差速器左右壳体设计说明书

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。

1绪论夹具是在机械加工过程中用以确定工件相对于刀具和机床的正确位置，并使这个位置在加工过程中不因外力而变动的工艺装备。

它是使工件定位和夹紧的机床附加装置。

它主要由定位夹紧装置、对刀、引导元件、连接元件和夹具体组成；按照工件的范围和特点夹具可分为通用夹具、专用夹具、组合夹具和可调夹具；按适用的机床分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具及数控机床夹具等。

夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。

差速器是汽车上用于转向的一个部件，它是把两个传动半轴(传动半轴直接连着左右车轮)连起来，通过齿轮组的特殊设计，两半轴(左右车轮)可以实现不同速度旋转，而不会出问题。

它是汽车工业发展中十分重要的一环，要是没有差速器，汽车就无法实现顺利地转弯。

差速器壳体是差速器的一个重要组成部分，因而，对于差速器壳体的制造直接关系到一个重要的汽车的零部件的生产。

此次课题主要介绍了差速器中的壳体夹具的组合设计与加工，对于差速器的壳体夹具设计，必须是在了解差速器以及差速器部件的组成的前提下，我们才能够更好的去设计夹具，制造壳体，也通过查阅相关资料以及一些参考文献，工艺编制说明是我们对于壳体夹具有了深层次的了解，尽可能使其做到更加完善，符合使用要求。

2 夹具介绍2.1 夹具的特点在机床上加工工件时，我们可以看到两种不同的情况：一种是用划针或指示表等量具,按工件的某一表面，或者按工件表面上所划的线进行找正，使工件在机床上处于所需要的正确位置,然后夹紧工件进行加工；另一种是把工件安装在夹具上进行加工。

为了在工件的某一部位上加工出符合规定技术要求的表面，一般都按工件的结构形状,加工方法和生产批量的不同，采用各种不同的装置将工件准确，方便的而可靠地安装在机床上，然后进行加工。

这种用来安装的工件以确定工件与切削刀具的相对位置并将工件夹紧的装置称为“机床夹具”。

摩擦片限滑差速器设计说明书一、引言摩擦片限滑差速器是一种常见的汽车传动装置，用于控制车辆行驶时左右两个驱动轮的差速。

本文将对摩擦片限滑差速器的设计原理、结构以及工作特点进行详细介绍。

二、设计原理摩擦片限滑差速器主要由摩擦片组、侧齿轮、主齿轮和壳体等部件组成。

当车辆行驶时，发动机的动力经过传动系统传递到差速器，差速器将动力分配给左右两个驱动轮。

摩擦片限滑差速器的设计原理是通过摩擦片的压力调节和摩擦力控制，实现左右两个驱动轮的差速控制。

三、结构设计1. 摩擦片组：摩擦片限滑差速器中的摩擦片组由多个摩擦片组成，摩擦片一端与侧齿轮相连，另一端与主齿轮相连。

摩擦片的数量和材质对差速器的工作特性有着重要影响。

2. 侧齿轮：侧齿轮位于摩擦片组的一侧，其齿轮与摩擦片相互啮合，通过转动实现摩擦片的压紧和释放。

3. 主齿轮：主齿轮位于摩擦片组的另一侧，其齿轮与摩擦片相互啮合，通过转动实现摩擦片的压紧和释放。

4. 壳体：壳体是摩擦片限滑差速器的外壳，用于保护内部零件，并提供安装和固定的功能。

四、工作特点摩擦片限滑差速器的工作特点主要表现在以下几个方面：1. 差速控制：摩擦片限滑差速器通过调节摩擦片的压紧程度，控制左右两个驱动轮的差速。

当车辆行驶时，若左右两个驱动轮的转速相差较大，差速器会自动调节摩擦片的压力，使两个驱动轮的差速减小。

2. 高扭矩传递：摩擦片限滑差速器能够在车辆起步或遇到路面阻力大的情况下，提供较大的扭矩输出。

通过增加摩擦片的压紧力，差速器能够提供更大的传动扭矩，使车辆克服起步阻力或通过困难路况。

3. 稳定性和平顺性：摩擦片限滑差速器能够提供较好的车辆稳定性和平顺性。

通过差速控制，使左右两个驱动轮的差速保持在合适的范围内，减少车辆因驱动轮差速过大而产生的不稳定性和颠簸感。

五、使用注意事项1. 定期检查差速器的工作状态，如发现异常情况及时进行维修或更换。

2. 避免长时间高速行驶或连续行驶在滑行路面上，以免摩擦片过热损坏。

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。

目录第1章绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.1.1 国内外的研究动态 (1)1.1.2 差速器今后的发展 (4)1.2 课题研究的意义 (5)1.3 课题主要内容 (6)第2章差速器结构方案的选择 (7)2.1 对称锥齿轮式差速器 (7)2.1.1 普通锥齿轮式差速器 (7)2.1.2 摩擦片式差速器 (8)2.1.3 强制锁止式差速器 (9)2.2 滑块凸轮式差速器 (10)2.3 蜗轮式差速器 (11)2.4 牙嵌式自由轮差速器 (12)2.5 结构方案的确定 (12)第3章详细设计计算过程 (14)3.1 差速器的设计计算与校核 (14)3.1.1 差速器齿轮主要参数选择 (14)3.1.1.1 行星齿轮数目n的选择 (14)3.1.1.2 行星齿轮球面半径的确定 (14)3.1.1.3 行星齿轮与半轴齿轮齿数、的选择 (17)3.1.1.4 行星齿轮和半轴齿轮节锥角，模数m的确定 (17)3.1.1.5 压力角α (18)3.1.1.6 行星齿轮轴直径d及支承长度 (18)3.1.2 差速器齿轮的强度计算 (19)3.1.3 汽车差速器直齿锥齿轮的几何尺寸计算用表 (20)3.1.4 差速器齿轮的材料 (22)3.2 半轴的设计计算及校核 (22)3.2.1 半轴结构形式选择 (22)3.2.2 半轴详细计算与校核过程 (23)3.2.2.1 全浮式半轴的计算载荷的计算 (23)3.2.2.2 全浮式半轴的杆部直径的计算 (23)3.2.2.3 半轴的扭转切应力 (23)3.2.2.4 半轴的扭转角 (24)3.2.2.5 半轴花键强度校核 (24)3.2.2.6 半轴的结构设计及材料选取 (25)第4章三维模型的建立 (26)4.1 Pro/E软件简介 (27)4.2 差速器结构设计 (28)4.3 差速器各零件的三维实体建模 (28)4.4 差速器三维装配模型的建立 (29)4.5 结语 (31)第5章差速器十字轴加工工艺 (31)5.1 轴类零件的功用、结构特点及技术要求 (31)5.2 轴类零件的毛坯和材料 (32)5.3 十字轴的加工工艺分析 (33)5.4 十字轴的制造工艺过程 (34)结论 (35)参考文献： (37)致谢 (39)TY1250型载货汽车差速器设计摘要差速器是汽车转向过程中所必须的传动机构，差速器在重型载重车上使用较频繁，损坏较严重。

驱动桥结构方案分析由于要求设计的是货车的后驱动桥，一般选用非断开式结构以与非独立悬架相适应，该种形式的驱动桥的桥壳是一根支撑在左右驱动车轮的刚性空心梁，一般是铸造或钢板冲压而成，主减速器，差速器和半轴等所有传动件都装在其中，此时驱动桥，驱动车轮都属于簧下质量。

驱动桥的结构形式有多种，基本形式有三种如下：1）中央单级减速驱动桥.此是驱动桥结构中最为简单的一种，是驱动桥的基本形式,在载重汽车中占主导地位。

一般在主传动比小于6的情况下,应尽量采用中央单级减速驱动桥。

目前的中央单级减速器趋于采用双曲线螺旋伞齿轮，主动小齿轮采用骑马式支承，有差速锁装置供选用。

2)中央双级驱动桥。

在国内目前的市场上，中央双级驱动桥主要有2种类型：一类如伊顿系列产品，事先就在单级减速器中预留好空间，当要求增大牵引力与速比时，可装入圆柱行星齿轮减速机构，将原中央单级改成中央双级驱动桥，这种改制“三化”（即系列化，通用化，标准化）程度高，桥壳、主减速器等均可通用，锥齿轮直径不变；另一类如洛克威尔系列产品，当要增大牵引力与速比时，需要改制第一级伞齿轮后，再装入第二级圆柱直齿轮或斜齿轮，变成要求的中央双级驱动桥，这时桥壳可通用，主减速器不通用,锥齿轮有2个规格。

由于上述中央双级减速桥均是在中央单级桥的速比超出一定数值或牵引总质量较大时，作为系列产品而派生出来的一种型号,它们很难变型为前驱动桥，使用受到一定限制；因此,综合来说，双级减速桥一般均不作为一种基本型驱动桥来发展，而是作为某一特殊考虑而派生出来的驱动桥存在。

3）中央单级、轮边减速驱动桥。

轮边减速驱动桥较为广泛地用于油田、建筑工地、矿山等非公路车与军用车上。

当前轮边减速桥可分为2类：一类为圆锥行星齿轮式轮边减速桥；另一类为圆柱行星齿轮式轮边减速驱动桥。

①圆锥行星齿轮式轮边减速桥.由圆锥行星齿轮式传动构成的轮边减速器，轮边减速比为固定值2，它一般均与中央单级桥组成为一系列。

在该系列中，中央单级桥仍具有独立性,可单独使用,需要增大桥的输出转矩，使牵引力增大或速比增大时,可不改变中央主减速器而在两轴端加上圆锥行星齿轮式减速器即可变成双级桥。

1 引言机械工业是国民经济各部门的装备部，国民经济各部门的生产技术水平和经济效益，在专门大程度上取决于机械工业所能提供装备的技术性能、质量和靠得住性，因此机械工业的技术水平和规模是衡量一个国家科技水平和经济势力的重要标志。

这次毕业设计的课题是关于零件工艺进程编制和夹具设计的，它与机械工业有着紧密的联系。

本次毕业设计是在学完大学四年全数的基础课和专业课后进行的。

这是对四年所学知识的一次综合性的温习和查验，是对大学四年学习的一次考核和总结，也是一次理论联系实际的锻炼。

因此，毕业设计在咱们大学学习中占有重要的地位。

本设计要紧解决的问题是关于编制差速器左壳的工艺进程，和4-φ20mm孔的镗床夹具设计。

要紧的完成的内容包括：差速器左壳的零件图一张，差速器左壳的工艺进程卡片一套，和4-φ20mm孔的镗床夹具装配总图一张和相关零件图假设干。

本设计说明书要紧从零件的分析开始入手，慢慢讲解了工艺进程编制的整个进程并对相关心削用量进行了计算，讨论了相关夹具的设计，并对工艺进程和夹具设计进行了展望。

最后对整个设计说明书进行了必然的总结。

由于自己的水平和能力有限，设计中有不足的地方，肯请列位教师给予批评和指正。

2 零件的分析差速器的进展、作用及原理图1-1驱动桥结构示用意1-主减速器壳 2-从动锥齿轮 3-半轴齿轮 4-半轴 5-半轴套管6-十字轴 7-差速器 8-行星齿轮 9-主动锥齿轮汽车发动机的动力经聚散器、变速器、传动轴，最后传送到驱动桥再左右分派给半轴驱动车轮，在这条动力传送途径上，驱动桥是最后一个总成，如图某汽车驱动桥结构示用意，它的要紧部件是减速器和差速器。

减速器的作用确实是减速增矩，那个功能完全靠齿轮与齿轮之间的啮合完成，比较容易明白得。

而差速器就比较难明白得，什么叫差速器，什么缘故要差速？汽车差速器是驱动轿的主件。

它的作用确实是在向两边半轴传递动力的同时，许诺两边半轴以不同的转速旋转，知足两边车轮尽可能以纯转动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦。

摘要汽车驱动桥是汽车的主要部件之一，其基本的功用是增大由传动轴或直接由变速器传来的转矩，再将转矩分配给左右驱动车轮，并使左右驱动车轮具有汽车行驶运动所要求的差速功能。

汽车差速器位于驱动桥内部，为满足汽车转弯时内外侧车轮或两驱动桥直接以不同角度旋转，并传递扭矩的需求，在传递扭矩时应能够根据行驶的环境自动分配扭矩，提高了汽车通过性。

其质量，性能的好坏直接影响整车的安全性，经济性、舒适性、可靠性。

随着汽车技术的成熟，轻型车的不断普及，人们根据差速器使用目的的不同，设计出多种类型差速器。

与国外相比，我国的车用差速器开发设计不论在技术上，还是在成本控制上都存在不小的差距，尤其是目前兴起的三维软件设计方面，缺乏独立开发与创新能力，这样就造成设计手段落后，新产品上市周期慢，材料品质和工艺加工水平也存在很多弱点。

本文认真地分析了国内外驱动桥中差速器设计的现状及发展趋势，在论述汽车驱动桥的基本原理和运行机理的基础上，提炼出了在差速器设计中应掌握的满足汽车行驶的平顺性和通过性、降噪技术的应用及零件的标准化、部件的通用化、产品的系列化等关键技术；阐述了汽车差速器的基本原理并进行了系统分析；根据经济、适用、舒适、安全可靠的设计原则和分析比较，确定了轻型车差速器总成及半轴的结构型式；轻型车差速器的结构设计强度计算运用了理论分析成果；最后运用CATIA软件对汽车差速器进行建模设计，提升了设计水平，缩短了开发周期，提高了产品质量，设计完全合理，达到了预期的目标。

关键词：驱动桥；差速器；半轴；结构设计；Automobile driving axle is one of the main components of cars, its basic function is increased by the transmission shaft or directly by coming from torque, again will torque distribution to drive wheels, and make about driving wheel has about vehicle movement required differential function. Auto differential drive to meet internal, located in car wheel or when turning inside and outside two axles directly with different point of view, and transfer the rotating torque transmission torque in demand, according to the environment should be driving torque, improve the automatic assignment car through sex. Its quality, performance will have a direct impact on the security of the vehicle, economy, comfort and reliability.As car technology maturity, the increasing popularity of small, people of different purposes according to differential, the design gives a variety of types differential. Compared with foreign countries, China's automotive differential development design whether in technology, or in the cost control there are large gap, especially at present the rise of 3d software design, lack of independent development and innovation ability, thus causing design means backward, new products listed cycle slow, materials quality and craft processing level also has many weaknesses.This paper conscientiously analyzes the differential drive axle design at home and abroad in the present situation and development trend of automobile driven axle, this basic principle and operation mechanism, carry on the basis of the differential practiced a meet the design should be mastered in smooth and automobile driving through sexual, noise reduction technology application and parts of standardization, parts of generalization, serialization of products, and other key technology; Expounds the basic principle and automotive differential system analysis; According to economic, applicable, comfortable, safe and reliable design principles and analysis comparison, determine the small differential assembly and half shaft structure type; Small differential structure design strength calculation using theoretical analysis results; Finally using CATIA software modeling design of automotive differential, promoted design level, shorten the development cycle, improve the product quality, design completely reasonable, can achieve the desired goals.Key words：Differential mechanism；Differential gear；Planetary gear；Semiaxis；目录1 绪论 (1)1.1 我国汽车驱动桥的现状分析 (1)1.2 我国汽车零部件的发展趋势 (2)1.3 本文研究主要内容 (2)2 汽车驱动桥的总体结构与差速器分类 (3)2.1 汽车驱动桥的总体结构及原理简介 (3)2.2 汽车驱动桥的设计要求 (5)2.3 差速器的组成与工作原理 (5)2.4 差速器的分类 (6)2.4.1 对称锥齿轮式差速器 (6)2.4.2 滑块凸轮式差速器 (9)2.4.3 蜗轮式差速器 (10)2.4.4 牙嵌式自由轮差速器 (11)3 普通圆锥齿轮式差速器设计 (13)3.1 普通圆锥齿轮式差速器的差速原理 (13)3.2 普通圆锥齿轮式差速器的结构 (14)3.3 普通圆锥齿轮式差速器的设计和计算 (14)3.3.1 行星齿轮数目的选择 (15)3.3.2 行星齿轮球面半径的确定 (15)3.3.3 行星齿轮与半轴齿轮齿数选择 (17)3.3.4 差速器圆锥齿轮模数及半轴齿轮节圆直径的初步确定 (17)3.3.5 压力角 (18)3.3.6 行星齿轮安装孔的直径及其深度 (18)3.3.7 差速器齿轮的几何计算 (19)3.3.8 差速器齿轮的强度计算 (20)3.4 差速器的材料 (21)3.5 差速器壳体设计 (22)3.5.1 差速器壳参数设计 (23)4 半轴的设计 (24)4.1 结构形式分析 (24)4.2 半浮式半轴杆部半径的确定 (25)4.3 半轴花键设计 (27)4.3.1 半轴的工作条件和性能要求 (29)4.3.2 选择用钢 (29)4.3.3 热处理工艺分析 (29)5 基于CATIA的差速器建模 (30)5.1 CATIA软件的介绍 (30)5.2 CATIA V5版本和应用领域介绍 (31)5.2.1 CATIA V5版本特点 (31)5.2.2 CATIA V5应用领域 (32)5.4 差速器的建模 (33)5.4.1 差速器零件建模 (33)5.4.2 差速器的装配 (38)总结 (39)参考文献 (40)致谢 (40)1 绪论自改革开放以来我国汽车产业发展迅猛，成为了我国的支柱产业。

差速器壳工艺设计设计内容：读零件工作图，绘制毛坯—零件合图，填写机械加工工艺过程卡，填写机械加工工序卡，编写设计说明书。

差速器壳零件图见图2-1，生产纲领为10000件/年。

第一章1.1 分析零件图1.零件的作用差速器示意图如图2-2所示，它是差速器的一个主要零件，其功能是使左，右驱动轮以恒扭矩不等速旋转，以适应机器转向运动的需要。

差速器壳经φ154h7外圆及端面为装配基准装配在大圆锥齿轮2上，经φ130H7内孔及端面为装配基准与差速器盖1装配，两端均以φ50K7为基准由圆锥滚子轴承7支承，2-φ22H8孔用于安装行星轮轴4。

两半轴齿轮6分别与行星齿轮3啮合，并装入差速器壳与差速器盖中形成一个闭合的齿轮传动系统。

2.零件的工艺分析差速器壳零件图如图2-1所示，该零件主要加工表面及技术要求分析如下。

(1)同轴孔φ50H8，φ130H7和同轴外圆φ50k6,φ154h7的同轴度、径向圆跳动公差等级为8~9级，表面粗超度为R a≤1.6μm。

加工时最好在一次装夹下将两孔或两外圆同时加工。

（2）与基准孔有垂直度要求的端面，其端面圆跳动公差等级为8级，表面粗糙度为R a≤3.2μm。

工艺过程安排是应保证其位置精度。

(3)距中心平面74.5mm的两侧面，表面粗糙度为R a≤6.3μm。

（4）2-φ22H8（B1-B2)孔的尺寸精度不难保证，但两孔轴线的同轴度公差等级应为9级及两孔公共轴线对基准孔（A2-A3)位置公差值为0.06μm，应予以重视。

（5）12-φ12.5孔，表面粗糙度R a≤12.5μm,与基准孔（A3）的位置公差为φ0.2mm，主要是保证装配互换性。

（6）改零件选用材料为QT420-10，这种材料具有较高的强度﹑韧性和塑性，切削性能和工艺性均较好。

有各种加工方法的经济精度及一般机床所能达到的精度可知，该零件没有很难加工的表面，各表面的技术要求采用常规加工工艺均可达到。

但是在加工过程中应该注意到该零件属于薄壁零件，刚性较差。

目录第一部分差速器设计及驱动半轴设计1 车型数据 (3)2 普通圆锥齿轮差速器设计 (4)2.1 对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理 (4)2.2 对称式圆锥行星齿轮差速器的结构 (7)2.3 对称式圆锥行星齿轮差速器的设计和计算 (7)2.3.1 差速器齿轮的基本参数的选择 (8)2.3.2 差速器齿轮的几何计算 (11)2.3.3 差速器齿轮的强度计算 (13)2.3.4差速器齿轮的材料 (15)3 驱动半轴的设计 (14)3.1 半浮式半轴杆部半径的确定 (16)3.2 半轴花键的强度计算 (18)3.3 半轴其他主要参数的选择 (17)3.4 半轴的结构设计及材料与热处理 (19)第二部分 6109客车总体设计要求 (19)1. 6109客车车型数据 (19)1.1尺寸参数 (19)1.2质量参数 (19)1.3发动机技术参数 (19)1.3传动系的传动比 (19)1.5轮胎和轮辋规格 (20)2. 动力性计算 (20)2.1发动机使用外特性 (20)2.2车轮滚动半径 (20)2.3滚动阻力系数f (20)2.4空气阻力系数和空气阻力 (20)2.5机械效率 (20)2.6计算动力因数 (20)2.7确定最高车速 (22)2.8确定最大爬坡度 (22)2.9确定加速时间 (23)3.燃油经济性计算 (23)4.制动性能计算 (23)4.1最大减速度 (23)4.2制动距离S (23)： (24)4.3上坡路上的驻坡坡度i1max： (24)4.4下坡路上的驻坡坡度i2max5. 稳定性计算 (24)5.1纵向倾覆坡度： (24)5.2横向倾覆坡度 (24)N 结束语 (24)参考文献 (26)第一部分差速器设计及驱动半轴设计1 车型数据1.1参数表参数名称数值单位汽车布置方式前置后驱总长4320 mm总宽1750 mm轴距2620 mm前轮距1455 mm后轮距1430 mm整备质量1480 kg总质量2100 kg发动机型式汽油直列四缸排量 1.993 L最大功率76.0/5200 KW最大转矩158/4000 NM压缩比8.7:1离合器摩擦式离合器变速器档数五档手动轮胎类型与规格185R14 km/h转向器液压助力转向前轮制动器盘后轮制动器鼓前悬架类型双叉骨独立悬架后悬架类型螺旋弹簧最高车速140 km/h2 普通圆锥齿轮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不等。

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。

摘要本次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，同时也对整车的参数、结构做了简单的选择计算。

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CAＤ软件对差速器进行作图，也让我在学习方面得到了提高。

关键字：差速器半轴设计校核目录1.１差速器的功用和分类 (3)1.２原始数据及设计要求 (3)1.2.1原始数据 (3)1.2.2设计要求 (3)2.总布置设计 (4)2.1轴数确定 (4)2.2驱动形式 (4)2.3布置形式 (4)3确定汽车主要参数 (4)3.1主要尺寸 (4)3.2轴荷分配 (5)4.选定发动机参数 (5)5.离合器选择与计算 (5)5.1离合器的选择 (5)5.2离合器主要参数计算 (6)6.确定传动系最小传动比 (6)7.最大传动比的确定 (7)8.驱动桥结构形式 (7)9.对称式行星齿轮差速器的设计计算 (7)9.1.1行星齿轮数目n的确定 (7)9.1.2行星齿轮球面半径R的确定以及节锥距的计算 (7)b9.2行星齿轮的设计和选择 (9)9.2.1行星齿轮和半轴齿轮齿数的确定 (9)9.2.2差速器圆锥齿轮模数及半轴齿轮节圆直径的初步确定109.2.4行星齿轮安装孔的孔径d和孔长度L的确定 (11)9.2.5差速器齿轮的几何计算图表 (12)9.2.6差速器齿轮的强度计算 (13)9.3差速器齿轮材料的选择 (14)9.4差速器行星齿轮轴的设计计算 (15)9.4.1行星齿轮轴的分类及选用 (15)9.4.2行星齿轮轴的尺寸设计 (15)9.4.3行星齿轮轴材料的选择 (15)9.5差速器标准零件的选用 (16)参考文献 (17)致谢 (18)1.引言1.１差速器的功用和分类差速器的功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右驱动车轮以不同的角速度滚动，以保证两侧驱动车轮与地面间作纯滚动运动。

学号成绩汽车专业综合实践说明书设计名称：汽车差速器设计设计时间 2012年 6月系别机电工程系专业汽车服务工程班级姓名指导教师2012 年 06 月 18日目 录任务设计书已知条件：（1）假设地面的附着系数足够大；（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30度；（6）要求齿轮使用寿命为17年（每年按300天计，每天平均10小时）； （7）生产批量：中等。

（8）半轴齿轮、行星齿轮齿数，可参考同类车型选定，也可自己设计。

（9）主传动比、转矩比参数选择不得雷同。

差速器的功用类型及组成差速器——能使同一驱动桥的左右车轮或两驱动桥之间以不同角速度旋转，并传递转矩的机构。

起轮间差速作用的称为轮间差速器，起桥间作用的称桥间（轴间）差速器。

轮间差速器的功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右驱动轮以不同的转速滚动，即保证两侧驱动车轮作纯滚动。

1.齿轮式差速器齿轮式差速器有圆锥齿轮式和圆柱齿轮式两种。

按两侧的输出转矩是否相等，齿轮差速器有对称式（等转矩式）和不对称式（不等转矩式）。

目前汽车上广泛采用的是对称式锥齿轮差速器，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。

其结构见下图：2.滑块凸轮式差速器图二—2为双排径向滑块凸轮式差速器。

差速器的主动件是与差速器壳1连接在一起的套，套上有两排径向孔，滑块2装于孔中并可作径向滑动。

滑块两端分别与差速器的从动元件内凸轮4和外凸轮3接触。

内、外凸轮分别与左、右半轴用花键连接。

当差速器传递动力时，主动套带动滑块并通过滑块带动内、外凸轮旋转，同时允许内、外凸轮转速不等。

理论上凸轮形线应是阿基米德螺线，为加工简单起见，可用圆弧曲线代替。

滑块凸轮式差速器址一种高摩擦自锁差速器，其结构紧凑、质量小。

差速器左右壳体设计说明书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：差速器壳体二、差速器壳体简介2.1材料的选择毛坯材料的确定一般应考虑零件在整个机器中的作用，零件的形状、大小、生产纲领以及工作环境，零件材料应具备主要机械性能指标。

差速器壳工艺设计设计内容：读零件工作图，绘制毛坯—零件合图，填写机械加工工艺过程卡，填写机械加工工序卡，编写设计说明书。

差速器壳零件图见图2-1，生产纲领为10000件/年。

第一章1.1 分析零件图1.零件的作用差速器示意图如图2-2所示，它是差速器的一个主要零件，其功能是使左，右驱动轮以恒扭矩不等速旋转，以适应机器转向运动的需要。

差速器壳经φ154h7外圆及端面为装配基准装配在大圆锥齿轮2上，经φ130H7内孔及端面为装配基准与差速器盖1装配，两端均以φ50K7为基准由圆锥滚子轴承7支承，2-φ22H8孔用于安装行星轮轴4。

两半轴齿轮6分别与行星齿轮3啮合，并装入差速器壳与差速器盖中形成一个闭合的齿轮传动系统。

2.零件的工艺分析差速器壳零件图如图2-1所示，该零件主要加工表面及技术要求分析如下。

(1)同轴孔φ50H8，φ130H7和同轴外圆φ50k6,φ154h7的同轴度、径向圆跳动公差等级为8~9级，表面粗超度为Ra≤1.6μm。

加工时最好在一次装夹下将两孔或两外圆同时加工。

（2）与基准孔有垂直度要求的端面，其端面圆跳动公差等级为8级，表面粗糙度为Ra≤3.2μm。

工艺过程安排是应保证其位置精度。

(3)距中心平面74.5mm的两侧面，表面粗糙度为Ra≤6.3μm。

（4）2-φ22H8（B1-B2)孔的尺寸精度不难保证，但两孔轴线的同轴度公差等级应为9级及两孔公共轴线对基准孔（A2-A3)位置公差值为0.06μm，应予以重视。

（5）12-φ12.5孔，表面粗糙度Ra ≤12.5μm,与基准孔（A3）的位置公差为φ0.2mm，主要是保证装配互换性。

（6）改零件选用材料为QT420-10，这种材料具有较高的强度﹑韧性和塑性，切削性能和工艺性均较好。

有各种加工方法的经济精度及一般机床所能达到的精度可知，该零件没有很难加工的表面，各表面的技术要求采用常规加工工艺均可达到。

但是在加工过程中应该注意到该零件属于薄壁零件，刚性较差。

毕业设计说明书设计题目：汽车差速器及关键零件夹具设计摘要根据任务书的要求对差速器进行设计，主要包括非标准零件半轴齿轮、行星齿轮以及差速器外壳和一些标准零件进行设计，并且选择其中的一道工序进行了夹具设计，同时还介绍了差速器的国内外发展状况以及差速器的工作原理，通过运动学仿真和力学分析对差速器运动原理有了更深一步的认识的了解。

关键词：半轴齿轮；行星齿轮；差速器AbstractThe differential is designed according to the requirements of the mission, including non-standard parts side gears, planetary gears and differential housing and some standard parts design, and a process fixture design also presents a the differential development at home and abroad as well as the differential working principle, have a deeper understanding of understanding of the principle of differential movement kinematics simulation and mechanical analysis.Keywords: half axle gear; planetary gear; differential mechanism目录第1章绪论 (1)1.1选题的背景和意义 (1)1.2 国内外差速器发展状况 (1)1.3 课题设计的原始数据 (3)第2章总体设计方案 (3)2.1 差速器的方案选择和结构分析 (3)2.2 差速器的工作原理 (7)第3章差速器非标准零件设计 (10)3.1对称式行星齿轮设计计算 (10)3.2 差速器齿轮的几何尺寸计算 (13)3.3 差速器材料的选择 (15)3.4 差速器强度的计算 (15)3.5 行星齿轮轴的分类和选用 (16)第4章差速器的运动仿真分析 (17)4.1 虚拟差速器模型运动仿真 (17)4.2 差速器动力学分析图表 (20)第5章差速器外壳夹具的设计 (22)5.1 夹具的分类 (22)5.2 夹具设计 (22)总结 (25)参考文献 (26)致谢 (28)第1章绪论1.1选题的背景和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被称为“小零件大功用”。