车用普通锥齿轮式差速器的设计论文

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1、-毕业设计说明书论文作 者:学 号：1101504109学 院:交通工程学院专业:车辆工程题 目:车用普通锥齿轮式差速器的设计副教授指导者：评阅者：2021年06月. z-毕业设计说明书论文中文摘要本次毕业论文的设计主要是锥齿轮式差速器，锥齿轮式差速器是最普通的差速器，安装在两半轴之间。此次设计主要涉及到差速器行星齿轮和半轴齿轮的参数计算、材料选择和强度校核，同时也简要说明了差速器的原理。在设计中参考了大量文献、翻阅了大量机械设计手册，对差速器的构造有了更深刻的了解和对锥齿轮有了进一步的认识，最后，通过利用Pro/E软件对锥齿轮式差速器进展建模工作和生成二维图。关键词 锥齿轮，差速器，齿轮构造

2、 . z-毕业设计说明书论文外文摘要Title Design of mon Bevel Gear Differential CarAbstract The paper is mainly about the design of bevel gear differential, which is the most mon differential and installed between two a*les. The design is probably about the parameter calculation, the choose of material and the check

3、of strength of differentials planetary gear and a*le gear. Whats more, the principle of differential is briefly e*plained. Many documents and Mechanical Design Handbooks were consulted in the process of design, and they have contributed to a deeper understanding of the bevel gear and the structure o

4、f differentials. Finally, I modeling the bevel gear differentials by using Pro/Engineer, generation of two-dimensional maps.Keywords bevel gear,differential,gear structure. z-目 录1 绪论11.1背景和意义11.2汽车锥齿轮式差速器的概述11.2.1汽车锥齿轮式差速器的差速原理21.3 本文研究的容42 锥齿轮式差速器参数的计算、强度校核和材料选择42.1 初始数据的来源与依据42.2 锥齿轮式差速器齿轮参数确实定52.

5、3 差速器齿轮的几何计算图表92.4 锥齿轮式差速器齿轮材料的选择102.5 差速器齿轮的强度计算112.6 半轴直径的初选及强度计算122.7 半轴花键的计算132.8 十字轴的计算133 锥齿轮式差速器的实体建模143.1 建模工具的选择143.2 锥齿轮式差速器建模的过程153.2.1 一些零件的建模过程154 锥齿轮式差速器的虚拟装配18结论20致21参考文献22. z-1绪论1.1 背景和意义在汽车行业开展的初期，法国雷诺汽车公司的创始人雷诺先生最先创造了汽车差速器，汽车差速器作为汽车必不可少的部件之一曾经被汽车专家们誉为“小零件大功用1。差速器之所以有如此的美名，在于汽车转弯行驶时

6、，由于汽车的、外两侧车轮在同一时间要移动不同的距离，而外轮移动的距离要比轮转过的路程大，就会造成汽车转弯困难，而差速器就可以解决此类问题。则什么是差速器.简单一点的说就是由六个齿轮所组成。复杂一点，就是由一组行星齿轮组成，核心是两个行星齿轮和两个与左右后轮传动轴相连接的半轴齿轮。为了节省空间和材料，现代的差速器很少使用经典的平面齿轮了，更多的是使用曲齿圆锥齿轮、交织轴斜齿轮、准双曲面齿轮甚至蜗杆来代替平面齿轮，但根本的六个齿轮的构造一直延续了下来。为了节省空间，现代的差速器很少使用经典的平面齿轮了，更多的是使用曲齿圆锥齿轮、交织轴斜齿轮、准双曲面齿轮甚至蜗杆，但根本的六个齿轮的构造一直延续了下

7、来。在此根底上有创造了限滑差速器、机械式限滑差速器、螺旋齿轮限滑差速器、滚珠锁定限滑差速器等，而锥齿轮式差速器由于技术成熟、平安、可靠、构造简单等优点，一直被延续的使用下来。差速器的作用就是将主减速器传来的动力传给左、右两半轴，并在转弯行驶时允许左、右两半轴以不同转速旋转差速作用。它对提高汽车的燃油经济性、平安性和汽车各的零件的使用寿命具有非常重大的意义。在本世纪六七十年代，世界经济开展进入了一个高速增长期，而在2021年开场的全球金融危机又让汽车产业在危机中有了开展的机遇，人类的富裕使人们享受生活，追求乐趣，有额外的钱购置汽车，所以轿车的销量逐年上升，在世界各处都有非常广阔的前景和市场2。目

8、前国重型汽车的差速器产品的技术根本上都源自于美国、德国、日本、法国等几个传统的工业强国，而我国现有的技术根本上是在引进国外的根底上引进和开展起来的，而且已经有了初步的开展规模，并在此根底上有了一定的创新。但是目前我国差速器的自主开发能力仍然很弱，影响了整车新车的开发，在差速器的技术开发上还是有很长的路要走3。1.2汽车锥齿轮式差速器的概述目前国产轿车及其它类汽车根本都采用了对称式锥齿轮式普通差速器。对称式锥齿轮差速器由行星齿轮、半轴齿轮、行星齿轮轴十字轴或一根直销轴和差速器壳等组成如图1-1。图1-1 普通的锥齿轮式差速器1-轴承；2-螺母；3-锁止垫片；4-差速器左壳；5-螺栓；6-半轴齿轮

9、垫片；7-半轴齿轮；8-行星齿轮轴；9-行星齿轮；10-行星齿轮垫片；11-差速器右壳；12-轴承；13-螺栓；14-锁止垫片大多数汽车采用行星锥齿轮式差速器，普通锥齿轮差速器由两个或者四个圆锥行星齿轮、行星齿轮轴、两个圆锥半轴齿轮与左右差速器壳等构成。切诺基的开式差速器的构造，是非常典型的行星齿轮组构造，只不过太阳轮和外齿圈的齿数是一样的。在这套行星齿轮组里，主动轮是行星架，被动轮是两个太阳轮。通过行星齿轮组的传动特性我们知道，如果行星架作为主动轴，两个太阳轮的转速和转动方向是不确定的，甚至两个太阳轮的转动方向是相反的。 车辆在直线行驶时，差速器给两个半轴传递的扭矩一样。在一个驱动轮悬空情况

10、下，如果传动轴是匀速转动，有附着力的驱动轮是没有驱动力的，如果传动轴是加速转动，有附着力的驱动轮的驱动力等于悬空车轮的角加速度和转动惯量的乘积。 车辆转弯而且轮胎不打滑的状态下，和差速器连接的两个半轴的扭矩方向是相反的，给车辆提供向前的驱动力只有侧的车轮，行星架和侧的太阳轮之间由等速传动变成了减速传动，驾驶感觉就是弯道加速比直道加速更有力。 开式差速器的优点就是在铺装路面上转行行驶的效果最好。缺点就是在一个驱动轮丧失附着力的情况下，另外一个也没有驱动力，开式差速器的适用围是所有铺装路面行驶的车辆，前桥驱动和后桥驱动都可以安装4。 汽车锥齿轮式差速器的差速原理如图1-2所示，对称式锥齿轮差速器是

11、一种行星齿轮机构。差速器壳3与行星齿轮轴5连成一体，形成了行星架。因为它又与主减速器从动齿轮6固连在一起，固为主动件，设其角速度为；半轴齿轮1和2为从动件，其角速度为和。A、B两点分别为行星齿轮4与半轴齿轮1和2的啮合点。行星齿轮的中心点为C，A、B、C三点到差速器旋转轴线的距离均为。图1-2 锥齿轮式差速器的工作原理当行星齿轮只是随同行星架绕差速器旋转轴线公转时，显然，处在同一半径上的A、B、C三点的圆周速度都相等图1-2左，其值为。于是=，即差速器不会起到差速的作用，所以半轴角速度等于差速器壳3的角速度。当行星齿轮4除公转外，还绕本身的轴5以角速度自转时图1-2，啮合点A的圆周速度为=+，