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差速器的结构型式选择差速器的结构型式选择，应从所设计汽车的类型及其使用条件出发，以满足该型汽车在给定的使用条件下的使用性能要求。
差速器的结构型式有多种。
大多数汽车都属于公路运输车辆，对于在公路上和市区行驶的汽车来说，由于路面较好，各驱动车轮与路面的附着系数变化很小，因此几乎都采用了结构简单、工作平稳、制造方便、用于公路汽车也很可靠的普通对称式圆锥行星齿轮差速器，作为安装在左、右驱动轮间的所谓轮间差速器使用；对于经常行驶在泥泞、松软土路或无路地区的越野汽车来说，为了防止因某一侧驱动车轮滑转而陷车，则可采用防滑差速器。
差速器课程设计文档
差速器课程设计文档一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握差速器的结构、工作原理和维护方法，培养学生分析和解决差速器相关问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解差速器的组成部分及其功能；（2）掌握差速器的工作原理；（3）熟悉差速器的维护和故障诊断方法。
2.技能目标：（1）能够绘制差速器的结构示意图；（2）能够分析差速器的工作过程；（3）能够进行差速器的维护和故障排除。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对汽车维修行业的兴趣和热情；（2）培养学生认真、细致、合作的学习态度；（3）培养学生关爱车辆、安全驾驶的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.差速器的结构：介绍差速器的组成部分，如差速器壳、行星齿轮、半轴齿轮等，并阐述各部分的作用。
2.差速器的工作原理：讲解差速器的工作过程，包括行星齿轮的旋转、半轴齿轮的转动等，使学生理解差速器的工作原理。
3.差速器的维护方法：介绍差速器的维护方法，如定期检查、更换润滑油、调整间隙等，强调维护的重要性。
4.差速器的故障诊断与排除：讲解差速器常见故障的现象、原因及诊断方法，如异响、抖动等，并提供故障排除技巧。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：教师讲解差速器的结构、工作原理和维护方法，引导学生掌握知识点。
2.讨论法：分组讨论差速器故障案例，培养学生的分析问题和解决问题的能力。
3.案例分析法：分析实际车辆中的差速器故障案例，使学生能够将理论知识应用于实际操作。
4.实验法：安排差速器实验，让学生亲自动手操作，提高学生的实践能力。
四、教学资源为实现教学目标，我们将使用以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，如《汽车差速器维修技术》。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备差速器实验设备，确保学生能够进行实践操作。
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。
TY1250型载货汽车差速器设计(毕业设计说明书)
目录第1章绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.1.1 国内外的研究动态 (1)1.1.2 差速器今后的发展 (4)1.2 课题研究的意义 (5)1.3 课题主要内容 (6)第2章差速器结构方案的选择 (7)2.1 对称锥齿轮式差速器 (7)2.1.1 普通锥齿轮式差速器 (7)2.1.2 摩擦片式差速器 (8)2.1.3 强制锁止式差速器 (9)2.2 滑块凸轮式差速器 (10)2.3 蜗轮式差速器 (11)2.4 牙嵌式自由轮差速器 (12)2.5 结构方案的确定 (12)第3章详细设计计算过程 (14)3.1 差速器的设计计算与校核 (14)3.1.1 差速器齿轮主要参数选择 (14)3.1.1.1 行星齿轮数目n的选择 (14)3.1.1.2 行星齿轮球面半径的确定 (14)3.1.1.3 行星齿轮与半轴齿轮齿数、的选择 (17)3.1.1.4 行星齿轮和半轴齿轮节锥角，模数m的确定 (17)3.1.1.5 压力角α (18)3.1.1.6 行星齿轮轴直径d及支承长度 (18)3.1.2 差速器齿轮的强度计算 (19)3.1.3 汽车差速器直齿锥齿轮的几何尺寸计算用表 (20)3.1.4 差速器齿轮的材料 (22)3.2 半轴的设计计算及校核 (22)3.2.1 半轴结构形式选择 (22)3.2.2 半轴详细计算与校核过程 (23)3.2.2.1 全浮式半轴的计算载荷的计算 (23)3.2.2.2 全浮式半轴的杆部直径的计算 (23)3.2.2.3 半轴的扭转切应力 (23)3.2.2.4 半轴的扭转角 (24)3.2.2.5 半轴花键强度校核 (24)3.2.2.6 半轴的结构设计及材料选取 (25)第4章三维模型的建立 (26)4.1 Pro/E软件简介 (27)4.2 差速器结构设计 (28)4.3 差速器各零件的三维实体建模 (28)4.4 差速器三维装配模型的建立 (29)4.5 结语 (31)第5章差速器十字轴加工工艺 (31)5.1 轴类零件的功用、结构特点及技术要求 (31)5.2 轴类零件的毛坯和材料 (32)5.3 十字轴的加工工艺分析 (33)5.4 十字轴的制造工艺过程 (34)结论 (35)参考文献： (37)致谢 (39)TY1250型载货汽车差速器设计摘要差速器是汽车转向过程中所必须的传动机构，差速器在重型载重车上使用较频繁，损坏较严重。
主减速器与差速器设计流程
主减速器与差速器设计流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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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。
(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。
差速器课程设计讲解稿
差速器课程设计讲解稿一、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，以及了解差速器在汽车维修中的重要性。
1.了解差速器的结构及其各部分的名称和功能。
2.掌握差速器的工作原理，能够解释差速器是如何实现车辆转弯时内外轮的差速的。
3.明白差速器在汽车行驶中的作用，了解其在汽车维修中的重要性。
4.能够使用专业工具对差速器进行检查和维护。
5.能够根据差速器的工作状态判断其是否存在故障。
6.能够根据差速器的损坏情况选择合适的维修方法。
情感态度价值观目标：1.培养学生的团队合作意识，学会与他人共同完成差速器的检查和维护工作。
2.培养学生的责任感和敬业精神，意识到差速器维修对于汽车安全行驶的重要性。
3.激发学生对汽车维修技术的兴趣，培养其对汽车行业的热爱。
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，以及差速器在汽车维修中的应用。
1.差速器的结构：差速器的各部分名称、作用和相互关系。
2.差速器的工作原理：差速器是如何实现车辆转弯时内外轮的差速的。
3.差速器的功能：差速器在汽车行驶中的作用，以及其在汽车维修中的重要性。
4.差速器维修：差速器的检查方法，维修工具的使用，以及维修方法的选择。
三、教学方法本节课采用讲授法、实践教学法和互动教学法相结合的教学方法。
1.讲授法：教师通过讲解差速器的结构、工作原理和功能，使学生掌握基本知识。
2.实践教学法：学生分组进行差速器的检查和维护实践操作，增强动手能力。
3.互动教学法：教师提问，学生回答，激发学生的思考，提高课堂参与度。
四、教学资源本节课的教学资源包括教材、实车差速器实物、检查和维护工具，以及多媒体课件。
1.教材：提供差速器的基本知识，为学生学习提供理论支持。
2.实车差速器实物：使学生更直观地了解差速器的结构，增强实践操作能力。
3.检查和维护工具：培养学生动手实践能力，提高实际操作技能。
4.多媒体课件：通过动画、图片等形式展示差速器的工作原理，提高学生的学习兴趣。
一种普通差速器的设计方法
一种普通差速器的设计方法引言差速器是一种常见的机械装置，主要用于将动力从引擎传输到车轮，并使车辆在转弯时能够平稳行驶。
本文将介绍一种普通差速器的设计方法，旨在提供一个简单而有效的设计方案。
差速器的原理差速器可以通过两个功能进行设计：传动和差速。
传动功能通过齿轮的配置将引擎动力传输到车轮上，而差速功能则确保在转弯时内外两个车轮能够按照不同的速度旋转。
差速器由三个主要部分组成：输入轴、输出轴和差速齿轮。
输入轴连接到引擎，输出轴连接到车轮，而差速齿轮则连接了两个轴。
当车辆直行时，差速齿轮以相同的速度旋转。
然而，在转弯时，差速齿轮会使内外两个轴以不同的速度旋转，从而允许车辆以更平稳的方式行驶。
差速器的设计步骤一：确定差速比差速比是差速器传动功能的关键参数，它决定了内外两个轮子的旋转速度之间的差异。
差速比可以根据车辆的需求进行调整，以便在转弯时能够更好地抓地。
步骤二：确定齿轮参数齿轮是差速器的核心组成部分，它们的尺寸和配置对差速器的性能有直接影响。
通过计算传动比和差速比，可以确定齿轮的齿数、模数和齿轮轴的距离等参数。
步骤三：绘制设计图根据齿轮参数，可以使用计算机辅助设计（CAD）软件或手绘设计图来绘制差速器的具体设计。
设计图应包括齿轮的位置、尺寸和连接方式等信息。
步骤四：制造差速器根据设计图制造差速器的零部件。
常见的材料包括钢和铝合金，应根据差速器所承受的负载和应力来选择合适的材料。
步骤五：安装和测试将差速器安装到车辆中，并进行相应的调试和测试。
确保差速器能够有效传动动力，并在转弯时平稳工作。
结论本文介绍了一种普通差速器的设计方法。
从确定差速比到绘制设计图，再到制造和测试，这些步骤共同构成了差速器的设计过程。
通过正确的参数选择和材料制造，我们可以设计出一个高效而可靠的差速器来满足车辆在转弯时的需求。
差速器的设计是一个关键的工程设计领域，它涉及材料科学、机械设计和动力学等多个学科的知识。
希望本文的介绍能为差速器设计提供一些启示和指导。
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。
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
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。
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。
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。
差速器半轴设计
第4章差速器设计4.1 概述根据汽车行驶运动学的要求和实际的车轮、道路的特征，为了消除由于左右车轮在运动学上的不协调而产生的弊病，汽车左右驱动轮间都有差速器，保证了汽车驱动桥两侧车轮在行程不等时具有以下不同速度旋转的特性，从而满足了汽车行驶运动学的要求。
4.2 差速器的作用差速器作用：分配两输出轴转矩，保证两输出轴有可能以不同角速度转动。
本次设计选用的普通锥齿轮式差速器结构简单，工作平稳可靠，适用于本次设计的汽车驱动桥。
4.3 对称式圆锥行星齿轮差速器设计中采用的普通对称式圆锥行星齿轮差速器（如图 4.1）由差速器左壳为整体式，图4.1 中央为普通对称式圆锥行星齿轮差速器2个半轴齿轮，4个行星齿轮，行星齿轮轴，半轴齿轮以及行星齿轮垫片等组成。
由于其结构简单、工作平稳、制造方便、用在公路汽车上也很可靠等优点，所以本设计采用该结构。
由于差速器壳是装在主减速器从动齿轮上，故在确定主减速器从动齿轮尺寸时，应考虑差速器的安装。
差速器的轮廓尺寸也受到从动齿及主动齿轮导向轴承支座的限制。
普通圆锥齿轮差速器的工作原理图，如图4.2所示。
图4.2 普通圆锥齿轮差速器的工作原理图4.3.1 差速器齿轮的基本参数选择（1）行星齿轮数目的选择 重型货车多用4个行星齿轮。
（2）行星齿轮球面半径B R （mm ）的确定 圆锥行星齿轮差速器的尺寸通常决定于行星齿轮背面的球面半径B R ，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，在一定程度上表征了差速器的强度。
球面半径可根据经验公式来确定：3j B B T K R =73.628～87.36（mm ） （4.1）圆整取B R =75mm式中：B K ——行星齿轮球面半径系数，2.52～2.99，对于有4个行星轮的公路载货汽车取小值，取2.99；B R 确定后，即根据下式预选其节锥距：0A =（0.98～0.99）B R =73.5～74.25mm 取74mm （4.2）（3）行星齿轮与半轴齿轮齿数的选择 为了得到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，但一般不应少于10。
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一．托森差速器的简介每辆汽车都要配备有差速器，我们知道普通差速器的作用：第一，它是一组减速齿轮，使从变速箱输出的高转速转化为正常车速；第二，可以使左右驱动轮速度不同，也就是在弯道时对里外车轮输出不同的转速以保持平衡。
它的缺陷是在经过湿滑路面时就会因打滑失去牵引力。
而如果给差速器增加限滑功能就能满足轿车在恶劣路面具有良好操控性的需求了，这就是限滑差速器(Limited Slip Differential，简称LSD)。
全轮驱动轿车AWD系统的基本构成是具有3个差速器，它们分别控制着前轮、后轮、前后驱动轴扭矩分配。
这3个差速器不只是人们常见的简单差速器，它们是LSD差速器，带有自锁功能以保证在湿滑路面轮胎发生打滑时驱动轮始终保持有充足的扭矩输出从而在恶劣路况获得良好的操控。
世界上的LSD差速器有好几种形式，今天我们就来看看Torsen自锁差速器系统。
Torsen的音译，这个名字取自Torque-sensing Traction的单词头几个字母的组合。
其专业意思是：牵引力自感应式扭矩分配。
从字面意思就可以理解：它可以根据各个车轮对牵引力的需求而分配扭矩输出。
最为难得可贵的是：这样的分配完全靠机械装置来完成，反应迅速而准确。
Torsen的核心是蜗轮、蜗杆齿轮啮合系统。
从Torsen差速器的结构视图中我们可以看到双蜗轮、蜗杆结构，正是它们的相互啮合互锁以及扭矩单向地从蜗轮传送到蜗杆齿轮的构造实现了差速器锁止功能，正是这一特性限制了滑动。
在弯道行驶没有车轮打滑时，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。
当右侧车轮打滑时，蜗轮蜗杆组件发挥作用，如是传统差速器将不会传输动力到左轮。
对于Torsen LSD差速器，此时快速旋转的右侧半轴将驱动右侧蜗杆，并通过同步啮合齿轮驱动左侧蜗杆，此时蜗轮蜗杆特性发挥作用。
当蜗杆驱动蜗轮时，它们就会锁止，左侧蜗杆和右侧蜗杆实现互锁，保证了非打滑车轮具有足够的牵引力。
Torsen差速器的特点：Torsen差速器是恒时4驱，牵引力被分配到了每个车轮，于是就有了良好的弯道、直线(干/湿)驾驶性能。
Torsen自锁中心差速器确保了前后轮均一的动力分配。
任何速度的不同，如前轮遇到冰面时，系统会快速做出反应，75%的扭矩会转向转速慢的车轮，在这里也就是后轮。
Torsen差速器实现了恒时、连续扭矩控制管理，它持续工作，没有时间上的延迟，但不介入总扭矩输出的调整，也就不存在着扭矩的损失，与牵引力控制和车身稳定控制系统相比具有更大的优越性。
因为没有传统的自锁差速器所配备的多片式离合器，也就不存在着磨损，并实现了免维护。
纯机械LSD具有良好的可靠性。
Torsen 差速器可以与任何变速器、分动器实现匹配，与车辆其它安全控制系统ABS、TCS(Traction Control Systems，牵引力控制)、SCS(Stability Control Systems，车身稳定控制)相容。
Torsen差速器是纯机械结构，在车轮刚一打滑的瞬间就会发生作用，它具有线性锁止特性，是真正的恒时四驱，在平时正常行驶时扭矩前后分配是50∶50。
缺点：一是造价高，所以一般托森差速器都用在高档车上；二是重量太大，装上它后对车辆的加速性是一份拖累。
托森差速器几乎可以成为20世纪继转子发动机以后精妙机械设计的典范。
不过正是因为这套机构的精妙，导致其需要非常高的加工精度、制造工艺和高强度的材料才能保证其性能的发挥，所以成本非常之高。
奥迪Quattro 之所以没有在前后差速器上都采用托森差速器，估计也是出于成本的考虑。
二．托森差速器的工作原理托森差速器主要是由外壳，空心轴，蜗轮（6个），齿轮（12个），蜗杆前轴，蜗杆后轴。
空心轴通过花键与外壳联接在一体，齿轮通过蜗轮轴安装在差速器外壳上，其中三个蜗轮与前轴蜗杆啮合，另外三个蜗轮与后轴蜗轮相啮合。
与前、后轴蜗杆相啮合彼此通过直齿圆柱齿轮相啮合，前杆和驱动桥的差速器前齿轮轴为一体，后轴蜗杆和驱动后桥的差速器后齿轮轴为一体。
当汽车驱动时，来自发动机的动力通过空心轴传至差速器外壳，差速器外壳通过蜗杆轴传至蜗轮。
前轴蜗杆通过差速器前齿轮轴将动力传至前桥，后轴蜗杆通过差速器后齿轮轴传至后桥，从而实现前、后驱动桥的驱动牵引作用，当汽车转弯时，前后驱动轴出现转速差，通过啮合的直齿圆柱齿轮相对转动，使一轴转速加快，另一轴转速下降，实现差速作用。
图一是托森差速器的结构，图二，图三是托森差速器在奥迪车中安装的部位图。
1.托森差速器的工作过程。
托森差速器的工作过程可以分为2种情况：设前、后轴蜗杆转速分别为1n 、2n 差速器壳转速为0n 。
图一1）.当1n=2n时，为汽车直线行驶，当汽车驱动时，来自发动机的动力通过空心轴传至差速器外壳，再通过蜗轮轴传至蜗轮最后传到蜗杆。
前、后蜗杆轴将动力分别传至前、后桥。
由于两蜗杆轴将动力分别传至前、后桥。
由于两蜗杆轴转速相等，故蜗轮与蜗杆之间无相对运动，两相啮合的直齿圆柱齿轮之间亦无相对传动，差速器壳与两蜗杆轴均绕蜗杆轴线同步转动，即n=1n=2n。
其转矩平均分配。
设差速器壳接受转矩为M，前、后蜗杆轴上相对应驱动转矩分别为1M、2M，则有1M+2M=M。
2）.当1n≠2n时，汽车转弯或某侧车轮陷于泥泞路面时，为便于分析，假设差速器外壳不懂动，即n=0，又1n〉2n，在1n作用下，前轴蜗杆带动与其啮合的蜗轮转动，蜗轮两端的直齿圆柱亦随之以转速rn转动，同时带动与其啮合的直齿圆柱齿轮以转速rn反向转动，因齿轮与后轴蜗杆一体，则后轴蜗杆朝相反方向转动。
显然，这是不可能的，因蜗轮蜗杆传动副的传动逆效率极低。
实际上，差速器壳一直在旋转，n≠0，前、后轴蜗杆亦随之同向旋转。
此时两轴之间的转速差是通过一对相啮合的圆柱齿轮的相对转动而实现的。
由上述分析知，前蜗杆轴使齿轮转动，齿轮随之被迫转动，并迫使后轴蜗轮带动后轴蜗杆转动，因其齿面之间存在很大的摩擦力，限制了齿轮转速的增加，减少了齿轮及前轴蜗杆转速的增加。
显然，只有当两轴转速差不大时才能差速。
图二2.托森差速器的转矩分配原理托森差速器是利用蜗轮蜗杆传动副的高内摩擦力矩Mr进行转矩分配的。
其原理简述如下:设前轴蜗杆1的转速大于后轴蜗杆2的转速,即n1≥n2,前轴蜗杆1将使前端涡轮转动,涡轮轴上的直齿圆柱齿轮3也将转动,带动与之啮合的后端直齿圆柱齿轮4同步转动,而与后端直齿圆柱齿轮同轴的蜗轮也将转动。
则后端蜗轮带动后轴蜗杆2转动。
蜗轮带动蜗杆的逆传动效率取决于蜗杆的螺旋角及传动副的摩擦条件。
对于一定的差速器结构其螺旋角是一定的。
故此时传动主要由摩擦状况来决定。
即取决于差速器的内摩擦力矩Mr ,而Mr又取决于两端输出轴的相对转速。
当n1, n2转速差比较小时,后端蜗轮带动蜗杆摩擦力亦较小,通过差速器直齿圆柱齿轮吸收两侧输出轴的转速差。
当前轴蜗杆n1较高时,蜗轮驱动蜗杆的摩擦力矩也较大,差速器将抑制该车轮的空转,将输入转矩M多分配到后端输出轴上,转矩分配为M1=1/2(M-M r)，M2=1/2(M0＋M r)。
当n2=0,前轴蜗杆空转时,由于后端蜗轮与蜗杆之间的内摩擦力矩Mr 过高,使M全部分配到后轴蜗杆上,此时,相当于差速器锁死不起差速作用。
图四为工作原理图图三蜗轮式差速器转矩比()()ρββ-=K tan tan b ,其中β为蜗杆螺旋角, ρ为摩擦角.当β=ρ时,转矩比∞→K b ,差速器自锁.一般b K 可达5.5~9,锁紧系数K 可达0.7~0.8.选取不同的螺旋升角可得到不同的锁紧系数,使驱动力既可来自蜗杆,也可以来自蜗轮.为减少磨损,提高使用寿命, b K 一般降低到3~3.5左右较好,这样即使在一端车轮附着条件很差的情况下,仍可以利用附着力大的另一端车轮产生足以克服行驶阻力的驱动力.托森差速器由于其结构及性能上的诸多优点,被广泛用于全轮驱动轿车的中央轴间差速器及后驱动桥的轮间差速器.但由于在转速转矩差较大十的自动锁止作用,通常不用做转向驱动桥的轮间差速器。
三．蜗轮 蜗杆设计1.选择蜗杆传动类型根据GB/T10085-1988的推荐,采用渐开线蜗杆(ZI)。
2.选择材料蜗杆采用40CR,并经淬火处理,硬度为48-55HRC,蜗轮采用ZCUSN10P1,金属模铸造,为节约材料.齿圈用青铜,轮芯用灰铸铁HT100铸造。
3.按齿面接触疲劳强度进行设计根据闭式蜗杆传动的设计准则,先按齿面接触疲劳强度进行设计,再校核齿根弯曲疲劳强度,传动中心矩：[]322⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛Z Z KT ≥HE σαρ （式1）； α——蜗杆传动的中心距； []H σ——蜗轮的许用接触应力；图四2T ——蜗轮传递的转矩；K ——载荷系数；E Z ——弹性影响系数；ρZ ——接触系数；1).确定作用在蜗轮上的转矩2T按1Z =4,估取η=0.90,则P=99.36KW, n=1400/3=466.7r/minT 2=9.55 ⨯ 106⨯ np η=9.55 ⨯ 106 ⨯7.46696.036.99⨯ =182986 mm •N 2).确定载荷系数K因工作载荷较稳定,故取载荷分布不均匀系数βK =1,由[7]表11-5选取使用系数A K =1.15.由于转速不高,冲击不大,可取动载系数v K =1.05,则K= A K βK v K =1.15 ⨯1.05 ⨯1 ≈1.21 (式2)；A K ——使用系数；βK ——动载系数；v K ——载荷分布不均匀系数3).确定弹性影响系数E Z因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配,故E Z =160 MPa 2/14).确定接触系数ρZ先假设蜗杆分度圆直径d 1和传动中心距a 的比值d 1/a=0.5,从[7]中图11-18中可查到ρZ =2.75).确定许用接触应力[]H σ根据蜗轮材料为铸锡磷青铜ZCUSN10P1,金属摸铸造,蜗杆螺旋齿面硬度≥45HRC,可从[7]表11-7中查到蜗轮的基本许用应力[]H σ`=268MPa设要求寿命L h 为120000h,。