【正文】 在差速器設(shè)計過程中，我翻閱大量文獻(xiàn)，參考了部分實體，在眾多差速器的結(jié)構(gòu)，采用一種普遍的差速器設(shè)計結(jié)構(gòu)—普通圓錐齒輪式差速器設(shè)計，根據(jù)《汽車設(shè)計》這本書，確定了差速器齒輪的各參數(shù)；接著對差速器進(jìn)行CATIA建模，通過對CATIA的摸索，學(xué)習(xí)，我基本掌握了草圖設(shè)計和零件設(shè)計，但對差速器的曲面設(shè)計還有一些問題；最后對差速器殼體的設(shè)計，差速器殼體是連接差速器齒輪和主減速器的重要部分，它的設(shè)計受到這兩個方面的限制，同時，還要考慮殼體的厚度。Step2 【工具】→【公式】，輸入半軸齒輪的參數(shù)，如圖51，52，畫出一個齒，接著用陣列，畫出每個齒。 CATIA功能介紹 1）裝配設(shè)計(ASS)裝配設(shè)計模塊可以使設(shè)計師建立并管理基于 3D 零件機械裝配件. 裝配件可以由多個 ,方便了 CATIA 運動 置,可加快裝配件的設(shè)計進(jìn)度,后續(xù)應(yīng)用可利用此模型進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)計,分析,制造等。3）造船工業(yè)：現(xiàn)在，Scania 2）汽車工業(yè)：V4成熟的后續(xù)應(yīng)用產(chǎn)品，組成一個完整的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境。 CATIA 3）與NT和UNIX硬件平臺的獨立性 1）重新構(gòu)造的新一代體系結(jié)構(gòu)新的V5版本界面更加友好，功能也日趨強大，并且開創(chuàng)了CAD/CAE/CAM廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造、造船、機械制造、電子/電器、消費品行業(yè)，它的集成解決方案覆蓋所有的產(chǎn)品設(shè)計與制造領(lǐng)域，其特有的DMU電子樣機模塊功能及混合建模技術(shù)更是推動著企業(yè)競爭力和生產(chǎn)力的提高。金相組織：回火索氏體或回火屈氏體。這是考慮到汽車超載運行而發(fā)生事故時，半軸首先破壞對保護(hù)后橋內(nèi)的主動齒輪不受損壞有利的。40MnB是我國研制出的新鋼種，作為半軸材料效果很好?；ㄦI的平均長度，矩形花鍵：=；許用擠壓應(yīng)力，由上表41得=120200MPa取l為90mm。 半浮式半軸設(shè)計應(yīng)考慮如下三種載荷工況：(1)縱向力最大，側(cè)向力為0：此時垂向力，取10500N縱向力最大值，計算時可取1．2，取0．8。 圖41 半軸結(jié)構(gòu)形式簡圖及受力情況 a)半浮式 b)3/4浮式 c)全浮式 半浮式半軸桿部半徑的確定 在驅(qū)動橋設(shè)計中，對半軸的設(shè)計要求有：1） 半軸的桿部直徑應(yīng)小于或等于半軸花鍵的底徑，以便使半軸各部分基本達(dá)到等強度。差速器殼體分為左右兩部分，用螺栓連接，如圖34，差速器殼體材料采用20CrMnTi。為改善新齒輪的磨合狀況．防止其在運行初期出現(xiàn)早期磨損、擦傷、膠合或咬死，錐齒輪副(或僅是大齒輪)在熱處理及精加工(如磨齒或配對研磨)—、鍍錫。差速器齒輪的材料應(yīng)滿足以下的要求： 1）具有高的彎曲疲勞強度和表面接觸疲勞強度，齒面具有高的硬度以保證有較高的耐磨性； 2）輪齒心部應(yīng)有適當(dāng)?shù)捻g性，以適應(yīng)沖擊載荷，避免在沖擊載荷下齒根折斷； 3）使用的鋼材鍛造性能、切削加工性能及熱處理性能良好，熱處理變形小或者變形規(guī)律易控制。輪齒彎曲強度為： (317) 式中：—差速器一個行星齒輪傳給一個半軸齒輪的轉(zhuǎn)矩，其計算式 在此 =。m， —行星齒輪的數(shù)目；在此為2， —行星齒輪支承面中點至錐頂?shù)木嚯x，mm，≈，為半軸齒輪齒面寬中點處的直徑，而≈； 支承面的許用擠壓應(yīng)力，在此取69 MPa，根據(jù)上式， （315） （316） 差速器齒輪的幾何計算[8] 差速器直齒錐齒輪的計算按機械設(shè)計手冊的要求計算如下表32：表32 汽車差速器直齒錐齒輪的幾何尺寸計算用表序號項目計算公式計算結(jié)果1行星齒輪齒數(shù)，應(yīng)盡量取最小值2半軸齒輪齒數(shù)=14～25，且需滿足式（36）3模數(shù)4齒面寬。=176。 球面半徑可按如下的經(jīng)驗公式確定： mm (34) 式中：—行星齒輪球面半徑系數(shù)，～，對于有2個行星齒輪的輕型汽車取大值，=； —計算轉(zhuǎn)矩，取和的較小值，計算轉(zhuǎn)矩的計算 （35） 式中—車輪的滾動半徑， = —變速器量高檔傳動比, =1根據(jù)所選定的主減速比值，就可基本上確定主減速器的減速型式（單級、雙級等以及是否需要輪邊減速器），并使之與汽車總布置所要求的離地間隙相適應(yīng)。有式（33）還可以得知：①當(dāng)任何一側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速為零時，另一側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速為差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍；②當(dāng)差速器殼的轉(zhuǎn)速為零（例如中央制動器制動傳動軸時），若一側(cè)半軸齒輪受其它外來力矩而轉(zhuǎn)動，則另一側(cè)半軸齒輪即以相同的轉(zhuǎn)速反向轉(zhuǎn)動。差速器殼3與行星齒輪軸5連成一體，形成行星架。該差速器工作可靠，使用壽命長，鎖緊性能穩(wěn)定，制造加工也不復(fù)雜。由于這種差速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，因而限制了它的應(yīng)用。 滑塊凸輪式差速器址一種高摩擦自鎖差速器，其結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小。強制鎖止式差速器可充分利用原差速器結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。當(dāng)左、右半軸轉(zhuǎn)速不等時，主、從動摩擦片間產(chǎn)生相對滑轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生摩擦力矩。根據(jù)力矩平衡可得 (22)差速器性能常以鎖緊系數(shù)k是來表征，定義為差速器的內(nèi)摩擦力矩與差速器殼接受的轉(zhuǎn)矩之比，由下式確定 (23)結(jié)合式(2—2)可得 (24)定義快慢轉(zhuǎn)半軸的轉(zhuǎn)矩比kb=T2/T1,則kb與k之間有 。當(dāng)一側(cè)驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)時，可利用差速鎖使差速器不起差速作用。為使車輪盡可能不發(fā)生滑動，在結(jié)構(gòu)上必須保證各車輪能以不同的角度轉(zhuǎn)動。差速器的設(shè)計要求滿足：（左半軸轉(zhuǎn)速）+（右半軸轉(zhuǎn)速）=2（行星輪架轉(zhuǎn)速）。微型車后橋采用半浮式半軸。在普通的驅(qū)動橋上，如果驅(qū)動車輪不是轉(zhuǎn)向輪，則車輪直接由聯(lián)接差速器和輪轂的半軸來驅(qū)動。微型汽車驅(qū)動橋采用的是雙曲面齒輪。當(dāng)變速器處于直接擋位時，汽車的動力性及燃料經(jīng)濟性主要取決于主減速器比。非斷開式驅(qū)動后橋的橋殼多采用整體式(如沖焊結(jié)構(gòu)，鑄造結(jié)構(gòu))，也可以采用可分式的，但由于后者在維修，調(diào)整主減速器時拆裝的不便，故已很少采用。我國在驅(qū)動橋的開發(fā)水平上與國外同類企業(yè)相比還比較落后，不適應(yīng)新的發(fā)展，計算機輔助設(shè)計只局限于二維制圖，對所設(shè)計的產(chǎn)品不能進(jìn)行建模和CAE分析，致使產(chǎn)品設(shè)計風(fēng)險大，成本高，效率低。然而，我國汽車零部件企業(yè)的CAD應(yīng)用大部分只是停留在計算機繪圖階段，產(chǎn)品設(shè)計還局限于幾何尺寸設(shè)計。2）開發(fā)模式落后我國汽車車橋制造企業(yè)的開發(fā)模式主要由測繪、引進(jìn)、自主開發(fā)三種組成。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 Finally using CATIA software modeling design of automotive differential, promoted design level, shorten the development cycle, improve the product quality, design pletely reasonable, can achieve the desired goals.Key words： Differential mechanism； Differential gear； Planetary gear； Semiaxis；畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。隨著汽車技術(shù)的成熟，輕型車的不斷普及，人們根據(jù)差速器使用目的的不同，設(shè)計出多種類型差速器。與國外相比，我國的車用差速器開發(fā)設(shè)計不論在技術(shù)上，還是在成本控制上都存在不小的差距，尤其是目前興起的三維軟件設(shè)計方面，缺乏獨立開發(fā)與創(chuàng)新能力，這樣就造成設(shè)計手段落后，新產(chǎn)品上市周期慢，材料品質(zhì)和工藝加工水平也存在很多弱點。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。在中小企業(yè)中，測繪市場銷路較好的產(chǎn)品是它們的主要開發(fā)模式。在產(chǎn)品設(shè)計過程中，計算機技術(shù)、先進(jìn)軟件及在三維建模的基礎(chǔ)上對汽車車橋的有限元分析、動態(tài)仿真還極為落后。 本文研究主要內(nèi)容(1)分析驅(qū)動橋國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，分析驅(qū)動橋的基本原理及運行機理提煉出驅(qū)動橋設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)；(2)根據(jù)經(jīng)濟、適用、舒適、安全、可靠的設(shè)計原則和分析比較，確定輕型車驅(qū)動橋的差速器及半軸的結(jié)構(gòu)型式，并且對其差速器的主、從齒進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計和強度校核以滿足強度和降噪要求。有些汽車為了提高其行駛平順性，舒適性而采用獨立懸架時，則采用斷開式驅(qū)動橋。在汽車的總布置設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)汽車的工作條件及發(fā)動機、傳動系、輪胎等的有關(guān)參數(shù)，選擇合適的主減速比來保證汽車具有良好的動力性和燃料經(jīng)濟性。當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎或在不平路面上行駛時，左、右車輪在同一時間內(nèi)所滾過的行程是不相等的，因此其轉(zhuǎn)速也應(yīng)不同[2]。這時，半軸由于其外端支承的不同而承受不同的載荷。驅(qū)動橋不僅是汽車的動力傳遞機構(gòu)，而且也是汽車的行使機構(gòu)，還起著支承汽車荷重的作用。當(dāng)汽車直行時，左、右車輪與行星輪架三者的轉(zhuǎn)速相等處于平衡狀態(tài)，而在汽車轉(zhuǎn)彎時三者平衡狀態(tài)被破壞，導(dǎo)致內(nèi)側(cè)輪轉(zhuǎn)速減小，外側(cè)輪轉(zhuǎn)速增加。差速器的這種調(diào)整是自動的，這里涉及到“最小能耗原理”，也就是地球上所有物體都傾向于耗能最小的狀態(tài)。差速鎖在軍用汽車上應(yīng)用較廣。 (25)普通錐齒輪差速器的鎖緊系數(shù)是。此摩擦力矩Tr，與差速器所傳遞的轉(zhuǎn)矩丁。目前，許多使用范圍比較廣的重型貨車上都裝用差速鎖。但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對零件材料、機械加工、熱處耶、化學(xué)處理等方面均有較高的技術(shù)要求。 牙嵌式自由輪差速器牙嵌式自由輪差速器(圖26)是自鎖式差速器的一種。3 普通圓錐齒輪式差速器設(shè)計汽車在行駛過程中左，右車輪在同一時間內(nèi)所滾過的路程往往不等，例如，轉(zhuǎn)彎時內(nèi)、外兩側(cè)車輪行程顯然不同，即外側(cè)車輪滾過的距離大于內(nèi)側(cè)的車輪；由于路面波形不同也會造成兩側(cè)車輪滾過的路程不等；即使在平直路面上行駛，由于輪胎氣壓、輪胎負(fù)荷、胎面磨損程度不同以及制造誤差等因素的影響，也會引起左、右車輪因滾動半徑的不同而使左、右車輪行程不等。因為它又與主減速器從動齒輪6固連在一起，固為主動件，設(shè)其角速度為w0；半軸齒輪1和2為從動件，其角速度為和。 普通圓錐齒輪式差速器的結(jié)構(gòu)普通的對稱式圓錐齒輪差速器由差速器左右殼，兩個半軸齒輪，四個行星齒輪，行星齒輪軸，半軸齒輪墊片及行星齒輪墊片等組成[7]。把=5200r/n , =140km/h , = , =1代入（35）計算出 =從動錐齒輪計算轉(zhuǎn)矩 （36） 式中：—計算轉(zhuǎn)矩，Nm；—發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩； =158 —計算驅(qū)動橋數(shù)，=1；—變速器傳動比，=；—主減速器傳動比，=；—變速器傳動效率，=；—液力變矩器變矩系數(shù)，=1；—由于猛接離合器而產(chǎn)生的動載系數(shù)，=1；—變速器最低擋傳動比，=1；代入式（46），有： = Nm主動錐齒輪計算轉(zhuǎn)矩=根據(jù)上式== （37） 所以預(yù)選其節(jié)錐距=43mm 行星齒輪與半軸齒輪齒數(shù)選擇為了獲得較大的模數(shù)從而使齒輪有較高的強度，應(yīng)使行星齒輪的齒數(shù)盡量少。 （310） 再按下式初步求出圓錐齒輪的大端端面模數(shù)m， m==== （311） 查閱文獻(xiàn)[3]， 取m=4mm，得 =48mm， =418=72mm 壓力角目前，176?！?0m5工作齒高6全齒高7壓力角8軸交角=90176。 17面錐角；。m； —差速器的行星齒輪數(shù)； —半軸齒輪齒數(shù)；　 —