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.......................................................... I II Abstract........................................................ I V 1 绪论. (1)

课题研究背景 (1)

课题研究目的及意义 (1)

课题研究内容 (2)

研究对象主要参数 (3)

2 汽车主减速器的设计 (3)

汽车主减速器概述 (3)

汽车主减速器的工作原理 (3)

轿车主减速器结构方案选择与分析 (4)

轿车主减速器基本参数的选择与计算 (5)

轿车主减速器传动比i0的确定 (5)

主减速器计算载荷的确定 (5)

主减速器锥齿轮基本参数的选择 (7)

主减速器锥齿轮主要几何参数的计算 (8)

轿车主减速器螺旋锥齿轮强度计算 (10)

3 差速器的设计 (14)

差速器概述 (14)

差速器的工作原理 (14)

差速器的结构形式选择 (15)

普通锥齿轮差速器齿轮设计 (15)

差速器齿轮主要参数的选择 (15)

差速器齿轮主要几何参数的计算 (17)

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)

主减速器的三维实体建模 (20)

主减速器三维建模分析与设计思路 (20)

主减速器螺旋锥齿轮的主要建模过程 (21)

差速器的三维实体建模 (26)

差速器半轴直齿锥齿轮的主要建模过程 (26)

差速器壳的主要建模过程 (27)

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)

强度分析简介 (30)

差速器壳体的强度分析 (30)

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。

关键词：主减速器；差速器；设计；建模；分析

The structure design and strength analysis of automotive main reducer and differential

Abstract

First, the working principle and structure of automotive main reducer and differential are introduced in this paper. Then after the analysis and calculation of the automotive main reducer and differential, to use 3D software to make 3D model of main components of automotive main reducer and differential and compose them after the making of the model. Finally, making stress analysis of relevant components by finite element software, besides, making some improvements and optimizing according to the results.

Key words:Main reducer; Differential; Design; Modeling; Analysis

1 绪论

课题研究背景

汽车自发明以来，对全球工业制造以及整个经济发展都产生了较大的影响。然而目前随着各项技术的快速发展以及世界整体经济的不断发展，各个国家的人们对汽车依赖很深，同时汽车也给人们的生活与发展带来了巨大的便利。总之，汽车工业对人们生活和国家经济的发展带来了无法估量的影响。目前，我国汽车主减速器的开发，在技术手段上、工艺制造水平上，都与国外的差距很大，尤其是德国、美国、日本这些汽车强国。而且我国在主减速器齿轮的开发、制造等技术上都缺乏相应的独立开发与创新能力，各项技术手段都比较落后，国外尤其是工业强国早就大规模运用自动化设备，不断跟进计算机编程、电算化等。目前所存在最大的问题是，汽车行业整体开发新产品的能力不够、工艺制造以及管理水平较低，所生产出的相当比例的产品依然为中低档次，产品较为粗放，国际竞争力不够。

目前我国生产或者装配整车所需的差速器产品大多源自美国、德国、日本等几个传统的汽车工业强国，我国汽车工业技术也基本上都是从引进国外相关技术的基础上进行发展的，逐步呈现出相当的规模。然而目前我国的差速器乃至其他很多工业产品都没有自己的核心技术，对国外技术依赖性较强，自主开发能力依然较弱，很大程度上严重影响了新车整车的开发制造，因此，我国在主减速器及差速器的技术开发上还有很长的路要走。

从当前的趋势来看，我国以及全球的汽车工业正在朝着经济性好同时动力性也好的方向发展，从汽车理论以及实际应用角度讲，如何使生产的汽车的燃油经济性和动力性两者都尽可能提高是每个汽车设计、制造、生产厂商都在拼尽全力做的事情。当然，汽车上的每一个零部件组成也一直都在发生着各种变化，汽车主减速器及差速器自然也不例外，特别是那些对操控性要求性很高的车辆，诸如高级轿车、跑车之类。因此，目前随着国家十三五规划的制定，汽车行业向更智能化、环保化方向发展，我国的上汽、东风、一汽、北汽四大汽车集团以及其他各大车企正在广泛开展合作项目，希望早日与世界汽车行业的先进技术接轨，争取整车尤其新能源汽车的设计开发上的新突破，实现汽车强国梦。

课题研究目的及意义

汽车主减速器及差速器由多种零部件构成，其设计开发制造也涉及到多方面，与当代机械工业制造关系尤为密切。因此，本毕业设计可以通过对汽车主减速器及差速器的分析，深入了解各部件构成与开发设计，由分到总式地深入学习开发设计、选择规划、结构优化、强度分析计算以及有限元分析等内容，从某种程度上讲，可以借此更全面更深入地去学习并掌握现代汽车零部件设计甚至是整车开发设计、计算分析、强度校核、优化改进、开拓创新等各方面能力，意义很大。

其次，通过对汽车主减速器及差速器的相关设计与计算，使我能进一步综合运用所学