： (24)4.4下坡路上的驻坡坡度i2max5. 稳定性计算 (24)5.1纵向倾覆坡度： (24)5.2横向倾覆坡度 (24)N 结束语 (24)参考文献 (26)第一部分差速器设计及驱动半轴设计1 车型数据1.1参数表参数名称数值单位汽车布置方式前置后驱总长4320 mm总宽1750 mm轴距2620 mm前轮距1455 mm后轮距1430 mm整备质量1480 kg总质量2100 kg发动机型式汽油直列四缸排量 1.993 L最大功率76.0/5200 KW最大转矩158/4000 NM压缩比8.7:1离合器摩擦式离合器变速器档数五档手动轮胎类型与规格185R14 km/h转向器液压助力转向前轮制动器盘后轮制动器鼓前悬架类型双叉骨独立悬架后悬架类型螺旋弹簧最高车速140 km/h2 普通圆锥齿轮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不等。

差速器简介及原理PPT课件

动实现差速器的差速功能。
行星轮的转动受到太阳轮和内齿圈的共同作用，通过行星轮的转
动实现扭指差速器将发动机的扭矩按照一定的比例分配给两个半轴，以驱动车辆前进或后退。
差速器的扭矩分配是通过行星齿轮机构的相互啮合来实现的，行星齿轮机构中的行星轮和太阳轮共同作用，将扭矩传递给内齿圈，再由内齿圈将扭矩分配给两个半轴。
差速器的自锁功能能够提高车辆的操控性和稳定性，特别是在恶劣路况下行驶时，能够显著提高车辆的安全性能。
PART 04
差速器的优缺点
PART 04
差速器的优缺点
差速器的优点
01
02
03
适应性强
差速器能够根据不同路况自动调节输出到左右轮的动力分配，提高车辆的操控性和行驶稳定性。
简化传动系统
差速器作为传动系统的一部分，简化了车辆的传动结构，降低了制造成本和维护成本。
提高燃油经济性
差速器能够实现动力的合理分配，提高车辆的燃油经济性。
差速器的优点
01
02
03
适应性强
差速器能够根据不同路况自动调节输出到左右轮的动力分配，提高车辆的操控性和行驶稳定性。
简化传动系统
差速器作为传动系统的一部分，简化了车辆的传动结构，降低了制造成本和维护成本。
提高燃油经济性
差速器的定期检查
差速器工作噪音检查
01
定期检查差速器工作时的噪音，判断是否存在异常响声，以便
及时发现并处理问题。
差速器温度检查
02
监测差速器的工作温度，防止过热导致零件损坏或性能下降。
差速器密封性能检查
03
检查差速器的密封性能，确保密封件完好无损，防止油液泄漏。
差速器的维修与更换

课程设计：差速器的设计

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 ..................... 错误!未定义书签。

二. 传动方案的拟定 ............................ - 1 -三、总体设计.................................. - 1 -(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 ........................ - 3 -(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 ......................... - 12 -(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。

六、滚动轴承的选择 ................. 错误!未定义书签。

七、差速器壳体设计 .................................一、设计任务书（2）发动机到主传动主动齿轮的传动效率96.0=w η；（3）车速度允许误差为±3%；（4）工作情况：每天工作16小时，连续运转，载荷较平稳；（5）工作环境：湿度和粉尘含量设为正常状态，环境最高温度为C 030（6）要求齿轮使用寿命为17年（每年按300天计）；（7）生产批量：中等。

（8）车轮半径mm R 380=（9）半轴齿轮、行星齿轮齿数，可参考同类车型选定，可自己设计。

9）差速器转矩比S=1.15-----1.4之间选取。

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、差速器分解26页PPT

主减速器、差速器分解
1、合法而稳定的权力在使用得当时很少遇到抵抗。 ——塞 ·约翰逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感；权力不易确定之处始终存在着危险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金子可以拉着它的鼻子走。— —莎士比
45、何源泉吸收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育；而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰难的遭遇里百折不饶。——贝多芬