大学毕业论文—差速器设计.doc

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 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 19 3.2.3行星齿轮轴材料的选择 19 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 20 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2008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器后，越野性能及通过性能甚至超过了四驱动的车辆，通过有限元软件的分析，就可以知道各个车轮的受力情况[8]。因为只要驱动轮的任何一侧发生打滑空转以后，伊顿锁式差速器会马上锁住动力，并把全部动力转移到另一有附着力的轮上，使车辆依然能正常向前或向后行驶。毫无疑问，更强的越野性和安全性[9]是差速器的最终目标。 1.2.2我国差速器行业市场的发展以及研究现状 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，在这个转型和调整的关键时刻，提高汽车