【正文】 支承軸承位于半軸套管外端的內(nèi)孔，車輪裝在半軸上。滲硫后摩擦系數(shù)可顯著降低，即使?jié)櫥瑮l件較差，也能防止齒面擦傷、咬死和膠合。由于鋼本身的含碳量較低，所以其鍛造性能及切削加工性能均較好。 差速器的材料差速器齒輪基本上都是用滲碳合金鋼制造，目前用于制造差速器錐齒輪的材料為20CrMnTi、20CrMoTi、22CrMnMo和20CrMo等。21理論弧齒厚 ；；。 14齒根高。的壓力角。在此=12，=18，滿足以上要求。差速器的輪廓尺寸也受到主減速器從動(dòng)齒輪軸承支承座及主動(dòng)齒輪導(dǎo)向軸承座的限制。于是,即差速器不起差速作用，而半軸角速度等于差速器殼3的角速度。差速器用來(lái)在兩輸出軸間分配轉(zhuǎn)矩，并保證兩輸出軸有可能以不同的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。由于該差速器在轉(zhuǎn)彎時(shí)是內(nèi)輪單邊傳動(dòng)，會(huì)引起轉(zhuǎn)向沉重，當(dāng)拖帶掛車時(shí)尤為突出。 蝸輪式差速器的半軸轉(zhuǎn)矩比可高達(dá)5．67～9．00，鎖緊系數(shù)是達(dá)0．7～0．8。內(nèi)、外凸輪分別與左、右半軸用花鍵連接。3）強(qiáng)制鎖止式差速器當(dāng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪處于附著系數(shù)較小的路面時(shí)，可通過(guò)液壓或氣動(dòng)操縱，嚙合接合器(即差速鎖)將差速器殼與半軸鎖緊在一起，使差速器不起作用，這樣可充分利用地面的附著系數(shù)，使?fàn)繉?duì)于裝有強(qiáng)制鎖止式差速器的42型汽車，假設(shè)一驅(qū)動(dòng)輪行駛在低附著系數(shù)甲的路面上，另一驅(qū)動(dòng)輪行駛在高附著系數(shù)的路面上，這樣裝有普通錐齒輪差速器的汽車所能發(fā)揮的最大牽引力為 (27)式中，為驅(qū)動(dòng)橋上的負(fù)荷。兩根行星齒輪軸5互相垂直，軸的兩端制成V形面4與差速器殼孔上的V形面相配，兩個(gè)行星齒輪軸5的V形面是反向安裝的。他又可分為普通錐齒輪式差速器、摩擦片式差速器和強(qiáng)制鎖止式差速器等1)普通錐齒輪式差速器由于普通錐齒輪式差速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作平穩(wěn)可靠，所以廣泛應(yīng)用于一般使用條件的汽車驅(qū)動(dòng)橋中。 差速器的分類差速器結(jié)構(gòu)形式有多種，它分為對(duì)稱錐齒輪式差速器，滑塊凸輪式差速器，渦輪式差速器，對(duì)稱錐齒輪式差速器又可分為普通錐齒輪式差速器、 摩擦片式差速器和強(qiáng)制鎖止式差速器。這樣，當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向行駛時(shí)，由于外側(cè)車輪要比內(nèi)側(cè)車輪移過(guò)的距離大，將使外側(cè)車輪在滾動(dòng)的同時(shí)產(chǎn)生滑拖，而內(nèi)側(cè)車輪在滾動(dòng)的同時(shí)產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)。即產(chǎn)品系列化、零部件通用化、零件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化的要求。具有全浮式半軸的外端支承在位于橋殼內(nèi)的軸承上。簡(jiǎn)單的對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作平穩(wěn)可靠，在各種汽車上都得到了廣泛的應(yīng)用，微型車驅(qū)動(dòng)橋就是采用的該種差速器。最簡(jiǎn)單常見(jiàn)的是由一對(duì)螺旋錐齒輪或雙曲齒輪組成的單級(jí)減速器。首先是因?yàn)榻^大多數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車上是縱向安置的，為使其轉(zhuǎn)矩能傳動(dòng)給左、右驅(qū)動(dòng)輪，必須由驅(qū)動(dòng)橋的主減速器改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向，同時(shí)還得由驅(qū)動(dòng)橋的差速器來(lái)解決左、右驅(qū)動(dòng)車輪的差速要求及轉(zhuǎn)矩分配問(wèn)題。圖21 汽車后橋示意圖1主減速前軸承；2主動(dòng)齒輪；3主減速器后軸承；4一差速器；5行星、半軸齒輪副6半軸；7制動(dòng)器及制動(dòng)鼓；8半軸軸承；9橋殼；10一差速器軸承：11一從動(dòng)齒輪12一主減速器殼：13一凸緣驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)型式與驅(qū)動(dòng)車輪的懸架結(jié)構(gòu)型式密切相關(guān)。汽車零部件結(jié)構(gòu)參數(shù)及陛能參數(shù)等的優(yōu)化選擇與匹配，強(qiáng)度核算與壽命預(yù)測(cè)，產(chǎn)品有關(guān)方而的模擬計(jì)算或仿真分析、設(shè)計(jì)方案的選擇及定型，設(shè)計(jì)圖紙的繪制均可在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行。多數(shù)車橋企業(yè)對(duì)引進(jìn)的技術(shù)只停留在消化階段，尤其對(duì)軟件消化吸收的速度很慢，對(duì)引進(jìn)的硬件設(shè)備只停留在使用上。缺乏自己的核心技術(shù)，缺乏創(chuàng)新能力，在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中還沒(méi)有任何優(yōu)勢(shì)可言，因此，我國(guó)汽車及汽車零部件企業(yè)必須加快步伐，自主創(chuàng)新，積極迎接挑戰(zhàn)，不斷提升產(chǎn)品技術(shù)含量，努力提高生產(chǎn)管理水平，降低產(chǎn)品制造成本，走出強(qiáng)企之路。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 Expounds the basic principle and automotive differential system analysis。摘 要汽車驅(qū)動(dòng)橋是汽車的主要部件之一，其基本的功用是增大由傳動(dòng)軸或直接由變速器傳來(lái)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。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。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。與之配套的汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)更是像雨后春筍一樣不斷涌現(xiàn)，呈現(xiàn)出欣欣向榮的境象，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比規(guī)模小，生產(chǎn)效率低、技術(shù)都較落后。3）技術(shù)創(chuàng)新能力不夠我國(guó)汽車零部件企業(yè)長(zhǎng)期沒(méi)有重視技術(shù)創(chuàng)新能力，大中型企業(yè)普遍存在技術(shù)引進(jìn)經(jīng)費(fèi)占技術(shù)開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi)的比例較高的問(wèn)題。 我國(guó)汽車零部件的發(fā)展趨勢(shì)隨著電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，使汽車零部件設(shè)計(jì)技術(shù)飛躍發(fā)展，設(shè)計(jì)過(guò)程將完全改觀。一般的驅(qū)動(dòng)后橋由主減速器總成，差速器總成，橋殼總成及半軸總成等零部件組成，如圖21所示。在一般汽車的機(jī)械式傳動(dòng)中，有了變速器還不能完全解決發(fā)動(dòng)機(jī)特性與汽車行駛需求間的矛盾和結(jié)構(gòu)布置上的問(wèn)題。雙速主減速器具有兩個(gè)固定的主減比，并可根據(jù)汽車行駛條件來(lái)選擇檔位。這一要求是由差速器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由于引起彎矩的所有載荷都經(jīng)過(guò)這些軸承傳遞，因此半軸只承受轉(zhuǎn)矩，但實(shí)際上由于加工精度及裝配精度的影響及橋殼、軸承等的支承剛度不足等原因，使全浮式半軸在使用條件下仍可能承受不大的、可忽略不計(jì)的彎矩。因此，設(shè)計(jì)中要保證：所選擇的主減速比應(yīng)保證汽車在給定使用條件下有最佳的動(dòng)力性能和燃料經(jīng)濟(jì)性：(1)當(dāng)左、右兩車輪的附著系數(shù)不同時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋必須能合理的解決左右車輪的轉(zhuǎn)矩分配問(wèn)題，以充分利用汽車的牽引力；(2)具有必要的離地間隙以滿足通過(guò)性的要求：(3)驅(qū)動(dòng)橋的各零部件在滿足足夠的強(qiáng)度和剛度的條件下，應(yīng)力求做到質(zhì)量輕，特別是應(yīng)盡可能做到非簧載質(zhì)量，以改善汽車的行駛平順性；(4)能承受和傳遞作用于車輪上的各種力和轉(zhuǎn)矩：(5) 齒輪及其它傳動(dòng)部件應(yīng)工作平穩(wěn)，噪聲?。?6)對(duì)傳動(dòng)件應(yīng)進(jìn)行良好的潤(rùn)滑，傳動(dòng)效率要高；(7)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝調(diào)整方便：(8)設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量滿足“三化”。驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪若用一根整軸剛性連接，則兩輪只能以相同的角度旋轉(zhuǎn)。差速器用來(lái)在兩輸出軸間分配轉(zhuǎn)矩，并保證兩輸出軸有可能以不同的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，差速器構(gòu)造有多種形式。 對(duì)稱錐齒輪式差速器汽車上廣泛采用的差速器為對(duì)稱錐齒輪式差速器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量較小等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。2)摩擦片式差速器為了增加差速器的內(nèi)摩擦力矩，在半軸齒輪7與差速器殼1之間裝上了摩擦片2(圖2—3)。這種差速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作平穩(wěn)，可明顯提高汽車通過(guò)性?；瑝K兩端分別與差速器的從動(dòng)元件內(nèi)凸輪4和外凸輪3接觸。這種差速器半軸的轉(zhuǎn)矩比為 (29)式中，為蝸桿螺旋角；為摩擦角。當(dāng)轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，外側(cè)車輪有快轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，使外側(cè)從動(dòng)環(huán)與主動(dòng)環(huán)脫開(kāi)，即中斷對(duì)外輪的轉(zhuǎn)矩傳遞；內(nèi)側(cè)車輪有慢轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，使內(nèi)側(cè)從動(dòng)環(huán)與主動(dòng)環(huán)壓得更緊，即主動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)矩全部傳給內(nèi)輪。為了防止這些現(xiàn)象的發(fā)生，汽車左、右驅(qū)動(dòng)輪間都裝有輪間差速器，從而保證了驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)車輪在行程不等時(shí)具有不同的旋轉(zhuǎn)角速度，滿足了汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)要求。當(dāng)行星齒輪只是隨同行星架繞差速器旋轉(zhuǎn)軸線公轉(zhuǎn)時(shí)，顯然，處在同一半徑上的A、B、C三點(diǎn)的圓周速度都相等（圖31），其值為。圖32 普通圓錐齒輪式差速器1軸承；2差速器左殼；3鎖止墊片；4半軸齒輪；5行星齒輪墊片； 6行星齒輪；7減速器齒輪； 8差速器右殼；9十字軸；10螺栓 普通圓錐齒輪式差速器的設(shè)計(jì)和計(jì)算由于在差速器殼上裝著主減速器從動(dòng)齒輪，所以在確定主減速器從動(dòng)齒輪尺寸時(shí)，應(yīng)考慮差速器的安裝。 差速器的各個(gè)行星齒輪與兩個(gè)半軸齒輪是同時(shí)嚙合的，因此，在確定這兩種齒輪齒數(shù)時(shí)，應(yīng)考慮它們之間的裝配關(guān)系，在任何圓錐行星齒輪式差速器中，左右兩半軸齒輪的齒數(shù)，之和必須能被行星齒輪的數(shù)目所整除，以便行星齒輪能均勻地分布于半軸齒輪的軸線周圍，否則，差速器將無(wú)法安裝，即應(yīng)滿足的安裝條件為： (38) 式中：，——左右半軸齒輪的齒數(shù)，對(duì)于對(duì)稱式圓錐齒輪差速器來(lái)說(shuō)，= —行星齒輪數(shù)目； —任意整數(shù)。的少，故可以用較大的模數(shù)以提高輪齒的強(qiáng)度，176。20節(jié)錐頂點(diǎn)至齒輪外緣距離,。 ——計(jì)算汽車差速器齒輪彎曲應(yīng)力用的綜合系數(shù)，由33 ,可查得=圖33 彎曲計(jì)算用綜合系數(shù)根據(jù)上式==〈980 MPa所以，差速器齒輪滿足彎曲強(qiáng)度要求。因此，這種材料的抗彎強(qiáng)度、表面接觸強(qiáng)度和承受沖擊的能力都較高。由于滲硫處理溫度較低，所以齒輪不會(huì)產(chǎn)生變形。對(duì)于非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋，車輪傳動(dòng)裝置的主要零件為半軸；根據(jù)課題要求確定半軸采用半浮式半軸結(jié)構(gòu)，具體結(jié)構(gòu)采用以突緣直接與車輪輪盤及制動(dòng)鼓相聯(lián)接。半浮式半軸直接安裝車輪，應(yīng)視為保險(xiǎn)件。這樣，外輪半軸的彎曲應(yīng)力和內(nèi)輪半軸的彎曲應(yīng)力分別為 (46) = = mpa (3)汽車通過(guò)不平路面，垂向力最大，縱向力，側(cè)向力：此時(shí)垂直力最大值為： (47)式中，是為動(dòng)載系數(shù)，轎車：，貨車: ，越野車：。因此半軸在工作時(shí)承受沖擊、反復(fù)彎曲疲勞和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的作用，要求材料有足夠的抗彎強(qiáng)度和較好的韌性。由于硬化層本身的強(qiáng)度較高，加之在半軸表面形成大的殘余壓應(yīng)力，以及采用噴丸處理、滾壓半軸突緣根部過(guò)渡圓角等工藝，使半軸的靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度大為提高，尤其是疲勞強(qiáng)度提高得十分顯著。調(diào)制處理是使半軸具有高的綜合機(jī)械性能。AviationCATIA在摩托車行業(yè)的應(yīng)用也非常普及，包括Honda、BMW、Suzuki在內(nèi)的許多國(guó)際知名的摩托車廠家使用CATIA作為他們的新車型的開(kāi)發(fā)平臺(tái)。圍繞數(shù)字化產(chǎn)品和電子商務(wù)集成概念進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的CATIA V5版本，可為數(shù)字化企業(yè)建立一個(gè)針對(duì)產(chǎn)品整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程的工作環(huán)境。 2）支持不同應(yīng)用層次的可擴(kuò)充性CATIA 5）給現(xiàn)存客戶平穩(wěn)升級(jí)在航空航天業(yè)的多個(gè)項(xiàng)目中，CATIACATIA的可伸縮性和并行工程能力可顯著縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。公司的主要CAD/CAM船體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與定義是基于三維參數(shù)化模型的。該模塊同時(shí)提供了一套有價(jià)值的工具來(lái)管理大量的點(diǎn)數(shù)據(jù),以便進(jìn)行過(guò)濾,采樣,偏移,特征線提取, CATIA 曲線和曲線生成點(diǎn)數(shù)據(jù)云團(tuán). 反過(guò)來(lái), 也可由點(diǎn)數(shù)據(jù)云團(tuán)到 CATIA 曲線和曲面。圖 52 齒輪參數(shù)的特征樹圖 52 差速器半軸齒輪2） 差速器行星齒輪，半軸建模 跟半軸齒輪的方法一樣，依次畫出行星差速器和半軸，如圖53和圖54所