差速器,开题报告

差速器,开题报告
差速器,开题报告

篇一:汽车差速器开题报告

山东科技大学

本科毕业设计(论文)开题报告

题目

学院名称机械电子工程学院

专业班级机械设计制造及其自动化07-4学生姓名魏循中

学号 200703021225指导教师李学艺

填表时间: 2011年 3月 21 日

填表说明

1.开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。

2.此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期完成,经指导教师签署意见、相关系主任审查后生效。

3.学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式,用a4纸打印。

4.参考文献不少于8篇,其中应有适当的外文资料(一般不少于2篇)。

5.开题报告作为毕业设计(论文)资料,与毕业设计(论文)一同存档。

篇二:汽车差速器毕业设计开题报告

轻型载货汽车的差速器设计

2. 课题研究背景和意义

目前国内轻型货车乃至重型货车的差速器产品的技术基本来源于美国、德国、日本等几个传统的工业国家,我国现有的技术基本上是引进国外技术而发展的,在目前看来有了一定的成果和规模,但是们目前我国的差速器没有自己的核心技术产品,开发能力依然很弱、影响了整车新车的开发成本,所以在差速器开发的技术开发上还有很长的路要走。

在汽车行业发展初期,法国雷诺汽车公司的创始人雷诺发明了汽车差速器,汽车差速器作为汽车必不可少的部件之一曾被汽车专家誉为“小零件大功用”。汽车差速器是汽车传动中的最重要的部件之一,它有三大作用:首先是将发动机输出的动力传输到车轮上;其次,将主减速器已经增加的扭矩一分为二的分配给左右两根半轴;然后,它担任汽车主减速齿轮,在动力传输至车轮前将传动系的转速减下来,将动力传到车轮上,同时允许两侧车轮以不同的轮速转动。差速器对提高汽车行驶平稳性和其通过性有着独特的作用,是汽车设计的重点之一。

3. 1国内外发展动态

从目前来看,我国差速器行业已经顺利完成了由小到大的转变,正处于由大到强的发展阶段。由小到大是一个量变的过程,科学发展观对它的影响或许仅限于速度和时间,但由大到强却是一个质变的过程,能否顺利完成这一蜕变,科学发展观起着至关重要的作用。然而,在这个转型和调整的关键时刻,提高汽车车辆差速器的精度、可靠性是中国差速器行业的紧迫任务。近年来年中国汽车差速器市场发展迅速,产品产出持续扩张,国家产业政策鼓励汽车差速器产业向高技术产品方向发展,国内企业新增投资项目投资逐渐增多。投资者对汽车差速器行业的关注越来越密切,这使得汽车差速器行业的发展需求增大。对国外而言,国外的那些差速器生产企业的研究水平已经很高,而且还在不断地进步,年销售额达到18亿美金的伊顿公司汽车集团是全球化的汽车零部件制造供应商,主要产品包括发动机气体管理部分及动力控制系统,其中属于动力控制系统的差速器类产品年销售量达250万只,在同类产品居领导地位。国内的差速器起步较晚,目前的发展主要靠引进消化国外产品来满足需求。

3.2差速器的发展趋势

差速器作为车辆上必不可少的重要传动零件,要使车辆的舒适性以及通过性有所提高,对差速器的设计和改进是必然的。目前车辆上主要采用的是普通对称锥齿式差速器,具有结构简

单、质量较小等优点。但是当一侧轮子打滑时,另一侧轮子不能提供任何力矩,所以具有的通过性不高。目前市场上出现了大量的防滑差速器,如伊顿公司开发的伊顿锁式差速器则可以在发现车轮打滑后,锁定动力传递百分百的力矩到不打滑的车轮,足以克服路面给车辆带来的限制。毫无疑问,更好的舒适性和越野性和安全性是差速器的最终目标。

4. 差速器研究的目的

汽车在弯道行驶,内外两侧车轮的转速有一定的差别,外侧车轮的行驶路程长,转速也要比内部车轮的转速高,而常规汽车的两侧车轮转速是相同,这也就构成了一侧车轮必然打滑。后果就是我们常说的转向不足和转向过度。解决这样的问题,就需要差速器来调节。从而实现外侧车轮转速要比内部车轮的转速高。消除打滑,让汽车更安全地驶过弯道。顾名思义,“差速器”就是用来让车轮转速产生差异的,在转弯的情况下可以使左右车轮进行合理的扭矩分配,来达到合理的转弯效果。当发动机的动力经离合器、变速器、传动轴,经过了驱动桥上减速器的减速增矩之后,就要面临左右车轮的扭矩的分配,实现左右车轮的不同速度,使两边车轮尽可能以纯滚动的形式不等距行驶,减少轮胎与地面的摩擦,这就是所谓的“差速”过程。

并且通过对轻型载货汽车差速器的研究,也能开发自己的一些能力,在此过程中,我主要运用机械设计软件cad、辅助分析软件cae、三维建模以及运动仿真软件ug,让自己在实践中不断的提升自己的分析解决问题的能力,从而在机械设计行业打下一定的基础。

5. 研究的重点

1)、在设计汽车差速器的结构外形时,注重外壳结构的选择,尽量使差速器的重量不是因为外部壳体的材料选择和厚度设计而加重。

2)、汽车差速器的内部齿轮的强度要根据所传的扭矩的大小和实际的

工作环境,尽量优化安全系数,根据机械设计的原理对每一对齿轮进行强度校核,在适当的情况下,采用表面处理工艺,使齿轮达到表面硬而心部韧的效果。

3)、根据输入、输出齿轮传出的力,设计输出轴的力,尽量优化加工

工艺,减小应力集中;尽量在满足强度的情况下,使轴的直径减小,从而降低整个汽车差速器的重量。

4)、在画出整个差速器的装配图时,宜采用局部剖和半剖相结合的方

法,使汽车差速器的结构很清晰的展示给读者。

6.参考文献

1] 王望予汽车设计[m],北京:机械工业出版社,2003.

2] 曲补和,no-spin防滑差速器技术分析[j]. 矿上机械,1999,(9);60~62

3] 尹唏 lsd差速器[j]. 汽车技术,1992,(3);51.

4] 王隆太先进制造技术北京:机械工业出版社,2010.5] 杨叔子,杨克冲机械工程控制基础武汉:华中科技大学出版社,2007.

6] 孙桓,陈作模,葛文杰机械原理北京:高等教育出版社,2009. 7] 濮良贵,纪名刚机械设计北京:高等教育出版社,2007.

8] 于涛,宋志安,李艳红机械结构有限元分析北京:国防工业出版社,2010.

9] 陈日曜金属切削原理北京:机械工业出版社,2005.

10] pollone, g., costruzioni automobilistiche. il veicolo, chap. 6, levrotto & bella, torino, italy, in italian, 1960.篇三:差速器开题报告

毕业论文

开题报告

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汽车差速器与主减速器设计毕业设计

摘要 本文介绍了轿车差速器与主减速器的设计建模过程,论述了轿车差速器与主减速器的结构和工作原理,通过对轿车主要参数的分析与计算对差速器和主减速器进行设计,并使用Pro/E对差速器与主减速器进行3D建模,生成2D工程图。完成装配后,对主减速器、差速器进行运动仿真,以论证差速器的差速器原理。 关键词:建模,差速器,主减速器,分析

Abstract This paper discusses the automobile differential design and modeling process of the final drive, and the structure and the principle of automobile differential and the final drive.the car After the analysis and calculation of final drive and differential,to use Pro/E to complete make 3D model of the final drive and differential, then to produce 2D drawings.There is going to analysis the final drive to prove the principle after finishing the composing. Keywords: Modeling, Differential,Final drive,Analysis

目录 摘要........................................................ I Abstract ................................................... II 目录...................................................... III 1绪论 (1) 1.1课题来源 (1) 1.2课题研究现状 (1) 1.2.1国内外汽车行业CAD研究与应用情况 (1) 1.3主减速器的研究现状 (1) 1.4 差速器的研究现状 (2) 1.5 课题研究的主要内容 (3) 2QY7180概念轿车主减速器与差速器总体设计 (4) 2.1QY7180概念轿车主要参数与主减速器、差速器结构选型 (4) 2.1.1QY7180概念轿车的主要参数 (4) 2.1.2QY7180概念轿车主减速器与差速器结构选型 (4) 2.2主减速器与差速器的结构与工作原理 (5) 2.3QY7180概念轿车主减速器主减速比i0的确定 (6) 3主减速器和差速器主要参数选择与计算 (7) 3.1主减速器齿轮计算载荷的确定 (7) 3.1.1按发动机最大转矩和最低档传动比确定从动齿轮的计算转 矩Tce (7) 3.1.2按驱动车轮打滑转矩确定从动齿轮的计算转矩Tcs (7) 3.1.3按日常平均使用转矩来确定从动齿轮的计算转矩 (8) 3.2主减速器齿轮传动设计 (8) 3.2.1按齿面接触强度设计 (8)

汽车差速器的设计与分析

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 (5) 2.差速器的设计方案 (6) 2.1差速器的方案选择及结构分析 (6) 2.2差速器的工作原理 (7) 2.3本章小结 (9) 3.差速器非标准零件的设计 (10) 3.1对称式行星齿轮的设计计算 (10) 3.1.1对称式差速器齿轮参数的确定 (10) 3.1.2差速器齿轮的几何计算图表 (15) 3.1.3差速器齿轮的强度计算 (17) 3.1.4差速器齿轮材料的选择 (18) 3.1.5差速器齿轮的设计方案 (19) 3.2差速器行星齿轮轴的设计计算 (19) 3.2.1行星齿轮轴的分类及选用 (19) 3.2.2行星齿轮轴的尺寸设计 (20) 3.2.3行星齿轮轴材料的选择 (20) 3.3差速器垫圈的设计计算 (20) 3.3.1半轴齿轮平垫圈的尺寸设计 (21) 3.3.2行星齿轮球面垫圈的尺寸设计 (21) 3.4本章小结 (21) 4.差速器标准零件的选用 (22)

驱动桥差速器设计说明书

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;

Automobile 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;

差速器建模装配仿真

湖南农业大学东方科技学院 课程设计说明书 课程名称:现代设计方法 题目名称:差速器建模装配仿真 班级: 2008 级机制专业二班姓名:李攀 学号:200841914213 指导教师陶栋材 评定成绩: 教师评语: 指导老师签名: 20 年月日

第一章建模分析 在菜单栏选取【文件】下拉菜单,选取【新建】选项,系统将弹出如图1-1所示的【新增】对话框,选中其中的【零件】单选按钮,在【名字】编辑框中输 入“zwp”。单击对话框下部的按钮,进入三维实体建模 这是建立三维实体模型的第一步:其中需要注意的是在左图片中一定要把使用缺省模板前方框中选择的默认项去掉,这是欧美标准。在右图中我们需要选择mans_part_solid这个是表示在公尺下建模。默认选择是英尺这点也要注意不要回给自己带来很多麻烦。 第二章建模过程 本课程设计是针对减速器装配和仿真,建模过程只是大概叙述一下。 (1)建立装配基准JIZHUN.PAT 根据安装要求,通过点·线·面建立安装基准图

(2)建立CHILUN60.PRT 斜齿轮这是个斜齿轮盘建模过程有些简单,平时在建立模型时,会用到族表和关系,利用齿轮特有的关系建立驱动尺寸的齿轮。这次我采用的建模过程,通过建立几条相关的尺寸线,利用边界混合·合并·实体化,生成齿形,再通过阵列完成齿轮的外形轮廓。最后通过旋转和拉伸,完成最后模型。重要建模过程如下些图所示: 边界混合

红色部分模型阵列前单个齿形 阵列后

完成后的模型图 (3)建立ZHOU_4.PRT 旋转和倒角完成建模

(4)建立XIGAN.PRT 建模过程如下图中 (5)建立模型ZHUICHILUN2O_PRT 建模过程跟CHILUN60_PRT,在此不再重述。

普通锥齿轮差速器设计

第一章绪论 汽车行驶时,左、右车轮在同一时间内所滚过的路程往往不等。例如,转弯时内、外两侧车轮行程显然不同,即外侧车轮滚过的距离大于内侧车轮;汽车在不平路面上行驶时,由于路面波形不同也会造成两侧车轮滚过的路程不等;即使在平直路面上行驶,由于轮胎气压、轮胎符合、胎面磨损程度不同以及制造误差等因素的影响,也会引起左、右车轮因滚动半径不同而使左、右车轮行程不等。如果驱动桥的左、右、车轮刚性连接,则行驶时不可避免地会产生驱动轮在路面上滑移或滑转。这不仅会加剧轮胎磨损与功率和燃料的消耗,而且可能导致转向和操纵性能恶化。为了防止这些现象的发生,汽车左、右驱动轮间都装有轮间差速器,从而保证了驱动桥两侧车轮在行程不等时具有不同的旋转角速度,满足了汽车行驶运动学的要求;在多桥驱动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,使传动系零件损坏、轮胎磨损和增加燃料消耗等。 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的角速度转动。差速器按其结构特征不同,分为齿轮、凸轮式、蜗轮式和牙嵌自由轮式等多种形式。 本次设计选择的是对称锥齿轮式差速器中的普通锥齿轮式差速器。

第二章 普通锥齿轮差速器基本原理 普通锥齿轮差速器由于结构简单、工作平稳可靠,一直广泛用于一般使用条件下的汽车驱动桥中。图2-1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;To 为差速器壳接受的转矩;T r 为 差速器的内摩擦力矩;T 1、T 2分别为左、右两半轴对差速器的 反转矩。 图2-1 普通锥齿轮式差速器示意图 根据运动分析可得 ω1+ω2=2ω0 (2 - 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 T0 T2T1T0T1-T2{ =+= (2 - 2) 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 K=r T /0T (2 - 3) 结合式(5—24)可得 k ) -0.5T0(1T1k ) 0.5T0(1T2{ =+= (2 - 4) 定义快慢转半轴的转矩比kb=T2/T1,则kb 与k 之间有

差速器和主减速器结构和工作原理

差速器和主减速器结构和工作原理 内容简介:发动机的动力经过变速器输出后,必须经过主减速器和差速器才能传递车轮,对于前轮驱动的汽车,如我们常见的轿车,主减速器和差速器设计在变速器壳体内;对于后轮驱动的汽车,如客车和货车,主减速器和差速器安装在后轿内 发动机的动力经过变速器输出后,必须经过主减速器和差速器才能传递车轮,对于前轮驱动的汽车,如我们常见的轿车,主减速器和差速器设计在变速器壳体内;对于后轮驱动的汽车,如客车和货车,主减速器和差速器安装在后轿内。 一主减速器 主减速器的作用将变速器输出的动力再次减速,以增加转矩,之后将动力传递给差速器。主减速器的类型: (1)单级主减速器:大部分汽车的主减速器为单级主减速器,减速型式为普通斜齿轮式或锥形齿轮式: 锥形齿轮式主减速器图 其中锥形齿轮式主减速器如图所示,广泛的应用于后驱汽车的后轿中,变速器输出动力经过传动轴传给主动锥齿轮,经从动锥齿轮减速后传给差速器。

普通斜齿轮式主减速器应用于前驱汽车的变速器中。 注:对于前驱汽车的变速器中的主减速器,如果发动机在机舱在横置,则主减速器为普通斜齿轮式;如果发动机在机舱内纵置,则主减速器为锥形齿轮式,如桑塔纳、帕萨特等。 (2)双级主减速器:在重型货车上,常采用双级主减速器,如下图所示: 双级主减速器结构图 第一级为锥形齿轮减速,第二级为普通斜齿轮减速。 二减速器: 1 差速器的作用: 汽车在直线行驶时,左右车轮转速几乎相同,而在转弯时,左右车轮转速不同,差速器能实现左右车轮转速的自动调节,即允许左右车轮以不同的转速旋转。 2 差速器的组成结构:

差速器结构图 1-差速器壳轴承;2和8-差速器壳体;3和5-调整垫片;4-半轴齿轮(两个);6-行星齿轮(两个或四个);7-主减速器从动锥齿轮;9-行星齿轮轴。 3 差速器的工作原理和工作状态: 行星齿轮的自转:差速器工作时,行星齿轮绕行星齿轮轴的旋转称为行星齿轮的自转; 行星齿轮的公转:差速器工作时,行星齿轮绕半轴轴线的旋转称为行星齿轮的公转; (1)汽车直线行驶时,主减速器的从动锥齿轮驱动差速器壳旋转,差速器差驱动行星齿轮轴旋转,行星齿轮轴驱动行星齿轮公转,半轴齿轮在行星齿轮的夹持下同速同向旋转,此时,行星齿轮只公转,不自动,左右车轮和转速等于从动锥齿轮的转速。 (2)汽车转弯时,行星齿轮在公转的同时,产生了自转,即绕行星齿轮轴的旋转,造成一侧半轴齿轮转速的增加,而加一侧半轴齿轮转速的降低,两侧车轮以不同的转速旋转。此时,一侧车轮增加的转速等于另一侧车轮减少的转速。 (3)当将两个驱动轮支起后,车轮离地,如果我们转一侧的车轮,另一侧车轮反方向同速旋转,这时,差速器内的行星齿轮只自转,不公转,两侧半轴齿轮以相反的方向旋转,从而带动两侧车轮反方向同速旋转。

货车汽车后桥差速器的设计计算说明书

货车汽车后桥差速器的设计计算说明书

第一章驱动桥结构方案分析 由于要求设计的是货车的后驱动桥,一般选用非断开式结构以与非独立悬架相适应,该种形式的驱动桥的桥壳是一根支撑在左右驱动车轮的刚性空心梁,一般是铸造或钢板冲压而成,主减速器,差速器和半轴等所有传动件都装在其中,此时驱动桥,驱动车轮都属于簧下质量。 驱动桥的结构形式有多种,基本形式有三种如下: 1)中央单级减速驱动桥。此是驱动桥结构中最为简单的一种,是驱动桥的基本形式,在载重汽车中占主导地位。一般在主传动比小于6的情况下,应尽量采用中央单级减速驱动桥。目前的中央单级减速器趋于采用双曲线螺旋伞齿轮,主动小齿轮采用骑马式支承,有差速锁装置供选用。 2)中央双级驱动桥。在国内目前的市场上,中央双级驱动桥主要有2种类型:一类如伊顿系列产品,事先就在单级减速器中预留好空间,当要求增大牵引力与速比时,可装入圆柱行星齿轮减速机构,将原中央单级改成中央双级驱动桥,这种改制“三化”(即系列化,通用化,标准化)程度高,桥壳、主减速器等均可通用,锥齿轮直径不变;另一类如洛克威尔系列产品,当要增大牵引力与速比时,需要改制第一级伞齿轮后,再装入第二级圆柱直齿轮或斜齿轮,变成要求的中央双级驱动桥,这时桥壳可通用,主减速器不通用,锥齿轮有2个规格。 由于上述中央双级减速桥均是在中央单级桥的速比超出一定数值或牵引总质量较大时,作为系列产品而派生出来的一种型号,它们很难变型为前驱动桥,使用受到一定限制;因此,综合来说,双级减速桥一般均不作为一种基本型驱动桥来发展,而是作为某一特殊考虑而派生出来的驱动桥存在。 3)中央单级、轮边减速驱动桥。轮边减速驱动桥较为广泛地用于油田、建筑工地、矿山等非公路车与军用车上。当前轮边减速桥可分为2类:一类为圆锥行星齿轮式轮边减速桥;另一类为圆柱行星齿轮式轮边减速驱动桥。 ①圆锥行星齿轮式轮边减速桥。由圆锥行星齿轮式传动构成的轮边减速器,轮边减速比为固定值2,它一般均与中央单级桥组成为一系列。在该系列中,中央单级桥仍具有独立性,可单独使用,需要增大桥的输出转矩,使牵引力增大或速比增大时,可不改变中央主减速器而在两轴端加上圆锥行星齿轮式减速器即可变成双级桥。这类桥与中央双级减速桥的区别在于:降低半轴传递的转矩,把增大的转矩直接增加到两轴端的轮边

文献综述-汽车差速器的设计

汽车差速器的设计 摘要:本文阐述了汽车差速器的历史、现状以及未来的发展趋势,通过对差速器的结构、作用和工作原理进行分析,最后确定研究课题使用差速器类型为对称式圆锥行星齿轮差速器。 关键词:汽车; 差速器; 对称式圆锥行星齿轮

引言 当汽车转弯时,由于外侧轮有滑脱现象,内侧轮有滑转现象,两个驱动轮就会产生两个方向相反的附加力,由于“最小能耗原理”,必然导致两边车轮的转速不同,从而破坏了三者的平衡关系,并通过半轴反映到半轴齿轮上,迫使行星齿轮自转,使外侧半轴转速加快,内侧半轴转速减慢,从而实现两边车轮转速的差异,这就是差速器的原理。这里涉及到“最小耗能原理”,也就是地球上所有物体都倾向于耗能最小的状态。例如把一粒豆子放进一个完内,豆子就会自动停留在这个碗的碗底,它自动选择静止(动能最小)而不会不断运动[1]。同样的,车轮在转弯时也会自动趋向最低耗能状态,自动地按照转弯半径调整左右轮的转速。 1汽车差速器的发展历史 汽车自上个世纪末诞生以来,已经走过了风风雨雨的一百多年。从卡尔本茨造出的第一辆三轮汽车以每小时18公里的速度,跑到现在,竟然诞生了从速度为零到加速到100公里/小时只需要三秒钟多一点的超级跑车。这一百年,汽车发展的速度是如此惊人!同时,汽车工业也造就了多位巨人,他们一手创建了通用、福特、丰田、本田这样一些在各国经济中举足轻重的著名公司。在我国,随着长春第一生产汽车厂的建成投产,1955年生产了61辆汽车,才结束了我国一直不能生产汽车的历史。经过几十年的努力,目前我国建立了自己的汽车工业[2]。在汽车行业发展初期,法国雷诺汽车公司的创始人雷诺发明了汽车差速器,它作为汽车必不可少的部件之一曾被汽车专家誉为“小零件大功用”。 汽车行驶时,左右车轮在同一时间内所滚过的路程往往不等。例如,转弯时内、外两侧车轮行程显然不同,即外侧车轮滚过的距离大于内侧车轮;即使在平直路面上行驶,由于轮胎气压、轮胎负载、胎面磨损程度不同以及制造误差等因素的影响,也会引起左、右车轮因滚动半径不同而使左、右车轮行程不等。如果驱动桥的左、右车轮刚性连接,则行驶时不可避免地会产生驱动轮在路面上滑移或滑转。这不仅会加剧轮胎磨损与功率和燃料的消耗,而且可能导致转向和操纵性能恶化。为了防止这些现象的发生,汽车左、右驱动轮间都装有轮间差速器,从而保证了驱动桥两侧车轮在行程不等时具有不同的旋转角速度,满足了汽车行驶运动学的要求;在多桥驱动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,使传动系零件损坏、轮胎磨损和增加燃料消耗等等[3]。基于以上事实,

差速器设计3.31分析

差速器设计 在车辆行驶过程中,会碰到多种情形的车况,导致左右车轮的行走的里程不同,即左右车轮会以不同的速度行驶,即会有左右车轮的转速不同。例如: (1)汽车在进行转弯时,外侧的车轮要经过更多的路程,速度要比内侧车轮速度大; (2)当车辆上的货物装的左右不均匀时,两侧车轮也会产生速度差; (3)当两侧车轮的气压不相等时,会导致车轮外径大小不同,导致速度差; (4)当一侧车轮碰到有阻碍,另一侧没有阻碍或是两侧车轮都碰到阻碍,但阻碍的情况不同时,也会有速度差; (5)当两侧车轮的磨损状况不同时,也会导致车轮大小不同,或者是受到的摩檫力矩大小不同,产生速度差; 所以从上述列出的几种情况中可以得出这样一个结论,即使是在直线道路上行驶,左右车轮也会不可避免地出现速度差。如果此时两侧车轮是由一根驱动轴驱动,那么传给两侧车轮的转速一样,那么无论是在什么路况下行驶,必然会发生车轮的滑移或者滑转现象。在这种情况下,轮胎的损耗将比正常情况下的损耗剧烈,同时也使得发动机的功率得不到充分的发挥。另一方面也会使得车辆不能按照预订的要求行驶,可能造成危险。为了使车轮相对地面的滑磨尽量减少,因此在驱动桥中安装有差速器,并通过两侧半轴驱动车轮,使得两侧的车轮可以以不同的速度行驶,使车轮接近纯滚动。 差速器按结构可分为齿轮式、凸轮式、涡轮式和牙嵌式等多种型式。在一般用途的汽车上,差速器常选择对称锥齿轮式差速器。它的特点是,左右两个半轴齿轮大小相同,然后将转矩分配给左右两个驱动轮。因此此次设计选用对称式锥齿轮式差速器。 差速器结构: P147图 差速器壳由左右两半组成,用螺栓固定在一起整个壳体的两端以锥形滚柱轴承支承在主传动壳体的支座内,上面用螺钉固定着轴承盖。两轴承的外端装有调整圈,用以调整轴承的紧度。并能配合主动齿轮轴轴承壳与壳体之间的调整垫片,调整主动,从动锥齿轮的啮合间隙和啮合印痕。为了防止松动,在调整圈外缘齿间装有锁片,锁片用螺钉固定在轴承盖上。 十字轴的4个轴颈分别装在差速器壳的轴孔内,其中心线与差速器的分界面重合。从动齿轮固定在差速器壳体上,当从动齿轮转动时,便带动差速器壳体和十字轴一起转动。 4个行星齿轮分别活动地装在十字轴轴颈上,两个半轴齿轮分别装在十字轴的左右两侧,与4个行星齿轮常啮合,半轴齿轮的延长套内表面制有花键,与半轴内端部用花键连接,这样就把十字轴传来的动力经4个行星齿轮和2个半轴齿轮分别传给两个半轴。行星齿轮背面做成球面,以保证更好地使半轴齿轮正确啮和以及定中心。 行星齿轮和半轴齿轮在转动时,其背面和差速器壳体会造成相互磨损,为减少磨损,在它们之间要装有止推垫片,那么就可用垫片的磨损来减少差速器和半轴的磨损,当磨损到一定程度时,只需更换垫片即可,这样既延长了主要零件的使用寿命,又便于维修。另外,差速器工作时,齿轮又和各轴颈及支座之间有相对的转动,为保证它们之间的润滑,在十字轴上铣有平面,并在齿轮的齿间钻有小孔,供润滑油循环进行润滑。在差速器壳上还制有窗孔,以确保壳中的润滑油能进出差速器。 差速器工作原理 P148

最新四驱技术基础知识讲解篇

四驱技术基础知识讲 解篇

四驱技术基础知识讲解篇 一、差速器/差速锁——不能混淆的基础概念! ①差速器 从世界上第一辆汽车的诞生的同时,差速器这个东西也就随之存在了,它存在的意义只有一个——为了汽车能正常转弯。过去的马车两侧车轮是通过一根硬轴链接的,所以两侧的车轮的转速永远是相同的,因为无法差速,转弯的时候内侧的车轮除了滚动摩擦外还会有滑动摩擦,还好马车的车轮是木头做的,耐磨……同理汽车在转弯的时候也会有同样的问题,如果还是采用一根硬轴链接,那么转弯时汽车的轮胎等部件将会受到严重的损伤。为了解决这个问题,当今汽车都是两个半轴的设计,将两个半轴链接起来的就是差速器,有了差速器也就允许两侧车轮有转速差。 『直行状态下差速器不工作』『转弯状态下差速器工作』能达到实现两侧车轮转速不一样,最重要的是差速器里面的一组行星齿轮。为了通俗易懂,我们做一个比喻:差速器壳体里面的一组行星齿轮就可以抽象

地看作为只有一个齿的“齿轮”,也就是一根棍子,这个棍子可以链接两侧的半轴,并带动两个半轴旋转。注意,这个棍子除了随着传动轴公转,同时还可以自转。如果两侧的车辆受到的摩擦力是相同的,那么这根棍子就不会有自转,即两侧车轮转速也相同;如果有一侧车轮受到的摩擦力大于另一侧,那么这根棍子本身就会发生自转,这样在不改变公转转速的情况加上自转,就可以达到两侧转速不一样的目的。也就是说,如果一侧的轮子被卡死不能转动了,那也无妨,虽然动力依然存在,但这个会自转的棍子就会带动那个没有被卡死的轮子转动。如果再加上更多的棍子,也就形成了齿轮,即行星齿轮,也是差速器的核心部分。当今的汽车通常有一组四个行星齿轮。 优点:可以让车辆正常转弯,允许两侧车轮有转速差; 缺点:在越野路况下差速器会影响车辆的脱困性。 小贴士:一般来说,越野性能的是否优良一般是由两个指标来判断的。 ①通过性:接近角、离去角、车身最小离地间隙越大的车通过性越好。 ②脱困性:在极限路况下能够自救的能力。(有差速锁的车型脱困性较强)差速器对越野性能的影响: 由于差速器允许车轮以不同转速转动,所以在泥泞等路面,当一个车轮打滑时,动力全部消耗在飞快转动的打滑车轮上了,其他车轮会失去动力。通俗的话说,差速器是让车辆转弯时候内外轮有轮速差用的,否则车辆转弯就会困难,但是差速器在越野道路上就是帮倒忙的。

汽车差速器三维建模设计

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、ω 2分别为左、右两半轴的角速度; To为差速器壳接受的转矩;T r为差速器的内摩擦力矩;T1、T2分别为左、右两半轴对差速器的反转矩。 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。

差速器教案

理论课教案(二课时) 汽车转弯运动

差速原理动画(差速原理动画(

实Array习 课 教 案 ( 二课时)

实训步骤及操作方法 1. 喷油器拆、检、装 1)首先对喷油器外部进行清洗,然后解体,特别注意各只喷油器的针阀偶件不能互换。零件对应放置,喷油器对应各缸,不能混淆。应分类多级进行清洗,避免清洗碰伤、污染、混淆。针阀积碳应用木条清除。不要用手拿针阀配合面。 2)检查针阀密封带无断线和宽窄变化,针体有无拉伤和磨损的情况,针阀弹簧自由长度是否合符要求以及是否有倾斜情况,然后进行滑动性试验。 3)滑动性试验:将针阀偶件倾斜约60度,抽出针体约1/3长,针体能靠自重徐徐下滑。旋转一个角度检查,重复前述检查操作。发卡或下滑过快均为不合格。 4)装配时要注意针阀的定位装置和有关拧紧力矩的要求。 2.喷油器试验台检验 试验台密封性试验:将输出油管接头旋上螺塞堵住,泵油排除空气后锁紧,泵油升压到20Mpa(200Kg/C ㎡),停止泵油,观察油压表下降情况,检查试验台密封是否良好,同时记录单位时间的下降值,25秒内应无下降,如密封性不良,应更换试验台。 3.喷油器的调整 1)针阀密封性试验: 导向部份配合严密性试验;将喷油器装上试验台,把喷油压力调整螺丝向内旋,调高喷油压力。泵动试验台压油手柄压油,达到试验油压(一般为该喷油器标准喷油油压的1.5倍),然后记录下降2MPa 的时间应大于10秒。达不到要求,应检查是装配原因还是针阀原因,作相应的处理。 在调好了喷油压力后,在比喷油压力低2MPa 的情况下,检查针阀头部喷口应无滴漏或潮湿现象,否则为不合格。 结合相关实物和挂图, 教师讲解实习要求、实验步骤及操作注意事项,学生听讲、观察并操作 90 分钟

托森差速器的设计说明书(可编辑)

托森差速器的设计说明书(可编辑)本科毕业设计(论文)通过答辩 目录 一 . 托森差速器的简介 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 二 . 托森差速器的工作原理 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 三 . 蜗轮、蜗杆设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 四 . 蜗杆前、后轴的设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 五 . 空心轴的设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 0 六 . 直齿圆柱齿轮设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 1 七 . 蜗轮轴设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 4 八 . 差速器外壳的设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 6 九 . 参考车型相关数据 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 7 十 . 设计心得 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 7

推荐-差速器课程设计说明书 精品

本次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,同时也对整车的参数、结构做了简单的选择计算。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CAD软件对差速器进行作图,也让我在学习方面得到了提高。关键字:差速器半轴设计校核

1.引言 1.1差速器的功用和分类 差速器的功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时,使左右驱动车轮以不同的角速度滚动,以保证两侧驱动车轮与地面间作纯滚动运动。 现在差速器的种类趋于多元化,功用趋于完整化。目前汽车上最常用的是对称式锥齿轮差速器,还有各种各样的功能多样的差速器,如:防滑差速器、强制锁止式差速器、高摩擦自锁式差速器、托森差速器、行星圆柱齿轮差速器。 1.2原始数据及设计要求 1.2.1原始数据 1.2.2设计要求 (1)根据已知数据,确定轴数,驱动形式,布置形式,注意国家道路交通法规规定和汽车设计规范。 (2)确定汽车主要参数。 1)主要尺寸,可从参考资料中获取。 2)进行汽车轴荷分配。 (3)选定发动机功率、转速、扭矩,可参考已有车型。

(4)离合器的结构形式选择,主要参数计算。 (5)确定传动系最小传动比,即主减速器传动比。 (6)确定传动系最大传动比,从而计算出变速器最大传动比。 (7)机械式变速器型式选择,主要参数计算,设置合理的档位数,计算出各档的速比。 (8)驱动桥结构型式,根据主减速器的速比,确定采用单级或双级主减速器。 2.总布置设计 2.1轴数确定 因为汽车最大总质量为2100kg,小于19t,所以采用结构简单、制造成本低廉的两轴方案。 2.2驱动形式 因为总质量较小,所以采用结构简单、制造成本低的4×2驱动形式。 2.3布置形式 为充分发挥前置发动机后桥驱动的优势:便于发动机的维修,离合器、变速器操纵机构简单,前、后车桥载荷分配合理,牵引性能比前置前驱型式优越,转向轮是从动轮,转向机构结构简单、便于维修等,选择前置发动机后桥驱动。

汽车差速器设计(1)

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

汽车差速器的设计与分析毕业论文

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

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 (4) 1.4毕业设计初始数据的来源与依据 (5) 1.5本章小结 (6) 2. 差速器的设计方案 (7) 2.1差速器的方案选择及结构分析 (7) 2.2差速器的工作原理 (8) 2.3本章小结 (11) 3. 差速器非标准零件的设计 (12) 3.1 对称式行星齿轮的设计计算 (12) 3.1.1对称式差速器齿轮参数的确定 (12) 3.1.2差速器齿轮的几何计算图表 (17) 3.1.3差速器齿轮的强度计算 (19) 3.1.4差速器齿轮材料的选择 (20) 3.1.5差速器齿轮的设计方案 (21) 3.2差速器行星齿轮轴的设计计算 (21) 3.2.1行星齿轮轴的分类及选用 (21)

322行星齿轮轴的尺寸设计 (22) 323行星齿轮轴材料的选择 (22) 3.3差速器垫圈的设计计算 (22) 3.3.1半轴齿轮平垫圈的尺寸设计 (23) 3.3.2行星齿轮球面垫圈的尺寸设计 (23) 3.4本章小结 (24) 4. 差速器标准零件的选用 (25) 4.1螺栓的选用和螺栓的材料 (25) 4.2螺母的选用和螺母的材料 (25) 4.3差速器轴承的选用 (26) 4.4十字轴键的选用 (26) 4.5本章小结 (26) 5. 差速器总成的装配和调整 (27) 5.1差速器总成的装配 (27) 5.2差速器零部件的调整 (27) 5.3本章小结 (27) 附图 (29) 参考文献 (30) 致谢 (32)

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