【正文】 陽輪之間的傳動比都是 1： 1。另外這種差速器，在車輛行駛過程中執(zhí)行鎖止動作會產(chǎn)生比較大的噪音。 它的 優(yōu)點(diǎn) 是 安全性好，不會損壞車輛 。它的鎖止檢測機(jī)構(gòu)很精巧，檢測量有兩個(gè)，一個(gè)是差速器邊齒輪和差速器殼子之 間的轉(zhuǎn)速差，另外一個(gè)就是差速器殼的轉(zhuǎn)速。 它的 優(yōu)點(diǎn) 是 公路行駛特性與開式差速器完全相同。 此類差速器 可以直接替換開式差速器，前驅(qū)后驅(qū)都可以用，沒有適用性方面的限制。 自動解鎖差速器 在車輛直行的時(shí)候，左右半軸通過齒輪與小齒輪軸同步轉(zhuǎn)動，工作在鎖止?fàn)顟B(tài)。加油門的時(shí)候，分離的是轉(zhuǎn)的稍快的車輪，收油門發(fā)動機(jī)制動的時(shí)候，分離的是轉(zhuǎn)的稍慢的車輪。但原車半軸設(shè)計(jì)沒有考慮這種沖擊扭矩，往往承受不了 。不適合高附著力路面和大動力輸出的場合的使用，不適合在前橋內(nèi)安裝（即使是 4驅(qū)的切諾基，很容易斷前半軸）。 見 圖 。 鎖緊系數(shù)：12MMk? ，衡量差速器內(nèi)部摩擦力矩大小及轉(zhuǎn)矩分配特性。在 UG 中，優(yōu)越的參 數(shù)化和變量化技術(shù)與傳統(tǒng)的實(shí)體、線框和表面功能結(jié)合在一起，這一結(jié)合 被實(shí)踐證明是強(qiáng)有力的，并 被大多數(shù) CAD/CAM 軟件廠商所采用。1997 年 10 月 Unigraphics Solutions 公司與 Intergraph 公司簽約，合并了后者的機(jī)械 CAD 產(chǎn)品，將微機(jī)版的 SOLIDEDGE 軟件統(tǒng)一到 Parasolid 平臺上。 具體來說，該軟件具有以下特點(diǎn)： 1. 具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，真正實(shí)現(xiàn)了 CAD/CAM/CAE 等各模塊之間的無數(shù)據(jù)交換的自由切換，可實(shí)施并行工程。 5. 出圖功能強(qiáng)，可十分方便地從三維實(shí)體模型直接生成二維工程圖。目前著名CAD/CAM/CAE軟件均以此作為實(shí)體造型基礎(chǔ)。 Unigraphics 已成為擁護(hù)縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低成本的必不可少的強(qiáng)有力的工具。根據(jù)本設(shè)計(jì)的情況，取 n＝ 2 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SANTANA轎車差速器設(shè)計(jì)與分析 17 ? 行星齒輪球面半徑 BR 確定 行星齒輪球面半徑 Rb 反映了差速器錐齒輪節(jié)錐距的大小和承載能力 ，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式來確定 ： mmMKR BB 33 0 ???? ???????????????（ ） 式中， Kb 為行星齒輪球面半徑系數(shù)， Kb =2． 5～ 3． 0，對于有四個(gè)行星齒輪的轎車和公路用貨車取小值，對于有兩個(gè)行星齒輪的轎車及四個(gè)行星齒輪的越野車和礦用車取大值 。 為使兩個(gè)或四個(gè)行星齒輪能同時(shí)與兩個(gè)半軸齒輪嚙合，兩半軸齒輪齒數(shù)和必須能被行星齒輪數(shù)整除，否則差速齒輪不能裝配。 本設(shè)計(jì)中根據(jù)實(shí)際情況， 采用壓力角為 39。185612 ????? ?? ?????? （ ） ? 分度圓直徑 mmZmd 4511 ?? ， mmd ? ???????????（ ） ? 外錐矩 mmdR ee in2 11 ?? ? ????????????????? （ ） 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SANTANA轎車差速器設(shè)計(jì)與分析 24 錐距 R 反映錐齒輪傳動的外廓尺寸及承載能力的大小，是錐齒輪傳動的特征尺寸，它大體相當(dāng)于圓柱齒輪傳動的中心矩 ? 齒寬 3 ?? eRb,取 12 ???????????????????（ ） ? 齒寬系數(shù) ??RbR? ?????????????????????（ ） ? 齒寬中點(diǎn)分度圓直徑 mmbdd mmbdd wem em in in22 111 ??? ??? ?? ??????????????????? （ ） ? 齒寬中點(diǎn)模數(shù) 11 ?? Zdm mm ， 取標(biāo)準(zhǔn)值 4 ??????????（ ） ? 齒寬中點(diǎn) 錐矩 mmbRRem ??? ??????????????（ ） ? 齒頂高 mmmexhh mmmxhh aae eaae 34 )( 65 )( 2*2 1*1??? ??? ??????????????????? （ ） ? 齒根高 mmmxchhmmmxchhefeeafe 5 5 )( 2 4 )(2**21**1 ???? ???? ????????????????? (） ? 齒頂圓直徑 mmhdd mmhdd aa aa os2 os2 2222 1111 ??? ??? ?? ????????????????? ? () 齒根圓直徑 mmmdd mmmdd ff 222 111 ??? ??? ?? ????????????????? () ? 齒根角 0139。5363222 ???? aa ??? ????? () ? 根錐角 2339。1856? 4 分度圓直徑 d 45 5 齒頂高 ah 6 齒根高 fh 7 全齒高 h 8 頂隙 c 9 齒頂圓直徑 ad 10 齒根圓直徑 fd 11 外錐距 eR 12 齒寬 b 12 12 13 齒頂角 a? 0139。357? 15 頂 錐角 a? 2539。4348? 強(qiáng)度 驗(yàn)算 ? 選擇材料及確定需用應(yīng)力 差速齒輪和半軸齒輪均采用 20CrMnTi 滲碳淬火回火，齒面硬度為 60HRC 因 M P aHH 1 4 4 02lim1lim ?? ?? ， ?HS ，故 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SANTANA轎車差速器設(shè)計(jì)與分析 26 ? ? ? ? MP aS HHHH ???? ??? ???????????????? () 因 M P aFF 3702lim1lim ?? ?? ， 2?FS ，故 ? ? ? ? MP aS FFFF 1852370lim21 ???? ??? ????????????????? () ? 齒輪的齒面接觸強(qiáng)度驗(yàn)算 交角為直角的鋼制直齒圓錐齒輪的齒面接觸強(qiáng)度驗(yàn)算公式為： ? ?ub KTubReH32 1 ???? ????????????????????? () 從公式中可以看出，只需驗(yàn)算傳遞轉(zhuǎn)矩較大的齒輪即和保證設(shè)計(jì)的可靠性，同時(shí)也可以減少不必要的計(jì)算量。 基本概念 裝配件和子裝配件 裝配件就是我們在機(jī)械設(shè)計(jì)中學(xué)過的整件，子裝配件就是部件，整件由部件和零件裝配而成。 組件 組件是裝配中由組件對象所指的 .pat 文件，實(shí)際幾何體存儲在組件中，并被裝配件引用，而不是拷貝。 （ 4） 組件的目錄沒有限制，可以是當(dāng)前目錄的，也可以不是，只要你有讀的權(quán)限就可以用來裝配。裝配件也是一個(gè)主模型，主模型改變后，相關(guān)的應(yīng)用會自動更新。虛 擬裝配采用了許多先進(jìn)技術(shù)：將零件放在不同的文件中以減少裝配存儲量；以主模型為基礎(chǔ)保持幾何相關(guān)性和零件的自 動刷新；采用引用集簡化顯示模型信息；約束零件之間的定位關(guān)系；建立裝配結(jié)構(gòu)樹便于裝配的各種操作。 混合裝配 在實(shí)際工作中，根據(jù)需要可以混合運(yùn)用上述兩種方法。具體的裝配順序見圖 差速器零件的裝配順序 裝配過程 下面以球型墊片的裝配方法為例，具體介紹自頂向下的裝配方式 。或電擊 在列表中選擇文件； ６ . 抽取內(nèi)表面：選擇 Assemblies→ wave Gemetry Linker? →選擇 face圖標(biāo) 選擇主減速器殼球型內(nèi)表面 ok； ７ . 加厚片體 Insert→ Form Feature→ Thicken sheet? →選中被抽取出來的片體， First Offset:1,ok。 爆炸視圖的特點(diǎn)： a 可對爆炸視圖中的組件進(jìn)行所有的 UG 操作， b 任何對爆炸視圖中組件的操作都影響到非爆炸視圖中的組件， c 爆炸視圖可隨時(shí)在任意視圖中顯示或不顯示。） 圖 汽車差速器的爆炸視圖 圖 差速器爆炸試圖 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SANTANA轎車差速器設(shè)計(jì)與分析 33 4 差速器的運(yùn)動分析 UG 運(yùn)動分析簡介 運(yùn)動分析模塊簡介 運(yùn)動分析模塊是 CAE 應(yīng)用軟件，用于建立運(yùn)動機(jī)構(gòu)模型，分析其運(yùn)動規(guī)律。運(yùn)動分析模塊的分析結(jié)果可以指導(dǎo)修改零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（加長或縮短構(gòu)件的力臂長度、修改凸輪型線、調(diào)整齒輪比等）或調(diào)整零件的材料（減輕或加重或增加硬度等）。在某些情況下，可同時(shí)創(chuàng)建其他的運(yùn)動約束特征，如彈簧、阻尼、彈性襯套和接觸。 (2) 運(yùn)動仿真（ Animation） 運(yùn)動仿真是基于時(shí)間的 一種運(yùn)動方式。 在分析方案導(dǎo)航器中激活 Scenario_1。編輯名字項(xiàng)按回車鍵可改變名字。另外，為了讓機(jī)構(gòu)作規(guī)定的運(yùn) 動，必須用運(yùn)動 副 限制連桿之間的運(yùn)動。 進(jìn)入運(yùn)動 副 菜單： Insert→ Joint? 或 。 運(yùn)動 副 對話框，如圖 所示。當(dāng)建立或編輯用一個(gè)運(yùn)動副 時(shí)，就會彈出運(yùn)動驅(qū)動對話框，見圖 圖 運(yùn)動驅(qū)動對話框 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SANTANA轎車差速器設(shè)計(jì)與分析 41 共有 5 個(gè)輸入類型： （ 1） 無驅(qū)動 無驅(qū)動（ No driver）：顧名思義，沒有外加的運(yùn)動驅(qū)動賦在運(yùn)動 副 上。所需的輸入?yún)?shù)是振幅（ Amplitude）、頻率（ Frequency）、相位角（ Phase Angle）和位移（ Displacement）。這類運(yùn)動 副 包括可以表達(dá)為比率的運(yùn)動關(guān)系。 （ 3） 可以在運(yùn)動 副 參數(shù)菜單中設(shè)定齒輪比參數(shù)，方法有兩種 —— 輸入一個(gè)數(shù)值或用 Origin 按鈕拾取齒輪嚙合點(diǎn)作為運(yùn)動 副 的原點(diǎn) 。 時(shí)間值代表運(yùn)動分析模型所分析的時(shí)間段內(nèi)的時(shí)間，步數(shù)值代表在此時(shí)間段內(nèi)分幾個(gè)瞬態(tài)位置進(jìn)行分析或顯示。 步數(shù)項(xiàng)只是讀的，所顯示的數(shù)值即為分析選項(xiàng)對話框所指定的步數(shù)值。 見圖 。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SANTANA轎車差速器設(shè)計(jì)與分析 46 圖 激活 Scenario_2 第二步：創(chuàng)建連桿 進(jìn)入定義連桿菜單， Insert→ Link? 或 ，如 圖 42 所示。 如圖 圖 連桿四 連桿五 L00連桿六 L006。 關(guān)鍵在于直線運(yùn)動時(shí)行星齒輪是與差速器殼體作為同一連桿一起運(yùn)動，而轉(zhuǎn)彎時(shí)它作為單個(gè)連桿可以自己定義轉(zhuǎn)動，并且不是固定轉(zhuǎn)動，這樣它便可實(shí)現(xiàn)自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的運(yùn)動。 差速器抱死時(shí)的運(yùn)動分析 這種情況是理想狀態(tài)下才會實(shí)現(xiàn)的。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SANTANA轎車差速器設(shè)計(jì)與分析 50 激活 Scenario_3,并使之成為工作部件。 表 43 輸入軸抱死時(shí)的連桿和運(yùn)動 副 序號 名稱 部件 備注 1 連桿 L001 凸緣軸、凸緣軸螺栓、差速器側(cè)齒輪、防轉(zhuǎn)螺母 如圖 2 連桿 L002 凸緣軸、凸緣軸螺栓、差速器側(cè)齒輪、防轉(zhuǎn)螺母 如圖 3 連桿 L00 L006 行星齒輪 如圖 4 運(yùn)動 副 J005 定義連桿 L001 為旋轉(zhuǎn) 副 如圖 5 運(yùn)動 副 J002 定義連桿 L002 為旋轉(zhuǎn) 副 如圖 6 運(yùn)動 副 J003 定義連桿 L003 為旋轉(zhuǎn) 副 如圖 7 運(yùn)動 副 J004 定義連桿 L004 為旋轉(zhuǎn) 副 如圖 8 運(yùn)動 副 J005 定義連桿 L00 L003 為一齒輪 副 如圖 9 運(yùn)動 副 J006 定義連桿 L00 L004 為一齒輪 副 如圖 差速器的連桿和運(yùn)動付設(shè)置如圖 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SANTANA轎車差速器設(shè)計(jì)與分析 52 圖 第五步：運(yùn)動仿真 進(jìn) 入運(yùn)動仿真： Analysis→ Motion→ Animation 或 在圖 對話框中輸入 Time 為 24， Step 為 100，單擊 ok, 彈出對話框 ，點(diǎn)擊 play，觀看結(jié)果 5 總結(jié) 通過 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我進(jìn)一步對汽車差速器的結(jié)構(gòu)、工作原理進(jìn)行了學(xué)習(xí)，并以 SANTANA 轎車差速器為例，使用 Unigraphics 軟件完成了零件的模型建立及差速器的裝配工作，為了更好的反映差速器的結(jié)構(gòu)和實(shí)際運(yùn)動，我又進(jìn)行了差速器的運(yùn)動分析，讓模型盡可能的滿足設(shè)計(jì)要求，使其具有一定的理論和實(shí)用意義。為了能使一個(gè) 驅(qū)動輪 的 旋轉(zhuǎn)的速度 比另一個(gè) 旋轉(zhuǎn) 的速 度更 加 快或者 更 加 慢，就需要一個(gè)差速器來實(shí)現(xiàn)這 樣的 情況。 在圖 122 中， 由發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的 動力通過 變速箱的 傳動軸后 的 法蘭盤傳遞至差速器輸入法蘭 盤，然后通過花鍵傳遞到與差速器小 齒輪 相嚙合 的大齒 輪上。圖 123 展示了差速器大齒輪和 被它 帶動的小齒輪的概況。 在圖 124 中，十字軸 同時(shí) 支撐 4 個(gè)小齒輪。此時(shí)， 與半軸固接的 半軸 齒輪在差速器殼體內(nèi) 能夠地 自由轉(zhuǎn)動。因?yàn)樗膫€(gè)小齒輪和兩個(gè)半軸齒輪是固接的，動力通過差速器 裝配總成平均地 分配到兩個(gè)驅(qū)動輪上。 但此時(shí)差速 小齒輪和半軸齒輪之間 并 沒有 任何 相對運(yùn)