【導(dǎo)讀】自從法國(guó)工程師雷諾發(fā)明差速器，解決了汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)的問題后，差速器便成為了現(xiàn)代汽車基本配置。隨著人們對(duì)安全性和舒適性要求的提。高，差速器的作用顯的更為重要。本課題以桑塔納轎車差速器為研究目標(biāo)。優(yōu)缺點(diǎn)，再根據(jù)桑塔納的實(shí)際特點(diǎn)選擇合適的差速器結(jié)構(gòu)類型。桑塔納選用的是對(duì)稱式錐齒輪差速器。此類差速器技術(shù)成熟，制造安裝簡(jiǎn)。單，可適用于一般路況，符合桑塔納轎車的產(chǎn)品定位和使用特點(diǎn)。比、主減速器傳動(dòng)比。利用這些數(shù)據(jù)計(jì)算得出差速器殼體和各齒輪所傳遞。再根據(jù)轉(zhuǎn)距完成差速器主要部件——差速齒輪和半軸齒輪的尺寸。計(jì)算，再對(duì)齒輪的強(qiáng)度進(jìn)行校核，保證差速器工作的可靠性和安全性。首先了解UG的三種轉(zhuǎn)配方式：自上而下、以采用混合裝配方式差速器總成的裝配工作。最后使用UG的運(yùn)動(dòng)分析模塊分析設(shè)計(jì)結(jié)果。塊中的運(yùn)動(dòng)副和驅(qū)動(dòng)方式的定義進(jìn)行了解。察到結(jié)果和設(shè)計(jì)要求相吻合。構(gòu)還是功能上已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了雷諾當(dāng)時(shí)能夠想象的。

　　

【正文】 速器設(shè)計(jì)與分析 44 彈出分析對(duì)話框，見圖 圖 分析對(duì)話框 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)（ Kinematic）按輸入的時(shí)間和步驟進(jìn)行仿真分析。 時(shí)間值代表運(yùn)動(dòng)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。 圖 412 的例子表示：在 100 秒內(nèi)分 100 步，即每步為 1 秒分析模型的運(yùn)動(dòng)狀況。 在分析選項(xiàng)對(duì)話框上單擊 ok 按鈕，啟動(dòng) ADAMS 解算器進(jìn)程。分析完成后，運(yùn)動(dòng)仿真對(duì)話框自動(dòng)彈出，見圖 。 步數(shù)項(xiàng)只是讀的，所顯示的數(shù)值即為分析選項(xiàng)對(duì)話框所指定的步數(shù)值。當(dāng)前步數(shù)項(xiàng)顯示當(dāng)前步數(shù)值，當(dāng)執(zhí)行全程（ Full Range）運(yùn)動(dòng)仿真時(shí)，步數(shù)值會(huì)快速循環(huán)顯示。當(dāng)將特定步數(shù)值輸入該 項(xiàng)并按回車鍵后，模型會(huì)自動(dòng)前進(jìn)到那一步并暫停。 運(yùn)動(dòng)仿真控制按鈕執(zhí)行這些功能。 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 45 圖 運(yùn)動(dòng)仿真對(duì)話框 圖 仿真控制功能 差速器在轉(zhuǎn)彎時(shí)的運(yùn)動(dòng)分析 第一步：進(jìn)入另一運(yùn)動(dòng)分析方案 選擇 assemble 用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊，選中 New Scenario。 激活 Scenario_2,并使之成為工作部件。 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。 連桿一 L001（ Out shaft? ），如圖 圖 連桿一 連桿二 L002。 如圖 圖 連桿二 連桿三 L003。 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 47 圖 連桿三 連桿四 L004。 如圖 圖 連桿四 連桿五 L00連桿六 L006。 如圖 。 圖 連桿五、連桿六 第三步： 創(chuàng)建運(yùn)動(dòng) 副 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 48 進(jìn)入運(yùn)動(dòng) 副 菜單： Insert→ Joint? 或 ，如圖 所示。 注：創(chuàng)建運(yùn)動(dòng) 副 具體方法和直線運(yùn)動(dòng)時(shí)基本一致，只是在 差速器殼內(nèi)行星齒輪的運(yùn)動(dòng)不再是單單的公轉(zhuǎn)，并且要自轉(zhuǎn)，從而使得差速器側(cè)齒輪的運(yùn)動(dòng)速度在方向一致的前提下產(chǎn)生快慢變化。 關(guān)鍵在于直線運(yùn)動(dòng)時(shí)行星齒輪是與差速器殼體作為同一連桿一起運(yùn)動(dòng)，而轉(zhuǎn)彎時(shí)它作為單個(gè)連桿可以自己定義轉(zhuǎn)動(dòng)，并且不是固定轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣它便可實(shí)現(xiàn)自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)。 第四步：創(chuàng)建齒輪 副 進(jìn)入創(chuàng)建齒輪 副 菜單： Insert→ Gear? 或 ，如圖 。 （ 1） 選擇已建立的旋轉(zhuǎn) 副 J001； （ 2） 選擇已建立的旋轉(zhuǎn) 副 J002； （ 3） 在運(yùn)動(dòng) 副 參數(shù)菜單中設(shè)定齒輪比參數(shù)： （ 4） 單擊 ok 或 Apply 按鈕創(chuàng)建齒輪 副 。 表 42 轉(zhuǎn) 彎行駛時(shí)的連桿和運(yùn)動(dòng) 副 序號(hào) 名稱 部件 備注 1 連桿 L001 從動(dòng)軸、圓柱滾子軸承、雙列圓錐滾子軸承 如圖 2 連桿 L002 從動(dòng)錐齒輪、差速器殼、球形墊圈、圓錐滾子軸承、螺栓、里程表主動(dòng)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(cè)齒輪、防轉(zhuǎn)螺母 如圖 4 連桿 L004 凸緣軸、凸緣軸螺栓、差速器側(cè)齒輪、防轉(zhuǎn)螺母 如圖 5 連桿 L00 L006 行星齒輪 如圖 6 運(yùn)動(dòng) 副 J001 定義連桿 L001 為旋轉(zhuǎn) 副 如圖 7 運(yùn)動(dòng) 副 J002 定義連桿 L002 為旋轉(zhuǎn) 副 如圖 8 運(yùn)動(dòng) 副 J003 定義連桿 L003 為旋轉(zhuǎn) 副 如圖 9 運(yùn)動(dòng) 副 J004 定義連桿 L004 為旋轉(zhuǎn) 副 如圖 10 運(yùn)動(dòng) 副 J005 定義連桿 L005 為旋轉(zhuǎn) 副 如圖 11 運(yùn)動(dòng) 副 J006 定義連桿 L006 為旋轉(zhuǎn) 副 如圖 12 運(yùn)動(dòng) 副 J007 定義連桿 L00 L002 為一齒輪 副 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 49 最終連桿與運(yùn)動(dòng)付的設(shè)置如圖 圖 轉(zhuǎn)彎時(shí)差速器的連桿與運(yùn)動(dòng)付 第五步：運(yùn)動(dòng)仿真 進(jìn)入運(yùn)動(dòng)仿真： Analysis→Motion → Animation 或 在圖 對(duì)話框中輸入 Time 為 24， Step 為 100，單擊 ok, 彈出對(duì)話框 ，點(diǎn)擊 play。 差速器抱死時(shí)的運(yùn)動(dòng)分析 這種情況是理想狀態(tài)下才會(huì)實(shí)現(xiàn)的。因?yàn)闊o(wú)論汽車處于何種狀態(tài)下行使，差速器都不會(huì)產(chǎn)生這種情況。假 設(shè) 存在這種現(xiàn)象，即從動(dòng)軸并不轉(zhuǎn)動(dòng)，那么顯而易見的從動(dòng)錐齒輪、差速器殼等也都不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，但差速器殼內(nèi)的齒輪之間卻在相互運(yùn)動(dòng)，所以就這一觀點(diǎn)做以下運(yùn)動(dòng)分析。 第一步 ：進(jìn)入另一運(yùn)動(dòng)分析方案 選擇 assemble 用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊，選中 New Scenario。 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。 見圖 圖 422 激活 Scenario_3 第二步：創(chuàng)建連桿 進(jìn)入定義連桿菜單， Insert→ Link? 或 ，如圖 所示。 連桿一 L001（ Flanged shaft? ），如圖 圖 連桿一 連桿二 L002（ Flanged shaft? ），如圖 圖 連桿二 連桿三 L00連桿四 L004（ Plaary gear? ），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 51 圖 連桿三，連桿四 第三步： 創(chuàng)建運(yùn)動(dòng) 副 進(jìn)入運(yùn)動(dòng) 副 菜單： Insert→ Joint? 或 ，如圖 45 所示。 第四步：創(chuàng)建齒輪 副 進(jìn)入創(chuàng)建齒輪 副 菜單： Insert→ Gear? 或 ，如圖 。 表 43 輸入軸抱死時(shí)的連桿和運(yùn)動(dòng) 副 序號(hào) 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(dòng) 副 J005 定義連桿 L001 為旋轉(zhuǎn) 副 如圖 5 運(yùn)動(dòng) 副 J002 定義連桿 L002 為旋轉(zhuǎn) 副 如圖 6 運(yùn)動(dòng) 副 J003 定義連桿 L003 為旋轉(zhuǎn) 副 如圖 7 運(yùn)動(dòng) 副 J004 定義連桿 L004 為旋轉(zhuǎn) 副 如圖 8 運(yùn)動(dòng) 副 J005 定義連桿 L00 L003 為一齒輪 副 如圖 9 運(yùn)動(dòng) 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(dòng)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(dòng)仿真 進(jìn) 入運(yùn)動(dòng)仿真： Analysis→ Motion→ Animation 或 在圖 對(duì)話框中輸入 Time 為 24， Step 為 100，單擊 ok, 彈出對(duì)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(duì)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(dòng)，我又進(jìn)行了差速器的運(yùn)動(dòng)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。也將汽車專業(yè)知識(shí)與當(dāng)今 先進(jìn)的 CAD 知識(shí)相結(jié)合，更牢固地掌握了書本上較為抽象的知識(shí)。 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 53 參考文獻(xiàn) [1] 趙波 ,龔勉 ,屠建中 .UG CAD實(shí)用教程 (NX2版 ) [M].北京： 清華大學(xué)出版社 , 20xx. 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