摩擦片限滑差速器设计说明书
摩擦片式自锁差速器设计资料
太原理工大学现代科技学院论文摩擦片式自锁差速器设计摘要普通差速器以无法满足人们的需求，越来越多的汽车加装了摩擦片式，设计一种摩擦片式差速器，它是利用摩擦元件相对转动所产生的摩擦力矩来实现左右半轴转矩的重新分配，从而达到防滑的目的，其防滑反应迅速。
针对重庆长安SC1010车型进行设计，为其新增设压力环，使得产生的摩擦片式摩擦力矩会随传递转矩的增大而增大，并在压力环上开设 v 型槽，与行星齿轮轴端部的 v 型斜面相配合，用来实现对摩擦元件的压紧，提高了差速器使用寿命；在摩擦元件和差速器壳之间采用碟形弹簧作为常作用弹性元件，这是由于其轴向尺寸小，具有良好的弹性变性的特性。
在满足锁紧系数的情况下具有结构尺寸较小，零件数量少，易于实现电控，给厂家的制造和后续开发提供了方便。
关键词汽车；摩擦片式；差速器- I -太原理工大学现代科技学院论文Rectangular Coordinate Hydraulic Control Designof the ManipulatorAbstractOrdinary differential cannot satisfy the people's demand, more and more cars added friction disc, a friction plate type differential design, it is re distribution of the friction moment friction element using a relative rotation is generated to achieve about half shaft torque, slip so as to achieve the purpose, the slip response quickly. For Chongqing Changan SC1010 models for design and the new pressure ring, so that it increases with the increase of torque transmission friction disc friction torque, and opening of V groove on the pressure ring, and planetary gear shaft end V type inclined surfaces with, to realize the compression of frictional element and improve the differential service life; in between the friction element and the differential case the dish spring as often the role of elastic element. This is due to the axial size is small, with the characteristics of good elastic deformation. In the case of meeting the locking coefficient, the structure has the advantages of small size, few parts, easy to realize electronic control, and convenient manufacture and subsequent development.Key words Automobile;Friction plate;Differential mechanism- II -太原理工大学现代科技学院论文目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 设计的目的和意义 (1)1.2 差速器研究现状 (1)1.3 摩擦片式的发展现状 (2)1.4 摩擦片式的研究发展 (3)1.4.1转矩感应式摩擦片式 (3)1.4.2转速感应式摩擦片式 (3)1.4.3主动控制式摩擦片式 (3)1.5 本文的原始数据 (3)第2章差速器的设计要求及选型分析 (5)2.1 差速器的分类和原理 (5)2.1.1 差速器的分类 (5)2.2 差速器设计要求 (6)2.2.1 差速器理论设计计算主要技术指标 (6)2.2.2 差速器实际生产加工主要技术指标 (7)第3章主要零部件分析 (11)3.1 压力环 (11)3.2 摩擦元件 (12)3.3 蝶形弹簧 (14)3.4 行星齿轮轴 (16)3.5 行星齿轮与半轴齿轮 (17)3.6 4.6 差速器壳 (17)3.7 锁紧系数及其计算 (18)第4章摩擦片式差速器设计计算 (20)4.1 摩擦片当量摩擦半径和预紧力矩的分析计算 (20)4.1.1 摩擦片当量摩擦半径的分析计算 (20)4.1.2 预紧力矩 (21)4.2 确定摩擦元件结构参数 (21)- III -太原理工大学现代科技学院论文4.2.1 摩擦元件内外径 (21)4.2.2 单侧摩擦元件的摩擦面数 (21)4.2.3 摩擦元件厚度 (21)4.2.4 摩擦元件材料 (22)4.3 确定压力环v 型槽楔角和压力环作用当量半径 (22)4.4 确定碟型弹簧的结构参数 (22)4.4.1 碟型弹簧的内外径 (22)4.4.2 碟型弹簧的厚度 (22)4.4.3 碟型弹簧的内锥高 (22)4.5 差速器行星齿轮主要参数选择 (22)4.5.1 行星齿轮齿数n及半轴齿轮齿数 (22)4.5.2 行星齿轮轴直径d及支承长度L (24)4.5.3 差速器齿轮的强度校核 (24)4.5.4 差速器齿轮材料 (25)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录 (30)- IV -太原理工大学现代科技学院论文第1章绪论1.1设计的目的和意义汽车在行驶中经常会出现汽车左右轮转速不相等的情况，这就需要人们在汽车的车轮之间加装差速器。
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。
摩擦片式差速器设计(任务书)
专业班级学生
要求设计（论文）工作起止日期
指导教师签字日期
教研室主任审查签字日期
系主任批准签字日期
原始数据：
货车总质量：15000kg
后桥满载轴荷：10000kg
发Hale Waihona Puke 机最大转矩：700N·m主减速器传动比：5.25
变速器一挡传动比：6.92
半轴转矩比：4
毕业设计（论文）主要内容：
1.查阅摩擦片式差速器资料，熟悉结构及工作原理，了解近五年有关该类型差速器的新结构、新技术、新工艺，进行综述。
2.确定摩擦片式差速器的结构设计方案，根据原始数据完成主要参数的计算及选择。
3.完成摩擦片式差速器总成的设计及强度校核。
4.完成所有零部件的设计及选型。
学生应交出的设计文件（论文）：
1.开题报告一份：不少于5千字，查阅文献10篇（其中2篇英文）以上，格式符合学院要求；
2.外文文献原文与翻译一份：文献应与课题相关，1～2篇，原文字符数不少于1万（对应译文汉字约5千字），装订在设计说明书最后。
3.设计说明书一本：打印，不少于2万字，格式符合教务处要求；
4.工程设计图：折合成A0图幅不少于2张；
5.三维设计图：应用三维设计软件进行设计、计算与绘图，至少进行一个中等复杂度零件的三维建模。
主要参考文献（资料）：
1.王望予主编.汽车设计.北京：机械工业出版社，2004
2.刘维信主编.汽车设计.北京：清华大学出版社，2003
太 原 理 工 大 学
毕业设计（论文）任务书
第1页
毕业设计（论文）题目：
摩擦片式差速器设计
毕业设计（论文）要求及原始数据（资料）：
LSD限滑差速器的基本工作原理
LSD限滑差速器的基本工作原理机械摩擦片式限滑差速器（LSD）是改装车、赛车必备的改装零件，LSD看起来结构复杂，但其实工作原理很好理解。
左右两组摩擦片组在热敏差速器油的粘度变化中改变差速比，使操控变得得心应手，油门和方向的感觉更理想，更重要的是LSD是风靡全球的漂移赛车最核心的部分之一。
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。
摩擦片自锁式差速器
开放式差速器就是没有 任何限制，可以在汽车 转弯时正常工作的差速 器，行星齿轮组没有任 何锁止装置。 优点：没有特别的优 点，因为差速是汽车正 常行驶的必备条件； 缺点：在越野车领域， 开放式差速器会影响非 铺装路面的脱困性。
摩擦式自锁差速器
当前后轴的转速差超过一定限度， 例如前轮开始打滑，电控系统会控 制液压机构将多片离合器压紧，此 时主动盘与从动盘开始发生接触， 类似离合器的结合，扭矩从主动盘 传递到从动盘上从而实现四 驱。 多片摩擦式限滑差速器的接 通条件和扭矩分配比例由电子系统 控制，反应速度快，部分车型还具 备手动控制的“LOCK”功能，即主、 从动盘片可保持全时结合状态，功 能接近专业越野车的四驱锁止状态。 但摩擦片最多只能传递50%的扭矩 给后轮，并且高强度的使用会时摩 擦片过热而失效。 优点：反映速度很快，可瞬间结 合；多数车型都是电控结合，无需 手动控制；
摩擦片自锁式差速器
1、概述 2、差速器工作原理 3、各种差速器比较
概述
摩擦片自锁差速器是在普通行星齿轮差速器 的基础上发展而成的，通过摩擦片之间相 对滑转时产生的摩擦力矩来使差速器锁止。 差速器作用：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角速度 转动。
工作原理
►半轴无转速差（直线行驶） 1.转矩平均分配M1+M2=M0 n1=n2=n0 2.转矩经两条路线传给半轴 ►半轴存在转速差 1.主从动摩擦片间产生摩擦力矩 2.力矩方向相反 3.转的慢的半轴分配的力矩> 转得 快的半轴力矩
完
多片离合器式差速器
多片摩擦式限滑差速器依靠湿式多片 离合器产生差动转矩。这种系统多用 作适时四驱系统的中央差速器使用。 其内部有两组摩擦盘，一组为主动盘， 一组为从动盘。主动盘与前轴连接， 从动盘与后轴连接。两组盘片被浸泡 在专用油中，二者的结合和分离依靠 电子系统控制。 在直线行驶时， 前后轴的转速相同，主动盘与从动盘 之间没有转速差，此时盘片分离，车 辆基本处于前驱或后驱状态，可达到 节省燃油的目的。在转弯过程中，前 后轴出现转速差，主、从动盘片之间 也产生转速差。但由于转速差没有达 到电子系统预设的要求，因而两组盘 片依然处于分离状态，此时车辆转向 不受影响。
摩擦片式差速器设计
摩擦片式差速器设计引言在汽车和机械领域，差速器是一种关键的装置，用于使驱动轴能够传递不同转速的动力给两个车轮。
摩擦片式差动器作为一种常见的差速器类型，采用摩擦力来实现和分配动力。
本文将详细探讨摩擦片式差速器的设计原理、结构和工作原理。
设计原理摩擦片式差速器的设计基于摩擦力的原理。
它由输入轴、两个输出轴和连接它们的摩擦片组成。
当输入轴旋转时，摩擦片受到摩擦力的作用，阻止两个输出轴之间发生速度差。
当车辆行驶直线时，摩擦片之间的接触面积相等，摩擦力均匀分配。
然而，当车辆转弯时，内圈轮子需要以更小的半径旋转，这样摩擦片上的压力不再均匀，使得外侧摩擦片间产生摩擦，阻碍了外圈轮子的旋转。
结构设计摩擦片式差速器的结构一般包括摩擦片、压盘、侧齿轮、轴承等组件。
摩擦片通常由高摩擦系数的材料制成，如卡钳片或摩擦片。
压盘用于施加压力，保持摩擦片间的接触。
侧齿轮连接输入轴和输出轴，传递动力。
轴承则保证了整个差速器的平稳运转。
工作原理摩擦片式差速器的工作原理如下：1.直线行驶：当车辆直线行驶时，两个输出轴的转速相等。
这时，摩擦片之间的接触面积相等，摩擦力均匀分配，使得两个输出轴以相同的速度旋转。
2.转弯：当车辆转弯时，内圈轮子需要以更小的半径旋转，使得输出轴的转速不同。
在这种情况下，由于摩擦片之间的接触面积不再相等，摩擦力不再均匀。
外圈轮子的摩擦片将受到较大的压力，产生较大的摩擦力，从而阻碍其旋转。
这样，差速器将使得内圈轮子继续以更小的角速度旋转，以适应转弯。
设计考虑在摩擦片式差速器的设计中，需要考虑以下几个因素：摩擦材料选择摩擦片的材料选择至关重要。
摩擦材料需要具有良好的摩擦性能和耐磨性，以确保差速器的正常运行。
常用的摩擦材料包括金属和非金属材料。
金属材料通常具有较高的摩擦系数和较好的耐磨性，如钢、铜等。
非金属材料常用的有石墨、纸基摩擦材料等。
压力调节差速器中的摩擦片之间需要适当的压力来保持接触，以确保摩擦力的传递。
因此，差速器的设计中需要考虑压力调节装置，以调整摩擦片的压力。
摩擦片自锁式差速器
多片离合器式差速器Байду номын сангаас
多片摩擦式限滑差速器依靠湿式多片 离合器产生差动转矩。这种系统多用 作适时四驱系统的中央差速器使用。 其内部有两组摩擦盘，一组为主动盘， 一组为从动盘。主动盘与前轴连接， 从动盘与后轴连接。两组盘片被浸泡 在专用油中，二者的结合和分离依靠 电子系统控制。 在直线行驶时， 前后轴的转速相同，主动盘与从动盘 之间没有转速差，此时盘片分离，车 辆基本处于前驱或后驱状态，可达到 节省燃油的目的。在转弯过程中，前 后轴出现转速差，主、从动盘片之间 也产生转速差。但由于转速差没有达 到电子系统预设的要求，因而两组盘 片依然处于分离状态，此时车辆转向 不受影响。
当前后轴的转速差超过一定限度例如前轮开始打滑电控系统会控制液压机构将多片离合器压紧此时主动盘与从动盘开始发生接触类似离合器的结合扭矩从主动盘传递到从动盘上从而实现四多片摩擦式限滑差速器的接通条件和扭矩分配比例由电子系统控制反应速度快部分车型还具备手动控制的lock功能即主从动盘片可保持全时结合状态功能接近专业越野车的四驱锁止状态
摩擦片自锁式差速器
1、概述 2、差速器工作原理 3、各种差速器比较
概述
摩擦片自锁差速器是在普通行星齿轮差速器 的基础上发展而成的，通过摩擦片之间相 对滑转时产生的摩擦力矩来使差速器锁止。 差速器作用：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角速度 转动。
工作原理
►半轴无转速差（直线行驶） 1.转矩平均分配M1+M2=M0 n1=n2=n0 2.转矩经两条路线传给半轴 ►半轴存在转速差 1.主从动摩擦片间产生摩擦力矩 2.力矩方向相反 3.转的慢的半轴分配的力矩> 转得 快的半轴力矩
开放式差速器
开放式差速器就是没有 任何限制，可以在汽车 转弯时正常工作的差速 器，行星齿轮组没有任 何锁止装置。 优点：没有特别的优 点，因为差速是汽车正 常行驶的必备条件； 缺点：在越野车领域， 开放式差速器会影响非 铺装路面的脱困性。
HOERBOGER HS43 说明书
HS431. HS43简述HS43烧结金属衬层是由铜粉，少量的矿物添加剂和固体润滑剂组成；该材料具有强固的多孔性基体，具有较高的摩擦系数和吸收能量的能力。
摩擦衬层的表面油槽可根据使用要求设计成不同的形状，如径向槽，华夫槽，双圆弧槽等。
HS43采用了精确的粉末喷撒烧结的工艺。
该材料比传统的摩擦材料有着更优异的特性，如耐磨性和耐腐蚀性，具有良好的导热性，能承受高比压和高温。
能适用于真空，高温和低温，高速，高负载，高腐蚀，强辐射等恶劣的工况。
该材料在其整个寿命周期内，摩擦系数的变化可以忽略不计，其自身的变化也及其微小。
2. 用途和适用条件该类摩擦片可适用于：限滑差速器湿式制动器自动变速箱同步器适用的冷却油为：车辆齿轮油APL GL4（MIL 2105）车辆齿轮油APL GL5（MIL2105C）3. 性能参数导热系数 15.7±10% W/m o K 热容量 471±10% J/kg o K弹性模量 2000-5000Mpa 动摩擦系数 0.09-0.12静摩擦系数 0.10-0.14 额定面压 5N/mm2静摩擦最大面压 50N/mm2动摩擦最大面压 8N/mm2最大线速度 30m/s 冷却油温度推荐值 80℃ 最高冷却油温度 120℃ 冷却油流量推荐值 1.8mm3/mm2/s4. 贮藏/装配/使用在按照使用说明的情况下，摩擦片能够达到优异的摩擦性能和可靠的稳定性。
摩擦片在最大湿度65%的环境里贮藏不能超过6个月，否则就会被腐蚀和生锈。
摩擦片应用防锈纸包好，并且放在干燥封闭的环境里。
在装配之前，确保摩擦片在油中充分浸泡。
通常，在室温下要浸泡在油中10小时，或者在50-70℃的油中，浸泡10分钟。
如果必要的话，贺尔碧格可以提供已浸泡过的摩擦片。
未充分浸泡过的摩擦片可能会产生巨大的噪音，并且更易磨损。
为了避免过量的磨损，摩擦片必须在车辆走合一段时间后才能满动力负载。
根据使用情况，由于摩擦片和对偶片的磨合，摩擦系统的总长度可能有所减少。
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摩擦片限滑差速器设计说明书
一、引言
摩擦片限滑差速器是一种常见的汽车传动装置，用于控制车辆行驶时左右两个驱动轮的差速。
本文将对摩擦片限滑差速器的设计原理、结构以及工作特点进行详细介绍。
二、设计原理
摩擦片限滑差速器主要由摩擦片组、侧齿轮、主齿轮和壳体等部件组成。
当车辆行驶时，发动机的动力经过传动系统传递到差速器，差速器将动力分配给左右两个驱动轮。
摩擦片限滑差速器的设计原理是通过摩擦片的压力调节和摩擦力控制，实现左右两个驱动轮的差速控制。
三、结构设计
1. 摩擦片组：摩擦片限滑差速器中的摩擦片组由多个摩擦片组成，摩擦片一端与侧齿轮相连，另一端与主齿轮相连。
摩擦片的数量和材质对差速器的工作特性有着重要影响。
2. 侧齿轮：侧齿轮位于摩擦片组的一侧，其齿轮与摩擦片相互啮合，通过转动实现摩擦片的压紧和释放。
3. 主齿轮：主齿轮位于摩擦片组的另一侧，其齿轮与摩擦片相互啮合，通过转动实现摩擦片的压紧和释放。
4. 壳体：壳体是摩擦片限滑差速器的外壳，用于保护内部零件，并提供安装和固定的功能。
四、工作特点
摩擦片限滑差速器的工作特点主要表现在以下几个方面：
1. 差速控制：摩擦片限滑差速器通过调节摩擦片的压紧程度，控制左右两个驱动轮的差速。
当车辆行驶时，若左右两个驱动轮的转速相差较大，差速器会自动调节摩擦片的压力，使两个驱动轮的差速减小。
2. 高扭矩传递：摩擦片限滑差速器能够在车辆起步或遇到路面阻力大的情况下，提供较大的扭矩输出。
通过增加摩擦片的压紧力，差速器能够提供更大的传动扭矩，使车辆克服起步阻力或通过困难路况。
3. 稳定性和平顺性：摩擦片限滑差速器能够提供较好的车辆稳定性和平顺性。
通过差速控制，使左右两个驱动轮的差速保持在合适的范围内，减少车辆因驱动轮差速过大而产生的不稳定性和颠簸感。
五、使用注意事项
1. 定期检查差速器的工作状态，如发现异常情况及时进行维修或更换。
2. 避免长时间高速行驶或连续行驶在滑行路面上，以免摩擦片过热
损坏。
3. 在车辆经过泥泞或崎岖路面后，应及时清洗差速器，以防止灰尘或杂物进入摩擦片组，影响差速器的工作效果。
4. 注意保持差速器的润滑状态，定期更换润滑油。
六、结论
摩擦片限滑差速器是一种重要的汽车传动装置，通过摩擦片的压力调节和摩擦力控制，实现左右两个驱动轮的差速控制。
其工作特点主要包括差速控制、高扭矩传递、稳定性和平顺性等。
在使用过程中，需注意定期检查、避免过热和清洗差速器等事项。
通过合理设计和使用，摩擦片限滑差速器能够提高汽车的行驶性能和稳定性，为驾驶者带来更好的驾驶体验。