汽车差速器实验台架毕业设计.docx

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汽车差速器实验台架毕业设计

汽车差速器实验台架毕业设计

篇一：

汽车差速器的设计与分析毕业论文

　　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.....................................................................................16

　　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.....................................................................................18

　　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.............................................................................20

　　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

　　4.1螺栓的选用和螺栓的材料....................................................................................22

　　4.2螺母的选用和螺母的材料....................................................................................22

　　4.3差速器轴承的选用................................................................................................22

　　4.4十字轴键的选用....................................................................................................23

　　4.5本章小结................................................................................................................23

　　5.差速器总成的装配和调整...........................................24

　　5.1差速器总成的装配................................................................................................24

　　5.2差速器零部件的调整............................................................................................24

　　5.3本章小结................................................................................................................24

　　附图...............................................................25

　　参考文献...........................................................26

　　致谢...............................................................27

　　1.引言

　　1.1汽车差速器研究的背景及意义

　　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”[1]。

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）[2]。

本世纪六七十年代，世界经济发展进入了一个高速增长期，而20XX年开始的全球金融危机又让汽车产业在危机中有了发展的机遇，在世界各处都有广阔的市场。

　　目前国内重型汽车的差速器产品的技术基本源自美国、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的基础上发展的，而且已经有了一定的规模。

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有很长的路要走[3]。

　　1.2汽车差速器国内外研究现状

　　当前汽车在朝着经济性和动力性的方向发展，如何能够使自己的产品燃油经济性和动力性[4]尽可能提高是每个汽车厂家都在做的事情，当然这是一个广泛的概念，汽车的每一个部件都在发生着变化，差速器也不例外，尤其是那些对操控性有较高要求的车辆。

　　1.2.1国外差速器生产企业的研究现状

　　国外的那些差速器生产企业的研究水平已经很高，而且还在不断的进步。

年销售额达18亿美金的伊顿公司汽车集团[5]是全球化的汽车零部件制造供应商，在发动机气体管理，变速箱，牵引力控制和安全排放控制领域居全球领先地位，对汽车差速器的内部各零件的加工制造要用精密制造方法[6]。

零件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产品在同类产品中居领先地位。

伊顿公司开发了新型的锁式差速器，它的工作原理与其他差速器的不同之处：

当一侧轮子打滑时，普通开式差速器几乎不能提供任何有效扭矩给车辆，而伊顿的锁式差速器则可以在发现车轮打滑[7]，锁定动力传递百分之百的扭矩到不打滑车轮，足以克服各种困难路面给车辆带来的限制。

在牵引力测试、连续弹坑、V型沟等试验中，两驱车在装有伊顿锁式差速

篇二：

任务书-普通差速器差速实验台架设计

　　湖南机电职业技术学院

　　课题名称：

　　专业：

　　学生班级：

　　学生姓名：

　　同组学生：

　　指导教师：

　　毕业设计任务书普通差速器差速实验台架设计汽车检测与维修技术专业廖仲伍

　　汽车工程学院

　　二O一四年九月

　　一、课题概要

　　普通差速器由行星齿轮、行星轮架（差速器壳）、半轴齿轮等零件组

　　成。

发动机的动力经传动轴进入差速器，直接驱动行星轮架，再由行星轮带动左、右两条半轴，分别驱动左、右车轮。

汽车在拐弯时车轮的轨线是圆弧，如果汽车向左转弯，圆弧的中心点在左侧，在相同的时间里，右侧轮子走的弧线比左侧轮子长，为了平衡这个差异，就要左边轮子慢一点，右边轮子快一点，用不同的转速来弥补距离的差异。

普通差速器的工作原理就是当汽车直走时，两个行星齿轮只公转，不自转。

如图中右上所示。

右下图表示的是汽车（方向是朝读者这边走的）右转。

根据力学原理，转弯时内侧车轮势必会转的慢些，此时驱动轴转速不变，行星轮此时一边绕半轴公转，一边自转。

本课题的设计要去所设计的差速实验台架能清除的反映普通差速器差速不差扭的工作特性。

　　通过本课题产品的设计，使学生在设计过程中对差速器的差速原理掌握得更透彻，且台架的设计为下一届学生的学习提供了帮助。

　　二、设计任务与要求

　　1、技术指标

　　此系统的技术指标为：

（1）所设计差速实验台架要能很清晰的反映差速器的差速原理；

（2）台架上零部件应用不同漆色标识，以方便观察差速器的工作；

（2）所设计差速实验台架结构原则上应简单紧凑，成本较低。

　　2、设计要求

（1）对汽车在路上行驶情况分析，初步确定总体设计方案；

（2）差速器台架尺寸应设计合理，方便实验室摆放。

　　三、推荐参考资料

　　根据课题所涉及的内容查找相关资料文献（主要是在网上查找）；

　　四、参考方案：

　　普通差速器差速实验台架要能反映差速器在车辆转弯行驶时具有差速不差扭的运动特性，

篇三：

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，20XX.

　　2]曲补和，No-spin防滑差速器技术分析[J].矿上机械，1999，；60~62

　　3]尹唏LSD差速器[J].汽车技术，1992，；51.

　　4]王隆太先进制造技术北京：

机械工业出版社，20XX.

　　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，20XX.

　　6]孙桓，陈作模，葛文杰机械原理北京：

高等教育出版社，20XX.7]濮良贵，纪名刚机械设计北京：

高等教育出版社，20XX.

　　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，20XX.

　　9]陈日曜金属切削原理北京：

机械工业出版社，20XX.

　　10]Pollone,G.,CostruzioniAutomobilistiche.IlVeicolo,Chap.6,Levrotto&Bella,Torino,Italy,inItalian,1960.