汽车差速器及关键零件夹具设计_毕业设计说明书 精品
3《汽车差速器结构设计及分析》任务书
毕业设计（论文）材料之二（1）安徽工程大学本科毕业设计（论文）专业：车辆工程题目：汽车差速器结构设计与动力学分析作者姓名：孙浩清导师及职称：龚建成讲师导师所在单位：机械与汽车工程学院2014年 1 月 20 日安徽工程大学本科毕业设计（论文）任务书2014 届机械与汽车工程学院车辆工程专业学生姓名：孙浩清Ⅰ毕业设计（论文）题目中文：汽车差速器结构设计与动力学分析英文：The Structure Design and Dynamic Analysis of the Gear Mechanism of DifferentialⅡ原始资料1、某汽车差速器基本参数2、UG或Pro/E等大型三维造型软件、Adams机械动力学仿真软件3、郭卫东编著.虚拟样机技术与ADAMS应用实例教程[M].北京：北京航空航天大学出版社，20084、发表在各类期刊杂志上与该课题相关的论文Ⅲ毕业设计（论文）任务内容1、课题研究的意义差速器是汽车后桥的主要组成部分，其质量、性能的好坏直接影响整车的安全性、经济性、舒适性。
差速器的作用是将传动轴的转动传给两个主动车轮，使汽车在直线行使时保持同速，而拐弯时使两车轮保持一定的转速关系。
因此，对差速器动力学性能进行研究有非常重要的工程意义。
2、本课题研究的主要内容：（1）根据基本参数，完成差速器锥齿轮的强度及结构设计；（2）基于某三维设计软件，实现其运动仿真；（3）通过适当技术，将所实现的差速器三维模型导入ADAMS；（4）针对匀速直线行驶及转弯行驶两种工况，对传动齿轮做运动学及动力学仿真分析。
3、提交的成果：（1）毕业设计（论文）正文；（2）至少一篇引用的外文文献及其译文；（3）附不少于10篇主要参考文献的题录及摘要；（4）差速器装配图及主要零件图3张。
指导教师（签字）龚建成教研室主任（签字）肖平批准日期2013年12月接受任务书日期2014年1月完成日期2014年6月接受任务书学生（签字）。
差速器壳体的工艺规程与夹具的工业设计
毕业设计（论文）任务书题目：专业论文写作团队秋秋号98708184姓名：专业：机械设计制造及其自动化学号：0808140127 主要内容：基本要求：主要参考资料：完成期限：2012年6月15日指导教师签章：专业负责人签章：2012 年 3 月10 日摘要机械加工工艺设计是一门融理论性、科学性、实用性和经济性为一体的设计，它涉及的知识面广，决定着零件的加工质量、生产成本、产品效益及单位的经济效果。
因而，正确分析零件的功用，恰当合理地制定工艺规程；选定机床、刀具、量具；夹具设计；确定加工余量、切削用量、对提高产品质量、劳动生产率、减轻劳动强度等具有重要的意义。
汽车差速器是驱动轿的主要部件。
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，满足两边车轮以不同转速运动，减少轮胎与地面的摩擦。
汽车发动机的动力经离合器、变速器、传动轴，最后传送到驱动桥再左右分配给半轴驱动车轮，在这条动力传送途径上，驱动桥是最后一个总成，它的主要部件是减速器和差速器。
本设计就是主要设计差速器壳体工艺规程的制定及夹具。
首先是差速器壳体的工艺规程的制定。
首先对零件的作用与原理加以了解，然后根据零件图，进行工艺分析，按照供需设计的各项规定，选择毛坯，制定一个技术要求和经济上比较合理的工艺路线。
再查表确定加工余量，选择刀具及制定出一套完整的工序卡。
第二部分是夹具设计，本夹具专为钻，铰十字轴孔这两道工序而设计，设计普通机床能使用的夹具，然后用CAD画出来。
关键词：差速器壳体；工艺规程；夹具；汽车；设计ABSTRACTMachining technology design is a design that includes theoretical, scientific, operating characteristic and economic. It involved wide knowledge, decided the working quality, manufacture cost, products benefit and economic effect of one product. Thus, correct analyse the function of the parts, appropriate compile technological procedure, selected machine, tool, measuring implement, design clamp, define allowance, cutting quantity, have important meaning for improving products quality, labour productivity, reduce labour intensity etc.Reducer shell is one of more important parts in tractor .it can hold connect pass torque ,the use of the hole reducer is to circle it is suited to back and change turning direction .The content of design include two part: the first part is reducer shell technological process plan .We go on angling technology on depending on understanding the use of part and picture of part . We make a more economical technology process on the basis of obeying the laws of design process ,decide performance part by consulting form, select machine tool and so forth ,make a full pair of process card ,the second part is design of clamp ,the use of the clamp is to drill intersection hole.Keywords：Differential shell；Process planning；Clamp；Auto；Design目录第1章概述 (1)1.1选题背景 (1)1.2课题研究的意义 (1)1.3国内外研究现状 (2)1.4设计的基本内容及解决的问题 (4)第2章零件的分析 (6)2.1零件的用途 (6)2.2确定零件的生产类型 (8)2.3确定毛坯的种类和制造方法 (9)2.4绘制毛坯图 (10)2.5本章小结 (10)第3章机械加工艺规程的制定 (12)3.1拟定工艺路线 (12)3.2编制工艺文件 (18)3.3加工余量和工序尺寸的确定 (19)3.4切削用量和时间定额的确定 (22)3.5本章小结 (24)第4章夹具的设计 (25)4.1概述 (25)4.2粗镗差速器壳体两端轴孔的设计 (26)4.3钻、扩差速器壳体大圆孔的设计 (30)4.4夹紧机构的夹紧力 (33)4.5本章小结 (36)结论 (37)参考文献 (38)致谢 (39)第1章概述1.1选题背景机械制造业是一个国家最基础的行业，也决定了一个国家制造业的整体水平，是各国国民经济的重要支柱。
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。
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。
汽车差速器毕业设计word精品文档27页
1 绪论1.1 课题国内外研究背景汽车行业发展初期，汽车差速器作为汽车必不可少的部件之一被汽车专家誉为“小零件大功用”。
当汽车转弯行驶时，内、外两侧车轮在同一时间内要移动不同的距离，外轮移动的距离比内轮大。
差速器的功用就是把主减速器传过来的动力再传给左、右两个半轴，并且在转弯过程中允许左、右两个半轴以不同转速来旋转。
在本世纪六七十年代，当世界经济进入一个高速增长期，但是2019年爆发的全球金融危机又让汽车产业在危机过程中有了发展的机遇。
当前我们国家的重型汽车的差速器产品技术基本上都是来自美国、德国、日本等几个传统的工业强国，目前我国现有技术几乎是在引进国外技术的基础上发展起来的，并且已经具备了一定的规模。
然而目前我国的差速器没有自己的核心技术产品，创新能力仍然很弱，影响了整个汽车行业的发展。
在差速器的发展上还有很长的路要走。
1.1.1 差速器目前发展态势当前汽车基本上是在朝着经济性和动力性的方向发展，但是怎样能够使尽可能提高自己产品燃油经济性以及动力性是每个汽车厂家一直在攻克的课题。
具体说来，汽车身上的每个零件都在不停地变化。
差速器也是一样的。
国外有些差速器生产企业的研究水平已经很高。
伊顿公司汽车集团是全球化的汽车零部件制造供应商之一，在牵引力控制、安全排放控制、发动机以及变速箱等领域居全球领先地位。
当前国内差速器起步算是较晚，所以目前发展最主要是靠引进国外产品来满足自身的需求。
当然了，我们还是要努力抓住市场机遇，在保证现有差速器生产和改进的基础上，还是要充分认识到发展与改革的关系，特别是要认识到创新对发展的巨大推动作用。
我们要紧随世界潮流，才能让我们的产品向高技术含量，智能化等方向发展，才能开发出适合我国自身国情，具有自主知识产权的新型的差速器。
当前国内外主要差速器典型结构类型1）导球式限滑差速器结构及工作原理导球式限滑差速器的原理其实就是利用滚球沿具有一定轨迹的导槽运动代替了齿轮传动来实现差速与限滑功能，它的具体的结构组成如图1-1所示图1-1 导球式限滑差速器结构图1—壳体2—端盖3—滚球保持架4—滚球5—传力盘6—止推垫片7—平垫片转矩的输入部件即滚球保持架3与壳体1连接在一起，滚球4是在保持架的导槽内运动且是可以将力传递给两侧的传力盘5，传力盘即将转矩传给半轴。
差速器说明书正文
1 引言机械工业是国民经济各部门的装备部，国民经济各部门的生产技术水平和经济效益，在专门大程度上取决于机械工业所能提供装备的技术性能、质量和靠得住性，因此机械工业的技术水平和规模是衡量一个国家科技水平和经济势力的重要标志。
这次毕业设计的课题是关于零件工艺进程编制和夹具设计的，它与机械工业有着紧密的联系。
本次毕业设计是在学完大学四年全数的基础课和专业课后进行的。
这是对四年所学知识的一次综合性的温习和查验，是对大学四年学习的一次考核和总结，也是一次理论联系实际的锻炼。
因此，毕业设计在咱们大学学习中占有重要的地位。
本设计要紧解决的问题是关于编制差速器左壳的工艺进程，和4-φ20mm孔的镗床夹具设计。
要紧的完成的内容包括：差速器左壳的零件图一张，差速器左壳的工艺进程卡片一套，和4-φ20mm孔的镗床夹具装配总图一张和相关零件图假设干。
本设计说明书要紧从零件的分析开始入手，慢慢讲解了工艺进程编制的整个进程并对相关心削用量进行了计算，讨论了相关夹具的设计，并对工艺进程和夹具设计进行了展望。
最后对整个设计说明书进行了必然的总结。
由于自己的水平和能力有限，设计中有不足的地方，肯请列位教师给予批评和指正。
2 零件的分析差速器的进展、作用及原理图1-1驱动桥结构示用意1-主减速器壳 2-从动锥齿轮 3-半轴齿轮 4-半轴 5-半轴套管6-十字轴 7-差速器 8-行星齿轮 9-主动锥齿轮汽车发动机的动力经聚散器、变速器、传动轴，最后传送到驱动桥再左右分派给半轴驱动车轮，在这条动力传送途径上，驱动桥是最后一个总成，如图某汽车驱动桥结构示用意，它的要紧部件是减速器和差速器。
减速器的作用确实是减速增矩，那个功能完全靠齿轮与齿轮之间的啮合完成，比较容易明白得。
而差速器就比较难明白得，什么叫差速器，什么缘故要差速？汽车差速器是驱动轿的主件。
它的作用确实是在向两边半轴传递动力的同时，许诺两边半轴以不同的转速旋转，知足两边车轮尽可能以纯转动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦。
汽车主减速器及差速器说明书毕业设计
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 毕业设计说明书BJ2022汽车单级主减速器及差速器的结构设计与强度分析学生姓名：学号：学院：专业：指导教师：2012年6月BJ2022汽车单级主减速器及差速器的结构设计与强度分析摘要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BJ2022汽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BJ2022 car single stage and the structure of the main reducerdifferential design and strength analysisABSTRACTAutomobil reduction final drive and differential is one of the best impossible parts in automobile gearing. It can chang speed and driving tuist within a big scope .The problem of this design is BJ2022 car differential unit ,it’ s properly in common use . The design of scheme, the better design and improvement of structure ,the design and calibration of gear and gear shiftes , and the select of bearings , and also the design explain the construction of differential action .The ting of the scheme desierment main deside. The drive ratio of gear,according to orginal design parameter and constrasting the same type reduction final drive ang differential assay . It realize planet gear in the design of structure . It put to use alteration better gears transmission in the design of gear , and compare the rootcontact tired strength of some important gears and the face twirl tired strength . Iteraphaize pay attention to the place of gears. Compare the strength of the biggest load dangraes section. It require structure simple and accord with demand in select of bearings .The Lord reducer to improve the car driving and differential stability and itsthrough sex , is one of the focal points of automotive design.Key words : Drive axle,Main reducer,Differential,Axle目录第一章绪论 (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 (1)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)第二章主减速器的设计 (4)2.1 主减速器概述 (4)2.2 主减速器方案的选择 (4)2.3 主减速器主从动齿轮的支承方案 (4)2.31 主动双曲面锥齿轮 (4)2.32 从动双曲面锥齿轮 (5)2.4 基本参数的选择与计算载荷的确定 (5)2.41 齿轮计算载荷的确定 (5)2.42 主减速器齿轮基本参数的选择 (8)2.43 主减速器准双曲面圆锥齿轮的集合计算 (11)2.44 主减速器锥齿轮强度计算 (14)2.45 主减速器齿轮的材料及热处理 (17)第三章差速器的设计 (19)3.1 差速器概述 (19)3.2 差速器的结构形式选择 (19)3.3 差速器齿轮的基本参数选择 (20)3.31 行星齿轮数目的选择 (20)3.32 行星齿轮球面半径的选择 (20)3.33 行星齿轮与半轴齿轮齿数的选择 (21)3.34 差速器圆锥齿轮模数及半轴齿轮节圆直径的初步确定 (21)3.35 压力角 (22)3.36 行星齿轮轴直径及支承长度 (22)3.4 差速器齿轮的集合计算 (23)3.5 差速器齿轮的强度计算 (24)第四章轴的设计 (26)4.1 主动锥齿轮轴的设计 (26)4.11 锥齿轮齿面上的作用力 (26)4.12 齿宽中点处的圆周力 (27)4.13 锥齿轮的轴向力和径向力 (28)4.14 轴和轴承的计算 (29)4.15 齿轮轴承径向载荷的计算 (30)4.16 主动锥齿轮轴参数设计 (30)4.17 主动锥齿轮轴的校核 (31)4.2 行星齿轮轴的设计 (33)4.21 行星齿轮轴直径及支承长度 (33)4.22 普通平键的选择 (34)4.23 圆柱销的选择 (34)4.24 计算载荷的确定 (34)4.25 行星齿轮轴的强度计算 (35)4.3 半轴的设计 (35)4.31 半轴概述 (35)4.32 半轴计算载荷的确定 (36)4.33 半轴杆部直径的选择 (36)4.34 半轴的强度计算 (36)第五章结论 (38)参考文献 (39)致谢 (40)第一章绪论1.1 选题的背景与意义通过学校的实习我对汽车的构造及各总成的原理有了一定的了解，同时结合以前课堂学习的理论知识，对于进行汽车一些总成的设计有了一定的理论基础，现选择课题内容为对BJ2022汽车的使用性能的驱动桥（主减速器及差速器）进行设计。
差速器设计说明设计
差速器设计说明设计摘要汽车驱动桥是汽车的主要部件之一，其基本的功用是增大由传动轴或直接由变速器传来的转矩，再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所要求的差速功能。
汽车差速器位于驱动桥内部，为满足汽车转弯时内外侧车轮或两驱动桥直接以不同角度旋转，并传递扭矩的需求，在传递扭矩时应能够根据行驶的环境自动分配扭矩，提高了汽车通过性。
其质量，性能的好坏直接影响整车的安全性，经济性、舒适性、可靠性。
随着汽车技术的成熟，轻型车的不断普及，人们根据差速器使用目的的不同，设计出多种类型差速器。
与国外相比，我国的车用差速器开发设计不论在技术上，还是在成本控制上都存在不小的差距，尤其是目前兴起的三维软件设计方面，缺乏独立开发与创新能力，这样就造成设计手段落后，新产品上市周期慢，材料品质和工艺加工水平也存在很多弱点。
本文认真地分析了国内外驱动桥中差速器设计的现状及发展趋势，在论述汽车驱动桥的基本原理和运行机理的基础上，提炼出了在差速器设计中应掌握的满足汽车行驶的平顺性和通过性、降噪技术的应用及零件的标准化、部件的通用化、产品的系列化等关键技术；阐述了汽车差速器的基本原理并进行了系统分析；根据经济、适用、舒适、安全可靠的设计原则和分析比较，确定了轻型车差速器总成及半轴的结构型式；轻型车差速器的结构设计强度计算运用了理论分析成果；最后运用CATIA软件对汽车差速器进行建模设计，提升了设计水平，缩短了开发周期，提高了产品质量，设计完全合理，达到了预期的目标。
关键词：驱动桥；差速器；半轴；结构设计；AbstractAutomobile driving axle is one of the main components of cars, its basic function is increased by the transmission shaft or directly by coming from torque, again will torque distribution to drive wheels, and make about driving wheel has about vehicle movement required differential function. Auto differential drive to meet internal, located in car wheel or when turning inside and outside two axles directly with different point of view, and transfer the rotating torque transmission torque in demand, according to the environment should be driving torque, improve the automatic assignment car through sex. Its quality, performance will have a direct impact on the security of the vehicle, economy, comfort and reliability.As car technology maturity, the increasing popularity of small, people of different purposes according to differential, the design gives a variety of types differential. Compared with foreign countries, China'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; Expounds the basic principle and automotive differential system analysis; According to economic, applicable, comfortable, safe and reliable design principles and analysis comparison, determine the small differential assembly and half shaft structure type; Small differential structure design strength calculation using theoretical analysis results; Finally using CATIA software modeling design of automotive differential, promoted design level, shorten the development cycle, improve the product quality, design completely reasonable, can achieve the desired goals.Key words：Differential mechanism；Differential gear；Planetary gear；Semiaxis；毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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毕业设计说明书设计题目：汽车差速器及关键零件夹具设计摘要根据任务书的要求对差速器进行设计，主要包括非标准零件半轴齿轮、行星齿轮以及差速器外壳和一些标准零件进行设计，并且选择其中的一道工序进行了夹具设计，同时还介绍了差速器的国内外发展状况以及差速器的工作原理，通过运动学仿真和力学分析对差速器运动原理有了更深一步的认识的了解。
关键词：半轴齿轮；行星齿轮；差速器AbstractThe differential is designed according to the requirements of the mission, including non-standard parts side gears, planetary gears and differential housing and some standard parts design, and a process fixture design also presents a the differential development at home and abroad as well as the differential working principle, have a deeper understanding of understanding of the principle of differential movement kinematics simulation and mechanical analysis.Keywords: half axle gear; planetary gear; differential mechanism目录第1章绪论 (1)1.1选题的背景和意义 (1)1.2 国内外差速器发展状况 (1)1.3 课题设计的原始数据 (3)第2章总体设计方案 (3)2.1 差速器的方案选择和结构分析 (3)2.2 差速器的工作原理 (7)第3章差速器非标准零件设计 (10)3.1对称式行星齿轮设计计算 (10)3.2 差速器齿轮的几何尺寸计算 (13)3.3 差速器材料的选择 (15)3.4 差速器强度的计算 (15)3.5 行星齿轮轴的分类和选用 (16)第4章差速器的运动仿真分析 (17)4.1 虚拟差速器模型运动仿真 (17)4.2 差速器动力学分析图表 (20)第5章差速器外壳夹具的设计 (22)5.1 夹具的分类 (22)5.2 夹具设计 (22)总结 (25)参考文献 (26)致谢 (28)第1章绪论1.1选题的背景和意义汽车行业发展初期，法国雷诺汽车公司的创始人雷诺发明了汽车差速器，汽车差速器作为汽车必不可少的部件被称为“小零件大功用”。
汽车转弯行驶时，内、外两侧车轮在同一时间内要移动不同的距离，外轮移动的距离比内轮大。
差速器的作用就是将主减速器传来的动力传给左、右两半轴，并在转弯行驶时允许左、右两半轴以不同转速旋转。
本世纪六七十年代，世界经济发展进入了一个高速增长期，而2008年开始的全球金融危机又让汽车产业在危机中有了发展的机遇，在世界各处都有广阔的市场。
目前国内重型汽车的差速器产品的技术基本源自美国、德国、日本等几个传统的工业国家，我国现有的技术基本上是引进国外的基础上发展的，而且已经有了一定的规模。
但是目前我国差速器的自主开发能力仍然很弱，影响了整车新车的开发，在差速器的技术开发上还有很长的路要走。
1.2 国内外差速器发展状况当前汽车在朝着经济性和动力性的方向发展，如何能够使自己的产品燃油经济性和动力性尽可能提高是每个汽车厂家都在做的事情，当然这是一个广泛的概念，汽车的每一个部件都在发生着变化，差速器也不例外，尤其是那些对操控性有较高要求的车辆。
1.2.1国外汽车行业差速器的发展情况国外的那些差速器生产企业的研究水平已经很高，而且还在不断的进步。
年销售额达18亿美金的伊顿公司汽车集团是全球化的汽车零部件制造供应商，在发动机气体管理，变速箱，牵引力控制和安全排放控制领域居全球领先地位，对汽车差速器的内部各零件的加工制造要用精密制造方法。
零件主要产品包括发动机气体管理部分及动力控制系统，其中属于动力控制系统的差速器产品在同类产品中居领先地位。
伊顿公司开发了新型的锁式差速器，它的工作原理与其他差速器的不同之处：当一侧轮子打滑时，普通差速器几乎不能提供任何有效扭矩给车辆，而伊顿的锁式差速器则可以在发现车轮打滑，锁定动力传递百分之百的扭矩到不打滑车轮，足以克服各种困难路面给车辆带来的限制。
在牵引力测试、连续弹坑等试验中，两驱车在装有伊顿锁式差速器后，越野性能及通过性能甚至超过了四驱动的车辆，通过有限元软件的分析，就可以知道各个车轮的受力情况。
因为只要驱动轮的任何一侧发生打滑空转以后，伊顿锁式差速器会马上锁住动力，并把全部动力转移到另一有附着力的轮上，使车辆依然能正常向前或向后行驶。
毫无疑问，更强的越野性和安全性是差速器的最终目标。
1.2.2我国差速器的发展和现状从目前来看，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，在这个转型和调整的关键时刻，提高汽车车辆差速器的精度、可靠性是中国差速器行业的紧迫任务。
近几年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科技产品方向发展，国企企业新增投资项目逐渐增多。
投资者对汽车差速器行业的关注越来越密切，这就使得汽车差速器行业的发展需求增大。
差速器的种类趋于多元化，功用趋于完整化。
目前汽车上最常用的是对称式锥齿轮差速器，还有现在各种各样的功能多样的差速器，如：轮间差速器、防滑差速器、强制锁止式差速器、高摩擦自锁式差速器、托森差速器。
其中的托森差速器是一种新型差速器机构，它能解决在其他差速器内差动转矩较小时不能起差速作用的问题和转矩较大时不能自动将差速器锁死的问题。
这里着重介绍一下一种新型差速器为LMC常互锁差速器：LMC常互锁差速器是由湖北力鸣汽车差速器公司投资5000万元生产的新型差速器2009年批量生产，2010年达到验收。
LMC常互锁差速器用于0.5---1.5吨级车辆，它能有效地提高车辆的通过性、越野型、可靠性、安全性和经济性，能够满足很多不同条件和不同情况下的车辆要求。
这种纯机械、非液压、非液粘、非电控的中央差速分动装置，已申报了美、英、日、韩、俄罗斯等19个国家的专利保护，这一技术不仅仅是一项中国发明，也是一项世界发明。
LMC常互锁差速器是由多种类的齿轮系统及相应的轴、壳体组成，具备传动汽车的前轮和后轮轮间差速器、前后桥轴间差速器。
LMC常互锁差速分动器通过四支传动轴和轮边减速器带动四个车轮，实现每个车轮独立驱动，在有两个车轮打滑的情况下仍能正常行驶，在冰雪路面、泥泞路面、无路路面上有其独特优势，可以彻底解决传统四驱汽车的不足：如不能高速行驶；车轮打滑不能正常行驶；不能实现轴间差速；高油耗问题、功率循环问题；四驱转换麻烦等。
装有LMC常互锁差速分动器的车辆具有以下优点：1）提高车辆的通过性：具有混合差速，LMC常互锁差速分动器可实现轮间、轴间、对角任意混合差速和锁止，任何情况下单个车轮、对角线双轮不会发生滑转，即使单个车轮悬空，车轮仍有驱动力而能正常行驶。
2）提高汽车的传动系的寿命和可靠性：因实现了任意差速，消除了功率循环，克服了分时四驱在四驱状态下传动系统因内耗而产生的差速器、传动轴、分动器等机件磨损，甚至于致命性的损坏，延长了传动系统的使用寿命。
3）提高车辆的安全性：行车安全，转弯容易，加速性好，制动稳定，操纵轻便安全，无需增加操纵机构。
4）具有良好的经济性：功能领先，制造成本低，维修简便，节油，经济环保，产品适用性广。
1.3 课题设计的原始数据基本要求：所设计的汽车差速器的发动机最大扭矩107Nm；满载轴荷9.46KN；传动系最低传动比为7；原动机为电动机；要求机构紧凑，传动效率高，传动平稳。
第2章总体设计方案2.1 差速器的方案选择和结构分析汽车行驶时，左右轮在同一时间内所滚动的路程往往不等。
在转弯时内、外两侧车轮转弯半径不同，行程显然不同，即外侧车轮滚过的距离大于内测车轮；汽车在不平的路面行驶时，由于路面波形不同也会造成两侧车轮滚过的路程不等；即使在平直的路面行驶，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、右车轮因滚动半径不同而使左、右车轮行驶不等。
如果驱动桥的左、右车轮钢性连接，则行驶时不可避免地会产生驱动轮在路面上滑移或是滑转。
这样不仅会加剧轮胎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，汽车就要安装差速器，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的要求。
在两轴间分配转矩，保证两输出轴有可能以不同的角速度转动，使汽车行驶时能作纯滚动运动，提高了车辆的通过性。
2.1.1差速器的功能差速器的功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右驱动车轮以不同的角速度滚动，以保证两侧驱动车轮与地面间作纯滚动运动。
在驱动桥的设计中选择差速器的结构型式时，应当首先从所设计的汽车类型及其使用条件出发，使所选用结构型式的差速器能够满足该型汽车在给定使用条件下的性能要求。
2.1.2差速器的类型现在差速器的种类趋于多元化，功用趋于完整化。
目前汽车上最常用的是对称式锥齿轮差速器，具有结构简单、质量较小等优点，应用广泛。
它又可分为普通锥齿轮式差速器、强制锁止式差速器和摩擦片式差速器等。
1）普通对称式圆锥行星齿轮差速器图2.1 普通的对称式圆锥行星齿轮差速器图2.2 锥行星齿轮差速器结构示意图如图2.1所示，普通的对称式圆锥行星齿轮差速器由差速器左、右壳，2个半轴齿轮，4个行星齿轮，行星齿轮轴，半轴齿轮垫片及行星齿轮垫片等组成。
由于普通锥齿轮式差速器结构简单、工作平稳可靠，所以广泛应用于一般使用条件的汽车驱动桥中。
图2.2为其示意图，图中0w 为差速器壳的角速度，1w 、2w 分别为左、右两半轴的角速度；0T 为差速器壳接受的转矩；r T 为差速器的内摩擦力矩；1T 、2T 分别为左、右两半轴对差速器的反转矩。
根据运动分析可得0212w w w =+ （2.1）显然，当一侧半轴不转时，另一侧半轴将以两倍的差速器壳体角速度旋转；当差速器壳体不转时，左右半轴将等速反向旋转。
根据力矩平衡可得{r T T T T T T =-=+12021 (2.2)差速器性能常以锁紧系数k 来表征，定义为差速器的内摩擦力矩与差速器壳接受的转矩之比，由下式确定 0T T k r = （2.3)结合式（2.2）可得⎩⎨⎧+=-=)1(5.0)1(5.00201k T T k T T （2.4） 定义半轴转矩比12T T k b =，则b k 与k 之间有 k k k b -+=1111+-=b b k k k （2.5） 普通锥齿轮差速器的锁紧系数一般为．0.05～0.15，两半轴转矩比足b 为1.11～1.35，这说明左、右半轴的转矩差别不大，故可以认为分配给两半轴的转矩大致相等，这样的分配比例对于在良好路面上行驶的汽车来说是合适的。