(内含CAD)普通锥齿轮差速器的设计

任务书设计题目：差速器的参数化设计1．设计的主要任务及目标（1）分析影响差速器结构参数的设计指标，完成差速器的设计步骤确定；（2）利用高级语言完成差速器参数化设计。

2．设计的基本要求和内容（1）完成对差速器的参数化设计设计并撰写设计说明书一份；（2）完成参数化设计软件一份；（3）完成差速器部件的三维建模和装配。

3．主要参考文献《机械设计》高等教育出版社《C++程序设计》清华大学出版社《汽车设计》机械工业出版社4．进度安排差速器的参数化设计摘要：直齿圆锥齿轮广泛的应用于汽车差速器上，由于其形状很复杂, 设计过程中需要计算的参数很多。

一般是先计算其相关参数, 然后在CAD软件中手工造型。

其设计过程复杂繁琐，重复性劳动太多，并且对于同一类型但尺寸不同的圆锥齿轮不能实现模型的自动更新。

如果对CAD软件进行二次开发, 编制专用的圆锥齿轮参数化设计系统则可以解决这个问题。

本设计选择采用UGNX软件，利用UG二次开发工具UG OPEN API和VC++联合开发了汽车差速器圆锥齿轮的参数化实体造型系统, 该系统能够根据输入的参数精确而快速地生成齿轮实体模型，大大提高了设计质量和设计效率。

关键词：差速器，直齿圆锥齿轮，UG，二次开发，参数化Parametric design of differentialAbstract：Straight bevel gears are widely used in differential,because its shape is very complicated,a lot of the design process.Is generally the first to related parameters,and then manually in the CAD softwaremodeling.The design process is complex,repetitive work too much,and t update the same type but sizes of bevel gear can not achieve model.If the two secondary development of CAD software,making the bevel gear parametri design system can solve this problem.This design uses UGNX software,parameterized solid modeling system using the UG two development tool UG OPENAPI and VC++ joint development of automobile differential bevel gear,the system canaccording to the input parameters accurately and quickly generate gear solid model,greatly improve the design quality and design efficiency.Keywords: Differential，Straight bevel gear，UG，Re-develop，Parametric目录1 前言 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2课题研究的目的以及研究内容 (1)1.3本课题研究的主要工作 (2)2 差速器参数化系统 (3)2.1系统开发软件简介 (3)2.1.1 UG软件简介 (3)2.1.2 VC++简介 (3)2.2 UG二次开发技术简介 (3)2.2.1 UG/OPEN API (4)2.2.2 UG OPEN UIStyler (4)3 差速器的设计 (6)3.1汽车差速器的功用及其分类 (6)3.2设计差速器的选型 (8)3.3设计初始数据的来源与依据 (8)3.4差速器结构分析简图 (8)3.4.1差速器结构方案图 (8)3.4.2差速器的结构分析 (9)3.4.3差速器的工作原理 (10)3.5差速器非标准零件的设计 (12)3.6锥齿轮最终设计方案 (15)3.7 差速器壳体的建模 (19)4 差速器的三维参数化建模 (20)4.1直齿锥齿轮的手工建模 (20)4.1.1直齿锥齿轮的建模思路 (20)4.1.2齿轮常用的齿形曲线—渐开线 (21)4.1.3渐开线的形成及其特性 (21)4.1.4绘制思路 (23)4.2绘制过程 (24)4.2.1建立渐开线齿廓曲线 (24)4.3差速器的整体模型 (27)4.4直齿锥齿轮的参数化建模 (28)4.4.1创建人机交互界面——对话框 (28)4.4.2 编写菜单文件 (29)4.5 创建应用程序框架 (30)结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)附录 (37)1 前言1.1课题研究背景差速器作为传动系统的主要部件之一,主要安装在驱动桥内,其各构件的强度和力矩的分配,对车辆的转向性能、通过性和可靠性有决定性的影响。

普通锥齿轮差速器的工作原理
普通锥齿轮差速器是一种广泛应用于汽车、拖拉机等机械设备中的传动装置。

它的主要作用是使车辆在转弯时内外两个轮胎能够以不同的转速运动，从而保证车辆平稳、安全地行驶。

普通锥齿轮差速器由两个锥形齿轮组成，一个固定在驱动轴上，称为主齿轮；另一个则与主齿轮相连，称为从齿轮。

从齿轮通过两根半轴与左右两个车轮相连。

当车辆直线行驶时，主齿轮和从齿轮之间的传动比是一致的，左右两个车轮同时转动。

但当车辆进入转弯状态时，由于内侧车轮需要走过更短的路程，所以需要以更高的转速运动；而外侧车轮则需要以更低的转速运动。

这时普通锥齿轮差速器就发挥了作用。

当内外侧车轮转速不同时，从齿轮会相对于主齿轮旋转一定角度，并且随着角度增大传动比也会改变。

当从齿轮旋转到一定角度时，内侧车轮的转速就会达到所需的高速，而外侧车轮的转速则会下降到所需的低速。

这样，左右两个车轮就能够以不同的转速运动，保证了车辆在转弯时的平稳性和安全性。

总之，普通锥齿轮差速器是一种非常重要的传动装置，在汽车、拖拉
机等机械设备中广泛应用。

它通过主齿轮和从齿轮之间的传动来实现
内外侧车轮的不同转速，从而保证了车辆在转弯时的平稳性和安全性。

对称锥齿轮式差速器设计1 差速器作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，如转弯内侧车轮行程比外侧车轮短；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；左右两轮接触的路面条件不同，行驶阻力不等等。

这 样，如果驱动桥的左、右车轮刚性连接，则不论转弯行驶或直线行驶，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。

在多桥驱动的汽 车上还常装有轴间差速器，以提高通过性，同时避免在驱动桥间产生功率循环及由此引起的 附加载荷、传动系零件损坏、轮胎磨损和燃料消耗等。

差速器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角速度转动。

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。

它又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等。

2 差速器原理结构由于普通锥齿轮式差速器结构简单、工作平 稳可靠，所以广泛应用于一般使用条件的汽车驱 动桥中。

图5-19为其示意图，图中0w 为差速器 壳的角速度；1w 、2w 分别为左、右两半轴的 角速度；0T 为差速器壳接受的转矩；r T 为差速 器的内摩擦力矩；1T 、2T 分别为左、右两半轴 对差速器的反转矩。

根据运动分析可得 0212w w w =+（2-1）图1：普通锥齿轮式差速器示意图 显然，当一侧半轴不转时，另一侧半轴将以两倍的差速器壳体角速度旋转；当差速器壳体不转时，左右半轴将等速反向旋转。

根据力矩平衡可得{rT T T T T T =-=+12021 （2-2）差速器性能常以锁紧系数k 来表征，定义为差速器的内摩擦力矩与差速器壳接受的转矩之比，由下式确定T T k r= （2-3）结合（2-2）可得：⎩⎨⎧+=-=)1(5.0)1(5.00201k T T k T T （2-4）定义半轴转矩比12T T k b =，则b k 与k 之间有k kk b -+=11 11+-=b b k k k （2-5）普通锥齿轮差速器的锁紧系数忌一般为．O.05～O.15，两半轴转矩比足b 为1．11～1．35，这说明左、右半轴的转矩差别不大，故可以认为分配给两半轴的转矩大致相等，这样的分配比例对于在良好路面上行驶的汽车来说是合适的。

差速器锥齿轮转速及扭矩计算【实用版】目录1.差速器锥齿轮的定义与作用2.差速器锥齿轮的转速计算方法3.差速器锥齿轮的扭矩计算方法4.差速器锥齿轮的转速与扭矩对汽车性能的影响正文一、差速器锥齿轮的定义与作用差速器锥齿轮是汽车差速器中的重要组成部分，其主要作用是在汽车行驶过程中，根据汽车左右轮的转速差进行自动调整，使左右轮能够保持同步旋转。

这样既能保证汽车的行驶稳定性，又能有效降低汽车在行驶过程中的磨损。

二、差速器锥齿轮的转速计算方法差速器锥齿轮的转速计算主要依据差速器的结构和工作原理。

一般来说，差速器锥齿轮的转速可以通过以下公式进行计算：= (n1 + n2) / 2其中，n1 表示左轮的转速，n2 表示右轮的转速，n 表示差速器锥齿轮的转速。

在汽车行驶过程中，由于道路状况的不同，左轮和右轮的转速会产生差异。

因此，差速器锥齿轮的转速会在一定范围内进行调整，以保证汽车的正常行驶。

三、差速器锥齿轮的扭矩计算方法差速器锥齿轮的扭矩计算较为复杂，需要考虑差速器的结构、材料等因素。

一般来说，差速器锥齿轮的扭矩可以通过以下公式进行计算：T = (T1 + T2) / 2其中，T1 表示左轮的扭矩，T2 表示右轮的扭矩，T 表示差速器锥齿轮的扭矩。

在汽车行驶过程中，由于左轮和右轮的扭矩不同，差速器锥齿轮需要承受不同的扭矩。

因此，差速器锥齿轮的扭矩会在一定范围内进行调整，以保证汽车的正常行驶。

四、差速器锥齿轮的转速与扭矩对汽车性能的影响差速器锥齿轮的转速和扭矩对汽车的行驶性能具有重要影响。

如果差速器锥齿轮的转速过高或扭矩过大，会导致汽车的油耗增加、磨损加剧，甚至可能损坏差速器。

第四节差速器设计汽车在行驶过程中，左、右车轮在同一时间内所滚过的路程往往是不相等的，如转弯时内侧车轮行程比外侧车轮短；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；左右两轮接触的路面条件不同，行驶阻力不等等。

这样，如果驱动桥的左、右车轮刚性连接，则不论转弯行驶或直线行驶，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。

在多桥驱动的汽车上还常装有轴间差速器，以提高通过性，同时避免在驱动桥间产生功率循环及由此引起的附加载荷、传动系零件损坏、轮胎磨损和燃料消耗等。

差速器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角速度转动。

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。

一、差速器结构形式选择(一)齿轮式差速器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。

他又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等1．普通锥齿轮式差速器由于普通锥齿轮式差速器结构简单、工作平稳可靠，所以广泛应用于一般使用条件的汽车驱动桥中。

图5—19为其示意图，图中ω0为差速器壳的角速度；ω1、ω2分别为左、右两半轴的角速度；To为差速器壳接受的转矩；T r为差速器的内摩擦力矩；T1、T2分别为左、右两半轴对差速器的反转矩。

根据运动分析可得ω1+ω2＝2ω0 (5—23)显然，当一侧半轴不转时，另一侧半轴将以两倍的差速器壳体角速度旋转；当差速器壳体不转时，左右半轴将等速反向旋转。

根据力矩平衡可得T0T2T1T0T1-T2{=+= (5 - 24)差速器性能常以锁紧系数k 是来表征，定义为差速器的内摩擦力矩与差速器壳接受的转矩之比，由下式确定结合式(5—24)可得k )-0.5T0(1T1k )0.5T0(1T2{=+= (5 - 26)定义快慢转半轴的转矩比k b =T2/T1,则kb 与k 之间有kk -+=11kb kb k +-=11kb (5 - 27) 普通锥齿轮差速器的锁紧系数是一般为0．05～0．15，两半轴转矩比k b=1．11～1．35，这说明左、右半轴的转矩差别不大，故可以认为分配给两半轴的转矩大致相等，这样的分配比例对于在良好路面上行驶的汽车来说是合适的。

第四节差速器设计汽车在行驶过程中，左、右车轮在同一时间内所滚过的路程往往是不相等的，如转弯时内侧车轮行程比外侧车轮短；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；左右两轮接触的路面条件不同，行驶阻力不等等。

这样，如果驱动桥的左、右车轮刚性连接，则不论转弯行驶或直线行驶，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。

在多桥驱动的汽车上还常装有轴间差速器，以提高通过性，同时避免在驱动桥间产生功率循环及由此引起的附加载荷、传动系零件损坏、轮胎磨损和燃料消耗等。

差速器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角速度转动。

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。

一、差速器结构形式选择(一)齿轮式差速器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。

他又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等1．普通锥齿轮式差速器由于普通锥齿轮式差速器结构简单、工作平稳可靠，所以广泛应用于一般使用条件的汽车驱动桥中。

图5—19为其示意图，图中ω0为差速器壳的角速度；ω1、ω2分别为左、右两半轴的角速度；为差速器的内摩擦力矩；T1、T2分别为左、右两半轴To为差速器壳接受的转矩；Tr对差速器的反转矩。

根据运动分析可得ω1+ω2＝2ω0(5—23)显然，当一侧半轴不转时，另一侧半轴将以两倍的差速器壳体角速度旋转；当差速器壳体不转时，左右半轴将等速反向旋转。

根据力矩平衡可得T0T2T1T0T1-T2{=+= (5 - 24)差速器性能常以锁紧系数k 是来表征，定义为差速器的内摩擦力矩与差速器壳接受的转矩之比，由下式确定结合式(5—24)可得k )-0.5T0(1T1k )0.5T0(1T2{=+= (5 - 26)定义快慢转半轴的转矩比k b =T2/T1,则kb 与k 之间有kk -+=11kb kbk +-=11kb (5 - 27)普通锥齿轮差速器的锁紧系数是一般为0．05～0．15，两半轴转矩比k b=1．11～1．35，这说明左、右半轴的转矩差别不大，故可以认为分配给两半轴的转矩大致相等，这样的分配比例对于在良好路面上行驶的汽车来说是合适的。

普通锥齿轮差速器设计一、工作原理：普通锥齿轮差速器由两对锥齿轮组成，分别为主锥齿轮和从锥齿轮。

主锥齿轮固定在输入轴上，从锥齿轮固定在输出轴上。

主锥齿轮和从锥齿轮的齿轮比为1:1、当输入轴旋转时，主锥齿轮驱动从锥齿轮旋转。

由于主锥齿轮和从锥齿轮齿轮比相同，所以两根轴的转速相同。

当主锥齿轮和从锥齿轮处于同心位置时，两根轴转速相等。

当主锥齿轮和从锥齿轮相对转动时，由于锥齿轮的特殊结构，两根轴的转速差异会导致主从锥齿轮之间发生齿合行程的变化。

当主锥齿轮相对静止时，从锥齿轮的齿轮轴承只会受到静摩擦力的作用，此时差速器无功转矩输出。

当主锥齿轮发生旋转时，主从锥齿轮之间的齿合行程会发生变化，从锥齿轮的齿轮轴承将受到动摩擦力的作用。

通过调节齿轮轴承的摩擦力大小，可以实现两根轴的差速传动。

二、设计考虑因素：1.工作负载：差速器的工作负载将决定锥齿轮的大小和材料选择。

大负载通常需要较大尺寸和更坚固的材质。

2.工作环境：差速器在各种工作环境中工作，这包括高温、低温、潮湿和腐蚀等条件。

要选择适合的润滑材料和密封方案，以确保差速器的长期可靠性。

3.传动效率：设计时需要考虑减小传动损失，提高传动效率。

通过选择合适的材料、优化齿形、减小间隙等方式进行优化。

4.运行平稳性：设计时需要考虑减小噪声和振动，提高运行的平稳性。

通过减小齿轮加工误差、增加润滑剂的质量等方式进行优化。

5.可靠性：差速器设计需要考虑长期使用的可靠性，防止故障和损坏。

通过合理的结构设计、优质的材料选择、严格的工艺和质量控制等方式提高可靠性。

三、锥齿轮差速器设计步骤：1.选择合适的齿轮材料，通常为优质的合金钢材料，根据负载和工作环境选择齿轮材料。

2.根据负载和转矩计算齿轮尺寸，包括模数、齿数等参数。

使用专业软件进行设计计算。

3.优化齿形，通过选择合适的齿形和加工工艺，减小齿轮啮合时的噪声和振动。

4.设计合适的润滑系统，保证齿轮和轴承的润滑，减小摩擦和磨损。

5.进行传动效率分析，通过模拟计算和实验验证，优化传动效率。

目录1 前言 (1)1.1差速器的概述 (1)1.2差速器的种类及工作原理 (2)1.2.1普通圆锥齿轮差速器及工作原理 (2)1.2.2抗滑差速器及工作原理 (5)1.3 本课题研究的内容 (6)2 奔驰S600Pullman差速器选型 (7)2.1引言 (7)2.2三种差速器的性能比较 (7)2.2.1牵引特性 (8)2.2.2动力特性 (8)2.2.3受力状况 (8)2.2.4驱动轮的磨损 (8)2.2.5通过性能 (9)2.2.6工艺性能 (9)2.3 奔驰S600Pullman差速器的选型 (9)2.4对称式圆锥行星齿轮差速器的结构 (9)2.5对称式圆锥行星齿轮差速器的工作原理 (10)3 差速器的基本参数的选择和设计计算 (12)3.1行星齿轮差速器的确定 (12)3.1.1行星齿轮数目的选择 (12)3.1.2行星齿轮球面半径R的确定 (12)B3.1.3预选其节锥距 (12)3.1.4行星齿轮与半轴齿轮齿数的选择 (12)3.1.5行星齿轮节锥角γ (12)3.1.6模数m及节圆直径d的计算 (13)3.1.7压力角α (13)3.1.8行星齿轮安装孔直径 及其深度L的确定 (13)3.2差速器直齿锥齿轮的几何尺寸计算 (13)3.3差速器直齿锥齿轮的强度计算 (15)3.4差速器齿轮的材料 (16)3.5行星齿轮跟半轴齿轮的图形 (16)3.6从动轮与差速器壳联接螺栓计算 (16)3.7十字轴的强度校核 (17)4 差速器的三维设计 (19)4.1汽车差速器主要零部件的造型设计 (19)4.1.1行星齿轮建模 (19)4.1.2 机架的建模 (21)4.2锥齿轮差速器的装配 (23)4.3差速器的运动仿真 (24)4.4爆炸图的生成以及动画仿真 (24)5 锥齿轮的加工过程设计原则 (27)5.1工艺的定义 (27)5.2锥齿加工方法 (28)5.3锥齿轮的工艺分析 (28)5.4确定毛坯及加工余量 (28)5.5齿段加工 (29)参考文献 (30)致谢 (31)差速器的虚拟设计及锥齿轮的工艺加工过程000（陕西理工学院机械工程学院机械设计制造及其自动化000班，陕西，汉中 723000）指导老师：000[摘要]：在机械的设计与制造中，差速器是一个重要的组成部分，它的作用就是在向两边半轴传递动力时，允许两边半轴以不同的转速旋转，使两边驱动轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶。

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：2014 年06 月目录1 绪论 ............................................. 错误!未定义书签。

1.1背景和意义...................................... 错误!未定义书签。

1.2汽车锥齿轮式差速器的概述 (1)1.2.1汽车锥齿轮式差速器的差速原理 (2)1.3 本文研究的容 ................................... 错误!未定义书签。

2 锥齿轮式差速器参数的计算、强度校核和材料选择 (4)2.1 初始数据的来源与依据 (4)2.2 锥齿轮式差速器齿轮参数的确定 ................... 错误!未定义书签。

2.3 差速器齿轮的几何计算图表 ....................... 错误!未定义书签。

2.4 锥齿轮式差速器齿轮材料的选择 ................... 错误!未定义书签。

2.5 差速器齿轮的强度计算 ........................... 错误!未定义书签。

2.6 半轴直径的初选及强度计算 (11)2.7 半轴花键的计算 (11)2.8 十字轴的计算 (12)3 锥齿轮式差速器的实体建模 ......................... 错误!未定义书签。

3.1 建模工具的选择 ................................. 错误!未定义书签。

3.2 锥齿轮式差速器建模的过程 ....................... 错误!未定义书签。

3.2.1 一些零件的建模过程 ........................... 错误!未定义书签。

4 锥齿轮式差速器的虚拟装配 ......................... 错误!未定义书签。

汽车设计课程设计说明书（论文）普通锥齿轮差速器设计指导教师：学院：专业班级：姓名：学号：2011年5月15日摘要普通的对称式圆锥齿轮差速器由差速器左右壳，两个半轴齿轮，四个行星齿轮，行星齿轮轴，半轴齿轮垫片及行星齿轮垫片等组成。

由于其具有结构简单、工作平稳可靠、质量较小、制造方便、用于公路汽车上也很可靠等优点，故广泛用于各类车辆上。

本文参照传统差速器的设计方法进行了载货汽车差速器的设计。

本文首先根据经验公式，然后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；最后对差速器齿轮的强度进行计算和校核。

本文是采用普通圆锥齿轮差速器作为载货汽车的差速器进行设计的。

关键字：对称式、锥齿轮、差速器、行星齿轮1 引言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不等。

例如，转弯时内、外两侧车轮行程显然不同，即外侧车轮滚过的距离大于内侧的车轮；汽车在不平路面上行驶时，由于路面波形不同也会造成两侧车轮滚过的路程不等；即使在平直路面上行驶，由于轮胎气压、轮胎负荷、胎面磨损程度不同以及制造误差等因素的影响，也会引起左、右车轮因滚动半径的不同而使左、右车轮行程不等。

如果驱动桥的左、右车轮刚性连接，则行驶时不可避免地会产生驱动轮在路面上的滑移或滑转。

这不仅会加剧轮胎的磨损与功率和燃料的消耗，而且可能导致转向和操纵性能恶化。

为了防止这些现象的发生，汽车左、右驱动轮间都装有轮间差速器，从而保证了驱动桥两侧车轮在行程不等时具有不同的旋转角速度，满足了汽车行驶运动学的要求；在多桥驱动汽车上还常装有轴间差速器，以提高通过性，同时避免在驱动桥间产生功率循环及由此引起的附加载荷，使传动系零件损坏、轮胎磨损和增加燃料消耗等。

差速器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。

差速器按其结构特征不同有多种形式，在此设计普通对称式锥齿轮差速器。

2 对称式锥齿轮差速器的差速原理图2-1 差速器差速原理如图2-1所示，对称式锥齿轮差速器是一种行星齿轮机构。

差速器锥齿轮转速及扭矩计算差速器锥齿轮是差速器的核心组成部分，它起着传递扭矩和调节车轮转速的重要作用。

因此，对差速器锥齿轮的转速和扭矩进行准确计算非常重要。

本文将围绕这一主题展开，详细介绍差速器锥齿轮的转速和扭矩计算方法。

我们需要了解差速器的基本原理。

差速器是一种用于传递扭矩和调节车轮转速的装置，广泛应用于汽车等车辆中。

它能够使车辆在转弯时内外轮的转速有所差异，从而提供更好的操控性能和驾驶稳定性。

差速器由许多齿轮组成，其中包括差速器锥齿轮。

差速器锥齿轮通常由两个锥形齿轮组成，分别与两个半轴相连。

当车辆直行时，差速器锥齿轮的转速和扭矩基本相等，内外轮的转速也相同。

而当车辆转弯时，由于内外轮行驶的路径不同，差速器锥齿轮的转速和扭矩会发生变化，从而使得内外轮的转速有所差异。

差速器锥齿轮的转速计算方法如下：首先，需要知道差速器锥齿轮的模数、齿数和转动方向。

通过这些参数，可以计算出差速器锥齿轮的转速比。

转速比是指差速器锥齿轮的输出转速与输入转速之间的比值。

根据差速器的工作原理，当车辆直行时，差速器锥齿轮的转速比为1；而当车辆转弯时，差速器锥齿轮的转速比会根据转弯半径的变化而变化。

差速器锥齿轮的扭矩计算方法如下：首先，需要知道差速器锥齿轮的模数、齿数和输入扭矩。

通过这些参数，可以计算出差速器锥齿轮的输出扭矩。

输出扭矩是指差速器锥齿轮输出端的扭矩。

根据差速器的工作原理，当车辆直行时，差速器锥齿轮的输出扭矩与输入扭矩相等；而当车辆转弯时，差速器锥齿轮的输出扭矩会根据转弯半径的变化而变化。

需要注意的是，差速器锥齿轮的转速和扭矩计算方法是基于差速器理论和齿轮传动原理的。

在实际应用中，还需要考虑到差速器锥齿轮的摩擦损失、齿轮间隙等因素对转速和扭矩的影响。

因此，在进行具体的计算时，还需要结合实际情况进行修正和调整，以保证计算结果的准确性和可靠性。

差速器锥齿轮的转速和扭矩计算是差速器设计和调试中的重要内容。

通过准确计算差速器锥齿轮的转速和扭矩，可以为差速器的性能优化和车辆行驶的稳定性提供重要参考。

第一章绪论汽车行驶时,左、右车轮在同一时间内所滚过的路程往往不等。

例如，转弯时内、外两侧车轮行程显然不同，即外侧车轮滚过的距离大于内侧车轮；汽车在不平路面上行驶时，由于路面波形不同也会造成两侧车轮滚过的路程不等；即使在平直路面上行驶，由于轮胎气压、轮胎符合、胎面磨损程度不同以及制造误差等因素的影响，也会引起左、右车轮因滚动半径不同而使左、右车轮行程不等。

如果驱动桥的左、右、车轮刚性连接，则行驶时不可避免地会产生驱动轮在路面上滑移或滑转。

这不仅会加剧轮胎磨损与功率和燃料的消耗，而且可能导致转向和操纵性能恶化。

为了防止这些现象的发生，汽车左、右驱动轮间都装有轮间差速器，从而保证了驱动桥两侧车轮在行程不等时具有不同的旋转角速度，满足了汽车行驶运动学的要求；在多桥驱动汽车上还常装有轴间差速器，以提高通过性，同时避免在驱动桥间产生功率循环及由此引起的附加载荷，使传动系零件损坏、轮胎磨损和增加燃料消耗等。

差速器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。

差速器按其结构特征不同，分为齿轮、凸轮式、蜗轮式和牙嵌自由轮式等多种形式。

本次设计选择的是对称锥齿轮式差速器中的普通锥齿轮式差速器。

第二章 普通锥齿轮差速器基本原理普通锥齿轮差速器由于结构简单、工作平稳可靠，一直广泛用于一般使用条件下的汽车驱动桥中。

图2-1为其示意图，图中ω0为差速器壳的角速度； ω1、ω2分别为左、右两半轴的角速 度；To 为差速器壳接受的转矩；T r 为 差速器的内摩擦力矩；T 1、T 2分别为左、右两半轴对差速器的反转矩。

图2-1 普通锥齿轮式差速器示意图根据运动分析可得ω1+ω2＝2ω0 (2 - 1)显然，当一侧半轴不转时，另一侧半轴将以两倍的差速器壳体角速度旋转；当差速器壳体不转时，左右半轴将等速反向旋转。

根据力矩平衡可得T0T2T1T0T1-T2{=+= (2 - 2)差速器性能常以锁紧系数k 是来表征，定义为差速器的内摩擦力矩与差速器壳接受的转矩之比，由下式确定K=r T /0T (2 - 3) 结合式(5—24)可得k ) -0.5T0(1T1k )0.5T0(1T2{=+= (2 - 4)定义快慢转半轴的转矩比kb=T2/T1,则kb 与k 之间有kk-+=11kb kb k +-=11kb (2 - 5)普通锥齿轮差速器的锁紧系数是一般为0．05～0．15，两半轴转矩比kb=1．11～1．35，这说明左、右半轴的转矩差别不大，故可以认为分配给两半轴的转矩大致相等，这样的分配比例对于在良好路面上行驶的汽车来说是合适的。

车用普通锥齿轮式差速器的设计-毕业论文毕业设计说明书（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：2014 年06 月淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第Ⅰ页共Ⅰ页目录1 绪论........................................... 错误！未定义书签。

1.1背景和意义 ................................... 错误！未定义书签。

1.2汽车锥齿轮式差速器的概述 (1)1.2.1汽车锥齿轮式差速器的差速原理 (2)1.3 本文研究的内容............................... 错误！未定义书签。

2 锥齿轮式差速器参数的计算、强度校核和材料选择 (4)2.1 初始数据的来源与依据 (4)2.2 锥齿轮式差速器齿轮参数的确定 ................. 错误！未定义书签。

2.3 差速器齿轮的几何计算图表..................... 错误！未定义书签。

2.4 锥齿轮式差速器齿轮材料的选择 ................. 错误！未定义书签。

2.5 差速器齿轮的强度计算......................... 错误！未定义书签。

2.6 半轴直径的初选及强度计算 (11)2.7 半轴花键的计算 (12)2.8 十字轴的计算 (12)3 锥齿轮式差速器的实体建模....................... 错误！未定义书签。

3.1 建模工具的选择............................... 错误！未定义书签。

3.2 锥齿轮式差速器建模的过程..................... 错误！未定义书签。

3.2.1 一些零件的建模过程......................... 错误！未定义书签。

课程设计说明书设计名称差速器的设计设计时间 2009年4-6月系别机电工程系专业汽车服务工程班级 07级14班姓名罗毅鉴指导教师宋玉林2010 年4 月 20日目录一、设计任务书 ..................... 错误!未定义书签。

二. 传动方案的拟定 ............................ - 1 -三、总体设计.................................. - 1 -(一)传动比的分配...................................(二)传动装置的运动和动力参数计算..................四、传动零件的设计计算 ........................ - 3 -(一)主减速器齿轮设计.............. 错误!未定义书签。

(二)差速器齿轮的设计.............. 错误!未定义书签。

五、半轴的计算与校核 ......................... - 12 -(一)半轴计算转矩T及杆部直径 . 错误!未定义书签。

(二) 全浮式半轴强度校核计算 ....... 错误!未定义书签。

六、滚动轴承的选择 ................. 错误!未定义书签。

七、差速器壳体设计 .................................一、设计任务书（2）发动机到主传动主动齿轮的传动效率96.0=w η； （3）车速度允许误差为±3%；（4）工作情况：每天工作16小时，连续运转，载荷较平稳； （5）工作环境：湿度和粉尘含量设为正常状态，环境最高温度为C 030（6）要求齿轮使用寿命为17年（每年按300天计）； （7）生产批量：中等。

（8）车轮半径mm R 380=（9）半轴齿轮、行星齿轮齿数，可参考同类车型选定，可自己设计。

9）差速器转矩比S=1.15-----1.4之间选取。

普通锥齿轮差速器齿轮设计流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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差速器设计一、引言差速器（Differential）是一种用于传动装置的重要组成部分，主要用于使车辆在转弯时两个驱动轮的转速可以相对独立地变化，保证车辆的驱动平稳性和转向稳定性。

本文将介绍差速器的基本原理和设计要点。

二、差速器原理差速器的原理基于传动装置中的齿轮组合。

差速器通常由两个主要部分组成：行星齿轮和偏心轴。

行星齿轮由一个太阳齿轮、多个行星齿轮和一个环齿轮组成。

当车辆直行时，太阳齿轮和行星齿轮相互啮合，使两个驱动轮以相同的速度旋转。

而当车辆转弯时，太阳齿轮会被偏心轴推动，使行星齿轮与环齿轮啮合，从而实现驱动轮的差速运动。

三、差速器设计要点1. 差速比的确定差速器的设计首先需要确定差速比。

差速比是指差速器输出轴与输入轴的转速比。

一般情况下，差速比为1。

然而，在某些特殊情况下，如特种车辆或赛车，差速比可能会进行调整，以满足特定的驾驶需求。

2. 行星齿轮和偏心轴的设计行星齿轮的设计需要考虑齿轮的大小、齿数以及啮合角度等因素。

它们的设计需要遵循一定的几何规则，以确保齿轮的正常运转和传动效率。

偏心轴的设计需要考虑其长度和直径，以及与其他齿轮的配合关系。

3. 材料选择和强度计算差速器的各个组成部分需要选择合适的材料，以满足强度和耐磨性要求。

常用的材料包括钢、合金钢和铸铁等。

在设计过程中，需要进行强度计算，以确保差速器的使用寿命和可靠性。

4. 润滑和冷却系统设计差速器在运行过程中会产生大量的热量，因此需要设计有效的润滑和冷却系统，以保证差速器的温度在可接受的范围内。

润滑系统可以采用油浸式或油雾式润滑，冷却系统可以采用散热片或风扇等方式。

5. 质量控制和测试方法差速器的生产需要进行严格的质量控制，以确保产品的质量和性能。

常用的测试方法包括可视检查、测量尺寸和使用模拟装置进行实际运行测试。

四、结论通过合理的差速器设计，可以有效提高车辆的驱动平稳性和转向稳定性。

在差速器的设计过程中，需要考虑差速比的确定、行星齿轮和偏心轴的设计、材料选择和强度计算、润滑和冷却系统设计，以及质量控制和测试方法等因素。