目录
摘要 .............................................................................................................................................. I Abstract........................................................................................................................................... II
1 引言 (3)
1.1 差速器的作用 (3)
1.2 差速器的工作原理 (3)
1.3 差速器的方案选择及结构分析 (7)
1.3.1 差速器的方案选择 (7)
1.3.2差速器的结构分析 (7)
2 差速器的设计 (8)
2.1 差速器设计初始数据的来源与依据 (8)
2.2 差速器齿轮的基本参数的选择 (8)
2.3 差速器齿轮的几何尺寸计算 (12)
2.3.1 差速器直齿锥齿轮的几何参数 (12)
2.3.2 差速器齿轮的材料选用 (13)
2.3.3 差速器齿轮的强度计算 (14)
3 差速器行星齿轮轴的设计计算 (15)
3.1 行星齿轮轴的分类及选用 (15)
3.2 行星齿轮轴的尺寸设计 (16)
3.3 行星齿轮轴材料的选择 (16)
3.4 差速器垫圈的设计计算 (16)
3.4.1 半轴齿轮平垫圈的尺寸设计 (17)
3.4.2 行星齿轮球面垫圈的尺寸设计 (17)
4 差速器标准零件的选用 (17)
4.1 螺栓的选用和螺栓的材料 (17)
4.2 螺母的选用和螺母的材料 (18)
4.3 差速器轴承的选用 (18)
4.4 十字轴键的选用 (18)
5 半轴的设计 (18)
5.1 半轴的选型 (18)
5.2 半轴的设计计算 (19)
5.2.1 半轴的受力分析 (19)
5.2.2 半轴计算载荷的确定 (20)
5.2.3 半轴杆部直径初选 (21)
5.2.4 半轴的强度计算 (21)
5.2.5 半轴的材料 (22)
6 差速器总成的装配和调整 (23)
6.1 差速器总成的装配 (23)
6.2 差速器总成的装配 (23)
解放CA1092型汽车差速器的设计
摘要
本文参照传统差速器的设计方法进行了解放CA1092型载货汽车差速器的设计，首先根据经验公式进行计算，参考圆锥行星齿轮差速器的结构尺寸，确定出差速器齿轮的主要设计参数，然后对差速器齿轮的强度进行计算和校核，最后进行一些标准件的选用和非标准件的设计。文章对差速器的工作原理和方案选择也作出了简略说明。
关键词汽车/差速器/设计
LIBERATION CA1092 CARS DIFFERENTIAL DESIGN
Abstract
This article refers to the traditional differential design methods, conducted a liberated CA1092-type truck differential design. First, calculated according to the empirical formula, reference structure size cone the planetary gear differential, determined the main design parameters of the differential gear. Then calculate the strength of the differential gear and check. Finally, some of the standard parts selection and design of non-standard. Articles on the working principle and scheme selection differentials also made a brief explanation.
KEY WORDS automobile/ differential / design
1 引言
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，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；左右两车轮接触的路面条件不同，行驶阻力不等等。如果驱动桥的左、右车轮刚性连接，则不论转弯行驶或者直线行驶，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[1]。
差速器是个差速传动机构，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，用来保证各驱动轮在各种运动条件下的动力传递，避免轮胎与地面间打滑[2]。
近几年来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发展。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就是对称式锥齿轮差速器，还有现在各种各样的功能多样的差速器，如：轮间差速器、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。其中的托森差速器是一种新型差速器机构，它能解决在其它差速器内差动转矩较小时不能起差速作用的问题和转矩较大时不能自动将差速器锁死的问题[3]。
1.1 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，允许左右车轮以不同的转速旋转。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；最后，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[4]。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。
1.2 差速器的工作原理
差速器的这种调整是自动的，这里涉及到“最小能耗原理”，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碗内，豆子会自动停留在碗底而绝不会停留在碗壁，因为碗底是能量最低的位置（位能），它自动选择静止（动能最小）而不会不断运动。同样的道理车轮在转弯时也会自动趋向能耗最低的状态，自动地按照转弯半径调整左右轮的转速。
当转弯时，由于外侧轮有滑拖的现象，内侧轮有滑转的现象，两个驱动轮此时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，迫使行星齿轮产生自转，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。
驱动桥两侧的驱动轮若用一根整轴刚性连接，则两轮只能以相同的角度旋转。这样，当汽车转向行驶时，由于外侧车轮要比内侧车轮移过的距离大，将使外侧车轮在滚动的同时产生滑拖，而内侧车轮在滚动的同时产生滑转。
即使是汽车直线行驶，也会因路面不平或虽然路面平直但轮胎滚动半径不等（轮胎制造误差、磨损不同、受载不均或气压不等）而引起车轮的滑动。
车轮滑动时不仅加剧轮胎磨损、增加功率和燃料消耗，还会使汽车转向困难、制动性能变差。为使车轮尽可能不发生滑动，在结构上必须保证各车轮能以不同的角度转动。
差速器采用对称式圆锥齿轮结构，其原理如下图所示：
35
图1-2 差速器差速原理图
如上图所示，对称式圆锥齿轮差速器是一种行星齿轮结构。差速器壳3与行星齿轮轴5连成一体，形成行星架。因为它又与主减速器从动齿轮6连在一起，故为主动件，假设其角速度为0ω；半轴齿轮1和2为从动件，其角速度为1ω和2ω。
A 、
B 两点分别为行星齿轮4与半轴齿轮1和2的啮合点。行星齿轮的中点为
C ，
A 、
B 、
C 三点到差速器旋转轴线的距离均为r 。
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r 上的A 、B 、C 三点的圆周速度都相等，其值为r 0ω。于是021ωωω==，即差速器起不到差速的作用，而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4ω自转时，啮合点A 的圆周速度为r r r 401ωωω+=，啮合点B 的圆周速度为r r r 402ωωω-=。于是便有
()()r r r r r r 404021ωωωωωω-++=+
即
0212ωωω=+ （1-1）
如果角速度以每分钟转数n 来表示，则
0212n n n =+ （1-2）
上式为两半轴齿轮直径的对称式圆锥齿轮差速器的运动特征方程式，它表明左、右两侧半轴齿轮的转速之和等于差速器壳转速的两倍，而与行星齿轮转速无关。因此在汽车转弯行驶或者其它行驶的情况下，也都可以借行星齿轮以相应转速自转，使两侧驱动车轮以不同转速在地面上滚动而无滑动[5]。
由式（1-2）还可以得知：①当任何一侧半轴齿轮的转速为零时，另一侧半轴齿轮的转速为差速器壳转速的两倍；②当差速器壳的转速为零（例如中央制动器制动传动轴时），另一侧半轴齿轮受其它外来力矩而转动时，另一侧半轴齿轮即以相同的转速反向转动[6]。
对称式圆锥齿轮差速器的转矩分配：由主减速器传来的转矩，经由差速器壳、行星齿轮轴和行星齿轮传给半轴齿轮。行星齿轮相当于一个等臂杠杆，而两个半轴齿轮的半径也是相等的。因此，当行星齿轮没有自转时，总是将转矩0M 平均分配给左、右两个半轴齿轮，即2021M M M ==。
当两半轴齿轮以不同的转速朝相同的方向转动时，设左半轴转速1n 大于右半轴转速2n ，则行星齿轮将按顺时针的方向绕行星齿轮轴自转。此时行星齿轮孔与行星齿轮轴轴颈间以及齿轮背部与差速器壳之间都产生摩擦。行星齿轮所受的摩擦力矩r M 方向与行星齿轮的转向相反，此摩擦力矩使行星齿轮分别对左、右驱动车轮存在转速差时，()201r M M M -=，()202r M M M +=，左、右车轮上的转矩之差等于差速器的内摩擦力矩r M 。
为了衡量差速器内摩擦力矩的大小及转矩分配特性，常以锁紧系数K 表示
()012M M M M M K r =-= （1-3）
差速器内摩擦力矩r M 和其输入转矩0M （差速器壳体上的力矩）之比定义为差速器锁紧系数K 。快慢半轴的转矩之比12M M 定义为转矩比，以
()()K K M M K b -+==1112 （1-4）
目前广泛使用的对称式圆锥齿轮差速器的内摩擦力矩很小，其锁紧系数
15.0~05.0=K ,转矩比4.1~1.1=b K ，
可以认为无论左、右驱动车轮转速是否相等，其转矩基本上总是平均分配的。这样的分配比例对于汽车在较好的路面上直线或者转弯行驶时，都是令人满意的。但是当汽车在较坏的路面行驶时，却严重影响了通过能力[7]。例如，当汽车的一个驱动车轮接触到泥泞或冰雪路面的时候，在泥泞路面上的车轮原地滑转，而在好的路面上的车轮静止不动。这是因为在泥泞路面上的车轮比在好的路面上的车轮与路面之间的附着力小，路面只能对半轴作用很小的反作用转矩，虽然另一车轮与好的路面之间的附着力较小，但是由于对称式圆锥齿轮差速器具有转矩平均分配的特性，使这一个车轮分配到的转矩只能与传到滑转的驱动车轮上的很小的转矩相等，致使总的驱动力不足以克服行驶阻力，汽车便不能前进[8]。
当汽车直线行驶时，此时行星齿轮轴将转矩平均分配给两半轴齿轮，两半轴齿轮转速恒等于差速器壳的转速，传递给左右车轮的转矩也是相等的，所以此时左右车轮的转速也相等。而当汽车转弯行驶时，其中一个半轴转动一个角，两半轴的转矩就得不到平均的分配，必然会出现一个转速大，另一个转速小的现象，
此时汽车就平稳地完成了转弯行驶[9]。
1.3 差速器的方案选择及结构分析
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。
普通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。它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。普通齿轮式差速器的传动机构为齿轮式。齿轮差速器分圆锥齿轮式和圆柱齿轮式两种[10]。
强制锁止式差速器就是在对称式锥齿轮差速器上设置差速锁。当一侧驱动轮滑转时，可利用差速锁使差速器不起差速作用。差速锁在军用汽车上应用较广。
1.3.1 差速器的方案选择
对称式锥齿轮差速器结构简单，工作平稳可靠，广泛应用于一般使用条件的汽车驱动桥上，根据解放CA1092型载货汽车的类型，初步选定差速器的种类为行星锥齿轮差速器，安装在驱动桥的两个半轴之间，通过两个半轴把动力传给车轮。设计简图如下：
1234
5
图1-1 差速器结构方案图
如图所示，对称式行星锥齿轮主要是差速器左右壳1和4，两个半轴齿轮2、四个行星齿轮3、十字轴5。动力传输到差速器壳1，差速器壳带动十字轴5转动。十字轴又带动安装在它四个轴颈上的行星齿轮3转动，行星齿轮与半轴齿轮相互啮合，所以又将转矩传递给半轴齿轮，半轴齿轮与半轴相连，半轴又将动力传给驱动轮，完成汽车的行驶[11]。
1.3.2差速器的结构分析
（1）行星齿轮3的背面大都做成球面，与差速器壳1配合，保证行星齿轮具有良好的对中性，以利于和两个半轴齿轮2正确地啮合；
（2）由于行星齿轮3和半轴齿轮2是锥齿轮传动，在传递转矩时，沿行星齿轮和半轴齿轮的轴线有很大的轴向作用力，而齿轮和差速器壳之间又有相对运动。为减少齿轮和差速器壳之间的磨损，在半轴齿轮背面与差速器壳相应的摩擦面之间装有平垫圈，而在行星齿轮和差速器壳之间装有球面垫圈。当汽车行驶一定的里程，垫圈磨损后可以通过更换垫圈来调整齿轮的啮合间隙，以提高差速器的寿命。
（3）在中、重型汽车上由于需要传递的转矩较大，所以要安装四个行星齿轮，行星齿轮轴也要用十字轴。
（4）为了保证行星齿轮和十字轴之间有良好的润滑，在十字轴的轴颈铣出了一个平面，以储存润滑油润滑齿轮背面[12]。
2 差速器的设计
2.1 差速器设计初始数据的来源与依据
本次设计选用的是解放CA1092载货汽车作为课题设计的原始数据的来源和依据。从解放CA1092开始投产就在不断的改进和提高技术性能、节源性能和稳定性能，到现在解放CA1092载货汽车全面完成了向一个新的高质量水平、高性能水平的过渡和转换。汽车载重量是汽车最基本、最重要的技术参数之一，是汽车整体设计的基本依据，在汽车可靠性和经济性的基础上，载重量将起到主导作用。解放CA1092型汽车规定的载重量为4350千克。参考的数据有：（1）发动机额定功率为99kw（当发动机转速为3000r/min）；
（2）发动机额定扭矩为373 Nm（当发动机转速为1300r/min）；
η；
（3）变速器的传动效率9.0
=
（4）变速器传动比：7.64；4.834；2.856；1.895；1.337,；1.0；倒档：7.107；
2.2 差速器齿轮的基本参数的选择
(1)行星齿轮数目的选择
行星齿轮数目需要根据承载情况来选择，在承载不大的情况下可以取2个，反之则取4个。解放CA1092采用4个行星齿轮。
(2) 行星齿轮球面半径B R （mm ）的确定
圆锥行星齿轮差速器的尺寸通常取决于行星齿轮的背面的球面半径B R ，它就是行星齿轮的安装尺寸，实际上代表了差速器圆锥齿轮的节锥距，在一定程度上表征了差速器的强度[13]。
球面半径B R 可按如下的经验公式确定：
3j B B T K R = （2-1）
式中：B K ——行星齿轮球面半径系数，可取2.52～2.99，对于有4个行星齿轮的载货汽车取最小值；
j T ——计算转矩，取ce T 和cs T 的较小值，N·m.
从动锥齿轮计算转矩ce T
n
i k T T tl e ce η0max = （2-2） 式中：
ce T ——计算转矩，N·m ；
max e T ——发动机最大转矩；max e T = 373 N·m ；
n ——计算驱动桥数，1；
tl i ——由发动机到所计算的主减速器从动齿轮之间的传动系最低档传动比，tl i =6.29；
η——变速器传动效率，η=0.9；
0k ——由于猛接离合器而产生的动载系数，0k =1；
代入式（2-2），有：
ce T =2111.55 N·m
根据式1，B R = 2.55355.2111= 32.71mm ，取整为34mm
B R 确定后，即可根据以下公式预选节锥距：
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，
汽车单级主减速器及差速器的结构设计 与强度分析毕业论文 第一章绪论 1.1 选题的背景与意义 通过学校的实习我对汽车的构造及各总成的原理有了一定的了解，同时结合以前课堂学习的理论知识，对于进行汽车一些总成的设计有了一定的理论基础，现选择课题内容为对BJ2022汽车的使用性能的驱动桥（主减速器及差速器）进行设计。通过本课题可以进一步加深对汽车构造、汽车设计及汽车各总成的工作原理，特别是本课题驱动桥中的主减速器及差速器与半轴的认识和了解；同时经过设计过程，了解学习一些现代汽车工业的新设计方法及新技术，对于即将从事汽车行业工作的我也是一种锻炼，为即将的工作做铺垫。 1.2 研究的基本内容 1.2.1 主减速器的作用 汽车传动系的总任务是传递发动机的动力，使之适应于汽车行驶的需要。在一般汽车的机械式传动中，有了变速器还不能解决发动机特性与汽车行驶要求间的矛盾和结构布置上的问题。而主减速器是在汽车传动系中起降低转速，增大转矩作用的主要部件。当发动机纵置时还具有改变转矩旋转方向的作用。它是依靠齿数少的齿轮带齿数多的齿轮来实现减速的，采用圆锥齿轮传动则可以改变转矩旋转方向。汽车正常行驶时，发动机的转速通常比较高，如果将很高的转速只靠变速箱来降低下来，那么变速箱内齿轮副的传动比则需要很大，齿轮的半径也相应加大，也就是说变速箱的尺寸会加大。另外，转速下降，扭矩必然增加，也加大了变速箱与变速箱后一级传动机构的传动负荷。所以，在动力向左右驱动轮分流的差速器之前设置一个主减速器，可以使主减速器前面的传动部件，如变速箱、
分动器、万向传动装置等传递的扭矩减小，同时也减小了变速箱的尺寸和质量，而且操控灵敏省力。 1.2.2 主减速器的工作原理 从变速器或分动器经万向传动装置输入驱动桥的转矩首先传到主减速器，主减速器的一对齿轮增大转矩并相应降低转速，以及当发动机纵置时还具有改变转矩的旋转方向。 1.2.3 国内主减速器的状况 现在国家大力发展高速公路网，环保、舒适、快捷成为汽车市场的主旋律。对整车主要总成之一的驱动桥而言，小速比、大扭矩、传动效率高、成本低逐渐成为汽车主减速器技术的发展趋势。 在产品上，国内汽车市场用户主要以承载能力强、齿轮疲劳寿命高、结构先进、易维护等特点的产品为首选。目前己开发的产品，如陕西汉德引进德国撇N 公司技术的485单级减速驱动桥，一汽集团和东风公司的13吨级系列车桥为代表的主减速器技术，都是在有效吸收国外同类产品新技术的基础上，针对国内市场需求开发出来的高性能、高可靠性、高品质的车桥产品。这些产品基本代表了国内车用减速器发展的方向。通过整合和平台化开发，目前国内市场形成了457、460、480、500等众多成型稳定产品，并被用户广泛认可和使用。设计开发上，CAD、CAE等计算机应用技术，以及AUT优AD、UG16、CATIA、proE等设计软件先后应用于主减速器的结构设计和齿轮加工中，有限元分析、数模建立、虚拟试验分析等也被采用;齿轮设计也初步实现了计算机编程的电算化。新一代减速器设计开发的突出特点是:不仅在产品性能参数上进一步进设计上完全遵从模块化设计原则，产品配套实现车型的平台化，造型和结构更加合理，更宜于组织批量生产，更适应现代工业不断发展，更能应对频繁的车型换代和产品系列化的特点，这些都对基础件产品提出愈来愈高的配套要求，需要在产品设计上不断地进行二次开发和持续改进，以满足快速多变的市场需求。
目录 摘要 .............................................................................................................................................. I Abstract........................................................................................................................................... II 1 引言 (3) 1.1 差速器的作用 (3) 1.2 差速器的工作原理 (3) 1.3 差速器的方案选择及结构分析 (7) 1.3.1 差速器的方案选择 (7) 1.3.2差速器的结构分析 (7) 2 差速器的设计 (8) 2.1 差速器设计初始数据的来源与依据 (8) 2.2 差速器齿轮的基本参数的选择 (8) 2.3 差速器齿轮的几何尺寸计算 (12) 2.3.1 差速器直齿锥齿轮的几何参数 (12) 2.3.2 差速器齿轮的材料选用 (13) 2.3.3 差速器齿轮的强度计算 (14) 3 差速器行星齿轮轴的设计计算 (15) 3.1 行星齿轮轴的分类及选用 (15) 3.2 行星齿轮轴的尺寸设计 (16) 3.3 行星齿轮轴材料的选择 (16) 3.4 差速器垫圈的设计计算 (16) 3.4.1 半轴齿轮平垫圈的尺寸设计 (17) 3.4.2 行星齿轮球面垫圈的尺寸设计 (17) 4 差速器标准零件的选用 (17) 4.1 螺栓的选用和螺栓的材料 (17) 4.2 螺母的选用和螺母的材料 (18) 4.3 差速器轴承的选用 (18) 4.4 十字轴键的选用 (18) 5 半轴的设计 (18) 5.1 半轴的选型 (18) 5.2 半轴的设计计算 (19) 5.2.1 半轴的受力分析 (19) 5.2.2 半轴计算载荷的确定 (20) 5.2.3 半轴杆部直径初选 (21) 5.2.4 半轴的强度计算 (21) 5.2.5 半轴的材料 (22) 6 差速器总成的装配和调整 (23) 6.1 差速器总成的装配 (23) 6.2 差速器总成的装配 (23)
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)
摘要 随着社会的发展，汽车在生产和生活中的越来越广泛，差速器是汽车中的重要部件，其壳体的结构及加工精度直接影响差速器的正常工作，因此研究差速器的加工方法和工艺的编制是十分必要和有意义的。本次设计主要内容有：差速器的工作原理结构分析，差速器壳体的工艺编制，夹具的设计及加工中对定位基准的选择，工序和工装设计中切削用量，夹紧力的计算等。机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本设计的主要内容是设计钻床夹具和铣床夹具，需要对零件上Φ22的孔进行铣削加工端面的铣削加工。由于某些原因，没有上传完整的毕业设计（完整的应包括毕业设计说明书、相关图纸CAD/PROE、中英文文献及翻译等），此文档也稍微删除了一部分内容（目录及某些关键内容）如需要的朋友，请联系我的叩扣:二二壹五八玖一壹五一 关键词：差速器，壳体，工艺规程，夹具设计 Abstract Along with social development motor vehicle production and life in anincreasingly wide differential device is an important vehicle componentsand its interior structure and processing precision differential devicedirectly affect the normal work study differential device case processingmethods and techniques of preparation is necessary and meaningful. Thecurrent design of the main elements: differential device structuresoperating principles of analysis differential device case preparationprocesses design and smooth-bore jig for positioning baseline processingoptions smooth-bore design processes suits cutting consumption increasedcomputing power.Machine tool fixture of many kinds, among them, the most widely used common fixture, size specifications have been standardized, and a professional production plant. While widely used in batch production, designed for a certain workpiece processing services for the fixture, it needs each factory according to workpiece machining technology to design and manufacture. The main contents of this design is the design of drilling jig and milling fixture, the need for parts than22hole milling face milling. Key Words:differential device，case，technological process，jig design
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)
BJ2022汽车单级主减速器及差速器的结构设计与强度分析-毕业设计说明书
毕业设计说明书 BJ2022汽车单级主减速器及差速器的结构设计与强度分析 学生姓名：学号：学院： 专业： 指导教师： 2012年6月0801074117 机电工程学院地面武器机动工程
BJ2022汽车单级主减速器及差速器的结构设计与强度分析 摘要 汽车主减速器及差速器是汽车传动中最重要的部件之一。它能够将万向传动装置传来的发动机转矩传给驱动车轮，以实现降速增扭。 本次设计的是有关BJ2022汽车的主减速器和差速器，并要使其具有通过性。本次设计的内容包括有：方案选择，结构的优化与改进。齿轮与齿轮轴的设计与校核。并且在设计过程中，描述了主减速器的组成和差速器的差速原理和差速过程。 方案确定主要依据原始设计参数，对比同类型的减速器及差速器，确定此轮的传动比，并对其中重要的齿轮进行齿面接触和齿轮弯曲疲劳强度的校核。而对轴的设计过程中着重齿轮的布置，并对其受最大载荷的危险截面进行强度校核。 主减速器及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。 关键词：驱动桥，主减速器，差速器，半轴
BJ2022 car single stage and the structure of the main reducer differential design and strength analysis ABSTRACT Automobil reduction final drive and differential is one of the best impossible parts in automobile gearing. It can chang speed and driving tuist within a big scope . The problem of this design is BJ2022 car differential unit ,it’ s properly in common use . The design of scheme, the better design and improvement of structure ,the design and calibration of gear and gear shiftes , and the select of bearings , and also the design explain the construction of differential action . The ting of the scheme desierment main deside. The drive ratio of gear,according to orginal design parameter and constrasting the same type reduction final drive ang differential assay . It realize planet gear in the design of structure . It put to use alteration better gears transmission in the design of gear , and compare the root contact tired strength of some important gears and the face twirl tired strength . It eraphaize pay attention to the place of gears. Compare the strength of the biggest load dangraes section. It require structure simple and accord with demand in select of bearings . The Lord reducer to improve the car driving and differential stability and its through sex has a unique function, is one of the focal points of automotive design. Key words : Drive axle,Main reducer,Differential,Axle
差速器左右壳体设计说 明书 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
--差速器壳体选用QT420—10。 --零件是差速器壳体，它与半轴套管配套使用，为拖拉机的左右转向提供不同速度的可靠性。 Ф48孔用于安装与两驱动轮相联的齿轮和半轴，两Ф22用于安装十字轴与形星齿轮。整个差速器的功能是使左右驱动轮能以不同的速度旋转，以满足拖拉机转向的需要。 本零件是闭式差速器的重要组成部分之一，它位于差速器的左部与右壳相联，起着支承、连接和保护的作用。其它各部分功用如下： 1.Ф50外圆支承在轴承上，使差速器壳体旋转，从而传递动力和运动。 2.Ф138外圆与右半壳相配合，一起传递动力、运动、支承工件、保护内部结构。 3.Ф200外圆连接中央传动大圆锥齿轮，使运动和动力传到差速器，而后传到两个后轮，得到不同的转速。 4.中间十字轴孔4-Ф22是支承在壳体上的轴孔，传递动力和运动，中间内部是轮系各齿轮运动的空间。 Ф12用于连接中间大齿轮。 四、绘图 三维建模 差速器左右壳体的三维图如下图所示
图1 差速器壳体三维图
图2 差速器壳体三维图 工程图的制作 差速器壳体的工程图如下所示
图3 差速器壳体二维图 图4差速器壳体二维图
图5差速器壳体二维图 五、加工工艺设计 零件材料及技术要求的确定 QT420—10具有较高的韧性、塑性，在低温下有较低的韧--脆转化，其主要性能如下： 最低抗拉强度：σb=412Mpa. 最低屈服强度：σs=265Mpa. 最低延伸率：δ=10%. 布氏硬度：αk=294KJ\m2 技术条件：GB1348—78 由于差速器壳承受扭转力矩，为提高强度和耐磨性，铸件成型后，还需进行正火处理。 毛胚尺寸的确定 查机械制造工艺设计简明手册 1）Ф50m6外圆面 查表得，双边加工余量分别为: 粗加工余量：5mm 半精加工余量：
目录 摘要.................................... I Abstract .................................... II 1 引言 (3) 1.1 差速器的作用. (3) 1.2 差速器的工作原理. (3) 1.3 差速器的方案选择及结构分析. (7) 1.3.1 差速器的方案选择. (7) 1.3.2 差速器的结构分析 (7) 2 差速器的设计. (8) 2.1 差速器设计初始数据的来源与依据. (8) 2.2 差速器齿轮的基本参数的选择. (8) 2.3 差速器齿轮的几何尺寸计算. (12) 2.3.1 差速器直齿锥齿轮的几何参数. (12) 2.3.2 差速器齿轮的材料选用. (13) 2.3.3 差速器齿轮的强度计算. (14) 3 差速器行星齿轮轴的设计计算. (15) 3.1 行星齿轮轴的分类及选用. (15) 3.2 行星齿轮轴的尺寸设计. (16) 3.3 行星齿轮轴材料的选择. (16) 3.4 差速器垫圈的设计计算. (16) 3.4.1 半轴齿轮平垫圈的尺寸设计. (17) 3.4.2 行星齿轮球面垫圈的尺寸设计. (17) 4 差速器标准零件的选用. (17) 4.1 螺栓的选用和螺栓的材料. (17) 4.2 螺母的选用和螺母的材料. (18) 4.3 差速器轴承的选用. (18) 4.4 十字轴键的选用. (18) 5 半轴的设计. (18) 5.1 半轴的选型. (18) 5.2 半轴的设计计算. (19) 5.2.1 半轴的受力分析. (19) 5.2.2 半轴计算载荷的确定. (20) 5.2.3 半轴杆部直径初选. (21) 5.2.4 半轴的强度计算. (21) 5.2.5 半轴的材料. (22) 6 差速器总成的装配和调整. (23) 6.1 差速器总成的装配. (23) 6.2 差速器总成的装配. (23)
附录 附录A Drive axle/differential All vehicles have some type of drive axle/differential assembly incorporated into the driveline. Whether it is front, rear or four wheel drive, differentials are necessary for the smooth application of engine power to the road. Powerflow The drive axle must transmit power through a 90° angle. The flow of power in conventional front engine/rear wheel drive vehicles moves from the engine to the drive axle in approximately a straight line. However, at the drive axle, the power must be turned at right angles (from the line of the driveshaft) and directed to the drive wheels. This is accomplished by a pinion drive gear, which turns a circular ring gear. The ring gear is attached to a differential housing, containing a set of smaller gears that are splined to the inner end of each axle shaft. As the housing is rotated, the internal differential gears turn the axle shafts, which are also attached to the drive wheels.
机械毕业设计（论文）-汽车差速器设计与分析【全套图纸】
摘要 摘要 在去年金融危机的影响下，汽车产业结构的重组给汽车的发展带来了新的机遇，与汽车相关的各行各业更加注重汽车的质量。差速器作为汽车必不可少的组成部分之一也在汽车市场上产生了激烈的竞争。此次就是针对汽车差速器这一零件进行设计的。本次设计主要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。再设计出合理适用的差速器的同时也对差速器相关的行业有了一定得认识。通过绘制差速器的组件图也让我在学习方面得到了提高。 关键词：差速器、齿轮结构、设计计算 全套图纸，加153893706
Abstract Abstract In the last year under the impact of financial crisis, automotive industrial restructuring brought about by the development of motor vehicles to new opportunities, and automotive related businesses pay more attention to the quality of cars.Differential as an integral part of car, one of the automotive market also resulted in fierce competition.The differential is the spare parts for motor vehicles designed.The design of the main drivers on the installation of the bridge in between the two axle differential design, mainly related to the differential struct -ure of non-standard parts such as gear parts and standards for design and calculation, but also introduced the development of differential status and the type of differential. For differential selection and the principle of the program have also made a brief note. Reference in the desi -gn of a large amount of literature on the role of differential structure and have a more thoro -ugh understanding. Re-engineering the application of a reasonable differential at the same time also has been related industries must be aware of. Differential through the mapping component map also let me in the field of learning has been improved. Keywords:differential, gear structure,design
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)
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
华侨大学机电及自动化学院课程设计说明书 姓名：白俊青 班级：10车辆工程 学号：1011141002 指导老师：黄身桂廖水容
目录 一、任务介绍 (1) 二、差速器壳体简介 (2) 2.1材料的选择 (2) 2.2铸造性能对铸件的结构设计工艺性的要求 (2) 2.3结构分析 (3) 三、测绘 (4) 3.1 测绘的目的和意义 (4) 3.2测绘的方法和注意事项 (5) 3.3测量工具 (6) 3.4测量过程 (7) 3.5测量难点及解决方案 (7) 四、绘图 (8) 4.1三维建模 (8) 4.2工程图的制作 (10) 五、加工工艺设计 (12) 5.1零件材料及技术要求的确定 (12) 5.2毛胚尺寸的确定 (12) 5.3刀具选择 (14) 5.4各个工序定位基准的选择 (14) 5.5工艺分析 (15) 5.6加工工艺流程方案制定（左） (17) 5.7热处理（右） (18) 5.8热处理 (20) 5.9机加工设备的选择 (20) 六、位置公差值的确定 (20) 6.1左壳体形位公差 (20) 6.1右壳体形位公差 (21) 七、结束语 (22) 参考文献 (22)
任务介绍 1) 课程设计对象: 驱动桥 2) 课程设计主要工作: (1)零件测绘，并在测绘坐标纸上画出正式的测绘图；（第一周工作） (2)在电脑上绘制二维、三维零件图，二维零件要求规范的标注，比如粗糙 度、形位公差；（第二周工作） (3)撰写设计说明书、设计零件的工艺卡或者装配的工艺卡；（第三周工作） (4)整理资料，打印准备答辩。（第四周工作） 备注：测绘要求尽量把误差降低到最小、有装配的同学要求有仿真、爆炸图。 3) 课程设计上交材料: (1)测绘图(纸质版和照片版)； (2)三维PREO源文件及三维图各个侧面的截图； (3)二维CAD源文件、二维图截图及二维CAD工程图打印版本； (4)工艺流程卡片及加工工序卡片； (5)设计说明书电子版及打印版。 4）课程设计具体设计对象：差速器壳体
附录A 英文文献 Final drive\Differential All vehicles have some type of drive axle/differential assembly incorporated into the driveline. Whether it is front, rear or four wheel drive, differentials are necessary for the smooth application of engine power to the road. Powerflow The drive axle must transmit power through a 90° angle. The flow of power in conventional front engine/rear wheel drive vehicles moves from the engine to the drive axle in approximately a straight line. However, at the drive axle, the power must be turned at right angles (from the line of the driveshaft) and directed to the drive wheels. This is accomplished by a pinion drive gear,which turns a circular ring gear. The ring gear is attached to a differential housing, containing a set of smaller gears that are splined to the inner end of each axle shaft. As the housing is rotated, the internal differential gears turn the axle shafts, which are also attached to the drive wheels.
序言 机械制造工艺学设计是我们学完了大学的全部基础课程、技术课程以及专业课程并进行了生产实习以后进行的一次毕业设计，毕业设计是学生在校学习阶段的最后一个教学环节，也是学生完成工程师基本训练的重要环节。其目的培养学生综合运用所学专业和基础理论知识，独立解决本专业一般工程技术问题能力，树立正确的设计思想和工作作风。毕业设计说明书不只反映了设计的思想内容，方法和步骤，而且还反映了学生的文理修养和作风。 这是我们结合生产实习对所学课程的一次深入的综合性总复习，又是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们大四年的学生活中占有重要地位。 本书在编写过程中，得到了指导老师邓兴贵教授和各位老师及同学的大力支持和热心帮助，在此表示谢意。 由于本人水平有限，说明书中有一些错误和欠妥之处, 欢迎各位老师及同学提出意见和建议。
1. 零件的分析 1.1 零件的作用 题目所给定的零件是解放牌汽车的后桥差速器壳（见附图1）。汽车差速器是驱动轿的主件。差速器的作用就是在向两边半轴传递动力的同时，允许两边半轴以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦。普通差速器由行星齿轮、差速器壳（行星轮架）、半轴齿轮等零件组成。发动机的动力经传动轴进入差速器，直接驱动差速器壳带动行星轮轴，再由行星轮带动左、右两条半轴，分别驱动左、右车轮。 1.2 零件的工艺分析 差速器壳的零件可以分四组加工表面，图中规定了一系列技术要求：现分叙如下： 1.零件上各段外圆表面： ф50018.0002.0++ 公差等级 IT6，粗糙度Ra 1.6。 ф154004.0- 公差等级 IT7，粗糙度Ra 1.6。 ф200 粗糙度Ra 12.5。 ф150 粗糙度Ra 6.3。 2.内圆孔表面： ф4033.017.0++ 公差等级IT11，粗糙度Ra 6.3。 ф50039.00+ 公差等级IT8，粗糙度Ra 1.6。 ф122016.00+ 公差等级IT10 ，粗糙度Ra 6.3。 ф13004.00+ 公差等级IT7。 3.端面： ф50端面，粗糙度Ra 12.5 ф50039.00+台阶面，粗糙度Ra 3.2 ф200前端面，粗糙度Ra6.3 ф200后端面，粗糙度Ra3.2 4.凸台孔系 凸台上距中心线74.505.0-的平面，粗糙度Ra 6.3 2×ф22H8 公差等级IT8，粗糙度Ra 3.2。 2×ф8H8 公差等级IT8，粗糙度Ra 3.2。 ф4H13 公差等级IT8 12×ф12.5