【正文】 發(fā)展的主要因素。4）CAD應(yīng)用落后計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD：Computer Aided Design)技術(shù)一般指以計(jì)算機(jī)作為輔助工具的各種應(yīng)用技術(shù)，是以計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備及其系統(tǒng)軟件為基礎(chǔ)，包括二維繪圖設(shè)計(jì)、三維幾何造型設(shè)計(jì)、有限元分析(FEA)及優(yōu)化設(shè)計(jì)、數(shù)控加工編程(NCP)、仿真模擬及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)等內(nèi)容。特別是一些小型企業(yè)或民營企業(yè)。 我國汽車驅(qū)動(dòng)橋的現(xiàn)狀分析汽車驅(qū)動(dòng)橋是汽車的主要部件之一，其質(zhì)量、性能的好壞直接影響整車的安全性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性，雖然我國車橋制造企業(yè)眾多，但與國外相比差距較大，沒有形成自已的核心競(jìng)爭(zhēng)力，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1）技術(shù)含量較低我國汽車車橋制造企業(yè)除少數(shù)企業(yè)規(guī)模較大外，普遍規(guī)模較小，生產(chǎn)能力強(qiáng)弱不均，技術(shù)力量參差不齊。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 According to economic, applicable, fortable, safe and reliable design principles and analysis parison, determine the small differential assembly and half shaft structure type。本文認(rèn)真地分析了國內(nèi)外驅(qū)動(dòng)橋中差速器設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，在論述汽車驅(qū)動(dòng)橋的基本原理和運(yùn)行機(jī)理的基礎(chǔ)上，提煉出了在差速器設(shè)計(jì)中應(yīng)掌握的滿足汽車行駛的平順性和通過性、降噪技術(shù)的應(yīng)用及零件的標(biāo)準(zhǔn)化、部件的通用化、產(chǎn)品的系列化等關(guān)鍵技術(shù)；闡述了汽車差速器的基本原理并進(jìn)行了系統(tǒng)分析；根據(jù)經(jīng)濟(jì)、適用、舒適、安全可靠的設(shè)計(jì)原則和分析比較，確定了輕型車差速器總成及半軸的結(jié)構(gòu)型式；輕型車差速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度計(jì)算運(yùn)用了理論分析成果；最后運(yùn)用CATIA軟件對(duì)汽車差速器進(jìn)行建模設(shè)計(jì)，提升了設(shè)計(jì)水平，縮短了開發(fā)周期，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，設(shè)計(jì)完全合理，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。汽車差速器位于驅(qū)動(dòng)橋內(nèi)部，為滿足汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)內(nèi)外側(cè)車輪或兩驅(qū)動(dòng)橋直接以不同角度旋轉(zhuǎn)，并傳遞扭矩的需求，在傳遞扭矩時(shí)應(yīng)能夠根據(jù)行駛的環(huán)境自動(dòng)分配扭矩，提高了汽車通過性。其質(zhì)量，性能的好壞直接影響整車的安全性，經(jīng)濟(jì)性、舒適性、可靠性。關(guān)鍵詞 ： 驅(qū)動(dòng)橋； 差速器； 半軸； 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；AbstractAutomobile driving axle is one of the main ponents of cars, its basic function is increased by the transmission shaft or directly by ing 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, fort 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, China39。 Small differential structure design strength calculation using theoretical analysis results。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日目 錄1 緒 論 1 我國汽車驅(qū)動(dòng)橋的現(xiàn)狀分析 1 我國汽車零部件的發(fā)展趨勢(shì) 2 本文研究主要內(nèi)容 22 汽車驅(qū)動(dòng)橋的總體結(jié)構(gòu)與差速器分類 3 汽車驅(qū)動(dòng)橋的總體結(jié)構(gòu)及原理簡介 3 汽車驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)要求 5 差速器的組成與工作原理 5 差速器的分類 6 對(duì)稱錐齒輪式差速器 7 滑塊凸輪式差速器 10 蝸輪式差速器 11 牙嵌式自由輪差速器 113 普通圓錐齒輪式差速器設(shè)計(jì) 13 普通圓錐齒輪式差速器的差速原理 13 普通圓錐齒輪式差速器的結(jié)構(gòu) 14 普通圓錐齒輪式差速器的設(shè)計(jì)和計(jì)算 14 行星齒輪數(shù)目的選擇 15 行星齒輪球面半徑的確定 15 行星齒輪與半軸齒輪齒數(shù)選擇 17 差速器圓錐齒輪模數(shù)及半軸齒輪節(jié)圓直徑的初步確定 17 壓力角 18 行星齒輪安裝孔的直徑及其深度 18 差速器齒輪的幾何計(jì)算 19 差速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 21 差速器的材料 22 差速器殼體設(shè)計(jì) 22 差速器殼參數(shù)設(shè)計(jì) 234 半軸的設(shè)計(jì) 25 結(jié)構(gòu)形式分析 25 半浮式半軸桿部半徑的確定 25 半軸花鍵設(shè)計(jì) 27 半軸的工作條件和性能要求 29 選擇用鋼 29 熱處理工藝分析 305 基于CATIA的差速器建模 31 CATIA軟件的介紹 31 CATIA V5版本和應(yīng)用領(lǐng)域介紹 31 CATIA V5版本特點(diǎn) 31 CATIA V5應(yīng)用領(lǐng)域 32 差速器的建模 33 差速器零件建模 34 差速器的裝配 38總 結(jié) 39參考文獻(xiàn) 40致 謝 41411 緒 論自改革開放以來我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，成為了我國的支柱產(chǎn)業(yè)。不論是大中型企業(yè)還是小型企業(yè)其產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平和工藝制造水平都相對(duì)落后，產(chǎn)品不能很好地與整車相匹配，不能完全滿足使用要求。這些企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量與原配套企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品相比其質(zhì)量較差，容易發(fā)生故障，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起車毀人亡的重大事故。汽車工業(yè)是最先用CAD技術(shù)的行業(yè)之一，目前在發(fā)達(dá)國家的汽車行業(yè)中，CAD技術(shù)已得到了普遍應(yīng)用，并取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，新的轎車產(chǎn)品的開發(fā)周期已縮短至2～3年，汽車CAD系統(tǒng)的軟硬件都已達(dá)到較高水平，并仍在向智能化，集成化和標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。因此，CAD／CAM／CAE／PDM的應(yīng)用就顯得尤為重要。今后CAD將與CAM、CAT(Computer Aided Test，計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試)結(jié)合成CADMAT系統(tǒng)，更將顯示出其巨大的作用。2 汽車驅(qū)動(dòng)橋的總體結(jié)構(gòu)與差速器分類 汽車驅(qū)動(dòng)橋的總體結(jié)構(gòu)及原理簡介汽車的驅(qū)動(dòng)后橋位于傳動(dòng)系的末端[1]，其基本功用是增大由傳動(dòng)軸或直接由變速器傳來的轉(zhuǎn)矩，再將轉(zhuǎn)矩分配給左、右驅(qū)動(dòng)車輪，并使左、右驅(qū)動(dòng)車輪具有汽車行駛運(yùn)動(dòng)所要求的差速功能；同時(shí)，驅(qū)動(dòng)后橋還要承受作用于路面和車架或承載車身之間的鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩。普通的非斷開式驅(qū)動(dòng)后橋的橋殼相當(dāng)于一根聯(lián)接左、右驅(qū)動(dòng)車輪的剛性空心梁，而主減速器，差速器及半軸都裝在其中。汽車傳動(dòng)系的總?cè)蝿?wù)是傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，并使之適應(yīng)于汽車行駛的需要。困此，為了使汽車傳動(dòng)系設(shè)計(jì)得合理，首先必須選擇好傳動(dòng)系的傳動(dòng)比，并恰當(dāng)?shù)貙⑵浞峙浣o變速成器和驅(qū)動(dòng)橋。汽車在行駛過程中所遇到的道路情況是千變?nèi)f化的，此外，汽車本身在空、滿載之間軸負(fù)荷變化非常大，為了擴(kuò)大汽車對(duì)這些不同使用條件的適用范圍，除了常見的具有唯一固定主減速比的單速主減速器外，在某些重型汽車上有時(shí)將主減速做成雙速的。有的重型汽車為了進(jìn)一步增大驅(qū)動(dòng)橋的減速比還增設(shè)了輪邊減速器。因此，要求驅(qū)動(dòng)橋在傳遞轉(zhuǎn)矩給左、右驅(qū)動(dòng)車輪的同時(shí)，能使它們以適應(yīng)上述運(yùn)動(dòng)系要求的不同角速度旋轉(zhuǎn)?，F(xiàn)在有些汽車生產(chǎn)廠家為了提高汽車的通過性，增加其產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力，采用差速鎖將左、右半軸鎖在一起，或采用具有高摩擦副的凸輪式，蝸輪式和帶有摩擦片的齒輪式以及自動(dòng)輪式等自鎖式差速器，以便使驅(qū)動(dòng)橋的轉(zhuǎn)矩盡可能多地傳給不滑轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)車輪，以充分利用這一驅(qū)動(dòng)車輪的附著力來產(chǎn)生足夠的牽引力，使汽車能夠繼續(xù)行駛。全浮式半軸的外端和用兩個(gè)軸承支承于橋殼上的輪轂相聯(lián)。3／4浮式半軸的支承關(guān)系與全浮式是一樣的，只是輪轂用～個(gè)軸承支承在橋殼上，這時(shí)由于輪轂的支承剛度較差，因此半軸不僅承受轉(zhuǎn)矩，而且承受部份彎矩。驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)是否合理直接關(guān)系到汽車使用性能的好環(huán)。發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)傳動(dòng)軸進(jìn)入差速器，直接驅(qū)動(dòng)行星輪架，再由行星輪帶動(dòng)左、右兩條半軸，分別驅(qū)動(dòng)左、右車輪。當(dāng)轉(zhuǎn)彎時(shí)，由于外側(cè)輪有滑拖的現(xiàn)象，內(nèi)側(cè)輪有滑轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪此時(shí)就會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)方向相反的附加力，由于“最小能耗原理”，必然導(dǎo)致兩邊車輪的轉(zhuǎn)速不同，從而破壞了三者的平衡關(guān)系，并通過半軸反映到半軸齒輪上，迫使行星齒輪產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，使外側(cè)半軸轉(zhuǎn)速加快，內(nèi)側(cè)半軸轉(zhuǎn)速減慢，從而實(shí)現(xiàn)兩邊車輪轉(zhuǎn)速的差異，提高車子的通過性。車輪滑動(dòng)時(shí)不僅加劇輪胎磨損、增加功率和燃料消耗，還會(huì)使汽車轉(zhuǎn)向困難、制動(dòng)性能變差。同樣的道理，車輪在轉(zhuǎn)彎時(shí)也會(huì)自動(dòng)趨向能耗最低的狀態(tài)，自動(dòng)地按照轉(zhuǎn)彎半徑調(diào)整左右輪的轉(zhuǎn)速。強(qiáng)制鎖止式差速器就是在對(duì)稱式錐齒輪差速器上設(shè)置差速鎖。由于其結(jié)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)、制造方便、用在公路汽車上也很可靠等優(yōu)點(diǎn)，最廣泛地用在轎車、客車和各種公路用載貨汽車上。圖22 差速器工作示意圖根據(jù)運(yùn)動(dòng)分析可得 (21)顯然，當(dāng)一側(cè)半軸不轉(zhuǎn)時(shí)，另一側(cè)半軸將以兩倍的差速器殼體角速度旋轉(zhuǎn)；當(dāng)差速器殼體不轉(zhuǎn)時(shí)，左右半軸將等速反向旋轉(zhuǎn)。但當(dāng)汽車越野行駛或在泥濘、冰雪路面上行駛，一側(cè)驅(qū)動(dòng)車輪與地面的附著系數(shù)很小時(shí)，盡管另一側(cè)車輪與地面有良好的附著，其驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩也不得不隨附著系數(shù)小的一側(cè)同樣地減小，無法發(fā)揮潛在牽引力，以致汽車停駛。當(dāng)傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，差速器殼通過斜面對(duì)行星齒輪軸產(chǎn)生沿行星齒輪軸線方向的軸向力，該軸向力推動(dòng)行星齒輪使壓盤將摩擦片壓緊。，可取4。當(dāng)然，如果左、右車輪都處于低附著系數(shù)的路面，雖鎖住差速器，但牽引力仍超過車輪與地面間的附著力，汽車也無法行駛。差速器的主動(dòng)件是與差速器殼1連接在一起的套，套上有兩排徑向孔，滑塊2裝于孔中并可作徑向滑動(dòng)。理論上凸輪形線應(yīng)是阿基米德螺線，為加工簡單起見，可用圓弧曲線代替。蝸桿4同時(shí)與行星蝸輪3與半軸蝸輪5嚙合，從而組成一行星齒輪系統(tǒng)。當(dāng)把降到2．65～3．00，降到0．45～0．50時(shí)，可提高該差速器的使用壽命。當(dāng)一側(cè)車輪懸空或進(jìn)入泥濘、冰雪等路面時(shí)，主動(dòng)環(huán)的轉(zhuǎn)矩可全部或大部分分配給另一側(cè)車輪。 牙嵌式自由輪差速器的半軸轉(zhuǎn)矩比是可變的，最大可為無窮大。這不僅會(huì)加劇輪胎的磨損與功率和燃料的消耗，而且可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)向和操縱性能惡化。 普通圓錐齒輪式差速器的差速原理[6]圖31 差速器差速原理 如圖31所示，對(duì)稱式錐齒輪差速器是一種行星齒輪機(jī)構(gòu)。行星齒輪的中心點(diǎn)為C，A、B、C三點(diǎn)到差速器旋轉(zhuǎn)軸線的距離均為。因此在汽車轉(zhuǎn)彎行駛或其它行駛情況下，都可以借行星齒輪以相應(yīng)轉(zhuǎn)速自轉(zhuǎn)，使兩側(cè)驅(qū)動(dòng)車輪以不同轉(zhuǎn)速在地面上滾動(dòng)而無滑動(dòng)。由于其具有結(jié)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)、制造方便、用于公路汽車上也很可靠等優(yōu)點(diǎn)，故廣泛用于各類車輛上。 行星齒輪球面半徑的確定 圓錐行星齒輪差速器的結(jié)構(gòu)尺寸，通常取決于行星齒輪的背面的球面半徑，它就是行星齒輪的安裝尺寸，實(shí)際上代表了差速器圓錐齒輪的節(jié)錐距，因此在一定程度上也表征了差速器的強(qiáng)度。半軸齒輪的齒數(shù)采用14～25，大多數(shù)汽車的半軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比/～。 （39） =90176。