【正文】 汽車的動力消耗，而且可能導致轉向和制動性能的惡化。在這套行星齒輪組里，主動輪是行星架，被動輪是兩個太陽輪。 限滑差速器 ： 限滑差速器用于部分彌補開式差速器在越野路面的傳動缺陷，它是在開式差速器的機構上加以改進，在差速器殼的邊齒輪之間增加摩擦片，對應于行星齒輪組來講，就是在行星架和太陽輪之間增加了摩擦片，增加太陽輪與行星架自由轉動的阻力力矩。 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） SANTANA轎車差速器設計與分析 8 鎖止式差速器 ： 為了保證車輛在復雜的越野路況下的行駛性能，通過一定的機械結構把差速器鎖死，實現(xiàn)兩個半軸的同步轉動。 電子差速器鎖 ： 電子差速器鎖與上述的幾種相比，沒有改變開式差速器的結構和特性，而是利用 ABS或 EBD系統(tǒng)來執(zhí)行單側制動打滑的車輪的動作，限制兩驅動輪的轉速差 ，保證兩個驅動輪都有動力。 解鎖條件 則是 差速器殼轉速超過設定值（車速超過設定值），左右半軸的扭矩方向相反（車輛開式轉向），滿足兩者中的任何一個，就會立即解鎖。鎖止差速器工作的時候，是執(zhí)行 鎖止操作；而 自動解鎖差速器 工作的時候，執(zhí)行的是單邊解鎖操作。為了承受這種高頻的大扭矩沖擊，制造 PowerTrax NoSlip的材料強度必須特別耐沖擊，所以使用的時鈦合金。 見圖 圖 SANTANA 差速器結構 5差速器殼； 2半軸齒輪推力墊片； 3半軸齒輪； 4行星齒輪； 6螺栓； 7行星齒輪球面墊片； 8行星齒輪軸（十字軸） 其轉矩的傳遞路線如下： 從動錐齒輪 →差速器殼→十字軸→行星齒輪→半軸齒輪→半軸→驅動輪 SANTANA 差速器的工作原理 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） SANTANA轎車差速器設計與分析 12 圖 SANTANA 差速器工作原理 2半軸齒輪； 3差速器殼； 4行星齒輪； 5行星齒輪軸； 6主減速器從動齒輪 差速原理。該公司首次突破傳統(tǒng)CAD/CAM 模式，為用戶提供一個全面的產品建模系統(tǒng)。另外它所提供的二次開發(fā)語言 UG/Open GRIP， UG/Open API 簡單易學，實現(xiàn)功能多，便于用戶開發(fā)專用 CAD 系統(tǒng)。 6. 以 PARASOLID 為實體建模核心，實體造型功能處于領先地位。 通 常 情 況 下 轎車 n=2；貨車或越野車 n=4。18561015a rc t a na rc t a n 122 ???? ZZ? ??????? ?????????（ ） ? 圓錐齒輪的大端面模數 m： 16..4s i n2s i n2 22 011 0 ??? ?? ZAZAm ?????????????????（ ） 取 m= ? 壓力角 ? 某些重型貨車和礦用車采用 ?25 壓力角，以提高齒輪強度。1641111 ???? aa ??? ， 3739。357? 0139。在計算機上進行裝配，可以及早發(fā)現(xiàn)零件配合之間存在的 ,提供一個產品的整體模型。 （ 3） 組件的讀寫權限沒有限制，可以是只有讀權限的文件。 虛擬裝配 所謂虛擬裝配是指通過零件之間的引用和鏈接關系，形成裝配模型。 在本課題中零件較多比較復雜，因而采用了多種裝配方法來裝配零件。爆炸圖不影響實際的裝配模型， 它僅是一個供觀察的視圖，并可輸出到工程制圖中。 運動分析模塊能執(zhí)行的類型 運動分析模塊可以進行機構的干涉分析，跟蹤零件的運動軌跡，分析機構中零件的速度、加速度 、作用力、反作用力和力矩等。機構以指定的步長（旋轉角度或直線運動）和步數運動。 創(chuàng)建連桿對話框圖 41，將顯示連桿默認的名字（ Name），格式為 L00 L00 ? L00n。必須記住的是，運動 副 具有雙重作用：允許所需 運動、限制不要運動。 運動驅動 （ Motion Driver） 運動驅動是賦在運動 副 上控制運動的運動參數。 比率 （ Ratio） 比率參數只用于特殊的運動 副 。 在分析工具條中選擇運動仿真圖標即啟動運動仿真分析過程如 圖 圖 運動仿真啟動圖標 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） SANTANA轎車差速器設計與分析 44 彈出分析對話框，見圖 圖 分析對話框 機構運動學分析 機構運動學（ Kinematic）按輸入的時間和步驟進行仿真分析。 運動仿真控制按鈕執(zhí)行這些功能。 如圖 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） SANTANA轎車差速器設計與分析 47 圖 連桿三 連桿四 L004。 表 42 轉 彎行駛時的連桿和運動 副 序號 名稱 部件 備注 1 連桿 L001 從動軸、圓柱滾子軸承、雙列圓錐滾子軸承 如圖 2 連桿 L002 從動錐齒輪、差速器殼、球形墊圈、圓錐滾子軸承、螺栓、里程表主動齒輪和襯套、彈性鎖銷、行星齒輪軸 如圖 3 連桿 L003 凸緣軸、凸緣軸螺栓、差速器側齒輪、防轉螺母 如圖 4 連桿 L004 凸緣軸、凸緣軸螺栓、差速器側齒輪、防轉螺母 如圖 5 連桿 L00 L006 行星齒輪 如圖 6 運動 副 J001 定義連桿 L001 為旋轉 副 如圖 7 運動 副 J002 定義連桿 L002 為旋轉 副 如圖 8 運動 副 J003 定義連桿 L003 為旋轉 副 如圖 9 運動 副 J004 定義連桿 L004 為旋轉 副 如圖 10 運動 副 J005 定義連桿 L005 為旋轉 副 如圖 11 運動 副 J006 定義連桿 L006 為旋轉 副 如圖 12 運動 副 J007 定義連桿 L00 L002 為一齒輪 副 如圖 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） SANTANA轎車差速器設計與分析 49 最終連桿與運動付的設置如圖 圖 轉彎時差速器的連桿與運動付 第五步：運動仿真 進入運動仿真： 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 ，點擊 play。 第四步：創(chuàng)建齒輪 副 進入創(chuàng)建齒輪 副 菜單： Insert→ Gear? 或 ，如圖 。差速器的基本功能可以參看本章中的圖表。圖 124 展示了差速 器殼體的爆炸視圖以及 構成差速器的 各部分零件的分類名稱 。支撐與殼體連接的小齒輪的十字軸也 會 相應 發(fā)生 轉動。驅動輪的速度由輸入小齒輪 的齒數 和大齒輪的齒數決定。每個小齒輪都能在各自的安裝軸上自由 地 旋轉。大齒輪與差速器殼體 是通過螺栓 或者花鍵 拴 接 在一起，但 并 沒有和軸室拴 接 在一起。也將汽車專業(yè)知識與當今 先進的 CAD 知識相結合，更牢固地掌握了書本上較為抽象的知識。因為無論汽車處于何種狀態(tài)下行使，差速器都不會產生這種情況。 如圖 。 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） SANTANA轎車差速器設計與分析 45 圖 運動仿真對話框 圖 仿真控制功能 差速器在轉彎時的運動分析 第一步：進入另一運動分析方案 選擇 assemble 用鼠標右鍵點擊，選中 New Scenario。 圖 412 的例子表示：在 100 秒內分 100 步，即每步為 1 秒分析模型的運動狀況。 名稱 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） SANTANA轎車差速器設計與分析 42 允許為運動 副 指定用戶自定義的名稱。 （ 2） 運動函數 運動函數（ Motion Function）是描述復雜運動驅動的數學函數。 注： UG 運動分析模塊提供 12 種運動類型，共分兩大類：普通類型運動副 8 種，特殊類型的運動 副 4 種。 圖 連桿創(chuàng)建對話框 注意：（ 1）對象不能與多個連桿相關，例如，一旦一個對象被選擇并被選上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） SANTANA轎車差速器設計與分析 36 擇成為一個連桿的一部分，他不能再次被選中而成為另外的一個連桿的一部分。機構在指定的時間段中運動，并同時指定該時間段中的步數進行運動分析。設計的更改可以反映在裝配主模型的復制品分析方案（ Scenario）中，再重新分析，一旦確定優(yōu)化的設計方案，設計更改就可以直接反映到裝配主模型中。 爆炸視圖的限制： a 不能爆炸裝配部件中的實體，只能爆炸裝配部件中的組件， b 爆炸視圖不能從當前模型中輸入或輸出。 １ . 打開裝配文件 assemblie： File→ Open→選擇文件 assemblie→ ok。這是一種推薦使用的方法。 單個零件 單個零件是指含有零件幾何模型的 .prt 文件，它可以作為組件添加到裝上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） SANTANA轎車差速器設計與分析 28 配件中，但它本身不能作為裝配件。在 UG 軟件中任何一個 .prt 文件都可以作為裝配件和子裝配件，當然也可以作為零件，通常我們將 .pat 文件稱為部件。1641? 3739。626111 ???? ff ??? ， 3539。3022? 、齒高系數為 的齒形。本設計中 BK 取 節(jié)錐距： 0 0 .9 9 0 .9 9 3 9 .9 1 3 7 .5 3BA R m m? ? ? ??????????????（ ） ? 行星齒輪與半軸齒輪齒數的選擇 為了使輪齒有較高的強度，希望 取較大的模數，但尺寸會增大，于是又要求行星齒輪的齒數 Z1應取少些，但 Z1一般不少于 10。 7. 提供了界面良好的二次開發(fā)工具 GRIP ( GRAPHICAL INTERACTIVE PROGRAMING ) 和 UFUNC ( USER FUNCTION )，并能通過高級語言接口，使UG 的圖形功能與高級語言的計算功能緊密結合起來。 采用復合建模技術，可將實體建模、曲面建模、線框建模、顯 示 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） SANTANA轎車差速器設計與分析 15 幾何建模與參數化建模融為一體。 UG 最早應用于美國麥道 航空 公司。 ? 當車輛直線行駛時 ： 行星輪無自轉，只隨行星十字軸架繞差速器軸線公轉 ， 021 ??? ?? ； ? 當車輛轉彎行駛時： 設行星輪自轉角速度 4? ，則對于行星輪的 A 點和 B點（分別為行星輪與左右半軸齒輪的嚙合點）有如下運動方程： 4401 rrr ??? ?? 4402 rrr ??? ?? 其中 r1? （半軸齒輪轉速）是絕對速度， r0? （差速器殼即從動錐齒輪轉速）是牽連速度， 44r? 是相對速度；上述兩式相加，得 021 2??? ?? 結 論： ① . 左右兩側半軸齒輪轉速之和等于差速器轉速的兩倍，而與行星齒輪轉上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） SANTANA轎車差速器設計與分析 13 速無關； 021 2nnn ?? ② . 當其中一個 0?n 時，另一個 02nn? ； ③ . 若 00?n ，則 21 nn ?? 。 優(yōu)點：通用性好，安裝簡便，沒有鎖止式差速器的鎖止噪音，在鋪裝路面上不會因為轉向而扭斷半軸。當兩驅動輪存在轉動角度差的時候（車輛轉向或者一個輪子打滑）， 自動解鎖差速器 會通過它的機械機構，將一個輪子的離合器分離，取消它的動力輸出。越野路面，與鎖止式差速 器特性完全相同，不會因為轉向而扭斷半軸，其鎖止和解鎖過程完全是自動的，不需要人為干預。而 缺點 是 需要 ABS和 EBD系統(tǒng)，造價昂貴；在嚴酷的越野環(huán)境下，電子產品的可靠性不如機械產品；單側上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） SANTANA轎車差速器設計與分析 9 車輪的驅動力，不如鎖止式差速器的大?？梢园烟栞喓托行羌苕i止，可以把行星架和行星齒輪鎖死，還可以把兩個太陽輪鎖死。 在開式差速器結構上改進產生的 LSD，不能做到 100％的限滑，因為限滑系數越高，車輛的轉向特性越差。 車輛直行狀態(tài)下，這種差速器的特性就是，給兩個半軸傳遞的扭矩相同。為此，在汽車結構上，必須保證各個車輪有可能以不同的角速度旋轉，若主減速器從動輪可用不同角速度旋轉，以保證純滾動狀態(tài)，就必須將兩側車輪的驅動軸斷開，而由主減速器從動輪通過一個差速齒輪系統(tǒng) —— 差速器分別驅動兩側半軸和驅動輪。 1 差速器的 技術 概述 基本概念 差速器的功能是當汽車轉彎行駛或者在不平路面上行駛時，使左右驅動輪以不同的轉速滾動，即保持兩側的驅動輪作純滾動運動。 明白它們的使用方法，然后 對上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） SANTANA轎車差速器設計與分析 2 車輛直線行駛狀態(tài)和轉彎行駛狀態(tài)下差速器 部件 不同 的工作 原理進行 定義 ， 并在運動仿真中設置合適的時間和步長 ， 最后開始模擬仿真。 完成計算后， 運用 Unigraphics 軟件 的建模模塊建立差速器各 部件 的實體模型。 由此產生了各種結構和功能的差速器。 本課題為桑塔納選用 的