差速器半轴设计

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汽车差速器半轴齿轮新型锻模设计

汽车差速器半轴齿轮新型锻模设计
为了实现无飞边粗锻( 或基本无飞边) , 以便紧接 着进行精压工序, 粗锻件大端齿顶设计为圆角形。粗锻
图 4 新型半轴齿轮粗锻模 1- 半轴模 2- 半轴模套 3- 出件器 4- 顶杆 5- 下模座 6- 压力板 7- 托板 8- 顶杆 9- 压力板 10- 支撑环 11- 齿模套 12- 暗螺母
13- 齿模 14- 冲头 15- 垫片 16- 压力板 17- 上模座
( 2) 国内绝大多数齿轮精锻设备是螺旋压力机, 螺旋压力机和原锻模均无上顶料装置, 因此上模( 半轴 模) 留有较大的拔模斜度( 7 °~ 10°) , 致使锻件半轴金 属辅料过多, 车削余量过大, 增加了钢材消耗和车削成 本。
( 3) 齿模温升高, 导致齿模退火或热疲劳早期失 效。粗锻变形结束时, 上模随滑块上行, 锻件留在下模 ( 齿模) , 由于人工操作的顶料系统将锻件顶出齿模需
(Qingdao Technological University, Qingdao, 266033, China) Abstr act: A discussion is made on the problems of original dies for precision forging of half axle gear of automobile differential, the forging technique and the design of forge piece are improved, and the new type of blocker die and finish forging die is designed. The teeth die of the new type of blocker die is on the upper die, the cavity die of the half axle is on the lower die, so the positing blank is accurate and quick, there is no flash on rough forging, and the time that teeth die touches forging is short, the temperature rise of teeth die is little, the die's lifetime is high. There is a shedder on the upper die of the new type of finish forging die, so that pattern draft angle of half axle of forging is small, oversize for machining is little. As a result of using the new type of forging dies, the die's lifetime and the productivity are greatly increased, the material consumed and the production cost are decreased Key wor ds: motorized gear; differential gear; half axle gear; precision die forging; gear precision forging

差速器的参数化设计【毕业作品】

差速器的参数化设计【毕业作品】

任务书设计题目:差速器的参数化设计1.设计的主要任务及目标(1)分析影响差速器结构参数的设计指标,完成差速器的设计步骤确定;(2)利用高级语言完成差速器参数化设计。

2.设计的基本要求和内容(1)完成对差速器的参数化设计设计并撰写设计说明书一份;(2)完成参数化设计软件一份;(3)完成差速器部件的三维建模和装配。

3.主要参考文献《机械设计》高等教育出版社《C++程序设计》清华大学出版社《汽车设计》机械工业出版社4.进度安排差速器的参数化设计摘要:直齿圆锥齿轮广泛的应用于汽车差速器上,由于其形状很复杂, 设计过程中需要计算的参数很多。

一般是先计算其相关参数, 然后在CAD软件中手工造型。

其设计过程复杂繁琐,重复性劳动太多,并且对于同一类型但尺寸不同的圆锥齿轮不能实现模型的自动更新。

如果对CAD软件进行二次开发, 编制专用的圆锥齿轮参数化设计系统则可以解决这个问题。

本设计选择采用UGNX软件,利用UG二次开发工具UG OPEN API和VC++联合开发了汽车差速器圆锥齿轮的参数化实体造型系统, 该系统能够根据输入的参数精确而快速地生成齿轮实体模型,大大提高了设计质量和设计效率。

关键词:差速器,直齿圆锥齿轮,UG,二次开发,参数化Parametric design of differentialAbstract:Straight bevel gears are widely used in differential,because its shape is very complicated,a lot of the design process.Is generally the first to related parameters,and then manually in the CAD softwaremodeling.The design process is complex,repetitive work too much,and t update the same type but sizes of bevel gear can not achieve model.If the two secondary development of CAD software,making the bevel gear parametri design system can solve this problem.This design uses UGNX software,parameterized solid modeling system using the UG two development tool UG OPENAPI and VC++ joint development of automobile differential bevel gear,the system canaccording to the input parameters accurately and quickly generate gear solid model,greatly improve the design quality and design efficiency.Keywords: Differential,Straight bevel gear,UG,Re-develop,Parametric目录1 前言 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2课题研究的目的以及研究内容 (1)1.3本课题研究的主要工作 (2)2 差速器参数化系统 (3)2.1系统开发软件简介 (3)2.1.1 UG软件简介 (3)2.1.2 VC++简介 (3)2.2 UG二次开发技术简介 (3)2.2.1 UG/OPEN API (4)2.2.2 UG OPEN UIStyler (4)3 差速器的设计 (6)3.1汽车差速器的功用及其分类 (6)3.2设计差速器的选型 (8)3.3设计初始数据的来源与依据 (8)3.4差速器结构分析简图 (8)3.4.1差速器结构方案图 (8)3.4.2差速器的结构分析 (9)3.4.3差速器的工作原理 (10)3.5差速器非标准零件的设计 (12)3.6锥齿轮最终设计方案 (15)3.7 差速器壳体的建模 (19)4 差速器的三维参数化建模 (20)4.1直齿锥齿轮的手工建模 (20)4.1.1直齿锥齿轮的建模思路 (20)4.1.2齿轮常用的齿形曲线—渐开线 (21)4.1.3渐开线的形成及其特性 (21)4.1.4绘制思路 (23)4.2绘制过程 (24)4.2.1建立渐开线齿廓曲线 (24)4.3差速器的整体模型 (27)4.4直齿锥齿轮的参数化建模 (28)4.4.1创建人机交互界面——对话框 (28)4.4.2 编写菜单文件 (29)4.5 创建应用程序框架 (30)结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)附录 (37)1 前言1.1课题研究背景差速器作为传动系统的主要部件之一,主要安装在驱动桥内,其各构件的强度和力矩的分配,对车辆的转向性能、通过性和可靠性有决定性的影响。

齿轮泵限滑差速器的结构设计

齿轮泵限滑差速器的结构设计

齿轮泵限滑差速器的结构设计齿轮泵限滑差速器目前我的设想有几种结构,下面我先介绍两种。

一、最较简单的结构:图1是半轴齿轮,半轴齿轮中间封闭。

图2是中间密封架中间有管道把啮合形成的腔体两两相连。

图3是差速器壳的一边,可以看到差速器壳刻有凹槽,与半轴齿轮贴合后形成管道,可以润滑差速器壳与半轴齿轮,同时可以平衡半轴齿轮旋转时产生的压力,中间的凹槽与半轴齿轮和行星齿轮啮合的中间位置相通,在产生高压时压力润滑油脂泄漏到中间凹槽后可以回流到压力较低的空间。

图4是组装图,上下斜的蓝色可以调节限滑的能力,也可以省去,左右两侧蓝色用来添加压力润滑油并封闭差速器。

这是目前最简单的结构,在半轴齿轮转动时,一侧差速器壳的的管道形成高压,另一侧形成低压,通过调节压力,润滑油在高低压区的流动可以调节限滑差速器的限滑能力,在设计好限滑以后这个也可以省去。

二、优化设计结构图1半轴齿轮。

图2中间密封架中间有管道连通,可以少去两条管道。

图3差速器壳管道布置图,绿色的部分在差速器壳上面镂空。

图4图5是管道与差速器装配的位置图。

最后的图是组装图。

这种结构大绿色圈是高压区,小绿色圈是低压区,齿轮旋转产生的高压和低压区通过图4、图5中所示蓝色高低压连通开关来转换,这种结构在半轴齿轮背面就变成了压力润滑,半轴齿轮旋转时背面始终处于高压状态。

图中紫色部分为储存压力润滑油部分,与低压管道相通,可以应对压力润滑油的热胀冷缩。

三、以上两种是较好的结构形式,通过高低压连通开关的形式,润滑效果会更好,也可以用其他的开关形式,还可以通过压力开关的形式来达到更好的限滑与差速效果。

齿轮泵限滑差速器与目前的普通差速器同样安装垫片也不影响。

载货汽车半轴的设计

载货汽车半轴的设计

( 2 ) 若按发动机最大转矩计算,即:
O. 7 5。 t : 5 6 . 2 7 5 a< 7 3  ̄ Ⅱ ) a
半浮式半轴承受的载荷较复杂 ,但是机构 2 ^ = 2 月 = 7 / r ( 4 ) 简 单、质量小 、尺寸 紧凑 、造 价低廉,所 以被 式中: ‘ 一差速器的转矩分配系数 ,对于 质 量较 小、使用条件好 、承 载负荷也不大 的轿 普通 圆锥行星齿轮差速器取0 . 6 ; T 一 发动机最大转矩 ,3 6 8 N・ m ; 车 和微 型客货 车所采用 。3 / 4 浮式半 轴的优 点 是结构简单轻便 ,因此 可用于轿车和微型 、轻 r l 一汽 车传动 效率,计 算时取0 . 9 0 . 型客货车 ,但没有推广 起来 。全浮式半轴 的驱 i ¨ 一传动系最低挡传动 比4 8 . 7 5 : 动桥外端结构 比较复杂,制造成本高 ,但 其工 r 一 轮胎的滚动半径,0 . 4 8 5 2 6 m 。 作可靠 ,常应用 在各种载货汽车 、越野汽 车和 根据式 ( 4 ) 、式 ( 5 ) 得:X 2  ̄ = X = O . 6 ・ 3 6 8 ・ 客车上: 。 0 . 9・ 4 8 . 7 5 / 0 。 4 . 8 5 2 6 = 1 9 9 6 3 . 7 3 1 N T = 1 9 9 6 3 . 7 3 l・0 . 4 85 2 6 = 9 6 8 7 . 6 0 O N ・I l l 根据各种半轴 的特 点分 析,在这里选用全 3 . 3半轴杆部直径初选 浮式半轴 。 3 . 半轴的设 计计算 全浮 式 半轴 杆部 直径 的初 选 可按 下式 进 行: 3 . 1半轴 的受力分析 全浮式半轴及受力简图如图1 所示 。
T=X , : = , ・ ( 2 )
半轴 和半 轴齿 轮 一般 采用 渐开 线 花键 连 接 ,花键 内径的大 小应 该不小于其杆 部直径 , 所 以选用压 力角 3 O 。,齿数2 O ,模 数3 的圆柱 渐开线花 键并对花键进 行挤压应力和 键齿切应 力验算 。 1 ) 半轴花键 的剪切应力 t ( M P a )

载货汽车半轴的设计

载货汽车半轴的设计

载货汽车半轴的设计【摘要】本文是基于EQ1090载货汽车的半轴的设计。

通过计算校核,设计出的半轴具有较好的安全、稳定性,满足其使用条件。

【关键词】载货汽车;半轴;设计1.引言半轴用来将差速器半轴齿轮的输出转矩传到驱动轮或轮边减速器上。

半轴一般是实心的,一般用花键槽与半轴齿轮相连,另一端圆盘与轮毂用螺栓联接。

从差速器传出来的转矩经过半轴(或再经过轮边减速器)、轮毂,最后传给车轮,所以半轴是传动系中传递转矩的一个重要零件。

2.半轴的选型驱动车轮的传动装置位于汽车传动系的末端,其功用是将转矩由差速器的半轴齿轮传给驱动车轮。

驱动车轮的结构形式与驱动桥的驱动形式密切相关,在一般的非断开式驱动桥上,驱动车轮的传动装置就是半轴。

半轴的形式主要取决于半轴的支撑形式。

普通非断开式驱动桥的半轴,根据其外表支撑形式或受力状况的不同分为半浮式,3/4浮式和全浮式三种[1]。

半浮式半轴承受的载荷较复杂,但是机构简单、质量小、尺寸紧凑、造价低廉,所以被质量较小、使用条件好、承载负荷也不大的轿车和微型客货车所采用。

3/4浮式半轴的优点是结构简单轻便,因此可用于轿车和微型、轻型客货车,但没有推广起来。

全浮式半轴的驱动桥外端结构比较复杂,制造成本高,但其工作可靠,常应用在各种载货汽车、越野汽车和客车上[2]。

根据各种半轴的特点分析,在这里选用全浮式半轴。

3.半轴的设计计算3.1 半轴的受力分析全浮式半轴及受力简图如图1所示。

图1 全浮式半轴及受力简图半轴主要的尺寸是它的直径,计算时首先应合理地确定作用在半轴上的载荷,应考虑以下三种可能的载荷工况:A.纵向力X2(制动力或驱动力)最大时(X2=Z2φ),附着系数φ取0.8,没有侧向力的作用;B.侧向力Y2最大时为Z2φ(发生于侧滑时),没有纵向力作用,地面与轮胎的侧向附着系数φ1在计算侧滑时取1.0;C.垂向力最大时(在汽车以高速通过不平整路况发生时),其值为(Z2-gw)kd,其中gw为车轮对地面的垂直载荷,kd为动载荷系数,这时不考虑纵向力和侧向力的作用。

差速器设计——精选推荐

差速器设计——精选推荐

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k k 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。

差速器课程设计轴的设计

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。

差速器半轴设计

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。

差速器设计说明设计

差速器设计说明设计

差速器设计说明设计摘要汽车驱动桥是汽车的主要部件之一,其基本的功用是增大由传动轴或直接由变速器传来的转矩,再将转矩分配给左右驱动车轮,并使左右驱动车轮具有汽车行驶运动所要求的差速功能。

汽车差速器位于驱动桥内部,为满足汽车转弯时内外侧车轮或两驱动桥直接以不同角度旋转,并传递扭矩的需求,在传递扭矩时应能够根据行驶的环境自动分配扭矩,提高了汽车通过性。

其质量,性能的好坏直接影响整车的安全性,经济性、舒适性、可靠性。

随着汽车技术的成熟,轻型车的不断普及,人们根据差速器使用目的的不同,设计出多种类型差速器。

与国外相比,我国的车用差速器开发设计不论在技术上,还是在成本控制上都存在不小的差距,尤其是目前兴起的三维软件设计方面,缺乏独立开发与创新能力,这样就造成设计手段落后,新产品上市周期慢,材料品质和工艺加工水平也存在很多弱点。

本文认真地分析了国内外驱动桥中差速器设计的现状及发展趋势,在论述汽车驱动桥的基本原理和运行机理的基础上,提炼出了在差速器设计中应掌握的满足汽车行驶的平顺性和通过性、降噪技术的应用及零件的标准化、部件的通用化、产品的系列化等关键技术;阐述了汽车差速器的基本原理并进行了系统分析;根据经济、适用、舒适、安全可靠的设计原则和分析比较,确定了轻型车差速器总成及半轴的结构型式;轻型车差速器的结构设计强度计算运用了理论分析成果;最后运用CATIA软件对汽车差速器进行建模设计,提升了设计水平,缩短了开发周期,提高了产品质量,设计完全合理,达到了预期的目标。

关键词:驱动桥;差速器;半轴;结构设计;AbstractAutomobile driving axle is one of the main components of cars, its basic function is increased by the transmission shaft or directly by coming from torque, again will torque distribution to drive wheels, and make about driving wheel has about vehicle movement required differential function. Auto differential drive to meet internal, located in car wheel or when turning inside and outside two axles directly with different point of view, and transfer the rotating torque transmission torque in demand, according to the environment should be driving torque, improve the automatic assignment car through sex. Its quality, performance will have a direct impact on the security of the vehicle, economy, comfort and reliability.As car technology maturity, the increasing popularity of small, people of different purposes according to differential, the design gives a variety of types differential. Compared with foreign countries, China's automotive differential development design whether in technology, or in the cost control there are large gap, especially at present the rise of 3d software design, lack of independent development and innovation ability, thus causing design means backward, new products listed cycle slow, materials quality and craft processing level also has many weaknesses.This paper conscientiously analyzes the differential drive axle design at home and abroad in the present situation and development trend of automobile driven axle, this basic principle and operation mechanism, carry on the basis of the differential practiced a meet the design should be mastered in smooth and automobile driving through sexual, noise reduction technology application and parts of standardization, parts of generalization, serialization of products, and other key technology; Expounds the basic principle and automotive differential system analysis; According to economic, applicable, comfortable, safe and reliable design principles and analysis comparison, determine the small differential assembly and half shaft structure type; Small differential structure design strength calculation using theoretical analysis results; Finally using CATIA software modeling design of automotive differential, promoted design level, shorten the development cycle, improve the product quality, design completely reasonable, can achieve the desired goals.Key words:Differential mechanism;Differential gear;Planetary gear;Semiaxis;毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

汽车差速器及半轴设计

汽车差速器及半轴设计

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 (5)2.3 对称式圆锥行星齿轮差速器的设计和计算 (6)2.3.1 差速器齿轮的基本参数的选择 (6)2.3.2 差速器齿轮的几何计算 (9)2.3.3 差速器齿轮的强度计算 (11)2.3.4差速器齿轮的材料 (13)3 驱动半轴的设计 (14)3.1 半浮式半轴杆部半径的确定 (14)3.2 半轴花键的强度计算 (16)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 (17)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)4.3上坡路上的驻坡坡度i1max: (24)4.4下坡路上的驻坡坡度i2max: (24)5. 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。

汽车半轴的设计

汽车半轴的设计

1.66mm
三、半轴的设计计算
第一工况: 垂向力:对左、右半轴来说
Z2L Z2R
'
'
m'G2 Z2 gw gw 2
1.2 17052 401.8 9829.4 2
•gw:一侧车轮(包括轮毂、制动器等)本身对地面的垂直载荷;取值 41×9.8=401.8N •G2:后桥轴荷;取值1740×9.8=17052N
力的作用,以下简称第三工况
三、半轴的设计计算
1、半浮式半轴计算载荷的确定
H2半轴参数
材料 轴承处半轴受力点距轮胎支承反力作用线 的距离b 轴承处半轴直径D 半轴杆部最小直径Dmin 半轴花键工作长度Lp 半轴花键外径DB 相配的花键孔内径dA 半轴花键齿数z 半轴花键齿宽b 40Cr 32.5mm 40mm φ31.5mm 35mm φ32.809mm φ31.115mm 30
汽车半轴的设计
一、半轴的定义及作用:
● 定义:
● 半轴是在差速器与驱动轮之间传递动力的实心轴,其
内端与差速器半轴齿轮连接,而外端则与驱动轮的轮
毂(或制动鼓\制动盘等)相连。 ● 作用: ● 从差速器传来的扭矩经过半轴、轮毂等,最终传递 给车轮,是传动系中传递扭矩的一个重要零件。
二、半轴的分类
● 半浮式、全浮式和3/4浮式三种,所谓”浮“是指
•m’:汽车加速和减速时的质量转移系数,对于后驱动桥可取m’=1.2-1.4;
三、半轴的设计计算
•纵向力:按最大附着力计算
X 2L X 2R
m G2 1.2 17052 0.8 8184.96 N 2 2
'
•φ:轮胎与地面的附着系数,取φ=0.8; •G2:后桥轴荷;取值1740×9.8=17052N •m’:汽车加速和减速时的质量转移系数,对于后驱动桥可取m’=1.2-1.4;

课程设计:差速器的设计

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。

差速器设计 说明书

差速器设计 说明书

学号成绩汽车专业综合实践说明书设计名称:汽车差速器设计设计时间 2012年 6月系别机电工程系专业汽车服务工程班级姓名指导教师2012 年 06 月 18日目 录任务设计书已知条件:(1)假设地面的附着系数足够大;(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30度;(6)要求齿轮使用寿命为17年(每年按300天计,每天平均10小时); (7)生产批量:中等。

(8)半轴齿轮、行星齿轮齿数,可参考同类车型选定,也可自己设计。

(9)主传动比、转矩比参数选择不得雷同。

差速器的功用类型及组成差速器——能使同一驱动桥的左右车轮或两驱动桥之间以不同角速度旋转,并传递转矩的机构。

起轮间差速作用的称为轮间差速器,起桥间作用的称桥间(轴间)差速器。

轮间差速器的功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时,使左右驱动轮以不同的转速滚动,即保证两侧驱动车轮作纯滚动。

1.齿轮式差速器齿轮式差速器有圆锥齿轮式和圆柱齿轮式两种。

按两侧的输出转矩是否相等,齿轮差速器有对称式(等转矩式)和不对称式(不等转矩式)。

目前汽车上广泛采用的是对称式锥齿轮差速器,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。

其结构见下图:2.滑块凸轮式差速器图二—2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。

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。

汽车半轴加工工艺分析与方案-传动轴的加工工艺分析

汽车半轴加工工艺分析与方案-传动轴的加工工艺分析

汽车半轴加工工艺分析与设计目录中文摘要英文摘要1.前言1.1国外汽车半轴的加工工艺1.2国内后桥半轴先进的机械加工工艺技术2.材料的选择3.汽车半轴加工工艺流程及主要加工工序3.1剪料3.2摔杆3.3摆帽3.4喷丸3.5杆部校直3.6钻小端中心孔A3/7.53.7粗车大外圆3.8粗车小端3.9车大孔3.10钻中心孔B4/12.53.11粗车大端、精车大端3.12精车小端3.13冷滚轧花键3.13.1冷滚轧花键的优点3.13.2冷滚轧花键的加工方法3.13.3冷滚轧花键的工艺要求3.13.4典型的冷滚轧机技术参数 3.13.5冷滚轧花键加工实例3.14半轴的热处理3.14.1热处理的具体工序3.15磁力探伤检验4.夹具设计4.1原夹具存在的问题 4.2可微调新型夹具摘要汽车自19世纪末诞生至今100余年期间,汽车工业从无到有,以惊人的速度发展,写下了人类近代文明的重要篇章。

汽车是数量最多、最普及、活动范围最广泛、运输量最大的现代化交通工具。

没有哪种机械产品像汽车这样对社会产生如此广泛而深远的影响。

半轴是汽车传动系统的一个重要组成部分,半轴是用来将差速器半轴齿轮输出的动力传给驱动轮或轮边减速器,对于采用非独立式悬架的驱动桥,根据其半轴内端与外端的受力状况,一般又分为全浮式半轴、四分之三浮式半轴与半浮式半轴三种。

半轴内端以花键连接着半轴齿轮,半轴齿轮在工作时只将扭矩传给半轴,几个行星齿轮对半轴齿轮施加的径向力是互相平衡的,因而并不传给半轴内端。

主减速器从动齿轮所受径向力则由差速器壳的两轴承直接传给主减速器壳。

因而,半轴内端只受扭矩而不受弯曲力矩。

半轴是汽车的轴类零件中承受扭矩最大的零件,为了满足半轴的强度要求•多年来,世界备国除了用各种各样的计算方法外,还在材料选择、毛坯成型、机械加工和热处理等方面进行着不懈的努力。

本文主要是对半轴在锻造车间、机加车间、热处理车间的各步工艺进行分析和改进以及半轴的热处理和半轴齿轮的夹具改进。

(最新版)汽车差速器的设计与分析毕业设计

(最新版)汽车差速器的设计与分析毕业设计

摘要本次毕业设计主要是对安装在驱动桥的两个半轴之间的差速器进行设计,主要涉及到了差速器非标准零件如齿轮结构和标准零件的设计计算,同时也介绍了差速器的发展现状和差速器的种类,对于差速器的方案选择和工作原理也作出了简略的说明。

在设计中参考了大量的文献,因此对差速器的结构和作用有了更透彻的了解,通过利用CATIA软件对差速器进行建模工作,也让我在学习方面得到了提高。

关键词:半轴,差速器,齿轮结构目录1.引言 (1)1.1汽车差速器研究的背景及意义 (1)1.2汽车差速器国内外研究现状 (1)1.2.1国外差速器生产企业的研究现状 (1)1.2.2我国差速器行业市场的发展以及研究现状 (2)1.3汽车差速器的功用及其分类 (3)1.4毕业设计初始数据的来源与依据 (4)1.5本章小结 ............................................................................... 错误!未定义书签。

2.差速器的设计方案............................... 错误!未定义书签。

2.1差速器的方案选择及结构分析 ........................................... 错误!未定义书签。

2.2差速器的工作原理 ............................................................... 错误!未定义书签。

2.3本章小结 ............................................................................... 错误!未定义书签。

3.差速器非标准零件的设计......................... 错误!未定义书签。

3.1对称式行星齿轮的设计计算 ............................................... 错误!未定义书签。

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。

关于某车型匹配差速锁的半轴设计计算

关于某车型匹配差速锁的半轴设计计算

关于某车型匹配差速锁的半轴设计计算摘要:通过理论计算及试验论证了半轴的强度计算应考虑热处理工艺对其影响关键词:半轴;差速锁;合成应力;中频淬火Abstract: Through the theoretical calculation and experimental demonstration for half shaft strength calculation should be considered the influence of heat treatment process.Key words: half axle differential lock; synthesis; stress; intermediate frequency quenching某款已开发车型,根据实际功能、性能要求,会选配具有锁止功能的差速器,从而实现当一个驱动轮打滑时,将差速器壳与半轴锁紧成一体,使差速器失去差速作用,可以把全部扭矩转移到另一侧驱动轮上,即一侧的半轴会承受100%的扭矩(装配普通差速器的车辆的半轴最大仅承受50%的扭矩),这对该车型的半轴是一个考验,需对此半轴进行校核计算,以验证其是否满足使用要求。

一、输入扭矩的计算某车型为半浮式半轴,故其输入扭矩计算按式(1)计算:(1)式中:G2—后驱动桥满载轴荷,Kg;L—半浮式半轴的悬臂长度,m;Memax—发动机最大转矩,N·m;ik—变速器一档速比;i0—驱动桥主减速比;图1 半浮式半轴所受弯矩简图经过计算该车型半轴的输入扭矩T约为4000N·m;二、半轴的设计计算半浮式半轴的设计应考虑如下三种工况:1、纵向力Fx2最大,侧向力Fy2为0:此时垂向力Fz2=mG2/2,纵向力最大值Fx2=Fx2υ=mG2υ/2半轴弯曲应力σ和扭转切应力τ为上式中:m—负荷转移系数,可取1.2;υ—地面附着系数,计算时可取0.8;d—半轴直径,m,取0.040m;rr—车轮滚动半径,m,取0.357m;计算得:半轴的合成应力Mpa,小于半轴许用应力的推荐值[σb]600~750Mpa,满足使用要求。

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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)mm)的确定圆锥行星齿轮差速器的尺寸通常决定于
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:
~87.36(mm)(4.1)
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;
0.98~0.99~74.25mm 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。

半轴齿轮的齿数采用14~25。

半轴齿轮与行星齿轮的齿数比多在1.5~2。

被行星齿轮的数目n所整除,否则将不能安装,即应满足:
(4.3)
(4)差速器圆锥齿轮模数及半轴齿轮节圆直径的初步确定先初步求出行星齿轮
(4.4)
再根据下式初步求出圆锥齿轮的大端模数:
(4.5)取标准模数6;
算出模数后,节圆直径d即可由下式求得:
(4.6)
(5)齿高系数为0.8,
最少齿数可减至10,并且再小齿轮(行星齿轮)齿顶不变尖的情况下还可由切相修正加大半轴齿轮齿厚,从而使行星齿轮与半轴齿轮趋于等强度。

(6L的确定
义直径相同,而行星齿轮安装孔的深度L就是行星齿轮在其轴上的支承长度。

(mm)
mm (4.7)
n——行星齿轮数4;
l=64mm;
——支承面的许用挤压应力,取为69MPa.
4.3.2差速器齿轮的几何尺寸计算与强度计算
表4.1为汽车差速器用直齿锥齿轮的几何尺寸计算步骤,表中计算用的弧齿厚系数τ见图4.3。

表4.1汽车差速器直齿锥齿轮的几何尺寸计算表
23.259;57.36γγδ=-='
77.765;2cos 138.79mm d d h γ=+=
图4.3 汽车差速器直齿锥齿轮切向修正系数(弧齿系数)
差速器齿轮主要进行弯曲强度计算,而对于疲劳寿命则不予考虑,这是由于行星齿轮在差速器的工作中经常只起等臂推力杆的作用,仅在左/右驱动车轮有转速差时行星齿轮和半轴齿轮之间有相对滚动的缘故。

汽车差速器齿轮的弯曲应力为
(4.8)
式中:T
(4.9)
n——差速器行星齿轮数目4;
22;
1.0;
1.0;
1.1;
F——齿面宽22mm;
m——模数6;
J——计算汽车差速器齿轮弯曲应力的总和系数0.226,见图4.4。

图4.4 弯曲计算用综合系数J
综上所述,差速器齿轮强度满足要求。

4.4 本章小结
本章首先说明了差速器作用及工作原理,对对称式圆锥行星齿轮差速器的基本参数进行了必要的设计计算,对差速器齿轮的几何尺寸及强度进行了必要的计算,最终确定了所设计差速器的各个参数,取得机械设计、机械制造的标准值并满足了强度计算和校核。

第5章半轴设计
5.1 概述
驱动车轮的传动装置置位于汽车传动系的末端,其功用是将转矩由差速器半轴齿轮传给驱动车轮。

在断开式驱动桥和转向驱动桥中.驱动车轮的传动装置包括半轴和万向接传动装置且多采用等速万向节。

在一般非断开式驱动桥上,驱动车轮的传动装置就是半轴,这时半轴将差速器半铀齿轮和轮毂连接起来。

在装有轮边减速器的驱动桥上,半轴将半轴齿轮与轮边减速器的主动齿轮连接起来。

5.2 半轴的设计与计算
半轴的主要尺寸是它的直径,设计计算时首先应合理地确定其计算载荷。

半轴计算应考虑到以下三种可能的载荷工况:
(1,附着系数φ取0.8,没有侧向力作用;
(2)侧向力Y
2最大时,其最大值发生于侧滑时,为Z
2
φ
1
,侧滑时轮胎与地面的侧
向附着系数φ
1
在计算中取1.0,没有纵向力作用;
(3)垂向力最大时,这发生在汽车以可能的高速通过不平路面时,其值为(Z
2-g
w

k d ,k
d
是动载荷系数,这时没有纵向力和侧向力的作用。

5.2.1 全浮式半轴的设计计算
(1)全浮式半轴在上述第一种工况下
纵向力应按最大附着力计算,即
(5.1)
95932.2N;
1.3;
0.8;
对于驱动车轮来说,当按发动机最大转矩及传动系最低档传动比计算所得的纵向力小于按最大附着力所决定的纵向力时,则按下式计算,即
(5.2)
0.6;
39.59;
0.9;
0.5425m。

转矩为:(5.3)
注:第二种和第三种工况未计算,图5.1为全浮式半轴支承示意图。

图5.1 全浮式半轴支承示意图
(2)半轴的设计
①杆部直径的选择
设计时,半浮式半轴杆部直径的初步选择可按下式进行:
d=36 (5.4)式中:d——半轴杆部直径
mm;
T——半轴的计算转矩,
MPa。

因半轴材料取40MnB
926.1MPa左右,考虑安全系数在1.3~1.6

②半轴的扭转应力可由下式计算:
(5.5

MPa;
T——半轴的计算转矩
d——半轴杆部直径36mm。

③半轴花键的剪切应力为:
(5.6)半轴花键的挤压应力为:
(5.7)式中:T——半轴承受的最大转矩
57mm;
49.5mm;
z——花键齿数18;
70mm;
b——花键齿宽,mm
0.75。

注:花键的选择(
初选分度圆直径D=54mm,则模数m=3
④半轴的最大扭转角为
(5.8)
式中:T——半轴承受的最大转矩,
1100mm;
G——材料的剪切弹性模量
J
5.2.2 半轴的结构设计及材料与热处理
为了使半轴和花键内径不小于其干部直径,常常将加工花键的端部都做得粗些,并使当地减小花键槽的深度,因此花键齿数必须相应地增加。

半轴的破坏形式多为扭转疲劳破坏,因此在结构设计上应尽量增大各过渡部分的圆角半径以减小应力集中。

为了使半轴杆部和突缘间的过渡圆角都有较大的半径而不致引起其他零件的干涉,常常将半轴凸缘用平锻机锻造。

本设计半轴采用
1/3,心部硬度可定为
化层本身的强度较高,加之在半轴表面形成大的残余压应力,以及采用喷丸处理、滚压半轴突缘根部过渡圆角等工艺,使半轴的静强度和疲劳强度大为提高,尤其是疲劳强度提高十分显著。

5.3 本章小结
本章对半轴做了设计计算。

在全浮式半轴的设计计算中首先考虑到三种可能的载荷工况。

对纵向力(驱动力或制动力)最大时,没有侧向力作用这一工况进行了计算。

做了必要的半轴设计计算并进行了校核选取了机械设计、机械制造标准值,对材料和热处理做了必要的说明。

(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)。

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