差速器的设计毕业论文(变速器毕业设计)

1.变速器毕业设计

目 录 第一部分 差速器设计及驱动半轴设计1 车型数据 ………………………………………………………………………… 32 普通圆锥齿轮差速器设计…………………………………………………………42.1 对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理 ………………………………4 2.2 对称式圆锥行星齿轮差速器的结构 42.3 对称式圆锥行星齿轮差速器的设计和计算 52.3.1 差速器齿轮的基本参数的选择 52.3.2 差速器齿轮的几何计算 92.3.3 差速器齿轮的强度计算 102.3.4差速器齿轮的材料 123 驱动半轴的设计………………………………………………………………… 143.1 半浮式半轴杆部半径的确定 143.2 半轴花键的强度计算 163.3 半轴其他主要参数的选择 173.4 半轴的结构设计及材料与热处理 17 第二部分 6109客车总体设计要求……………………………………………… 19 1. 6109客车车型数据 ………………………………………………………… 191.1尺寸参数 …………………………………………………………………… 191.2质量参数 ………………………………………………………………19 1.3发动机技术参数 ……………………………………………………………191.3传动系的传动比 ……………………………………………………………191.5轮胎和轮辋规格 ………………………………………………………202. 动力性计算 ………………………………………………………………202.1发动机使用外特性 ………………………………………………………20 2.2车轮滚动半径 …………………………………………………………20 2.3滚动阻力系数f ………………………………………………………202.4空气阻力系数和空气阻力 …………………………………………202.5机械效率 ……………………………………………………………20 2.6计算动力因数 ………………………………………………………………20 2.7确定最高车速 ………………………………………………………………22 2.8确定最大爬坡度 ……………………………………………………………22 2.9确定加速时间 ………………………………………………………………23 3.燃油经济性计算 …………………………………………………………………23 4.制动性能计算……………………………………………………………………234.1最大减速度…………………………………………………………………234.2制动距离S……………………………………………………………………234.3上坡路上的驻坡坡度i1max：…………………………………………………244.4下坡路上的驻坡坡度i2max：…………………………………………………24 5. 稳定性计算 ………………………………………………………………24 5.1纵向倾覆坡度：……………………………………………………………245.2横向倾覆坡度 …………………………………………………………24 N 结束语 …………………………………………………………………………24 参考文献 …………………………………………………………………………26 第一部分 差速器设计及驱动半轴设计1 车型数据1.1参数表 参数名称 数值 单位 汽车布置方式 前置后驱 总长 4320 mm 总宽 1750 mm 轴距 2620 mm 前轮距 1455 mm 后轮距 1430 mm 整备质量 1480 kg 总质量 2100 kg 发动机型式 汽油 直列 四缸 排量 1.993 L 最大功率 76.0/5200 KW 最大转矩 158/4000 NM 压缩比 8.7:1 离合器 摩擦式离合器 变速器档数 五档 手动 轮胎类型与规格 185R14 km/h 转向器 液压助力转向 前轮制动器 盘 后轮制动器 鼓 前悬架类型 双叉骨独立悬架 后悬架类型 螺旋弹簧 最高车速 140 km/h2 普通圆锥齿轮差速器设计 汽车在行驶过程中左，右车轮在同一时间内所滚过的路程往往不等。

例如，转弯时内、外两侧车轮行程显然不同，即外侧车轮滚过的距离大于内侧的车轮；汽车在不平路面上行驶时，由于路面波形不同也会造成两侧车轮滚过的路程不等；即使在平直路面上行驶，由于轮胎气压、轮胎负荷、胎面磨损程度不同以及制造误差等因素的影响，也会引起左、右车轮因滚动半径的不同而使左、右车轮行程不等。如果驱动桥的左、右车轮刚性连接，则行驶时不可避免地会产生驱动轮在路面上的滑移或滑转。

这不仅会加剧轮胎的磨损与功率和燃料的消耗，而且可能导致转向和操纵性能恶化。为了防止这些现象的发生，汽车左、右驱动轮间都装有轮间差速器，从而保证了驱动桥两侧车轮在行程不等时具有不同的旋转角速度，满足了汽车行驶运动学要求。

差速器用来在两输出轴间分配转矩，并保证两输出轴有可能以不同的角速度转动。差速器有多种形式，在此设计普通对称式圆锥行星齿轮差速器。

2.1 对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理。

2.国内外汽车差速器的研究现状

差速器作为车辆零部件中一个较小的总成，把它单独拿来进行设计，分析的比较少，通常都把它作为驱动桥设计的一部分，因此对它的设计方法及分析的相关研究一般都不够详细具体。

2005年，四川大学的李建超等人在研究后桥的设计过程中对差速器的设计从理论上作了比较完整的阐述。他们详细叙述了差速器的类型，分析了差速器的结构，受力以及运动情况。并且列出了差速器设计所需的计算公式，为差速器的设计提供了理论依据。

2005年，吉林大学的蒋法国等人对差速器的行星齿轮进行了弯曲强度分析，并且分析了齿根圆角变化对结构的影响，结果表明差速器行星轮的齿根弯曲应力在规定的范围内，另外随着齿根圆角半径的增大齿根应力逐渐较小。通过他们的分析为行星齿轮的设计提供了依据，并且他们对单齿齿根应力的加载求解方法也为其他齿轮分析找到了一种新方法。

3.汽车差速器的物理构造及工作原理

汽车差速器是驱动轿的主件。它的作用就是在向两边半轴传递动力的同时，允许两边半轴以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦。

汽车在拐弯时车轮的轨线是圆弧，如果汽车向左转弯，圆弧的中心点在左侧，在相同的时间里，右侧轮子走的弧线比左侧轮子长，为了平衡这个差异，就要左边轮子慢一点，右边轮子快一点，用不同的转速来弥补距离的差异。

差速器由行星齿轮、行星轮架（差速器壳）、半轴齿轮等零件组成。发动机的动力经传动轴进入差速器，直接驱动行星轮架，再由行星轮带动左、右两条半轴，分别驱动左、右车轮。差速器的设计要求满足：（左半轴转速）+（右半轴转速）=2（行星轮架转速）。当汽车直行时，左、右车轮与行星轮架三者的转速相等处于平衡状态，而在汽车转弯时三者平衡状态被破坏，导致内侧轮转速减小，外侧轮转速增加。

4.谁有越野车分动器的设计与仿真的资料,毕业设计,急用

分动箱·····所谓分动箱，就是将发动机的动力进行分配的装置，可以将动力输出到后轴，或者同时输出到前/后轴。

特点是：带有分动箱的汽车，都是动力先由传动轴传递到分动箱，在由分动箱来分别传递到前轴和后轴，并且可以在后驱和四驱之间切换，多使用在硬派越野车上。① 分时四驱分动箱——硬链接机构分时四驱汽车就是平时可以为两驱车，越野路况转为四驱的汽车。

分时四驱分动箱是一种纯机械的装置。这种结构的分动箱在挂上4驱模式的时候，前后轴是钢性连接，可以实现前后动力50:50的分配，对于提高车辆的通过性非常有利。

另外由于它的纯机械结构，可靠性很高，这对于经常在缺少救援的荒野行驶的车型是至关重要的。即使到现在，仍然有大量的硬派越野车采用这种分动箱。

但是也正是因为如此，硬链接机构的分动箱少了一个状态，就是用四驱状态在正常道路上行驶。这是由于分动箱接通为四驱模式后，前后车轴的转速就被锁定为相同的了，这时汽车只能保持直线正常行驶，而无法正常转弯，否则代价就是加快对轮胎的磨损，甚至发生危险。

『分时四驱分动箱操作杆——纯手动、纯机械』早期的分时四驱是完全靠手动来切换的，当今电动切换的分时四驱装置也纷纷出现在一些硬派越野车上，它的基本原理与手动切换的分时四驱是一样的，只不过所有的切换是通过电机来完成罢了。优点：纯机械结构可靠性很高；能实现50:50的动力分配；提高汽车的脱困性；缺点：无差速器，四驱状态下无法转弯；没有同步器，只能在车辆停止时进行切换。

② 超选四驱分动箱——带有中央差速器“超选四驱分动箱”是三菱对其的称呼，它也是一种分时四驱分动箱，结构域普通的分时四驱分动箱相似，但是要多出一个中央差速器来，当挂上4H的时候，不仅能在沙石路面上高速行驶，也能在普通公路上实现公路四驱的功能。而它提供的4HLC和4LLC选项，则是锁上了中央差速锁的四驱模式，这个时候，它与普通分时四驱中的4H和4L的功能是一样的。

目前三菱越野车多采用的是这种分动箱。『三菱的部分越野车采用的就是超选四驱分动箱』优点：可以实现前后轴差速功能，四驱模式下也可正常行驶；行驶中可切换二/四驱；缺点：无明显缺点。

5.汽车差速器工作原理

各类差速器的比较。

各类差速器的特性比较： 一. 开式差速器 切诺基的开式差速器的结构，是典型的行星齿轮组结构，只不过太阳轮和外齿圈的齿数是一样的。在这套行星齿轮组里，主动轮是行星架，被动轮是两个太阳轮。

通过行星齿轮组的传动特性我们知道，如果行星架作为主动轴，两个太阳轮的转速和转动方向是不确定的，甚至两个太阳轮的转动方向是相反的。 车辆直行状态下，这种差速器的特性就是，给两个半轴传递的扭矩相同。

在一个驱动轮悬空情况下，如果传动轴是匀速转动，有附着力的驱动轮是没有驱动力的，如果传动轴是加速转动，有附着力的驱动轮的驱动力等于悬空车轮的角加速度和转动惯量的乘积。 车辆转弯轮胎不打滑的状态下，差速器连接的两个半轴的扭矩方向是相反的，给车辆提供向前驱动力的，只有内侧的车轮，行星架和内侧的太阳轮之间由等速传动变成了减速传动，驾驶感觉就是弯道加速比直道加速更有力。

开式差速器的优点就是在铺装路面上转行行驶的效果最好。缺点就是在一个驱动轮丧失附着力的情况下，另外一个也没有驱动力。

开式差速器的适用范围是所有铺装路面行驶的车辆，前桥驱动和后桥驱动都可以安装。 二. 限滑差速器 限滑差速器用于部分弥补开式差速器在越野路面的传动缺陷，它是在开式差速器的机构上加以改进，在差速器壳的边齿轮之间增加摩擦片，对应于行星齿轮组来讲，就是在行星架和太阳轮之间增加了摩擦片，增加太阳轮与行星架自由转动的阻力力矩。

限滑差速器提供的附加扭矩，与摩擦片传递的动力和两驱动轮的转速差有关。 在开式差速器结构上改进产生的LSD，不能做到100%的限滑，因为限滑系数越高，车辆的转向特性越差。

LSD具备开式差速器的传动特性和机械结构。优点就是提供一定的限滑力矩，缺点是转向特性变差，摩擦片寿命有限。

LSD的适用范围是铺装路面和轻度越野路面。通常用于后驱车。

前驱车一般不装，因为LSD会干涉转向，限滑系数越大，转向越困难。 三. 锁止式差速器（机械锁止、电动锁止、气动锁止） 为了保证车辆在复杂的越野路况下的行驶性能，通过一定的机械结构把差速器锁死，实现两个半轴的同步转动。

通过行星齿轮组分析，就是把行星齿轮组的变速机构锁死，保证行星架和太阳轮之间，以及两个太阳轮之间的传动比都是1:1。可以把太阳轮和行星架锁止，可以把行星架和行星齿轮锁死，还可以把两个太阳轮锁死。

锁止式差速器，在没有锁止的时候，其传动特性与开式差速器完全相同，在锁止的情况下，传动比被固定为1:1。 这种差速器的优点不言而喻，在越野路面提供了最大的驱动力，缺点是在差速器锁止的情况下，车辆转向极其困难；存在单车轮承受发动机100%的扭矩的可能，半轴会因为扭矩过大而变形或折断；车辆在转向的过程中，两半轴承受相反的扭矩，如果两侧轮胎的附着力都很大，会扭断半轴。

另外这种差速器，在车辆行驶过程中执行锁止动作会产生比较大的噪音。 锁止式差速器具备开式差速器的所有结构和特性，在未锁止的情况下，应用范围与开式差速器相同；在锁止的情况下，只适合于低速行驶在非铺装路面，不能在铺装路面上行驶，否则会导致车辆损坏和转向失控。

这类差速器以ARB的气动锁止产品和Eaton的电动锁止产品为代表。 四. 电子差速器锁 电子差速器锁与上述的几种相比，没有改变开式差速器的结构和特性，而是利用ABS或EBD系统来执行单侧制动打滑的车轮的动作，限制两驱动轮的转速差，保证两个驱动轮都有动力。

优点：安全性好，不会损坏车辆。缺点：需要ABS和EBD系统，造价昂贵；在严酷的越野环境下，电子产品的可靠性不如机械产品；单侧车轮的驱动力，不如锁止式差速器的大。

这类差速器锁，由于成本原因，一般只应用于高档轿车和高档的SUV。 五. 自动机械锁止差速器 这类差速器的基本结构和机械锁止式差速器相同，不同的是，机械锁止差速器的锁止和解锁，完全由驾驶员人工控制；自动机械锁止式差速器则是根据路况自行锁止和解锁。

它的锁止检测机构很精巧，检测量有两个，一个是差速器边齿轮和差速器壳子之间的转速差，另外一个就是差速器壳的转速。 锁止条件：差速器壳体转速不超过设定值（也就是车速低于设定值），变齿轮与差速器壳的转速差超过设定值（左右车轮的转速差太大），如果两个条件都符合，就会触发差速器的锁止，正常行驶中的转向不会引起它的锁止。

整个锁止过程，车轮空转的角度差不超过360度。 解锁条件：差速器壳转速超过设定值（车速超过设定值），左右半轴的扭矩方向相反（车辆开式转向），满足两者中的任何一个，就会立即解锁。

优点：公路行驶特性与开式差速器完全相同。越野路面，与锁止式差速器特性完全相同，不会因为转向而扭断半轴，其锁止和解锁过程完全是自动的，不需要人为干预。

可靠性非常高。 缺点：锁止噪音比较大，结构比机械锁止差速器复杂，每一种差速器只能适用于一种车型，不具有通用性。

适用性：可以直接替换开式差速器，前驱后驱都可以用，没有适用性方面的限制。 以Eaton公司的产品为代表的自动机械锁止差速器是最适合越野。

6.请问汽车差速器的工作原理

汽车差速器是驱动轿的主件。

它的作用就是在向两边半轴传递动力的同时，允许两边半轴以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦。 汽车在拐弯时车轮的轨线是圆弧，如果汽车向左转弯，圆弧的中心点在左侧，在相同的时间里，右侧轮子走的弧线比左侧轮子长，为了平衡这个差异，就要左边轮子慢一点，右边轮子快一点，用不同的转速来弥补距离的差异。

差速器由行星齿轮、行星轮架（差速器壳）、半轴齿轮等零件组成。发动机的动力经传动轴进入差速器，直接驱动行星轮架，再由行星轮带动左、右两条半轴，分别驱动左、右车轮。

差速器的设计要求满足：（左半轴转速）+（右半轴转速）=2（行星轮架转速）。当汽车直行时，左、右车轮与行星轮架三者的转速相等处于平衡状态，而在汽车转弯时三者平衡状态被破坏，导致内侧轮转速减小，外侧轮转速增加。

7.求一篇 机械制造及制动化的 论文字数2000字以上最好是自己写的

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