汽車差速器虛擬樣機研究應用

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1、目錄 摘 要IISummaryIII第一章 前言11.1汽車差速器相關(guān)知識的介紹11.2小結(jié)5第二章 差速器設(shè)計62.1差速器設(shè)計方案62.2汽車差速器主要參數(shù)的設(shè)定及其計算:72.3差速器的鎖緊系數(shù)與轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)82.4差速器的效率與差速器的傳動效率92.5差速器行星齒輪的力矩分析及轉(zhuǎn)矩計算112.6差速器齒輪的基本參數(shù)選擇及齒輪參數(shù)計算152.7差速器齒輪的強度計算192.8差速器的材料選擇和參數(shù)的設(shè)定202.9小結(jié)23第三章 差速器建模243.1差速器總成的建模243.2差速器的建模過程253.3 差速器的裝配343.4小結(jié)40第四章 差速器的有限元分析414.1有限元分析414.2小結(jié)

2、45總結(jié)46致謝47參考文獻48摘 要 隨著社會的發(fā)展與進步，經(jīng)濟的發(fā)展與科技的與日俱進，汽車已經(jīng)不是與我們那么的遙不可及，千千萬萬的汽車已經(jīng)步入我們的生活，那么就引起了我的好奇，汽車在轉(zhuǎn)彎的時候，左右輪運行速度的不同是如何實現(xiàn)的，它是通過汽車差速器實現(xiàn)的。那么就不得不說汽車的差速器啦，差速器作為汽車驅(qū)動橋中的主要部件，在汽車行駛轉(zhuǎn)向中起著至關(guān)重要的作用。當轉(zhuǎn)彎時，由于外側(cè)輪有滑拖的現(xiàn)象，內(nèi)側(cè)輪有滑轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，兩個驅(qū)動輪此時就會產(chǎn)生兩個方向相反的附加力，由于“最小能耗原理”，必然導致兩邊車輪的轉(zhuǎn)速不同，從而破壞了三者的平衡關(guān)系，并通過半軸反映到半軸齒輪上，迫使行星齒輪產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，使外側(cè)半軸轉(zhuǎn)速加快

3、，內(nèi)側(cè)半軸轉(zhuǎn)速減慢，從而實現(xiàn)兩邊車輪轉(zhuǎn)速的差異。總而言之，它在向兩邊半軸傳遞動力的同時也能保證兩邊半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，很大程度上的避免了汽車在轉(zhuǎn)向過程中驅(qū)動車輪產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)或滑移的現(xiàn)象，從而很好的實現(xiàn)了汽車的安全的轉(zhuǎn)彎功能。 本次畢業(yè)設(shè)計的題目就是汽車差速器的虛擬樣研究，根據(jù)畢業(yè)論文設(shè)計任務書中的要求，本文首先對汽車差速器做了闡述，并介紹了汽車差速器的分類和設(shè)計要求，著重介紹了差速器的組成和功用，并對其幾個重要的設(shè)計參數(shù)進行分析計算。然后建立汽車差速器的實體模型并進行了裝配。接著對差速器進行運動仿真分析。最后對差速器典型零件進行有限元分析，最后做出結(jié)論。關(guān)鍵詞：差速器；對稱式圓錐差速器IISum

4、mary With the social development and progress, with Japans economic development and science and technology the times, and our car is not so far away, thousands of cars have entered our lives, then it aroused my curiosity , in the car when turning left and right wheel speed difference is how to achie

5、ve it is through the automobile differential achieved. Then we have to say it automobile differential, differential as a vehicle drive axle main components in cars plays a crucial role in steering. When cornering, the outside wheel has a slip due to drag phenomenon, the inside of the wheel slip phen

6、omenon has two wheels in the opposite direction this time it will have two additional force, due to the minimum energy principle, will inevitably lead to both sides of the wheel the different speeds, thereby undermining the balance between the three, and by reflecting on the axle side gear, forcing

7、the rotation of planetary gears, the outer axle speed to accelerate, slow down the speed of the inside of the axle, in order to achieve both sides of the wheel speed difference. All in all, it is transmitted to the axle on both sides of power but also to ensure that both sides of the axle rotating a

8、t different speeds, largely avoiding the vehicle drive wheels to generate slip or slip phenomenon during steering, so good to achieve the cars safety features of cornering.This graduation design topic is like a virtual automobile differential research, design tasks according to the requirements thes

9、is of the book, this paper made an exposition of the automobile differential, and introduced the automobile differential classification and design requirements, It focuses on the composition and function of the differential, and its analysis and calculation of several important design parameters. Th

10、en the entity model cars and differential assembly. Next to the differential motion simulation. Finally, the typical differential parts finite element analysis, the final conclusions.Keywords: differential; symmetrical cone differentialIII 第一章 前言1.1汽車差速器相關(guān)知識的介紹1）汽車差速器研究的背景及意義 汽車行業(yè)發(fā)展初期，法國雷諾汽車公司的創(chuàng)始人雷諾

11、發(fā)明了汽車差速器，汽車差速器作為汽車必不可少的部件之一曾被汽車專家譽為“小零件大功用”。汽車轉(zhuǎn)彎行駛時，內(nèi)、外兩側(cè)車輪在同一時間內(nèi)要移動不同的距離，外輪移動的距離比內(nèi)輪大。差速器的作用就是將主減速器傳來的動力傳給左、右兩半軸，并在轉(zhuǎn)彎行駛時允許左、右兩半軸以不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)（差速）。本世紀六七十年代，世界經(jīng)濟發(fā)展進入了一個高速增長期，而2008年開始的全球金融危機又讓汽車產(chǎn)業(yè)在危機中有了發(fā)展的機遇，在世界各處都有廣闊的市場。 目前國內(nèi)重型汽車的差速器產(chǎn)品的技術(shù)基本源自美國、德國、日本等幾個傳統(tǒng)的工業(yè)國家，我國現(xiàn)有的技術(shù)基本上是引進國外的基礎(chǔ)上發(fā)展的，而且已經(jīng)有了一定的規(guī)模。但是目前我國差速器的自主

12、開發(fā)能力仍然很弱，影響了整車新車的開發(fā)，在差速器的技術(shù)開發(fā)上還有很長的路要走。2）汽車差速器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 當前汽車在朝著經(jīng)濟性和動力性的方向發(fā)展，如何能夠使自己的產(chǎn)品燃油經(jīng)濟性和動力性盡可能提高是每個汽車廠家都在做的事情，當然這是一個廣泛的概念，汽車的每一個部件都在發(fā)生著變化，差速器也不例外，尤其是那些對操控性有較高要求的車輛。(1)國外差速器生產(chǎn)企業(yè)的研究現(xiàn)狀 國外的那些差速器生產(chǎn)企業(yè)的研究水平已經(jīng)很高，而且還在不斷的進步。年銷售額達18億美金的伊頓公司汽車集團是全球化的汽車零部件制造供應商，在發(fā)動機氣體管理，變速箱，牽引力控制和安全排放控制領(lǐng)域居全球領(lǐng)先地位，對汽車差速器的內(nèi)部各零件的加

13、工制造要用精密制造方法。零件主要產(chǎn)品包括發(fā)動機氣體管理部分及動力控制系統(tǒng)，其中屬于動力控制系統(tǒng)的差速器產(chǎn)品在同類產(chǎn)品中居領(lǐng)先地位。伊頓公司開發(fā)了新型的鎖式差速器，它的工作原理與其他差速器的不同之處：當一側(cè)輪子打滑時，普通開式差速器幾乎不能提供任何有效扭矩給車輛，而伊頓的鎖式差速器則可以在發(fā)現(xiàn)車輪打滑，鎖定動力傳遞百分之百的扭矩到不打滑車輪，足以克服各種困難路面給車輛帶來的限制。在牽引力測試、連續(xù)彈坑、V型溝等試驗中，兩驅(qū)車在裝有伊頓鎖式差速器后，越野性能及通過性能甚至超過了四驅(qū)動的車輛，通過有限元軟件的分析，就可以知道各個車輪的受力情況。因為只要驅(qū)動輪的任何一側(cè)發(fā)生打滑空轉(zhuǎn)以后，伊頓鎖式差速器

14、會馬上鎖住動力，并把全部動力轉(zhuǎn)移到另一有附著力的輪上，使車輛依然能正常向前或向后行駛。毫無疑問，更強的越野性和安全性是差速器的最終目標。(2)我國差速器行業(yè)市場的發(fā)展以及研究現(xiàn)狀 從目前來看，我國差速器行業(yè)已經(jīng)順利完成了由小到大的轉(zhuǎn)變，正處于由大到強的發(fā)展階段，在這個轉(zhuǎn)型和調(diào)整的關(guān)鍵時刻，提高汽車車輛差速器的精度、可靠性是中國差速器行業(yè)的緊迫任務。近幾年中國汽車差速器市場發(fā)展迅速，產(chǎn)品產(chǎn)出持續(xù)擴張，國家產(chǎn)業(yè)政策鼓勵汽車差速器產(chǎn)業(yè)向高科技產(chǎn)品方向發(fā)展，國企企業(yè)新增投資項目逐漸增多。投資者對汽車差速器行業(yè)的關(guān)注越來越密切，這就使得汽車差速器行業(yè)的發(fā)展需求增大。差速器的種類趨于多元化，功用趨于完整化

15、。目前汽車上最常用的是對稱式錐齒輪差速器，還有現(xiàn)在各種各樣的功能多樣的差速器，如：輪間差速器、防滑差速器、強制鎖止式差速器、高摩擦自鎖式差速器、托森差速器。其中的托森差速器是一種新型差速器機構(gòu)，它能解決在其他差速器內(nèi)差動轉(zhuǎn)矩較小時不能起差速作用的問題和轉(zhuǎn)矩較大時不能自動將差速器鎖死的問題。 這里著重介紹一下一種新型差速器為LMC?；ユi差速器：LMC?；ユi差速器是由湖北力鳴汽車差速器公司投資5000萬元生產(chǎn)的新型差速器2009年批量生產(chǎn)，2010年達到驗收。LMC?；ユi差速器用于0.5-1.5噸級車輛，它能有效地提高車輛的通過性、越野型、可靠性、安全性和經(jīng)濟性，能夠滿足很多不同條件和不同情況下的

16、車輛要求。這種純機械、非液壓、非液粘、非電控的中央差速分動裝置，已申報了美、英、日、韓、俄羅斯等19個國家的專利保護，這一技術(shù)不僅僅是一項中國發(fā)明，也是一項世界發(fā)明。LMC?；ユi差速器是由多種類的齒輪系統(tǒng)及相應的軸、殼體組成，具備傳動汽車的前輪和后輪輪間差速器、前后橋軸間差速器。LMC?；ユi差速分動器通過四支傳動軸和輪邊減速器帶動四個車輪，實現(xiàn)每個車輪獨立驅(qū)動，在有兩個車輪打滑的情況下仍能正常行駛，在冰雪路面、泥濘路面、無路路面上有其獨特優(yōu)勢，可以徹底解決傳統(tǒng)四驅(qū)汽車的不足：如不能高速行駛；車輪打滑不能正常行駛；不能實現(xiàn)軸間差速；高油耗問題、功率循環(huán)問題；四驅(qū)轉(zhuǎn)換麻煩等。裝有LMC?；ユi差速分

17、動器的車輛具有以下優(yōu)點： a.提高車輛的通過性：具有混合差速，LMC?；ユi差速分動器可實現(xiàn)輪間、軸間、對角任意混合差速和鎖止，任何情況下單個車輪、對角線雙輪不會發(fā)生滑轉(zhuǎn)，即使單個車輪懸空，車輪仍有驅(qū)動力而能正常行駛。 b.提高汽車的傳動系的壽命和可靠性：因?qū)崿F(xiàn)了任意差速，消除了功率循環(huán)，克服了分時四驅(qū)在四驅(qū)狀態(tài)下傳動系統(tǒng)因內(nèi)耗而產(chǎn)生的差速器、傳動軸、分動器等機件磨損，甚至于致命性的損壞，延長了傳動系統(tǒng)的使用壽命。 c.提高車輛的安全性：行車安全，轉(zhuǎn)彎容易，加速性好，制動穩(wěn)定，操縱輕便安全，無需增加操縱機構(gòu)。 d.具有良好的經(jīng)濟性：功能領(lǐng)先，制造成本低，維修簡便，節(jié)油，經(jīng)濟環(huán)保，產(chǎn)品適用性廣。

18、LMC常互鎖差速分動器的研發(fā)是在經(jīng)濟刺激的影響下產(chǎn)生的產(chǎn)品，符合我國國情的需要。3)汽車差速器的功用及其分類 差速器的功用是當汽車轉(zhuǎn)彎行駛或在不平路面上行駛時，使左右驅(qū)動車輪以不同的角速度滾動，以保證兩側(cè)驅(qū)動車輪與地面間作純滾動運動。 圖1.1汽車轉(zhuǎn)彎時驅(qū)動輪運動示意圖 汽車行駛時，左右輪在同一時間內(nèi)所滾動的路程往往不等。如圖1.1所示，在轉(zhuǎn)彎時內(nèi)、外兩側(cè)車輪轉(zhuǎn)彎半徑R1和R2不同，行程顯然不同，即外側(cè)車輪滾過的距離大于內(nèi)測車輪；汽車在不平的路面行駛時，由于路面波形不同也會造成兩側(cè)車輪滾過的路程不等；即使在平直的路面行駛，由于輪胎氣壓、輪胎負荷、胎面磨損程度不同以及制造誤差等因素的影響，也會引

19、起左、右車輪因滾動半徑不同而使左、右車輪行駛不等。如果驅(qū)動橋的左、右車輪鋼性連接，則行駛時不可避免地會產(chǎn)生驅(qū)動輪在路面上滑移或是滑轉(zhuǎn)。這樣不僅會加劇輪胎磨損與功率和燃料的消耗，而且可能導致轉(zhuǎn)向和操縱性能惡化。為了防止這些現(xiàn)象的發(fā)生，汽車就要安裝差速器，從而保證了驅(qū)動橋兩側(cè)車輪在行程不等時具有不同的旋轉(zhuǎn)角速度，滿足了汽車行駛運動學的要求。在驅(qū)動橋的左右車輪之間設(shè)置差速器，稱為輪間差速器，在兩軸間分配轉(zhuǎn)矩，保證兩輸出軸有可能以不同的角速度轉(zhuǎn)動，使汽車行駛時能作純滾動運動，提高了車輛的通過性。 速器的種類趨于多元化，功用趨于完整化。目前汽車上最常用的是對稱式錐齒輪差速器，還有各種各樣的功能多樣的差速

20、器，如：防滑差速器、強制鎖止式差速器、高摩擦自鎖式差速器、托森差速器、行星圓柱齒輪差速器。a.開放式差速器 開放式差速器最為常用，其能向左右兩驅(qū)動半軸分配同等大小的扭矩。車輛直線行駛時，左右車輪受力相等，兩半軸齒輪不存在轉(zhuǎn)速差，所以行星齒輪不發(fā)生自轉(zhuǎn)，主減速器從動齒圈相當于直接驅(qū)動兩半軸齒輪。半軸齒輪通過驅(qū)動半軸與車輪相連，因此實質(zhì)上經(jīng)過一系列動力傳遞過程后，車輪得到了和主減速器從動齒圈相同的轉(zhuǎn)速。車輛轉(zhuǎn)彎時，外側(cè)車輪希望能夠獲得比內(nèi)側(cè)車輪更高的轉(zhuǎn)速，此時行星齒輪介入，在維持扭矩傳遞的同時允許兩半軸齒輪出現(xiàn)輕微的轉(zhuǎn)速. 開放式差速器的缺點：如果一側(cè)的半軸齒輪相對另一側(cè)靜止不動，那么輸入差速器的

21、所有動力都將被分配給阻力較小的車輪上。這就是為何當車子一側(cè)車輪在冰面上，另一側(cè)在附著力良好的路面上時大腳加油，冰面一側(cè)的車輪拼命打滑，而附著力良好的路面上的車輪卻紋絲不動的原因。此時車輛根本動彈不得，因為引擎所有的動力都被輸送到了阻力最小的即處在冰面上的那個車輪上。 如果是一輛前后軸都使用開放式差速器的四輪驅(qū)動車輛，在越野時遇到單個前輪或后輪離地的狀況，是沒有脫困可能的。差速器會賣力的驅(qū)動懸空車輪空轉(zhuǎn)，而留在路面上的車輪則不會得到任何驅(qū)動力。b. 限滑差速器 限滑差速器正是為克服開放式差速器的窘境而生的。限滑差速器仍然保留了開放式差速器的所有部件，但額外增加了兩個關(guān)鍵部分。一是彈簧壓盤，即布置

22、于行星齒輪架兩半軸齒輪間的一對彈簧和壓盤組件。彈簧壓盤推動半軸齒輪向外運動.增加的第二部分在離合器組件。半軸齒輪背面涂有摩擦材料，在和行星齒輪架內(nèi)側(cè)的離合器片擠壓接觸后能夠產(chǎn)生摩擦力。這種結(jié)構(gòu)意味著離合器一直迫切渴望工作，試圖讓兩半軸齒輪的速率和主減速器從動齒圈及行星齒輪架保持一致，如同普通差速器直線行駛時一樣。過彎時，裝有限滑差速器的車子將產(chǎn)生足夠的力讓半軸齒輪和離合器摩擦材料之間產(chǎn)生相對滑動。如此一來，左右兩驅(qū)動半軸便可產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差。彈簧組件的硬度和離合器組件的摩擦系數(shù)，共同決定了分離離合器所需的扭矩大小。限滑差速器的優(yōu)點：同樣是一側(cè)車輪在冰面上，另一側(cè)在附著力良好的路面上的情況下，安裝限滑

23、差速器后，在彈簧和離合器組件的作用下，即便一個車輪在冰面上，差速器都會竭力同步兩半軸齒輪轉(zhuǎn)速。此時只需在低轉(zhuǎn)速下保持一定的油門開度，處在附著力良好路面一側(cè)的車輪便能得到足夠的扭矩驅(qū)動車輛前進。c.托森差速器 托森差速器是開放式差速器的一個衍生形式。當分配給左右兩車輪的扭矩相等時，托森差速器和普通的開放式差速器無異。當分配給左右兩車輪的扭矩不等時，二者間的差別就會顯現(xiàn)出來。比如說當一個車輪處在低附著力的路面上時，差速器內(nèi)的蝸輪蝸桿機構(gòu)便會發(fā)生自鎖。 托森差速器是一個無需離合器、液壓系統(tǒng)、執(zhí)行機構(gòu)或傳感器的全機械裝置。托森差速器的蝸輪不但與半軸上的蝸桿相嚙合，蝸輪兩端還額外通過常規(guī)直齒輪彼此嚙合。

24、此連接特性使托森差速器在扭矩均勻時能夠和普通開放式差速器一樣工作；一旦扭矩分配不均，便可立刻產(chǎn)生扭矩感應作用。擁有固定扭矩分配比的蝸輪蝸桿機構(gòu)決定扭矩的分配率，齒輪機構(gòu)發(fā)生自鎖時能分配左右動力輸出。比如一個扭矩分配比為3:1的托森差速器能夠?qū)⑴ぞ胤糯?倍傳遞給驅(qū)動橋上抓地力更大的那個驅(qū)動輪。但其缺點在于，若某一驅(qū)動輪突然失去牽引力，另一個車輪也將徹底失去牽引力。 仍然以3:1的這個示例為例，一個車輪最大可獲得另一個車輪3倍的扭矩。如果一個車輪沒有牽引力，那么3乘0等于0，另一邊也不會得到任何扭矩。托森差速器通常是高性能全輪驅(qū)動車輛前后軸之間中央差速器的首選，其功用不是分配左右半軸的扭矩，而是負

25、責前后軸之間的扭矩分配。d.鎖止式差速器 鎖止式差速器是開放式差速器的另一個衍生形式，通過電子、氣動或液壓執(zhí)行機構(gòu)將兩半軸齒輪鎖止為一體，這樣驅(qū)動橋就相當于一根實心軸。這種裝置在越野賽中比較常見，因為越野時難免會遇到單輪離地的狀況。差速器鎖止后相當于一根實心軸，左右兩車輪將保持相同轉(zhuǎn)速前進。1.2小結(jié) 通過本章的學習，對于差速器的功能和作用有了一個清晰的認識，同時對于國內(nèi)外的差速器有了一個了解.第二章 差速器設(shè)計2.1差速器設(shè)計方案 由于普通錐齒輪式差速器結(jié)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)可靠，所以廣泛應用于一般使用條件的汽車驅(qū)動橋中。圖1.2為其示意圖，圖中為差速器殼的角速度；，分別為左、右兩半軸的角速度；

26、為差速器殼接受的轉(zhuǎn)矩；為差速器的內(nèi)摩擦力矩；為差速器的內(nèi)摩擦力矩；，分別為左、右兩半軸對差速器的反轉(zhuǎn)。圖2.1 普通圓錐齒輪差速器的工作原理簡圖 根據(jù)運動分析可得: (2.1) 顯然，當一側(cè)半軸不轉(zhuǎn)時，另一側(cè)半軸將以兩倍的差速器殼體角速度旋轉(zhuǎn)；當差速器殼體不轉(zhuǎn)時，左右半軸將等速反向旋轉(zhuǎn)。根據(jù)力矩平衡可得: (2.2) 差速器性能常以鎖緊系數(shù)k是來表征，定義為差速器的內(nèi)摩擦力矩與差速器殼接受的轉(zhuǎn)矩之比，由下式確定結(jié)合式(2.2)可得: (2.3) 定義快慢轉(zhuǎn)半軸的轉(zhuǎn)矩比kb= / ，則kb與k之間有: , (2.4) 普通錐齒輪差速器的鎖緊系數(shù)是一般為005015，兩半軸轉(zhuǎn)矩比kb=111135

27、，這說明左、右半軸的轉(zhuǎn)矩差別不大，故可以認為分配給兩半軸的轉(zhuǎn)矩大致相等，這樣的分配比例對于在良好路面上行駛的汽車來說是合適的。但當汽車越野行駛或在泥濘、冰雪路面上行駛，一側(cè)驅(qū)動車輪與地面的附著系數(shù)很小時，盡管另一側(cè)車輪與地面有良好的附著，其驅(qū)動轉(zhuǎn)矩也不得不隨附著系數(shù)小的一側(cè)同樣地減小，無法發(fā)揮潛在牽引力，以致汽車停駛,故使用對稱式圓錐差速器進行設(shè)計, 以SUES-06汽車差速器為例進行設(shè)計。2.2汽車差速器主要參數(shù)的設(shè)定及其計算:驅(qū)動型式 42（后輪為雙胎）裝載質(zhì)量 2000 空車質(zhì)量 1880滿載時前軸載荷 13400N滿載時后軸載荷 27350N車輪半徑 R=0.325 m最高車速 =85

28、 km/h發(fā)動機最大功率 =51.47 KW 及轉(zhuǎn)速 =38004000 r/min發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩 =137Nm及轉(zhuǎn)速 =20002300 r/min主減速器傳動比 =5.833傳動效率 =0.9變速器傳動比 表2.1 變速器傳動比IIIIIIIVR四檔變速器6.093.091.711.004.952.3差速器的鎖緊系數(shù)與轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)通常采用系數(shù)： （2.5） ，分別表示兩側(cè)車輪的轉(zhuǎn)矩，而K則表示兩側(cè)驅(qū)動車輪的轉(zhuǎn)矩可能相差的最大倍數(shù)，因為它也說明了迫使差速器工作所需的轉(zhuǎn)矩大小，即差速器“鎖緊”的程度，故被稱為差速器的鎖緊系數(shù)。因為，鎖緊系數(shù)K1。 有的文獻將差速器的鎖緊系數(shù)定義為（2.6）（2

29、.7）（2.8）這時，K是一個小于1的數(shù)。差速器的轉(zhuǎn)矩分配特性可用轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)來表示： =（2.9）由于小于差速器上的轉(zhuǎn)矩，故小于1。 系數(shù)K以及對汽車性能有直接影響。在汽車設(shè)計中是根據(jù)汽車的類型、性能要求以及使用條件等來選擇差速器的鎖緊系數(shù)K的。在一般情況下從汽車的通過性要求來看，希望鎖緊系數(shù)K的值越大越好；但從轉(zhuǎn)向操縱的靈活性、行駛的穩(wěn)定性、延長有關(guān)傳動零件的使用壽命和減小輪胎磨損等方面考慮，鎖緊系數(shù)K的值有不宜過大。系數(shù)K與主要決定于差速器的結(jié)構(gòu)型式。 普通的圓錐行星齒輪式差速器的鎖緊系數(shù)K=1.11.5，轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)=0.550.6，故可近似地看成它是將轉(zhuǎn)矩平均分配給左、右驅(qū)動車輪。這

30、樣的分配比例對在良好的路面上行駛的汽車來說是適當?shù)?。當?qū)動橋裝有高摩擦差速器時，由于高摩擦差速器具有大的K值和值，能使與地面附著良好的驅(qū)動車輪比附著不良的驅(qū)動車輪有更大的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，故通過性就會好些。 有時鎖緊系數(shù)過大，例如當采用差速鎖裝置將左、右半軸聯(lián)成一體時，會使鎖緊系數(shù)K增至無限大，這時，似乎全部轉(zhuǎn)矩會傳到一個半軸上而使其過載，但在一般情況下，其載荷不應超過該側(cè)驅(qū)動車輪與地面的最大附著力。對高摩擦式自鎖差速器來說更是如此，即它不會使半軸有明顯的過載。 本設(shè)計使用的是普通對稱式圓錐行星齒輪，由于普通的圓錐行星齒輪式差速器的鎖緊系數(shù)為1.11.5因此在這里我設(shè)定差速器鎖緊系數(shù)為1.1，轉(zhuǎn)矩分配

31、系數(shù)為0.55。2.4差速器的效率與差速器的傳動效率 差速器的效率是指差速器殼不轉(zhuǎn)時（=0），一個半軸驅(qū)動另一個半軸時輸出功率與輸入功率之比，即: （2.10）由于此時兩半軸的轉(zhuǎn)速相等，即，故有: （2.11） 即差速器的效率為其鎖緊系數(shù)的倒數(shù)。約為0.1（某些蝸輪式差速器）0.9（普通的圓錐行星齒輪差速器）。由上式可知，差速器的鎖緊系數(shù)K與差速器的效率成反比。差速器的內(nèi)摩擦力矩越大，其鎖緊系數(shù)也就越大，將使得差速器的效率越低，則越有利于兩側(cè)驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)矩的重新分配，越有利于提高汽車的通過性。這里還應指出，差速器的效率低表明有大的內(nèi)摩擦損失，但后者僅僅在左、右車輪有顯著的轉(zhuǎn)速差時才發(fā)生，在一般的

32、情況下這種轉(zhuǎn)速差不大，因此差速器的摩擦損失功率也不顯著。當左、右驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)速相等時，差速器的摩擦損失功率為零。汽車以最小轉(zhuǎn)彎半徑轉(zhuǎn)向時，差速器的摩擦損失功率達到最大值。差速器的傳動效率是指動力經(jīng)差速器殼傳給左、右半軸的效率，即 （2.12） 圖2.2給出的是當汽車轉(zhuǎn)彎的時候后驅(qū)動橋的運動學簡圖。圖中為外側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速；為內(nèi)側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速；B為輪距；R為后驅(qū)動橋中間一點的轉(zhuǎn)彎半徑；為驅(qū)動車輪或半軸與差速器的轉(zhuǎn)速差。圖2.2 汽車轉(zhuǎn)彎時后驅(qū)動橋的運動學簡圖由圖2.2可知： （2.13）由此得: （2.14） （2.15） (2.16） （2.17）將它們代入式（2.12），得整理后得到差速器的傳動效率

33、的表達式為:（2.18） 由式（2.18）可知，差速器的傳動效率區(qū)別于差速器的效率，后者僅與差速器的結(jié)構(gòu)有關(guān)，而前者還與汽車后驅(qū)動橋中間點的轉(zhuǎn)彎半徑R以及輪距B有關(guān)，并隨R的變化而改變。分析式（2.18）可以看出，即使差速器的效率很低，差速器的傳動效率依然會得到較高的數(shù)值。這就是為什么有些高摩擦式自鎖差速器的效率雖然很低，但仍然被采用的原因。 由于本設(shè)計選擇普通對稱錐齒輪差速器，而且本次我設(shè)定的鎖緊系數(shù)為1.1，所以為0.9，為0.99。2.5差速器行星齒輪的力矩分析及轉(zhuǎn)矩計算1) 差速器行星齒輪的力矩分析 差速器內(nèi)摩擦主要由三部分組成，一是行星齒輪自轉(zhuǎn)時與行星齒輪軸之間以及行星齒輪背球面與差

34、速器殼之間因相對運動產(chǎn)生的摩擦力,方向與行星自轉(zhuǎn)方向相反；二是行星輪支撐滑動軸承產(chǎn)生的摩擦力矩,方向與行星自轉(zhuǎn)方向相反；三是兩半軸輪背面同差速器殼之間產(chǎn)生的摩擦力矩， ,大小相等，其中外輪與地面對車輪的附加阻力引起的阻力矩方向相反，內(nèi)輪則與附加阻力引起的阻力矩方向相同。 由于差速器在工作中齒輪的轉(zhuǎn)速較低，可忽略速度對摩擦力的影響。各部分摩擦力與摩擦系數(shù)的關(guān)系符合以下關(guān)系： （2.19）式中N為相對運動面正壓力。 輸入轉(zhuǎn)矩已知，行星齒輪和半軸齒輪參數(shù)已知時，,可由計算得到。設(shè)行星齒輪壓力角，節(jié)錐角，安裝孔直徑，球面直徑d，背球球半徑，節(jié)圓半徑，半軸齒輪節(jié)錐角，錐頂圓直徑，支撐軸外徑，節(jié)圓半徑。行

35、星齒輪上同半軸齒輪捏合齒面受力分析如圖2.3所示圖2.3 同半軸齒輪捏合齒面受力分析圖中 -行星齒輪齒面正壓力 -行星齒輪齒面正壓力的徑向分量 -行星齒輪正壓力軸向分量 -輸入轉(zhuǎn)矩在行星齒輪輪齒與半軸齒輪輪齒嚙合點上的等效圓周力，圖中大小為 （2.20）其中為差速器殼傳遞到行星齒輪上的力矩。， ， ， 之間的關(guān)系如方程組所示 （2.21）根據(jù)方程組（2.21）可知 （2.22）令： （2.23） 則行星齒輪背球面上承受的正壓力可以用下式簡化計算（2.24）根據(jù)經(jīng)典摩擦力學理論知識，行星齒輪背球與差速器之間產(chǎn)生的摩擦力為： （2.25）摩擦力矩為： （2.26） 將式（2.23），（2.24），

36、（2.25）代入（2.26）得： （2.27）式（2.23）即為行星齒輪背球面產(chǎn)生的摩擦力力矩的計算模型。同理，行星齒輪滑動軸承產(chǎn)生的摩擦力為： （2.28）摩擦力矩為：（2.29）式（2.29）即為行星齒輪滑動軸承產(chǎn)生摩擦力矩的計算模型。2）差速器轉(zhuǎn)矩計算 由于汽車行駛時傳動系載荷的不穩(wěn)定性，因此要準確地計算出主減速器齒輪比較困難。通常是將發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩配以傳動系最低檔傳動比時和驅(qū)動車輪在良好路面上開始滑轉(zhuǎn)時這兩種情況下作用在主減速器從動齒輪上的轉(zhuǎn)矩（, ）的較小者，作為載貨汽車和越野汽車在強度計算中用以驗算主減速器從動齒輪最大應力的計算載荷。由于主減速器與差速器屬于剛性連接，因此所得的值也

37、同樣可以驗算差速器最大應力的計算載荷。方程如下： (2.30) (2.31)發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩，已知汽車發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩為137Nm由發(fā)動機至所計算的主減速器從動齒輪之間的傳動系最低擋傳動比；這里等于35.52；傳動系上傳動部分的傳動效率，取等于0.9；對于一般載貨汽車、礦用汽車和越野汽車以及液力傳動及自動變速的汽車取等于1；n該汽車的驅(qū)動橋數(shù)目。這里n等于1；汽車滿載時一個驅(qū)動橋給水平地面的最大負荷，N；對后橋來說還應該考慮到汽車加速度時的負荷增加量；設(shè)計汽車空載時的質(zhì)量為1880千克，前軸載荷為9230N，后軸載荷為9570N；允許滿載時的總質(zhì)量為4075千克，前軸載荷為13400N，后軸載荷為

38、27350N。所以這里的取27350N。輪胎對地面的附著系數(shù)，對于安裝一般輪胎的公路用汽車，取;車輪的滾動半徑，m；這里取0.39米；， 分別為所計算的主減速器從動齒輪到驅(qū)動車輪之間的傳動效率和減速比（例如輪邊減速等）。這里取0.9，取1。將以上參數(shù)代入式（2.30）與式（2.31） Nm; Nm所以取小值，即4354.96 Nm。 以上兩結(jié)果是汽車最大轉(zhuǎn)矩而不是正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩，不能作為疲勞損壞的依據(jù)。汽車的類型很多，行駛工況有非常復雜，轎車一般在高速輕載條件下工作，而礦用汽車和越野汽車則在高負荷低車速低條件下工作，沒有簡單的公式可算出汽車的正常持續(xù)使用轉(zhuǎn)矩。對于公路汽車而言，使用條件比較穩(wěn)定，

39、主減速器從動齒輪的平均轉(zhuǎn)矩可按下式計算： （2.32） 汽車滿載時的總重力，N 所牽引的掛車的滿載總重力，N，僅用于牽引車的計算； 道路滾動阻力系數(shù)，對于貨車取0.0150.020，本設(shè)計取=0.020； 汽車正常使用時的平均爬坡能力系數(shù)，貨車取0.050.09，本設(shè)計取=0.05； 汽車的性能系數(shù)： 當時，取=0。 本次設(shè)計=0 所以，由式（2.32）可得： Nm 由式（2.26）和式（2.27）求得的計算載荷是從動齒輪的最大轉(zhuǎn)矩，不同于式（2.28）求得的平均計算載荷。當計算齒輪最大應力時，平均計算載荷取前面兩種的較小值，即=4354.96 Nm。2.6差速器齒輪的基本參數(shù)選擇及齒輪參數(shù)計

40、算a. 差速器齒輪的基本參數(shù)選擇1）行星齒輪數(shù)n 行星齒輪數(shù)n需根據(jù)承載情況來選擇。通常情況下，轎車：n2；貨車或越野車：n4。少數(shù)汽車采用3個行星齒輪。本課題中，針對SUES-06型汽車為輕型載重汽車這一特性，選擇的行星齒輪數(shù)n=4。2）行星齒輪球面半徑 圓錐行星齒輪差速器的結(jié)構(gòu)尺寸，通常取決于行星齒輪背面的球面半徑，它就是行星齒輪的安裝尺寸，實際上也代表了差速器圓錐齒輪的節(jié)錐距，因此在一定程度上也表征了差速器的強度。球面半徑可以按照如下的經(jīng)驗公式來確定： （2.33） 為行星齒輪球面半徑系數(shù)，2.522.99，對于有四個行星齒輪的轎車和公路用貨車取小值，對于有兩個行星齒輪的轎車及四個行星齒

41、輪的越野車和礦用車取大值； 為差速器計算轉(zhuǎn)矩（Nm）， Nm將以上數(shù)據(jù)代入式（2.33）得=54mm。 行星齒輪節(jié)錐距: （2.34）這里選擇。3) 行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù)、 為了使齒輪有較高的強度，希望取較大的模數(shù)，但尺寸會增大，于是又要求行星齒輪的齒數(shù)應取少些，但一般不少于10。半軸齒輪齒數(shù)在1425選用。大多數(shù)汽車的半軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比在1.52.0的范圍內(nèi)。在這里行星齒輪的齒數(shù)選擇10，而半軸齒輪齒數(shù)選擇16。半軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比等于1.6，符合以上要求。 差速器的各個行星齒輪與兩個半軸齒輪是同時嚙合的，因此在確定這兩種齒輪的齒數(shù)時，應考慮它們之間的裝配關(guān)系。在任何圓錐行星

42、齒輪式差速器中，左、右兩半軸齒輪的齒數(shù)、之和，必須能被行星齒輪的數(shù)目所整除，以便行星齒輪能均勻地分布半軸齒輪的軸線周圍，否則差速器將無法安裝。 即應滿足的安裝條件（2.35）式中：、左、右半軸齒輪的齒數(shù)，對于對稱式圓錐行星齒輪差速器來說,；n行星齒輪數(shù)目；I任意整數(shù)。 ，n等于4，因此,滿足上述安裝條件。4) 差速器圓錐齒輪模數(shù)以及半軸齒輪節(jié)圓直徑的初步確定 首先初步求出行星齒輪與半軸齒輪的節(jié)錐角、； .(2.36) .（2.37） 在這里已知、=16，將它們代入上述兩，得： =35.56， =64.44 再按照下式初步求出圓錐齒輪的大端端面模數(shù)m： (2.38） 而式中已經(jīng)初步確定了:50.

43、96 mm， 、=16， =35.56， =64.44。將它們代入上式，得m=5.4。 求出模數(shù)后，節(jié)圓直徑d即可根據(jù)齒數(shù)z及模數(shù)m由下式求得： （2.39 ） 將m=5.4,、=16分別代入上式，得差速器行星齒輪節(jié)圓=54mm，半軸齒輪節(jié)圓=86.4mm。5） 壓力角 目前大都選用2230的壓力角，齒高系數(shù)為0.8，最少齒數(shù)可減少到10，并且在小齒輪（行星齒輪）齒頂不變尖的條件下，還可以由切向修正加大半軸齒輪的齒厚，從而使行星齒輪與半軸齒輪趨向于等強度。由于這種齒行的最少齒數(shù)比壓力角為的少，因此可以用比較大的模數(shù)以提高齒輪的強度。某些重型貨車和礦用汽車也可以采用壓力角。由于這里設(shè)定SUES-

44、06型汽車為輕型載貨汽車，所以選用的差速器齒輪壓力角為2230。6） 行星齒輪安裝孔的直徑及支承長度L 行星齒輪安裝孔的直徑與行星齒輪軸的名義直徑相同，而行星齒輪安裝孔的深度L就是行星齒輪在其軸上的支承長度。通常取.（2.40） （2.41） .（2.42） 式中:為差速器殼傳遞的轉(zhuǎn)矩（Nm）； n為行星齒輪數(shù)； l為行星齒輪支承面中點到錐頂?shù)木嚯x（mm），約為半軸齒輪齒寬中點處平均直徑的一半； 為支承面許用擠壓應力，取69MPa； 根據(jù)上述，已知： ，n=4，代入式（2.38），得， 。b. 差速器齒輪參數(shù)計算接下來說明一些齒輪中的幾何計算問題:1） 齒輪齒數(shù)z：已知行星齒輪與半軸齒輪齒數(shù)分

45、別為，。2） 模數(shù)m：已知行星齒輪與半軸齒輪齒數(shù)3） 齒面寬F：F=（0.250.30); 行星齒輪與半軸齒輪齒面寬為12.8mm。4） 齒工作高：=1.6m，行星齒輪與半軸齒輪齒工作高為8.64mm。5） 齒全高h:6） 軸交角：。7） 周節(jié)t：mm。8） 齒頂高：；。9） 齒根高： ；。10） 徑向間隙c：。11） 齒根角：；。12） 面錐角：；。13） 根錐角：；14） 外圓直徑：，得，。15） 節(jié)錐頂點至齒輪外緣的距離：；16） 理論齒厚S：。其中，根據(jù)以及的值查表以確定切向修正系數(shù)；，。17） 齒端間隙B：根據(jù)模數(shù)為5.4查表，取高精度，得到B的范圍是：0.1520.203；在這里選

46、擇。18） 弦齒厚：，推出,。19） 弦齒高：,推出，。2.7差速器齒輪的強度計算 差速器齒輪主要進行彎曲強度計算，而對于疲勞壽命在不予考慮，這是因為差速器齒輪的尺寸受結(jié)構(gòu)限制，而且承受的載荷較大，它不像主減速器齒輪那樣經(jīng)常處于嚙合傳動狀態(tài)，行星齒輪在差速器的工作中經(jīng)常只起等臂推力桿的作用。只有當汽車轉(zhuǎn)彎或左、右輪行駛不同的路程時，或一側(cè)車輪打滑而滑轉(zhuǎn)時，差速器齒輪才能有嚙合傳動的相對運動。汽車差速器齒輪的彎曲應力（MPa）為（2.43） 式中：T差速器一個行星齒輪給予一個半軸齒輪的轉(zhuǎn)矩，Nm；其計算式為： （2.44） 按照與計算轉(zhuǎn)矩，由上述已知它們的值分別為4354.96 Nm與946.4

47、 Nm； n為行星齒輪數(shù)；已經(jīng)選定n是4個； 半軸齒輪齒數(shù)， =16； J為計算汽車差速器齒輪彎曲應力用的綜合系數(shù)，取法見參考文獻；這里根據(jù)差速器齒輪的齒數(shù)=10，=16查出0.226； m差速器齒輪模數(shù)，m=5.4； F差速器計算齒輪的齒面寬，根據(jù)上面計算F=12.8； 超載系數(shù),=1； 尺寸系數(shù)，反映材料性質(zhì)的不均勻性，與齒輪尺寸與熱處理等有關(guān)。當端面模數(shù)1.6時，所以=0.68； 載荷分配系數(shù)，這里取1.10； 質(zhì)量系數(shù)，對于汽車驅(qū)動橋齒輪，當齒輪接觸接觸良好、周節(jié)及徑向跳動精度高時，可取=1； 按照以上方式用進行計算后所得的彎曲應力不應大于210.90 MPa；按照兩種計算轉(zhuǎn)矩中的較小

48、值進行計算時，彎曲應力不大于980 MPa；將以上數(shù)據(jù)代入式（2.39），得分別等于157.35 MPa 和724.08 MPa。因此計算符合要求。 上述汽車差速器直齒錐齒輪的設(shè)計計算方法，使用與在直齒錐齒輪刨齒機上用成對刨刀滾切加工（切除非腰鼓形輪齒），或在直齒錐齒輪銑齒機上用成對原盤銑刀滾切加工（切出腰鼓形輪齒）的汽車差速器齒輪。在現(xiàn)代汽車大批量生產(chǎn)中，有時還采用生產(chǎn)效率更高、用弧刃圓盤拉刀加工、齒形接近于圓弧的Revacycle錐齒輪。這種齒輪在齒高方向的收縮齒型屬于雙重收縮齒；而齒輪兩側(cè)的齒廓曲線為用同一曲率半徑但不同心的弧刃圓盤拉刀回轉(zhuǎn)拉削時所形成的近似圓弧。這種齒輪也具有腰鼓形輪齒

49、，而且具有齒數(shù)少（如=511）而且無根齒、齒頂不會變尖和齒根強度比較高等優(yōu)點。但刀具復雜，齒輪模數(shù)也不能過大，一般m6.35，所以僅用于大批量生產(chǎn)的中等模數(shù)的汽車、拖拉機差速器錐齒輪。2.8差速器的材料選擇和參數(shù)的設(shè)定1）差速器齒輪材料 由于汽車差速器和主減速器還有雙曲面齒輪目前都用滲碳合金鋼制造目前用于制造差速器錐齒輪20CrMnTi,22CrMnMo,20CrNiMo,20MnVB和20Mn2TiB。由于差速器齒輪輪齒要求的精度較低，所以精鍛差速器齒輪工藝已被廣泛應用。 此次設(shè)計汽車差速器齒輪的所用材料為20CrMnTi。2）差速器行星齒輪軸的設(shè)計計算a.行星齒輪軸的尺寸設(shè)計 由行星齒輪的

50、支承長度為，；而行星齒輪安裝孔的直徑為，所以軸頸的直徑預選為。b.行星齒輪軸的材料 軸的選擇要滿足強度、熱平衡、軸伸部位承受徑向載荷等條件。 軸的常用材料主要有碳素鋼和合金鋼。碳素鋼價廉，對應力集中敏感性比合金鋼低，應用較為廣泛，對重要或者承受較大的軸，宜選用35、40、45和50等優(yōu)質(zhì)碳素鋼，其中以45鋼最常用。所以此次選用的軸的材料為45鋼。3)差速器墊圈的設(shè)計計算 墊圈是墊在連接件與螺母之間的零件，一般為扁平形的金屬環(huán)，用來保護被接件的表面不受螺母擦傷，分散螺母對被接件的壓力。墊圈的種類有：彈簧墊圈、平墊圈、密封墊圈、球面墊圈等。墊圈的材料通常是軟鋼、青銅、尼龍、聚甲醛塑料。在差速器傳遞

51、轉(zhuǎn)矩的時候。行星齒輪和半軸齒輪要受到很大的軸向力，而齒輪和差速器殼之間又有相對運動，所以要用墊圈以減少磨損。差速器要用到兩個墊圈，一個墊圈是半軸齒輪支承墊圈為圓形平墊圈，連接件一個是軟質(zhì)地的，一個是硬質(zhì)地較脆的，其主要作用是增大接觸面積，分散壓力，防止把質(zhì)地遠的壓壞。另外一個是差速器行星齒輪支承墊圈為球面墊圈。球面墊圈將行星齒輪和行星十字軸固定在一起傳遞轉(zhuǎn)矩。a.半軸齒輪平墊圈的尺寸設(shè)計 如下圖所示：為平墊圈的結(jié)構(gòu)方案簡圖。 圖3-4 平墊圈 半軸直徑的數(shù)據(jù)為58mm,如上圖（a）所示，按照裝配關(guān)系可選擇半軸齒輪平墊圈的安裝孔直徑D要大于58 mm，初步預選安裝孔直徑D2為58.5mm，由圖（

52、b）根據(jù)安裝簡易程度選取墊圈的厚度h為1.6mm.選用的材料是聚甲醛塑料。 b.行星齒輪球面墊圈的尺寸設(shè)計 球面墊圈 由一字軸軸頸的直徑為22.37mm，根據(jù)裝配關(guān)系選擇球形墊圈的安裝孔直徑22.37為22mm，厚度h為1.1mm,選用的材料是聚甲醛4)螺栓的選用和螺栓的材料 螺栓的種類很多，隨著機械及其他相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，對螺栓的要求也越來越高，既要要求螺栓具有較高的強度又要其精密度高。目前常見的螺栓有六角頭螺栓（全螺紋）、六角頭鉸制孔用螺栓、六角頭螺桿帶孔螺栓等。而載貨車在1984年以前的連接后橋從動錐齒輪和左差速器殼的12個M121.5的螺栓改為M141.5的螺栓。1984年以前的連接螺栓

53、擰緊后容易發(fā)熱松動，松動的原因為大齒輪與差速器左殼之間沒有傳動銷，螺栓的擰緊力矩不足僅78498Nm,擰緊力矩所造成的從動齒輪與差速器左殼貼合面之間的摩擦力矩，不足以承受由于汽車行駛工況經(jīng)常變化，所導致的交變載荷，造成貼合面間的松動。因此，從動齒輪與差速器左殼之間的連接螺栓要有足夠大的擰緊力矩，大的擰緊力矩要求較大直徑的連接螺栓。因此，在生產(chǎn)條件的允許下，將連接螺栓加大為M141.5，擰緊力矩加大為137.2156.8 Nm，使情況有了較大的改善，而現(xiàn)在使用的是六角頭螺栓，尺寸為 M141.5，細牙螺紋。即為GB/T 5782 M141.5. 現(xiàn)在生產(chǎn)螺栓的原材料一般是碳素鋼、不銹鋼、銅三種，

54、為了加強螺栓的強度，此次選用的是碳素鋼。5)螺母的選用和螺母的材料 我們課本上所學的螺母有六角薄螺母、六角開槽螺母。在機械行業(yè)、汽車行業(yè)以及相關(guān)行業(yè)經(jīng)過幾年的發(fā)展，螺母的種類和型號也越來越齊全。根據(jù)差速器已選定的尺寸為 M141.5的螺栓，所以由裝配關(guān)系選擇差速器螺母應該為M14的，性能等級為8級的，不經(jīng)過表面處理、A及的I型六角螺母：即是GB/T6170 M14.符合載貨車螺栓要求。 現(xiàn)在一般生產(chǎn)地螺母原材料一般是碳素鋼、不銹鋼、銅三種，為了加強螺栓的強度，此次選用的是碳素鋼。6)差速器軸承的選用 軸承是支撐著軸的零件?？梢砸龑лS的旋轉(zhuǎn)，也可以承受軸上空轉(zhuǎn)的零件。根據(jù)裝配關(guān)系和連接零件的形狀

55、選用的軸承為圓錐滾子軸承。由差速器和半軸的計算數(shù)據(jù)可取差速器軸承外徑為80 mm左右，內(nèi)徑為50 mm左右。參考機械設(shè)計課程設(shè)計手冊選取的圓錐滾子軸承的型號是7510E GB/T 297-1994.2.9小結(jié) 了解了差速器的相關(guān)知識，那么就得開始進行設(shè)計了，本章首先確定了差速器的設(shè)計方案，然后進行了差速器設(shè)計的相關(guān)計算，完成相關(guān)零件的設(shè)計。第三章 差速器建模3.1差速器總成的建模 差速器總成由行星齒輪軸以及薄鋼板、行星齒輪零件、差速器螺栓防松墊片、后橋半軸齒輪、后橋差速器殼（右）、后橋差速器殼（左）、后橋差速器行星齒輪、后橋差速器軸承蓋、行星齒輪止推墊圈、軸承調(diào)整螺母、軸承調(diào)整螺母鎖片組成。其

56、中要求建模的后橋差速器零件包括后橋差速器軸承蓋、后橋差速器行星齒輪、后橋差速器殼、后橋半軸齒輪和差速器螺栓放松墊片，軸承螺母墊片，軸承調(diào)整螺母等零件；要求建模的差速器裝置零件包括后橋差速器殼（左），軸承調(diào)整螺母，行星齒輪軸等零件。以下部件大多有復雜的尺寸或外形，進行三維建模有一定的難度，現(xiàn)對其中的幾個部件的建模特點進行簡單闡述。1）螺母建模特點 軸承調(diào)整螺母形狀較為復雜，尤其是其上下表面并非是一對平行的平面，而是有很多的相似特征，其模型中滾珠較多，初步建模思想是用草圖拉伸，然后做出一個滾珠的特征，通過鏡像陣列的方式完成其他滾珠的建模。如圖3.1所示。圖3.1 軸承調(diào)整螺母建模2）軸承調(diào)整螺母鎖

57、片建模特點 軸承調(diào)整螺母鎖片形狀看似簡單，但由于不是在同一個基準面內(nèi)，所以首先在底面由草圖繪制拉伸出實體，然后建立與之地面垂直的基準平面，在此由繪制草圖來完成拉伸實體。在建立與底面垂直的基準平面時，根據(jù)零件的尺寸，確定另一基準平面的位置，以確保零件尺寸的完整，如圖3.2所示。圖3.2 軸承調(diào)整螺母鎖片3) 行星齒輪軸建模特點 行星齒輪軸的外形并不難，看上去是一根軸。但是，在其上有鍵槽等特征，不是簡單的草圖拉伸即可完成，需要在一根軸上去除材料得到一根需要的行星齒輪軸，如圖3.3所示。圖3.3 行星齒輪軸建模3.2差速器的建模過程 鑒于差速器中零部件比較多，所以以下就對軸承調(diào)整螺母鎖片和軸承調(diào)整螺母的建模過程進行詳細介紹1)軸承調(diào)整螺母鎖片建模 下面就以軸承調(diào)整螺母鎖片建模過程來說明本次設(shè)計的建模過程。首先進入startModeling，選擇進行草圖的繪制，依據(jù)二維圖形要設(shè)計要求，在此繪制軸承調(diào)整螺母墊片圖形。建立基準平面YC-XC，在此平面上繪制二維圖形：圖3.4 繪制二維平面圖完成二維圖形繪制之后，點擊鼠標右鍵彈出以下圖形：圖3.5 二維圖確認 此時選擇finish Sketch結(jié)束二維圖形繪制，進行下一步拉伸實體。選擇命令，此時會彈出以下界面，給定拉伸的深度值圖3.6 拉伸菜單