汽车差速器与主减速器设计毕业设计
汽车差速器与主减速器设计毕业设计
摘要本文介绍了轿车差速器与主减速器的设计建模过程，论述了轿车差速器与主减速器的结构和工作原理，通过对轿车主要参数的分析与计算对差速器和主减速器进行设计，并使用Pro/E对差速器与主减速器进行3D建模，生成2D工程图。
完成装配后，对主减速器、差速器进行运动仿真，以论证差速器的差速器原理。
关键词：建模，差速器，主减速器，分析AbstractThis paper discusses the automobile differential design and modeling process of the final drive, and the structure and the principle of automobile differential and the final drive.the car After the analysis and calculation of final drive and differential,to use Pro/E to complete make 3D model of the final drive and differential, then to produce 2D drawings.There is going to analysis the final drive to prove the principle after finishing the composing.Keywords: Modeling, Differential,Final drive，Analysis目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)1绪论 (1)1.1课题来源 (1)1.2课题研究现状 (1)1.2.1国内外汽车行业CAD研究与应用情况 (1)1.3主减速器的研究现状 (1)1.4 差速器的研究现状 (2)1.5 课题研究的主要内容 (3)2QY7180概念轿车主减速器与差速器总体设计 (4)2.1QY7180概念轿车主要参数与主减速器、差速器结构选型 (4)2.1.1QY7180概念轿车的主要参数 (4)2.1.2QY7180概念轿车主减速器与差速器结构选型 (4)2.2主减速器与差速器的结构与工作原理 (5)2.3QY7180概念轿车主减速器主减速比i0的确定 (6)3主减速器和差速器主要参数选择与计算 (7)3.1主减速器齿轮计算载荷的确定 (7)3.1.1按发动机最大转矩和最低档传动比确定从动齿轮的计算转矩Tce (7)3.1.2按驱动车轮打滑转矩确定从动齿轮的计算转矩Tcs (7)3.1.3按日常平均使用转矩来确定从动齿轮的计算转矩 (8)3.2主减速器齿轮传动设计 (8)3.2.1按齿面接触强度设计 (8)3.2.2按齿根弯曲强度设计 (10)3.2.3按变速器一挡齿轮设计 (12)3.3差速器行星齿轮与半轴齿轮主要参数选择和计算 (15)4主减速器与差速器的三维实体建模 (18)4.1主减速器三维建模分析与设计思路 (18)4.2斜齿轮的建模过程 (19)4.3锥齿轮的建模过程 (27)4.4差速器壳体、主减速器壳体的创建 (37)4.4.1差速器壳体的创建 (37)4.4.2主减速器壳体的创建 (38)5主减速器与差速器的装配与运动仿真 (39)5.1主减速器装配思路 (39)5.2主减速器装配过程 (39)5.3主减速器运动仿真 (41)5.3.1运动仿真思路 (41)5.3.2建立运动仿真过程 (42)5.3.3运动仿真分析 (42)总结与展望 (45)致谢 (46)参考文献 (47)1绪论1.1课题来源课题《QY7180概念轿车主减速器、差速器设计》本课题是数字化样车设计的一部分，主要使用Pro/E软件完成QY7180概念轿车变速器主减速器、差速器的三维模型建立、校核分析和工程图设计。
汽车差速器毕业设计论文
目录第一部分差速器设计及驱动半轴设计1 车型数据 (3)2 普通圆锥齿轮差速器设计 (4)2.1 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 (6)2.3 对称式圆锥行星齿轮差速器的设计和计算 (6)2.3.1 差速器齿轮的基本参数的选择 (6)2.3.2 差速器齿轮的几何计算 (10)2.3.3 差速器齿轮的强度计算 (12)2.3.4差速器齿轮的材料 (13)3 驱动半轴的设计 (14)3.1 半浮式半轴杆部半径的确定 (14)3.2 半轴花键的强度计算 (16)3.3 半轴其他主要参数的选择 (17)3.4 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 (19)1.1尺寸参数 (19)1.2质量参数 (19)1.3发动机技术参数 (19)1.3传动系的传动比 (19)1.5轮胎和轮辋规格 (20)2. 动力性计算 (20)2.1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 (20)2.4空气阻力系数和空气阻力 (20)2.5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 (23)4.1最大减速度 (23)4.2制动距离S (23)4.3上坡路上的驻坡坡度i1max： (24)4.4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： (24)5.2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。
车辆工程毕业设计221重型卡车主减速器及差速器的设计正文
车辆工程毕业设计221重型卡车主减速器及差速器的设计正文一、引言主减速器和差速器是重型卡车传动系统中非常重要的部件，它们直接影响着车辆的性能和稳定性。
主减速器用于减缓车辆的速度，并将动力传递给车轮；差速器则用于调整驱动轮的转速差，使车辆可以顺利转弯。
因此，设计一个性能稳定、耐用可靠的主减速器及差速器非常重要。
二、主减速器的设计1.功能需求：主减速器的功能是通过减速传动，将发动机输出的高速、低扭矩的动力，转化为低速、高扭矩的动力，以实现车辆的行驶和牵引。
设计中需要考虑到主减速器的转速比、扭矩输出能力、传动效率和可靠性等方面的要求。
2.结构设计：主减速器一般采用行星齿轮传动的结构，其结构简单、可靠性高，传动效率较高。
设计时需要确定行星齿轮的参数，如齿轮齿数、模数、齿形等，以及齿轮轴的材料和加工工艺等。
3.强度计算：主减速器需要承受较大的载荷，因此在设计中需要进行强度计算，以确保主减速器的可靠性。
强度计算包括齿轮的强度计算、轴的强度计算和轴承的强度计算等。
4.润滑与冷却：主减速器的正常运行需要良好的润滑和冷却系统。
设计中需要考虑到润滑油的选用、润滑油路的设计，以及冷却器的选用和冷却系统的设计等。
三、差速器的设计1.功能需求：差速器的功能是调整驱动轮的转速差，使车辆可以顺利转弯。
设计中需要考虑到差速器的调整范围、差速器锁定功能的实现、差速器的传动效率和可靠性等方面的要求。
2.结构设计：差速器一般采用锥齿轮传动的结构，其结构复杂、可靠性较高，传动效率较低。
设计时需要确定锥齿轮的参数，如齿轮齿数、模数、齿形等，以及齿轮轴的材料和加工工艺等。
3.强度计算：差速器需要承受较大的载荷，因此在设计中需要进行强度计算，以确保差速器的可靠性。
强度计算包括齿轮的强度计算、轴的强度计算和轴承的强度计算等。
4.润滑与冷却：差速器的正常运行也需要良好的润滑和冷却系统。
设计中需要考虑到润滑油的选用、润滑油路的设计，以及冷却器的选用和冷却系统的设计等。
乘用车主减速器和差速器设计
摘要汽车问世百余年，特别是从汽车产品的大批量生产及汽车工业的打发展以来，汽车已经对世界经济打发展和人类进入现代生活产生了无法估量的巨大影响，为人类社会的进步作出了不可磨灭的巨大贡献。
为了使大家对汽车这一影响人类社会的产品有更全面、更深入的了解，以便把握住“汽车设计”技术的发展方向，通过对汽车的总体设计，汽车零部件的载荷和计算工况与计算方法，以及汽车各系统、各组成及主要零部件的结构分析和设计计算的概述，是大家对汽车的设计理论与设计技术有更好的认识与突破。
汽车主减速器及差速器是汽车传动中最重要的部件之一。
它能够将万向传动装置传来的发动机转矩传给驱动车轮，以实现降速增扭。
本次设计的是有关乘用车的主减速器和差速器，并要使其具有通过性。
本次设计的内容包括有：方案选择，结构的优化与改进。
齿轮与齿轮轴的设计与校核。
并且在设计过程中，描述了主减速器的组成和差速器的差速原理和差速过程。
方案确定主要依据原始设计参数，对比同类型的减速器及差速器，确定此轮的传动比，并对其中重要的齿轮进行齿面接触和齿轮弯曲疲劳强度的校核。
而对轴的设计过程中着重齿轮的布置，并对其受最大载荷的危险截面进行强度校核。
主减速器及差速器对提高汽车行驶平稳性和其通过性有着独特的作用，是汽车设计的重点之一。
关键词：驱动桥；主减速器；差速器；半轴AbstractVehicle drive axle at the end of the transmission system, the basic skills to use is to increase the transmission came directly from the drive shaft or torque, the torque distribution to the left and right wheels, and get differential requirements. In the drive axle, the realization of the usefulness of the main parts of this series are the main reducer, differential, axle, but also other transmission devices and axle. The main design principle of the drive axle was carefully understanding and statement, Santana 2000, the main reducer drive axle, differential, axle and other important components such as a detailed design. In the design process, according to the principles of automotive design and procedures, carried out a detailed calculation. In the design process, but also analysis of the components need to adopt the method, the feasibility of the program discussions, and possible faults of thinking, the last on the important parts and the assembly showing the way with engineering drawings.Keywords：Drive axle ；Main reducer ；Differential ；Axle目录摘要 (I)目录 (II)第1章绪论 (1)1.1选题的背景与意义 (1)1.2 研究的基本内容 (1)1.2.1 主减速器的作用 (2)1.2.2 主减速器的工作原理 (2)1.2.3 国内主减速器的状况 (2)1.2.4 国内与国外差距 (2)1.3 课题研究内容 (3)1.3.1主减速器的结构分析 (3)1.3.2 差速器的结构分析 (3)第2章主减速器的设计 (5)2.2主减速器的方案确定 (5)2.3主减速器从动齿轮支承方案确定 (5)2.3.1主动双曲面锥齿轮 (5)2.3.2从动双曲面锥齿轮 (4)2.4基本参数的选择与计算载荷的确 (5)2.4.1 齿轮计算载荷的确定 (5)2.4.2 主减速器基本参数的选择 (8)2.4.3 主减速器准双面圆锥齿轮的集合计算 (10)2.4.4 主减速器齿轮的热处理 (17)第3章差速器的设计 (19)3.1 差速器概述 (19)3.2 差速器的结构形式选择 (20)3.3 差速器齿轮的基本参数选择 (20)3.3.1 行星齿轮数目的选择 (20)3.3.2 行星齿轮球面半径R的选择 (22)B3.3.3 行星齿轮与半轴齿轮齿数的选择 (21)3.3.4 差速器圆锥齿轮模数及半轴齿轮节圆直径的初步确定 (21)3.3.5 压力角 (21)3.3.6 行星齿轮轴直径d及支承长度L (22)3.4 差速器齿轮的集合计算 (22)3.5 差速器齿轮的强度计算 (24)第4章轴的设计 (25)4.1 主动锥齿轮轴的设计 (25)4.1.1 锥齿轮齿面上的作用力 (25)4.1.2 齿宽中点处的圆周力 (26)4.1.3 锥齿轮轴向力和径向力 (26)4.1.4 轴和轴承的计算 (27)4.1.5 齿轮轴承径向载荷的计算 (28)4.1.6 主动锥齿轮轴参数设计 (28)4.1.7 主动锥齿轮轴的校核 (29)4.2 行星齿轮轴的设计 (31)4.2.1 普通平键的选择 (31)4.2.2 圆柱销的选择 (31)4.2.3 计算载荷的确定 (31)4.2.4 行星齿轮轴的强度计算 (32)第5章结论 (33)参考文献 (34)致谢 (35)第1章绪论1.1选题的背景与意义主减速器和差速器是汽车是驱动桥的中的一部分,是传动系统的重要组成部分.主减速器的功用是增大转矩同时降低转速,差速器的作用是能使同一个驱动桥上的两个车轮以不同的速率旋转.单级主减速器通常由主动齿轮从动齿轮组成,在双级主减速器中，通常还要加一对圆柱齿轮或一组行星齿轮。
毕设-主减速器设计
摘要汽车驱动桥位于传动系末端，其基本功能是增大由传动轴或直接由变速器传来的转矩，将转矩分配给左、右驱动车轮，并使左、右驱动车轮具有汽车行驶运动学所需要的差速功能；同时，驱动桥还需要承受作用于路面和车架或车厢之间的垂直力、纵向力和横向力。
一般汽车结构中，驱动桥包括主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置及桥壳等部件。
驱动桥设计应满足的基本要求：所选择的主减速比应保证汽车具有最佳的动力性和燃油经济性；外形尺寸要小，保证有必要的离地间隙；齿轮及其传动件工作平稳，噪音小；在各种转速和载荷下具有较高的传动效率；在保证足够的强度、刚度条件下，应力要尽量小，尤其是簧下质量应尽量小，以改善汽车的平顺性；与悬架导向机构运动协调；结构简单，加工工艺性好，制造容易，拆装、调整方便。
驱动桥的结构方案分析驱动桥的结构形式与驱动车轮的悬架形式密切相关。
当驱动车轮采用非独立悬架时，驱动桥应为非断开式（或称为整体式），即驱动桥壳是一根连接左右驱动车轮的空心梁，而主减速器、差速器及车轮传动装置（由左右半轴组成）都装在它里面。
当采用独立悬架时为保证运动协调，驱动桥应为断开式。
这种驱动桥无刚性的整体外壳，主减速器及其壳体装在车架或车身上，两侧驱动车轮与车架或车身做弹性连接，并可彼此独立分别相对于车身做上下摆动，车轮传动采用万向节传动。
具有桥壳的非断开式驱动桥结构简单、制造工艺性好、成本低、工作可靠、维修调整容易，广泛应用于各种载货汽车、客车及多数的越野车和部分小轿车上。
但整个驱动桥均属于簧下质量，对于汽车平顺性和降低动载荷不利。
断开式驱动桥结构较复杂，成本较高，但它大大地增加了离地间隙；减小了簧下质量，从而改善了行驶平顺性，提高了汽车的平均速度；减小了汽车在行驶时作用于车轮与车桥上的动载荷，提高了零部件的使用寿命；由于驱动车轮与地面的接触情况及对各种地形的适应性较好，大大增加了车轮的抗侧滑能力；与之相配合的独立悬架导向机构设计得合理，可增加不足转向效应，提高汽车的操纵稳定性。
TY1250型载货汽车差速器设计（毕业设计说明书）
TY1250型载货汽车差速器设计（毕业设计说明书）⽬录第1章绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.1.1 国内外的研究动态 (1)1.1.2 差速器今后的发展 (4)1.2 课题研究的意义 (5)1.3 课题主要内容 (6)第2章差速器结构⽅案的选择 (7)2.1 对称锥齿轮式差速器 (7)2.1.1 普通锥齿轮式差速器 (7)2.1.2 摩擦⽚式差速器 (8)2.1.3 强制锁⽌式差速器 (9)2.2 滑块凸轮式差速器 (10)2.3 蜗轮式差速器 (11)2.4 ⽛嵌式⾃由轮差速器 (12)2.5 结构⽅案的确定 (12)第3章详细设计计算过程 (14)3.1 差速器的设计计算与校核 (14)3.1.1 差速器齿轮主要参数选择 (14)3.1.1.1 ⾏星齿轮数⽬n的选择 (14)3.1.1.2 ⾏星齿轮球⾯半径的确定 (14)3.1.1.3 ⾏星齿轮与半轴齿轮齿数、的选择 (17)3.1.1.4 ⾏星齿轮和半轴齿轮节锥⾓，模数m的确定 (17)3.1.1.5 压⼒⾓α (18)3.1.1.6 ⾏星齿轮轴直径d及⽀承长度 (18)3.1.2 差速器齿轮的强度计算 (19)3.1.3 汽车差速器直齿锥齿轮的⼏何尺⼨计算⽤表 (20)3.1.4 差速器齿轮的材料 (22)3.2 半轴的设计计算及校核 (22)3.2.1 半轴结构形式选择 (22)3.2.2 半轴详细计算与校核过程 (23)3.2.2.1 全浮式半轴的计算载荷的计算 (23)3.2.2.2 全浮式半轴的杆部直径的计算 (23)3.2.2.3 半轴的扭转切应⼒ (23)3.2.2.4 半轴的扭转⾓ (24)3.2.2.5 半轴花键强度校核 (24)3.2.2.6 半轴的结构设计及材料选取 (25)第4章三维模型的建⽴ (26)4.1 Pro/E软件简介 (27)4.2 差速器结构设计 (28)4.3 差速器各零件的三维实体建模 (28)4.4 差速器三维装配模型的建⽴ (29)4.5 结语 (31)第5章差速器⼗字轴加⼯⼯艺 (31)5.1 轴类零件的功⽤、结构特点及技术要求 (31)5.2 轴类零件的⽑坯和材料 (32)5.3 ⼗字轴的加⼯⼯艺分析 (33)5.4 ⼗字轴的制造⼯艺过程 (34)结论 (35)参考⽂献： (37)致谢 (39)TY1250型载货汽车差速器设计摘要差速器是汽车转向过程中所必须的传动机构，差速器在重型载重车上使⽤较频繁，损坏较严重。
汽车主减速器及差速器的结构设计与强度分析毕业设计
汽车主减速器及差速器的结构设计与强度分析毕业设计目录摘要 (III)Abstract (V)1 绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 课题研究目的及意义 (1)1.3 课题研究内容 (2)1.4 研究对象主要参数 (3)2 汽车主减速器的设计 (3)2.1 汽车主减速器概述 (3)2.2 汽车主减速器的工作原理 (3)2.3 轿车主减速器结构方案选择与分析 (4)2.4 轿车主减速器基本参数的选择与计算 (5)2.4.1轿车主减速器传动比i0的确定 (5)2.4.2主减速器计算载荷的确定 (5)2.4.3主减速器锥齿轮基本参数的选择 (7)2.4.4主减速器锥齿轮主要几何参数的计算 (8)2.5 轿车主减速器螺旋锥齿轮强度计算 (10)3 差速器的设计 (14)3.1 差速器概述 (14)3.2 差速器的工作原理 (14)3.3 差速器的结构形式选择 (15)3.4 普通锥齿轮差速器齿轮设计 (15)3.4.1差速器齿轮主要参数的选择 (15)3.4.2差速器齿轮主要几何参数的计算 (17)3.5普通锥齿轮差速器齿轮强度计算 (18)4 汽车主减速器及差速器的三维实体建模 (20)4.1 主减速器的三维实体建模 (20)4.1.1主减速器三维建模分析与设计思路 (20)4.1.2主减速器螺旋锥齿轮的主要建模过程 (21)4.2 差速器的三维实体建模 (26)4.2.1差速器半轴直齿锥齿轮的主要建模过程 (26)4.2.2差速器壳的主要建模过程 (27)4.3 汽车主减速器及差速器的装配 (28)5 汽车主减速器及差速器主要部件的强度分析 (30)5.1 强度分析简介 (30)5.2 差速器壳体的强度分析 (30)5.3 半轴的强度分析 (35)6 结论 (39)参考文献 (40)致谢 (41)汽车主减速器及差速器的结构设计与强度分析摘要本文首先对汽车主减速器及差速器的工作原理及结构进行了简单介绍；其次通过对汽车主要参数进行分析与计算设计出主减速器及差速器，然后运用三维软件对其主要零部件进行建模，建模完成后对零件进行装配;所有零件装配完成后，通过有限元软件对建模后的相关部件进行应力分析，根据分析结果进行一些改进或优化。
汽车主减速器的设计与计算毕业设计论文
毕业设计说明书车型基本参数最大功率/转速：56.7kw/38004000r/min最大扭矩：175N.m/2200～2500 r/min最高车速：90km/h直接档变速器各档速比一档 6.09二档 3.09三档 1.71四档 1.00倒档 4.95轮胎规格：6.50-16驱动形式：后轮驱动（4x2）整车尺寸： 4750X1900X2130mm装载质量：2280kg汽车总质重：4280kg整车整备质量：2000kg最小离地间隙：200mm前后轮距：1728/1697mm轴距：2800mm轴荷分配：满载：前后轴荷：1498/2782空载：前后轴荷：1100/900第一章绪论1.1毕业设计选题的目的和意义随着时代的发展，汽车已经成为了人们出行的主要交通工具，汽车性能的好坏，直接影响到人们出行的心情，而主减速器又是汽车中不可或缺的重要组成部分，所以市场对主减速器的质量要求越来越高。
目前，虽然国内的减速器行业初具规模，已经能生产各种规格和型号的减速器了，但技术依然跟国外有着相当大的差距。
在信息技术时代的今天，国内减速器行业的发展依然困难重重，唯有创新，才能加快发展步伐，才能将国内的技术水平提升到一定的高度。
因此，对汽车主减速器的研究，对我国汽车工业的发展有着极大的意义。
通过对汽车主减速器的设计与计算，使我对综合运用所学的基础理论、专业知识有了更好的认识和巩固，培养了我对汽车设计的基本技能研究和处理问题的能力，为将来踏入汽车行业奠定扎实的基础。
1.2 驱动桥简介驱动桥位于汽车传动系统的末端，主要由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等组成。
其功用是：①将万向传动装置传来的发动机转矩通过主减速器、差速器、半轴等传到驱动轮，实现降低转速、增大转矩；②通过主减速器锥齿轮副改变转矩的传递方向；③通过差速器实现两侧车轮的差速作用，保证内、外侧车轮以不同转速转向。
驱动桥是汽车传动系中的主要总成之一。
驱动桥的设计是否合理直接关系到汽车使用性能的好坏。
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摘要本文介绍了轿车差速器与主减速器的设计建模过程，论述了轿车差速器与主减速器的结构和工作原理，通过对轿车主要参数的分析与计算对差速器和主减速器进行设计，并使用Pro/E对差速器与主减速器进行3D建模，生成2D工程图。
完成装配后，对主减速器、差速器进行运动仿真，以论证差速器的差速器原理。
关键词：建模，差速器，主减速器，分析AbstractThis paper discusses the automobile differential design and modeling process of the final drive, and the structure and the principle of automobile differential and the final drive.the car After the analysis and calculation of final drive and differential,to use Pro/E to complete make 3D model of the final drive and differential, then to produce 2D drawings.There is going to analysis the final drive to prove the principle after finishing the composing.Keywords: Modeling, Differential,Final drive，Analysis目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)1绪论 (1)1.1课题来源 (1)1.2课题研究现状 (1)1.2.1国内外汽车行业CAD研究与应用情况 (1)1.3主减速器的研究现状 (1)1.4 差速器的研究现状 (2)1.5 课题研究的主要内容 (3)2QY7180概念轿车主减速器与差速器总体设计 (4)2.1QY7180概念轿车主要参数与主减速器、差速器结构选型 (4)2.1.1QY7180概念轿车的主要参数 (4)2.1.2QY7180概念轿车主减速器与差速器结构选型 (4)2.2主减速器与差速器的结构与工作原理 (5)2.3QY7180概念轿车主减速器主减速比i0的确定 (6)3主减速器和差速器主要参数选择与计算 (7)3.1主减速器齿轮计算载荷的确定 (7)3.1.1按发动机最大转矩和最低档传动比确定从动齿轮的计算转矩Tce (7)3.1.2按驱动车轮打滑转矩确定从动齿轮的计算转矩Tcs (7)3.1.3按日常平均使用转矩来确定从动齿轮的计算转矩 (8)3.2主减速器齿轮传动设计 (8)3.2.1按齿面接触强度设计 (8)3.2.2按齿根弯曲强度设计 (10)3.2.3按变速器一挡齿轮设计 (12)3.3差速器行星齿轮与半轴齿轮主要参数选择和计算 (15)4主减速器与差速器的三维实体建模 (18)4.1主减速器三维建模分析与设计思路 (18)4.2斜齿轮的建模过程 (19)4.3锥齿轮的建模过程 (27)4.4差速器壳体、主减速器壳体的创建 (37)4.4.1差速器壳体的创建 (37)4.4.2主减速器壳体的创建 (38)5主减速器与差速器的装配与运动仿真 (39)5.1主减速器装配思路 (39)5.2主减速器装配过程 (39)5.3主减速器运动仿真 (41)5.3.1运动仿真思路 (41)5.3.2建立运动仿真过程 (42)5.3.3运动仿真分析 (42)总结与展望 (45)致谢 (46)参考文献 (47)1绪论1.1课题来源课题《QY7180概念轿车主减速器、差速器设计》本课题是数字化样车设计的一部分，主要使用Pro/E软件完成QY7180概念轿车变速器主减速器、差速器的三维模型建立、校核分析和工程图设计。
1.2课题研究现状1.2.1国内外汽车行业CAD研究与应用情况美国的汽车公司在上世纪80年代初就开始CAD系统的规划与实施，到了80年代中期有大半以上的产品设计工作采用CAD来进行设计制造，并取消了中间过程，使计算机与制造终端直接相连，最终实现了系统网络化，至90年代初其产品开发全面采用CAD。
德国、日本等发达国家的一些大型汽车企业，在上世纪90年代就已基本上全面采用CAD。
我国从20世纪70年代开始研究和推广CAD，到目前为止，国内大型制造型企业如汽车企业已普遍实施了CAD系统，一些大型汽车企业的CAD应用水平也接近国际先进水平。
1.3主减速器的研究现状减速器是机械装备制造业应用较为广泛的传动与调速设备，在现代科研、国防、交通、冶金、化工以及基础设施建设等众多领域应用十分广泛。
汽车主减速器是驱动桥最重要的组成部分，其功用是将万向传动装置传来的发动机转矩传递给驱动车轮，是汽车传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件。
目前车用减速器发展趋势和特点是向着六高、二低、二化方向发展，即高承载能力、高齿面硬度、高精度、高速度、高可靠性、高传动效率，低噪声、低成本，标准化、多样化。
自改革开放以来，中国的汽车工业得到了长足发展与进步，车用主减速器也随着整车的发展不断成长和成熟起来。
随着轿车的技术不断发展，发动机前置前轮驱动已成为普及型轿车的首选，发动机前置前轮驱动的轿车，结构紧凑、造价成本较低，但是造成发动机舱零件总成增加、车辆重心前移，对车辆的加速性能与制动性能都有较大影响，对发动机前置前轮驱动的轿车而言，减小发动机与动力总成的质量与尺寸成为一个主要的优化设计方向。
设计开发上，CAD、CAE、CAM等计算机应用技术，以及UG、CATIA、PRO/E等设计软件先后应用于主减速器的结构设计和齿轮加工中，有限元分析、数模建立、虚拟试验分析等也被采用;齿轮设计也初步实现了计算机编程的电算化，使得主减速器的优化设计变得简单与方便。
从发动机的大马力、低转速的发展趋势以及车辆的最高车速的提升来看，车桥减速器应该向小速比方向发展:在最大输出扭矩相同时齿轮的使用寿命要求更高(齿轮疲劳寿命平均可达50万次以上);在额定轴荷相同时，车桥的超载能力更强;主减速器齿轮使用寿命更长、噪音更低、强度更大，润滑密封性能更好;整体刚性好，速比范围宽。
1.4 差速器的研究现状近年来中国汽车差速器市场发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业政策鼓励汽车差速器产业向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目投资逐渐增多。
投资者对汽车差速器行业的关注越来越密切，这使得汽车差速器行业的发展需求增大。
从目前来看，我国差速器行业已经顺利完成了由小到大的转变，正处于由大到强的发展阶段。
由小到大是一个量变的过程，科学发展观对它的影响或许仅限于速度和时间，但由大到强却是一个质变的过程，能否顺利完成这一蜕变，科学发展观起着至关重要的作用。
然而，在这个转型和调整的关键时刻，提高汽车车辆、石油化工、电力通讯差速器的精度、可靠性是中国差速器行业的紧迫任务。
1.5 课题研究的主要内容课题主要内容（1）QY7180概念轿车的基本情况（2）QY7180概念轿车主减速器、差速器设计结构特点及设计方法（3）QY7180概念轿车主减速器、差速器设计三维建模及二维工程图（4）QY7180概念轿车主减速器、差速器设计运动分析（5）了解Pro/E的参数化设计方法本次课题主要通过对QY7180概念轿车主要动力参数得分析计算，得出其主减速器与差速器的主要参数，并通过Pro/E软件实现主减速器与差速器的三维实体建模，并对其进行运动仿真。
2QY7180概念轿车主减速器与差速器总体设计2.1QY7180概念轿车主要参数与主减速器、差速器结构选型2.1.1QY7180概念轿车的主要参数QY7180概念轿车的主要参数见表2.1。
表2.1 QY7180轿车主要参数主要参数数值总质量1490最高车速（km/h）161最大功率（kw／rpm ）70/5200最大扭距（N·m／rpm）145/3000前轴轴荷（满载/空载）800/645后轴轴荷（满载/空载）770/425变速器一挡传动比 3.455变速器二挡传动比 1.944变速器三挡传动比 1.286变速器四挡传动比0.969变速器五挡传动比0.8002.1.2QY7180概念轿车主减速器与差速器结构选型QY7180轿车是一款发动机前置前轮驱动的轿车，整车重量较小，发动机输出功率不大，因此该车的整套动力系统均是横向布置、采用质量较小、结构较为简单的部件。
因为经大概估算的主减速比不大，主减速器采用结构简单、体积及质量小且制造成本较低的单级主减速器，且主减速器为横向布置，不需要该变动力的传动方向，因此主减速器齿轮采用传动较为平稳、噪音较低、承载能力较强的圆柱斜齿轮，如图 2.1。
对于行驶在公路上的汽车来说，由于路面较好，各驱动轮与路面的附着系数几乎没有差别，且附着较好，因此采用结构简单、工作平稳、制造方便、用于公路汽车也很可靠的普通对称式圆锥行星齿轮差速器，如图2.2。
2.2主减速器与差速器的工作原理主减速器是由主减速器主动齿轮、主减速器从动齿轮、轴承与外壳组成；差速器是由行星齿轮、半轴齿轮与差速器壳体组成。
与差速器结构如图2.1与图2.2所示。
图2.1 主减速器结构图图2.2 差速器结构主减速器是在传动系中起降低转速，增大转矩作用的主要部件，当发动机纵置时还具有改变转矩旋转方向的作用。
它是依靠齿数少的齿轮带齿数多的齿轮来实现减速的，采用圆锥齿轮传动则可以改变转矩旋转方向。
将主减速器布置在动力向驱动轮分流之前的位置，有利于减小其前面的传动部件（如离合器、变速器、传动轴等）所传递的转矩，从而减小这些部件的尺寸和质量。
差速器是汽车驱动桥的主要构成部件，其作用就是在向两个半轴传递动力的同时，可以调节两边半轴的转速旋转，使其有转速差以使两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等半径行驶，减少轮胎与地面的摩擦。
发动机的动力经变速器再从传动轴进入主减速器后，直接驱动差速器壳，差速器壳再将动力传递到行星齿轮，由行星齿轮带动左、右半轴齿轮，进而驱动车轮，左、右半轴的转速之和等于差速器壳转速的两倍。
当汽车直线行驶时，行星齿轮、左、右半轴齿轮和驱动车轮三者转速相同。
当汽车转弯行驶时，由于汽车驱动车轮受力情况发生变化，反馈在左右半轴上，进而破坏差速器原有的平衡，这时转速重新分配，导致内侧车轮转速减小，外侧车轮转速增加，重新达到平衡状态，同时，汽车完成转弯动作。
2.3QY7180概念轿车主减速器主减速比i0的确定主减速比的大小，对主减速器的结构形式、轮廓尺寸及质量的大小影响很大。
主减速器比的选择，应在汽车总体设计时和传动系的总传动比一起，由汽车的整车动力计算来确定。
对于具有很大功率储备的轿车、客车、长途公共汽车，尤其是对竞赛汽车来说，在给定发动机最大功率P emax 的情况下，所选择的值应能保证这些汽车有尽可能高的最高车速v amax [1]。