开题报告-防滑差速器设计

毕业设计

开题报告书

题目50型装载机防滑差速器设计

学院机械学院专业机械工程自动化姓名学号

指导教师

2011年 3月

课题来源

应用研究

科学依据（包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等）

装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施工机械，它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。换装不同的辅助工作装置还可进行推土、起重和其他物料如木材的装卸作业。在道路、特别是在高等级公路施工中，装载机用于路基工程的填挖、沥青混合料和水泥混凝土料场的集料与装料等作业。此外还可进行推运土壤、刮平地面和牵引其他机械等作业。其工作条件较为恶劣，为提高汽车在坏路上的通过能力，工程车辆上一般装置防滑差速器。

车辆在行驶过程中，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。

现代汽车上的差速器通常按其工作特性分为齿轮式差速器和防滑差速器两大类。

1、齿轮式差速器：当左右驱动轮存在转速差时，差速器分配给慢转驱动轮的转矩大于快转驱动轮的转矩。这种差速器转矩均分特性能满足汽车在良好路面上正常行驶。但当汽车在坏路上行驶时，却严重影响通过能力。例如当汽车的一个驱动轮陷入泥泞路面时，虽然另一驱动轮在良好路面上，汽车却往往不能前进（俗称打滑）。此时在泥泞路面上的驱动轮原地滑转，在良好路面上的车轮却静止不动。这是因为在泥泞路面上的车轮与路面之间的附着力较小，路面只能通过此轮对半轴作用较小的反作用力矩，因此差速器分配给此轮的转矩也较小，尽管另一驱动轮与良好路面间的附着力较大，但因平均分配转矩的特点，使这一驱动轮也只能分到与滑转驱动轮等量的转矩，以致驱动力不足以克服行驶阻力，汽车不能前进，而动力则消耗在滑转驱动轮上。此时加大油门不仅不能使汽车前进，反而浪费燃油，加速机件磨损，尤其使轮胎磨损加剧。

2、防滑差速器：采用普通齿轮式防滑差速器，使汽车通过坏路面的行驶能力收到了限制，为了提高汽车在坏路面上的通过能力，某些越野汽车、高速小客车和载重汽车上装置防滑差速器。防滑差速器的特点是，当一侧驱动轮在坏路上滑转时，能使大部分甚至全部转矩传给在良好路面上的驱动轮，以充分利用这一驱动轮的附着力来产生足够的驱动力，使汽车顺利起步或继续行驶。

研究内容

防滑差速器也称为差速锁，即在一侧半轴齿轮与差速器壳体之间装有多片式离合器，离合器连接一侧的半轴齿轮与差速器壳体。差速器正常工作时（即在良好的路面直线行驶或转向时），离合器处于分离状态。当有一侧车轮在附着力小的路面上打滑时，两侧车轮转速差过大时，控制离合器适当接合，差速器壳通过离合器驱动一侧半轴齿轮。则另一侧的半轴齿轮转速在差速器作用下被约束，从而防止附着力小的车轮打滑。本课题以柳工50装载机为例，研究其防滑差速器的工作原理，并进行结构设计。

拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析。

查阅有关防滑差速器产生和发展的资料，了解目前国内外对防滑差速器研究的大概情况、水平和以后的发展趋势。通过对防滑差速器的结构进行分析，了解防滑差速器工作的基本原理，并找出几种类型的防滑差速器进行比较。

这里已知四种类型的防滑差速器：强制锁止式差速器、摩擦式自锁差速器、滑块凸轮式自锁差速器和托森差速器。通过对这四种差速器的比较分析，结合实际的生产与车辆的工作情况，选取合适的防滑差速器类型进行结构分析计算，应用绘图软件绘制防滑差速器的装配图及部分零件图，并完成防滑差速器的设计说明书。

研究计划及预期成果

1).应用AUTOCAD绘图软件绘制防滑差速器的总体装配图；

2).应用AUTOCAD绘图软件绘制必要的零件图；

3).参考相关文献撰写防滑差速器设计说明书，说明防滑差速器的结构及工作原理。

特色或创新之处

针对装载机工作时，路面常为恶劣条件，容易出现因陷入泥泞或者坑洼而出现打滑的现象。解决了当一侧车轮处于附着力小的地面（如泥水、悬空）时，会造成车轮的高速打滑而导致另一侧车轮没有驱动力的实际问题，提高了车辆的通过性能。

已具备的条件和尚需解决的问题

掌握了AutoCAD、UG等绘图软件，学习了《机械设计》、《机械零件》等课程，具有一定的机械设计能力，开题期间查阅了《汽车底盘构造和维修》、《汽车差速器详解（二）防滑差速器作用、结构、原理》（ ）等相关文献资料，对防滑差速器的基本构造有了一定的认识。但还没有具体的设计各个零件，其详细参数还需要通过设计计算来进一步确定。

指导教师意见

该同学按照任务书要求进行了前期文献查阅工作，同意按照其拟定的研究路线和工作计划进行毕业设计。

指导教师（签名）：年月日

系意见

系主任（签名）：年月日