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毕业论文 差速器总成的设计与分析

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摘 要

差速器作为汽车驱动桥中的主要部件，在汽车行驶转向中起着至关重要的作用。它在向两边半轴传递动力的同时也能保证两边半轴以不同的转速旋转，很大程度上的避免了汽车在转向过程中驱动车轮产生滑转或滑移的现象。

本次设计的意图是通过UG软件对SUES-06差速器进行设计，并通过UG和CATIA软件对其进行装配、仿真及分析，模拟现代汽车零部件的设计过程。

根据毕业论文设计任务书中的要求，本文首先对汽车差速器做了阐述，并介绍了汽车差速器的分类和设计要求，着重介绍了SUES-06差速器的组成和功用，并对其几个重要的设计参数进行分析计算。然后运用UG/CAD模块建立汽车差速器的实体模型并进行了装配。接着运用CATIA软件对SUES-06差速器进行运动仿真分析。最后对差速器典型零件进行有限元分析，最后做出结论。

在这次的毕业设计中，完成了差速器参数的计算，使用UG软件完成了差速器所有零件的数字模型，顺利地进行了虚拟装配。并通过对差速器受力零件有限元的分析，说明是符合实际应用要求的，这些计算和设计也都是正确、可行的。

关键词：差速器，UG，实体模型，有限元 h

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Design and Analysis on SUES-06 Differential

ABSTRACT

As the important part of the driving axle, differential gear

plays a crucial role in steering of car-driving. It not only

transfers the power for semiaxles of both sides , but also ensures

them twirling at different speed, which effectively avoided the

wheel-slipping situation in turning-around .

The intention of this design is to invent SUES-06 differential

gear through UG CATIA, which will be fixed, emulated and analyzed

through computer so that I can emulate the process of design for

the modern spare parts for car.

In according to the requirements of the task book, firstly I

expounded the principles of the differential gear as well as

introduced its categories and requirements. I paid much attention

to introduce the compositions and functions of SUES-06 differential

gear and explain the key parameters. Secondly, I used CAE to emulate

the movement process of SUES-06 differential gear. I analyzed the

typical spare parts of differential gear by means of finite element

and made the conclusion at last.

In this design, I have completed the calculation of parameters,

the digital model of all parts through UG and virtual assembly

module. The design is proved to be correct, feasible and practical h

h by means of finite element method in analyzing the force of spare

parts of differential gear.h

h

Key words: differential gear, UG, solid model , finite element

method

SUES-06 差速器总成的设计与分析

鲍鹤亭 0621032

0 引言

汽车问世百余年来，特别是从汽车产品的大批量生产及汽车工业的大发展以来，汽车已经对世界经济大发展和人类进入现代化生活产生了无法估量的巨大影响，为人类社会的进步作出了不可磨灭的巨大贡献。

如今世界各大汽车生产商在汽车研发过程中，从整车的构思到具体零部件的设计研究、试验及制造的所有领域都综合性地应用计算机技术来开展工作。使新产品在汽车市场上占有领先地位，同时也使得整个汽车市场的竞争越发激烈。

近年来，汽车工业在中国机械工业各行业中，其增长速度相对比其它行业都要高得多。作为其重要部位，差速器在汽车的转向时无疑提供了一个很好的保障，使得汽车在转向过程中保证了其很好的稳定性。而差速器作为汽车上常见的结构形式，其质量水平直接决定着整车的档次，因此显得尤为重要。

课题拟定内容是采用部分CAD和UG知识对SUES-06汽车差速器壳体h

h 进行设计，根据已知条件，设计各零件的尺寸和形状，装配总成，并对所设计的总成进行机构运动分析h

h 。

1 驱动桥的总成

1.1 驱动桥的概述

驱动桥的结构形式与驱动车轮的悬架形式密切相关。当车轮采用非独立悬架时，驱动桥应为非断开式(或称为整体式)，即驱动桥壳是一根连接左右驱动车轮的刚性空心梁，而主减速器、差速器及车轮传动装置(由左、右半轴组成)都装在它里面。当采用独立悬架时，为保证运动协调，驱动桥应为断开式。这种驱动桥无刚性的整体外壳，主减速器及其壳体装在车架或车身上，两侧驱动车轮则与车架或车身作弹性联系，并可彼此独立地分别相对于车架或车身作上下摆动，车轮传动装置采用万向节传动。为了防止运动干涉，应采用滑动花键轴或一种允许两轴能有适量轴向移动的万向传动机构。

1.2 主减速器的概述

汽车主减速器是汽车驱动桥中重要的传力部件,是汽车底盘中主要的减速增扭部件。它的功用是将输入的转矩增大,转速降低,并将接受的动力传递方向改变后传给差速器。主减速器的结构形式主要是根据齿轮类型、减速器形式不同而不同。主减速器的齿轮主要有螺旋锥齿轮、双曲面齿轮、圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。在现代汽车驱动桥上，主减速器采用的最广泛的是“格里森”制或“奥利康”制的螺旋锥齿轮和双曲面齿轮。在双级主减速中，通常还要加一对圆柱齿轮或一组行星齿轮。在轮边减速器中则通常采用普通平行轴式布置的斜齿圆柱齿轮传动或行星齿轮传动。在某些公共汽车，无轨电车和超重型汽车的主减速器上，有时也采用蜗轮传动。h

h 1.3 差速器的简介

差速器是一种结构紧凑、空间位置集中且布置复杂的装配部件。根据汽车行驶运动学的要求和实际的车轮，道路以及他们之间的相互关系表明：汽车在行驶过程中左右车轮在同一时间内所滚过的行程往往是有差别的。例如，转弯时外侧车轮的行驶的距离总要比内侧的长。另外，即使汽车作直线行驶，也会由于左右车轮在同一时间内所滚动的路面垂向波形的不同，或由于左右车轮胎气压，轮胎负荷，胎面磨损程度的不同以及制造误差等因素引起左右车轮外径不同或滚动半径不相等而要求车轮行程不等。在左右车轮形成不等的情况下，如果采用一根整体的驱动车轮轴将动力传给左右车轮，则会由于左右驱动车轮的转速虽相等而行程却又不同的这一运动学上的矛盾，引起某一驱动车轮产生滑移或滑转。这不仅会使轮胎过早磨损，无益的消耗功率和燃料及使驱动车轮轴超载等，还会因为不能按所要求的瞬时中心转向而使操纵性变坏。

此外，由于车轮与路面间尤其在转弯时有大的滑转或滑移，易使汽车在转向时失去抗侧滑能力而使稳定性变坏。为了消除由于左右车轮在运动学上的不协调而产生的这些弊病，汽车左右驱动轮间都装有差速器，后者保证了汽车驱动桥两侧车轮在行程不等时具有以不同速度旋转的特性，从而满足了汽车行驶运动学的要求。

同样情况也发生在多桥驱动中，前，后驱动桥之间，中，后驱动桥之间等会因车轮滚动半径不同而导致驱动桥间的功率循环，从而传动系的载荷增大，损伤其零件，增加轮胎的磨损和燃料的消耗等，因此一些多桥驱动的汽车也装了轴间差速器。

1.4 差速器的结构形式介绍h

h 汽车差速器的结构形式很多，用的最广泛的是对称式圆锥行星齿轮差速器。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。普通的对称式圆锥行星齿轮差速器由差速器左，右壳，2个半轴齿轮，4个行星齿轮（少数汽车采用3个行星齿轮，小型，微型汽车多采用2个行星齿轮），行星齿轮轴（不少装4个行星齿轮的差速器采用十字轴结构），半轴齿轮及行星齿轮垫片等组成。由于其结构简单，工作平稳，制造方便，用在公路汽车上也很可靠等优点，最广泛的用在轿车，客车和各种公路用载货汽车上。有些越野汽车也采用了这种结构，但用在越野汽车上需要采取防滑措施。例如加进摩擦元件以增大其内摩擦，提高其锁紧系数；或加装可操纵的，能强制锁住差速器的装置---差速锁等。

由于差速器壳是装在主减速器从动齿轮上，故在确定主减速器从动齿轮尺寸时，应考虑差速器的安装。差速器壳的轮廓尺寸也受到从动齿轮及主动齿轮导向轴承支座的限制。而差速器齿轮的基本参数选择又分为以下几个：行星齿轮数目的选择，行星齿轮球面半径的确定，行星齿轮与半轴齿轮齿数的选择，差速器圆锥齿轮模数及半轴齿轮节圆直径的初步确定，压力角，行星齿轮安装孔直径及其深度的确定。

传统差速器的种类很多。在驱动桥的设计中选择差速器的结构型式时，应当首先从所设计的汽车类型以及其使用条件出发，使所选用的那种结构型式的差速器，能够满足该型式汽车在给定使用条件下的使用性能要求。

差速器的典型结构形式如下图：h

h

图1.1 差速器的典型结构形式图

1.4.1 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1.2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；rT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 差速器的结构型式

防滑差速器 普通对称式圆锥行星齿轮差速器

自 锁 式 强制差速器-差速锁

变传动式差速器 自由轮式 高磨擦式

滚柱式自由轮差速器

牙嵌式自由轮差速器 带有磨擦元件的圆锥齿轮差速器

滑块-凸轮式

带有常作用是磨擦元件的圆锥齿轮差速器

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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

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

1 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、

2 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

汽车差速器与主减速器设计毕业设计

汽车差速器与主减速器设计毕业设计

I 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

II 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

III 目录

摘要 ........................................................ I

Abstract ................................................... II

MQ200MQ250变速箱原理及故障分析论文

MQ200MQ250变速箱原理及故障分析论文

长春汽车工业高等专科学校

继续教育学院

毕业论文（设计）

中文题目：MQ200/MQ250变速箱原理及故障分析

英文题目：MQ200/MQ250 transmission principle

and

fault analysis

毕业专业：

学生姓名：

准考证号：

指导教师：

二零一 二 年 八 月

独创性声明 1

本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

论文作者签名： 签字日期： 年 月 日

学位论文版权使用授权书

本论文作者完全了解 有关保留、使用论文的规定。特授权

可以将论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。

（保密的论文在解密后适用本授权说明）

论文作者签名： 导师签名：

签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月

摘 要 2 变速箱主要指的是汽车的变速箱，它分为手动、自动两种，手动变速箱主要由齿轮和轴组成，通过不同的齿轮组合产生变速变矩；功能为：一、改变传动比；二、在发动机旋转方向不变情况下，使汽车能倒退行驶；三、利用空挡，中断动力传递，以发动机能够起动、怠速，并便于变速器换档或进行动力输出。我们通过对这些的学习及了解来对变速箱进行常见的故障诊断和分析，探索它们之间的联系，让我们更好地了解、掌握这些知识。

汽车主减速器的设计与计算毕业设计论文

汽车主减速器的设计与计算毕业设计论文

毕业设计说明书 车型基本参数 最大功率/转速：56.7kw/38004000r/min 最大扭矩：175N.m/2200～2500 r/min 最高车速：90km/h 直接档变速器各档速比 一档 6.09 二档 3.09 三档 1.71 四档 1.00 倒档 4.95 轮胎规格：6.50-16 驱动形式：后轮驱动（4x2） 整车尺寸： 4750X1900X2130mm 装载质量：2280kg 汽车总质重：4280kg 整车整备质量：2000kg 最小离地间隙：200mm 前后轮距：1728/1697mm 轴距：2800mm 轴荷分配： 满载：前后轴荷：1498/2782 空载：前后轴荷：1100/900

第一章 绪论 1.1毕业设计选题的目的和意义 随着时代的发展，汽车已经成为了人们出行的主要交通工具，汽车性能的好坏，直接影响到人们出行的心情，而主减速器又是汽车中不可或缺的重要组成部分，所以市场对主减速器的质量要求越来越高。目前，虽然国内的减速器行业初具规模，已经能生产各种规格和型号的减速器了，但技术依然跟国外有着相当大的差距。在信息技术时代的今天，国内减速器行业的发展依然困难重重，唯有创新，才能加快发展步伐，才能将国内的技术水平提升到一定的高度。因此，对汽车主减速器的研究，对我国汽车工业的发展有着极大的意义。 通过对汽车主减速器的设计与计算，使我对综合运用所学的基础理论、专业知识有了更好的认识和巩固，培养了我对汽车设计的基本技能研究和处理问题的能力，为将来踏入汽车行业奠定扎实的基础。 1.2 驱动桥简介 驱动桥位于汽车传动系统的末端，主要由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等组成。其功用是：①将万向传动装置传来的发动机转矩通过主减速器、差速器、半轴等传到驱动轮，实现降低转速、增大转矩；②通过主减速器锥齿轮副改变转矩的传递方向；③通过差速器实现两侧车轮的差速作用，保证内、外侧车轮以不同转速转向。 驱动桥是汽车传动系中的主要总成之一。驱动桥的设计是否合理直接关系到汽车使用性能的好坏。 驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。 主减速器：降低由传动轴传来的转速并增大扭矩。 差速器：在两输出轴间分配转矩并保证两输出轴可能以不同的转速旋转。 半轴：接受并传递转矩到两边驱动车轮。 驱动桥壳：支承汽车整体质量，并承受由车轮传来的由路面不平引起的反力和反力矩，并经悬架传递给支架或车身。 驱动桥设计应当满足如下基本要求： 1. 所选择的主减速比应能保证汽车在给定条件下具有最佳的动力性和燃油经济性。 2. 外廓尺寸小，保证汽车具有足够的离地间隙，以满足通过性要求。 3. 齿轮及其它传动件工作平稳，噪声小。 4. 在各种转速和载荷下具有高的传动效率。 5. 在保证足够的强度、刚度条件下，应力求质量小，尤其是簧下质量应尽量小，以改善汽车平顺性。