【正文】 輪上的垂直反力 2ziF 分別為 )( 0 .5GFFGF122z 2 0z 2 o2z 2 i{?Bh g??? (44) 式中 ， gh 為汽車質(zhì)心高度 參考一般計(jì)算方法取 ； 2B 為輪距 2B =1430mm； 1? 為側(cè)滑附著系數(shù)，計(jì)算時(shí) 可取 1． 0。 半軸的計(jì)算應(yīng)考慮到以下三種可能的載荷工況： （ 1） 縱向力 X2 最大時(shí) (X2＝ 21Z? )，附著系數(shù) 預(yù) 取 ，沒(méi)有側(cè)向力作用； （ 2）側(cè)向力 Y2 最大時(shí)，其最大值發(fā)生于側(cè)滑時(shí)，為 21Z? 中，側(cè)滑時(shí)輪胎與地面的側(cè)向附著系數(shù) 1? ，在計(jì)算中取 ，沒(méi)有縱向力作用； （ 3）垂向力 Z2最大時(shí)，這發(fā)生在汽車以可能的高速通過(guò)不平路面時(shí)，其值為 2()wdZ g k? ，dk 是動(dòng)載荷系數(shù)，這時(shí)沒(méi)有縱向力和側(cè)向力的作用。 綜上所述，差速器齒輪選用材料為 20CrMnTi，它的工藝流程為： 下料 ?鍛造 ?正火 ?機(jī)械加工 ?調(diào)制 ?切齒輪。 汽車驅(qū)動(dòng)橋 內(nèi)差速器齒輪 的工作條件是相當(dāng)惡劣 的，與傳動(dòng)系其它齒輪比較，具有 工作 作用時(shí)間長(zhǎng)、變化多、有沖擊等特點(diǎn)。 002 ? ? 18 根錐角 1 1 1R? ? ???； 2 2 2R? ? ??? 01 ? ? 。 18 行星齒輪安裝孔的直徑及其深度 行星齒輪的安裝孔的直徑 ? 與行星齒輪軸的名義尺寸相同，而行星齒輪的安 裝孔的深度就是行星齒輪在其軸上的支承長(zhǎng)度，通常取： ??L （ 312） ? ? 32 0 101 . 1cTLnl?? ????? （ 313） ? ?30 101 .1 cTnl? ???? （ 314） 式中： 0T — 差速器傳遞的轉(zhuǎn)矩， N 本設(shè)計(jì)中選擇的汽車基本參數(shù)如下表 31 所示： 表 31 汽車的基本參數(shù) 參數(shù)名稱 數(shù)值 單位 汽車布置方式 前置后驅(qū) 15 總長(zhǎng) 4320 mm 寬 1750 mm 軸距 2620 mm 前輪距 1455 mm 后輪距 1430 mm 整備質(zhì)量 1480 kg 總質(zhì)量 2100 kg 發(fā) 動(dòng)機(jī)型式 汽油直列四缸 排量 L 最大功率 最大轉(zhuǎn)矩 158/4000 NM 壓縮比 :1 離合器 摩擦式離合器 變速器檔數(shù) 五檔 手動(dòng) 輪胎類型與規(guī)格 185R14 km/h 轉(zhuǎn)向器 液壓助力轉(zhuǎn)向 前輪制動(dòng)器 盤 后輪制動(dòng)器 鼓 前懸架類型 雙叉骨獨(dú)立懸架 后懸架類型 螺旋彈簧 最高車速 140 km/h 行星齒輪數(shù)目的選擇 行星齒輪數(shù) n 需根據(jù)承載情況來(lái)選擇，在承載不大的情況下 n 可以取兩個(gè)，由于輕型轎車的承載 較小，因此， 采用 2個(gè)行星齒輪。差速器有多種形式，在此設(shè)計(jì)普通對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器。但在如此高的內(nèi)摩擦情況下，差速器磨損快、壽命短。 如果差速器完全鎖住，則汽車所能發(fā)揮的最大牽引力 tF 為 2 2 2m in m in()2 2 2t G G GF ? ? ? ?? ? ? ? (28) 可見(jiàn)，采用差速鎖將普通錐齒輪差速器鎖住，可使汽車的牽引力提高 min min( ) / 2? ? ?? 倍，從而提高了汽車通過(guò)性。圖 22 為其示意圖，圖中 0w 為差速器殼的角速度； 1w 、 2w 分別為左、右兩半軸的角速度； 0T 為差速器殼接受的轉(zhuǎn)矩； rT 為差速器的內(nèi)摩擦力矩； 1T 、 2T 分別為左、右兩半軸對(duì)差速器的反轉(zhuǎn)矩。即使是汽車直線行駛，也會(huì)因路面不平或雖然路面平直但輪胎滾動(dòng)半徑不等（輪胎制造誤差、磨損不同、受載不均或氣壓不等）而引起車輪的滑動(dòng)。因此，它不僅承受轉(zhuǎn)矩，而且承受作用車輪與路面間的鉛垂力、縱向力、橫向力所引起的彎矩。在大型汽車上，為了得到大的主減速器比同時(shí)又不減小離地間隙，常采用另加一對(duì)斜齒 (或人字形齒 )圓柱齒輪或行星輪系的雙級(jí)主減速器的方法。當(dāng)車輪采用非獨(dú)立懸架時(shí)，采用的非斷開(kāi)式 (整體式 )驅(qū)動(dòng)橋。 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。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。 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(guò)性。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)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)校可以采用影印、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?jī)?nèi)容。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。 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(jiǎn)介 3 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(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；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。 汽車在行駛過(guò)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(jiàn)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。全浮式半軸的外端和5 用兩個(gè)軸承支承于橋殼上的輪轂相聯(lián)。 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(guò)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(guò)性 。由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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 。 摩擦片式差速器的鎖緊系數(shù) k 可達(dá) ， bk 可取 4。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)。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。由于其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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。最小齒數(shù)可減少到 10，并且在小齒輪（行星齒輪）齒頂不變尖的條件下，還可以由 切向修正加大半軸齒輪的齒厚，從而使行星齒輪與半軸齒輪趨于等強(qiáng)度， 由于這種齒形的最小齒數(shù)比壓力角為 20176。 2 mm? 15 徑向間隙 0 .1 8 8 0 .5 5 1gc h h m? ? ? ? mm? 16 齒根角 110arctanfhA? ? 。 vK —— 質(zhì)量系數(shù)，對(duì)于 汽車 驅(qū)動(dòng)橋齒輪，當(dāng)齒輪接觸良好，周節(jié)及徑向 跳動(dòng)精度高時(shí)，可取 。對(duì)于滑動(dòng)速度高的齒輪可進(jìn)行滲硫處理，以提高其耐磨性。 4） 設(shè)計(jì)全浮式半軸桿部的強(qiáng)度儲(chǔ)備應(yīng)低于驅(qū)動(dòng)橋其他傳力零件的強(qiáng)度儲(chǔ)備，使半軸起一個(gè)“熔絲”的作用。 半軸彎曲應(yīng)力，為 22333 2 1 6 8 7 . 7zF a k G a m p add? ??? ? ? (48) 故校核半徑取 滿足合成應(yīng)力在 600mpa 750mpa 范圍 半軸花鍵 設(shè)計(jì) 27 矩形花鍵具有定心精度高， 定心的穩(wěn)定性好，使用磨削的方法消除熱處理引起的變形的特點(diǎn)，是應(yīng)用最為廣泛的花鍵連接，本設(shè)計(jì)采用矩形花鍵。 半浮式半軸 (圖 41)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是半軸外端支承軸承位于半軸套管外端的內(nèi)孔，車輪裝在半軸上。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。 11111cos4xa shh d ??? ； 239。b ≤ 10m 13b mm? 5 工作齒高 mhg ? gh mm? 19 6 全齒 高 ?? mh ? 7 壓力角 ? ?? 8 軸交角 ? =90176。 在此 1z =12， 2z =18， 滿足以上要求。于是 0 1 2w w w?? ,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。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。內(nèi)、外凸輪分別與左、右半軸用花鍵連接。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。 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。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。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。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4 決左、右驅(qū)動(dòng)車輪的差速要求及轉(zhuǎn)矩分配問(wèn)題。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。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 。 Expounds the basic principle and automotive differential system analysis。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。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。 2 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)