差速器建模装配仿真设计
汽车差速器的虚拟装配技术研究及商业价值探讨
汽车差速器的虚拟装配技术研究及商业价值探讨介绍了虚拟装配技术,在分析了虚拟装配技术基本思想后,提出在差减速器设计中实施虚拟装配技术的方法和途径,规划了研究目标,并介绍了虚拟装配中的几个关键环节。
成功地实现了差减速器在计算机虚拟环境中的产品开发设计过程,缩短了产品开发周期。
指出虚拟装配技术的商业价值。
标签：汽车差速器虚拟装配主模型并行设计一、引言“虚拟装配”(Virtual Assembly)是产品数字化定义中的一个重要环节,在虚拟技术领域和仿真领域中得到了广泛的应用研究。
通常有2种定义:1.虚拟装配是一种零件模型按约束关系进行重新定位的过程,是有效分析产品设计合理性的一种手段。
该定义强调虚拟装配技术是一种模型重新进行定位、分析过程。
2.虚拟装配是根据产品设计的形状特性、精度特性,真实地模拟产品三维装配过程,并允许用户以交互方式控制产品的三维真实模拟装配过程,以检验产品的可装配性。
本文结合差减速器研制的特点,给出如下的定义:虚拟装配是在计算机上完成产品零部件的实体造型,并且进行计算机装配、干涉分析等多次协调的设计过程,实现产品的三维设计过程与零部件装配过程的高度统一。
虚拟装配技术在机械设计的应用研究中,是一种全新的设计概念,它为产品的研制提供了一种新的设计方法与实施途径,它的成功依赖于对产品总体设计进程的控制。
同时,产品的零部件模型数据的合理流动与彼此共享是实现虚拟装配技术的基础。
虚拟装配包括设计过程、过程控制和装配仿真三部分。
二、虚拟装配基本设计思想及内涵1.以设计为中心的虚拟装配以设计为中心的虚拟装配(Design-Centered Virtual Assembly)是指在产品三维数字化定义应用于产品研制过程中,结合产品研制的具体情况,突出以设计为核心的应用思想,这表现在以下三个层次,如图1所示。
(1)面向装配的设计(DFA)。
即在设计初期把产品设计过程与制造装配过程有机结合,从设计的角度来保证产品的可装配性。
离心式限速差速器设计及仿真分析
离心式限速差速器设计及仿真分析首先，离心式限速差速器的设计需要考虑以下几个方面：输出转速差的设定值、输入功率的传递效率、总体结构的设计等。
对于输出转速差的设定值，需要根据车辆的实际需求来确定。
一般来说，转速差越小，车辆的稳定性越好，但是过小的转速差可能会导致车辆在转弯时出现轮胎打滑的情况。
因此，在设计时需要根据车辆的重心高度、轴距、悬挂布置等因素来综合考虑，确定一个合适的输出转速差设定值。
在输入功率的传递效率方面，需要通过合理的齿轮传动布置、轴承的选用以及摩擦损失的控制来实现。
选择合适的齿轮传动比可以提高传动效率，减小不必要的摩擦损失。
此外，在轴承的选用上，需要根据传动系统的工作转速和载荷来选择合适的轴承类型和尺寸，以提高传动效率和耐久性。
总体结构的设计需要考虑到传动系统的紧凑性、可靠性和制造成本等因素。
一般来说，离心式限速差速器由离心式差速器、输入轴和输出轴等组成。
离心式差速器包括中间壳体、行星齿轮、离心鞋和限速凸轮等部件。
其中，行星齿轮的设计需要根据输出转速差的要求来确定齿轮的模数、齿数和减速比等参数。
离心鞋的设计需要考虑到摩擦片的材料选择和形状设计，以及离心机构的弹簧设计等。
设计完成后，需要进行仿真分析来验证设计的可行性和性能。
在仿真分析中，可以通过建立物理模型、应用数值计算方法来模拟离心式限速差速器的工作过程。
通过仿真分析，可以获得输出转速差随输入转速、转矩和其他参数的变化规律，以及系统的传动效率、工作温度等情况。
根据仿真结果，可以调整设计参数，进一步优化离心式限速差速器的性能。
总结起来，离心式限速差速器的设计及仿真分析需要考虑输出转速差的设定值、输入功率的传递效率、总体结构的设计等方面。
设计阶段需要根据车辆的实际需求来确定合适的参数，仿真分析阶段可以通过建立物理模型和应用数值计算方法来验证设计的可行性和性能。
通过设计和仿真分析的相互配合，可以提高离心式限速差速器的工作稳定性和传动效率，提高车辆的行驶性能和安全性。
差速器建模装配仿真
湖南农业大学东方科技学院课程设计说明书课程名称：__________ 现代设计方法 __________题目名称：差速器建模装配仿真__________班级：2008 ___________ 级机制专业二班姓名：________________ 李攀______________学号：___________ 200841914213 _______指导教师_____________ 陶栋材_____________评定成绩：教师评语：指导老师签名:20第一章建模分析在菜单栏选取【文件】下拉菜单，选取【新建】选项，系统将弹出如图1-1所示的【新增】对话框，选中其中的【零件】单选按钮，在【名字】编辑框中输 入“ zwp ”。
单击对话框下部的〔确定J按钮；进入三维实体建模这是建立三维实体模型的第一步：其中需要注意的是在左图片中一定要把使 用缺省模板前方框中选择的默认项去掉， 这是欧美标准。
在右图中我们需要选择 man s_part_solid 这个是表示在公尺下建模。
默认选择是英尺这点也要注意不要回 给自己带来很多麻烦。
第二章建模过程本课程设计是针对减速器装配和仿真，建模过程只是大概叙述一下。
(1)建立装配基准JIZHUN.PAT 根据安装要求，通过点•线•面建立安 装基准图型:.:□口也国□□£-Q ra ^osoooooooo®ooo(2)建立CHILUN60.PRT斜齿轮这是个斜齿轮盘建模过程有些简单，平时在建立模型时，会用到族表和关系，利用齿轮特有的关系建立驱动尺寸的齿轮。
这次我采用的建模过程，通过建立几条相关的尺寸线，利用边界混合•合并•实体化，生成齿形，再通过阵列完成齿轮的外形轮廓。
最后通过旋转和拉伸，完成最后模型。
重要建模过程如下些图所示：边界混合红色部分模型阵列前单个齿形阵列后完成后的模型图(3)建立ZH0U_4.PRT 旋转和倒角完成建模(4) 建立XIGAN.PRT 建模过程如下图中□ XIGAN G 希的)” Pro/ENGINEER 回 S2文畔㈢漏辑(E)根圏(V)插入Q)分折斶信e(N)应用程序(P) TMCD 奩口 (W)嵇前(H)□ 3 EI 昌Q Q [ c 〒c ，爲瞩H H 誥餐鮒匸“ 函归••汶只回® H 自巨卜胞^回回S ＞回 SEEISI3 农檯型树显示9) ▼] 设養;尸 口 XIGAN.PRTZ7 RIGHT ；口 TOP 口 FRONT PRT.CSYS.DE F £■ n 1拉伸3 u?Ll L . Z7 DTM1I 迭取了 1 全部 n(5)建立模型ZHUICHILUN20_PRT 建模过程跟 CHILUN60_PRT ，在此不 再重述。
离心式限速差速器设计及仿真分析本科生毕业设计
全日制一般本科生毕业设计离心式限速差速器设计及仿真分析DESIGN AND SIMULATION ANALYSIS OF THE CENTRIFUGALLIMITED SLIP DIFFERENTIAL湖南农业大学全日制一般本科生毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文（设计）是本人在指导教师的指导下，进行研究工作所取得的功效，功效不存在知识产权争议。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品功效。
对本文的研究做出重要奉献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
毕业论文（设计）作者签名：年月日目录摘要 (1)关键词 (1)1前言 (1)1.1研究目的及意义 (6)1.2差速器 (7)1.3限滑（限速）差速器 (3)1.4国内外研究现状 (3)1.4.1扭力感应式 (7)1.4.2螺旋齿轮式 (4)1.4.3滚珠锁定式 (8)1.4.4黏性耦合式 (8)1.4.5机械式…………………………………………………………………………8 2 离心式限速差速器的大体原理及方案的确信 (9)2.1对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理 (9)2.2离心锁止机构方案的确信 (10)3 差速器齿轮要紧参数的选择与计算 (11)3.1 差速器齿轮的大体参数的选择 (11)3.1.1行星齿轮数量的选择 (11)3.1.2行星齿轮球面半径R B的确信 (11)3.1.3行星齿轮与半轴齿轮的选择 (12)3.1.4差速器圆锥齿轮模数及半轴齿轮节圆直径的初步确信 (13)3.1.5压力角α (13)3.1.6行星齿轮安装孔的直径及其深度L (13)3.2差速器齿轮的强度计算 (16)3.3差速器齿轮的材料 (16)4 驱动半轴的设计 (17)4.1半浮式半轴杆部半径的确信 (17)4.2半轴花键的强度计算 (18)4.3半轴其他要紧参数的选择 (19)4.4半轴的结构设计及材料与热处置………………………………………………19 5 离心锁止机构的设计 (20)5.1离心飞锤结构形式的选择 (20)5.2离心飞锤的设计与计算 (20)5.2.1飞锤在静态下重心位置的确信 (21)5.2.2飞锤介入转速的确信 (21)5.3 调速弹簧的设计 (22)6 直齿圆锥齿轮的仿真分析 (23)6.1 直齿圆锥齿轮参数化建模 (20)6.1.1直齿圆锥齿轮建模原理 (20)6.1.2直齿圆锥齿轮的大体参数 (20)6.2 锥齿轮建模方式 (24)6.2.1建模步骤 (24)6.2.2齿轮模型的生成 (25)6.3 齿轮有限元分析 (26)6.3.1齿轮有限元分析概述 (26)6.3.2有限元模型的成立及优化处置 (27)6.3.3有限元分析 (24)6.4 小结 (29)9 结论 (26)参考文献 (26)致谢 (27)离心式限速差速器设计及仿真分析学生：陈权瑞指导教师：李军政(湖南农业大学工学院，长沙 410128)摘要：本文设计研究了离心式限速差速器，其目的是在一般差速器基础上增加一套离心机构，使差速器在必然条件下锁止差速从而限制车轮滑动，以应付特定情形。
bajaZ11越野赛车前差速器的动态虚拟仿真研究
Equipment Manufacturing Technology No.12,2020bajaZ11越野赛车前差速器的动态虚拟仿真研究刘展钊，梁童健,黄薪谋，方正（北部湾大学机与船舶海洋学院，广西钦州530023）摘要：中国汽车工程学会巴哈大赛2020年赛季新规则的发布，2020年实行8驱系统的应用，8驱巴哈赛车在比赛过程中最重要的就是前差器，结合赛车整车参数和发动机动力特性，设计合理的差速器传动比，运用三维建模软件还原模型实际结构、材料及驱动参数，搭建bdjdZ11越野赛车前差速器的虚拟样机分析模型，对其动态性能进行虚拟仿真研究，求解bdjdZ11越野赛车前差速器的运作过程中运动力学和载荷参数，并运用有限元分析方法对前差速器壳体进行在外载荷作用下的力学分析,得到了bdjdZ11越野赛车的前差速器壳体的应力分布云图状况，为baja赛车前差速器的结构设计性能设计提供了数据支持，并给其他相关前差速器设计提供了指导。
关键词：传动比;ANSYS仿真;ADAMS运动仿真;差速器中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号：1672-545X（2020）12-0156-05中国大学生巴哈大赛，参赛人员一同遵守大赛规则，独立、自主设计研发一辆单座的小型越野赛车，在四驱规则中前差速器,起到重要的部件,参赛的队伍可以进行购买，也可以自主设计，对外购买的前差速器虽然在质量和性能上可以达到要求，但是价格昂贵，体型大,重量大，在大赛规定的统一发动机下，比赛时发动机调速器最大转速只允许设置为3800r/min或，现阶段大队也的自主设计前速器，为量小发动机动的，用UG三维建模,运用有元对前速器的学强进行，用机进行前差速器运动时的动1前差速器设计参考参数速器的是车转时车转速同的要求在到自的上下和赛车转的，Z11赛车的转和动性能，前上的差速器重、、用性，对车转性能有大的，为的赛车行的性能，对有速器进行量设计，小前速体的重量在和动的下设计新的行，在有的速器重量对转最大转的，设计的前速器下中车学哈大赛发动机1表1发动机参数表发动机型号基本参数20S2320036质量/kg23排量/cc305尺寸（长X宽X高）/mm391x314x417最高转速/（r/min）3600最大转矩(3060r/min)/N•m22最大功率(3060r/min)/N*m7.35上的，为设计1的速器，车机，到大小用准：一对时动比计为!A f AHA0'38⑴=arccot，!2=90°-=21•!2A68（2）"2=d/Z，m A d/Z m8=2.55，m,2A2.24（3）!的传动比,！圆锥角，m的是模运用公式求解得岀表2数据。
托森差速器建模及运动仿真
10.16638/ki.1671-7988.2019.12.029托森差速器建模及运动仿真关亮亮，赖文铁，徐宏波，徐子豪（辽宁工业大学汽车与交通工程学院，辽宁锦州121001）摘要：汽车差速器是能够使左、右两个驱动轮实现以不同转速转动的一种机构。
主要由左右半轴齿轮、行星齿轮（至少一组）及齿轮架组成。
功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右车轮以不同转速滚动，即保证两侧驱动车轮作纯滚动运动。
托森（Torsen）差速器就是众多差速器中十分著名的一种。
文章将针对托森差速器，在3D建模软件Solid Works中建立装配模型，并对其进行运动学仿真，通过对运动学仿真结果分析，得到其运动特性。
关键词：托森差速器；运动仿真；Solid Works中图分类号：TP23 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)12-85-033D Modeling and Kinematics Simulation of Torsen DifferentialGuan Liangliang, Lai Wentie, Xu Hongbo, Xu Zihao( Department of Automotive and Transportation Engineering, Liaoning University of Technology,Liaoning Jinzhou 121001 )Abstract: Automotive differential is a mechanism which allows the left and right driving wheels rotate at different speeds. It mainly consists of left and right half axle gears, planetary gears (a pair at least) and the gear frame. Its function is to allow the left and right wheels rolling at different speeds when the car is steering or driving on uneven roads, which ensure the pure rolling motion of the driving wheels on both sides. Torsen differential is one of the most famous differentials. In this paper, the assembly model of Torson differential is built in Solid Works, which is a 3D modeling software, and its kinematics simulation is carried out. Through the analysis of kinematics simulation results, the kinematics characteristics of Torson differential are obtained.Keywords: Torsen Differential; Kinematics Simulation; Solid WorksCLC NO.: TP23 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)12-85-03引言汽车差速器是一种能够使左、右驱动轮实现不同速度转动的机械结构。
齿轮差速器的参数化建模与运动仿真
在对 行 星齿 轮齿 数选 择计 算 时 ，必 须根 据行 星传 动 的特 点 ，使它 们满 足一 些条 件 ，才能 将 相应 的齿 轮 进 行装 配 ，并正 常运 行 。本文 主要 根据 ４个 条件 来进 行 行星齿 轮 差速 器 的设计 ： 传动 比条 件 、 接条 件 、 邻 同 心 条件 、装 配条 件－ 。 ２ ］
维普资讯
第 ５期 （ 第 １ ４ ） 总 ４ 期 ２０ ０ ７年 １ ０月
机 械 工 程 与 自 动 化 Ｍ ＥＣＨＡＮＩ ＡＬ ＥＮＧＩ Ｃ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＆ ＡＵＴＯＭ ＡＴＩ ＯＮ
Ｎ ｏ． ５
Ｏｃ ． ｔ
文 章 编 号 ：６ ２６ １ （ ０ ７０ —０ ２０ １ ７—４ ３ ２ ０ ） ５０４ — ３
臂 的角速 度 Ｃ ： Ｏ Ｈ
Ｏ ￣Ｃ ｂＺ ｂ （ — — — 一 。 － 一 — — ０ Ｈ Ｏ Ｃ
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—
图 １ 单级 ２ Ｋ—Ｈ 行 星 齿 轮 差速 器原 理 图
差 速器外 壳 Ｃ Ｏ 与输 出轴 Ｃ 的角 速度差 为 ： Ｏ 。
ＡＣ ＝ Ｃ ２ Ｃ ３ Ｏ Ｏ 一 Ｏ
齿 轮 差速 器 的参 数 化建 模 与运 动仿 真
曾方俊
（ 汉 理 ｉ 大 学 机 电ｉ 程 学院 ，湖 北 武 汉 武 ｆ ＿ ｆ ＿ ４０７） ３ ０ ０
摘 要 ：根 据 机 械 原 理 对 齿 轮 差 速 器 进 行 设 计 与分 析 ，给 出 了齿 轮 设 计 参 数 。利用 Ｐ ｏ Ｅ 三 维 设 计 软 件 对 差 速 ｒ／ 器 齿 轮参 数 化 建 模 ， 进 行 了运 动仿 真分 析 。 真 分 析 结 果 验证 了 设计 的正 确性 ， 而 为 齿 轮 差 速 器 的 设 计 提 并 仿 从 供 了一 个 可 靠 、高 效 的分 析 和 试 验 方 法 。
基于3D技术的汽车差速器造型设计与模拟仿真
（ 四川工 程 职业 技术 学 院 机 电工程 系 ， 四川 德 阳 ６ ８ ０ ） １０ ０
摘要 ： 了实 现汽车各部件 的三维设计 与动态仿真相结合 的参数化设计 ， 为 运用 Ｓｌ Ｗｏｋ ０ １中的插件 Ｃ Ｓ ＳＭ ｆ ｔ埘层速器 ｏ ｄ ｒｓ １ ｉ ２ Ｏ ＭＯ ｏ ｏ・ ｉ 的装配组件进行 了动画仿真 。研究结果表 明， 结合工业产 品造 型设计 ， 以实现部件的 ３ 可 Ｄ造型和模拟仿真 ， 还能提 高工 作效 率 ，， ｘ’ ｊ 汽车及其它类 型的零部件的设计和制造具有重 要意义。 关键词 ： 参数 化设 计 ； 分析 ； Ｏ ＭＯ ｔ ｎ Ｃ Ｓ ＳＭｏ ｏ ｉ
内市场来看 ， 消费者的多元化需求是无止境 的， 消费者
对 车 的各 种 性 能 和 功 能 的 要 求 以及 审 美 需 求 越 来 越 高 ， 而推 动着 汽 车设 计 理 念 不 断 更 新 。 而科 技 的进 从
步 与发 展 ， 为 汽 车 的 发 展 趋 势 提 供 了 坚 实 的 基 础 。 则 技术 的迅速 扩散 ， 导致产 品越来 越趋 于 同质化 ， 就迫 这 使 汽车 制造 企业 积极 寻求 新 的 突破点 ， 造新 的车种 ， 打 开辟 新 的细分市 场 ， 占领 新 的市 场制 高点 ， 早获 取新 尽
０ 引 言
近 年来 ， 车行 业快 速发 展 ， 车 的开 发技 术越 来 汽 汽 越先 进 ， 开发 速度 越 来 越 快 。无 论是 国 际 市场 或 是 国
本研 究 主要 探讨 基 于 ３ Ｄ技 术 的汽 车 差 速 器造 型 设 汁与模 拟仿 真 。
１ 差 速 器 构 造 分 析
中 图 分 类 号 ： Ｈ１２；ＨＩ２４ ； ４ ２ Ｔ ３ ． １Ｕ ６ Ｆ 文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ １ ４ ５ （ ０ ）９～１６ ０ １０ — ５ ｌ２ １ ０ １ ０ ４— ４
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农业大学科技学院
课程设计说明书
课程名称：现代设计方法
题目名称：差速器建模装配仿真
班级： 2008 级机制专业二班姓名：攀
学号： 3
指导教师栋材
评定成绩：
教师评语：
指导老师签名：
20 年月日
第一章建模分析
在菜单栏选取【文件】下拉菜单，选取【新建】选项，系统将弹出如图1-1所示的【新增】对话框，选中其中的【零件】单选按钮，在【名字】编辑框中输入“zwp”。
单击对话框下部的按钮，进入三维实体建模
这是建立三维实体模型的第一步：其中需要注意的是在左图片中一定要把使用缺省模板前方框中选择的默认项去掉，这是欧美标准。
在右图中我们需要选择mans_part_solid这个是表示在公尺下建模。
默认选择是英尺这点也要注意不要回给自己带来很多麻烦。
第二章建模过程
本课程设计是针对减速器装配和仿真，建模过程只是大概叙述一下。
（1）建立装配基准JIZHUN.PAT 根据安装要求，通过点·线·面建立安装基准图
（2）建立CHILUN60.PRT 斜齿轮这是个斜齿轮盘建模过程有些简单，
平时在建立模型时，会用到族表和关系，利用齿轮特有的关系建立驱动尺寸的齿轮。
这次我采用的建模过程，通过建立几条相关的尺寸线，利用边界混合·合并·实体化，生成齿形，再通过阵列完成齿轮的外形轮廓。
最后通过旋转和拉伸，完成最后模型。
重要建模过程如下些图所示：
边界混合
红色部分模型阵列前单个齿形
阵列后
（3）建立ZHOU_4.PRT 旋转和倒角完成建模
（4）建立XIGAN.PRT 建模过程如下图中
（5）建立模型ZHUICHILUN2O_PRT 建模过程跟CHILUN60_PRT，在此不再重述。
（6）建立CHELUN.PRT 建模过程简单如图中
第三章装配
建立CHASUQ1_1.ASM 组件
（1）调入基准图装配选择缺省
（2）装配CHILUN60.PRT 装配关系选择销钉
(3)装配ZHOU_4.PRT 装配关系销钉
(4)装配ZHUICHLUN60.PRT 装配关系销钉
(5)装配XIGAN.PRT 装配关系刚性
(6)装配ZHUICHLUN20.PRT 装配关系销钉
(7)装配ZHUICHLUN20.PRT 装配关系销钉
(8)装配ZHUICHLUN20.PRT 装配关系刚性
(9)装配ZHUICHLUN20.PRT 装配关系销钉
(10)装配ZHOU_4.PRT 装配关系刚性
(11)装配CHELUN.PRT 装配关系刚性
(12)装配CHELUN.PRT 装配关系刚性
完成以上十二步骤装配过程完成模型图如下图
第四章机构仿真
在组件模式下进入机构仿真环境，添加相关约束条件及伺服电机，控制电机的启停时间，通过分析运行捕获的到视频文件，选择MPRG文件格式。
视频文件东科机制二班攀3/差速器/CHASUQI_ASM_ZD.MPG
东科机制二班攀3/差速器/CHASUQI_ASM_WD.MPG
东科机制二班攀3/差速器/CHASUQI_ASM_ZWD.MPG
第五章设计总结
这次课程设计历时二个星期多左右，通过课程设计，发现自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。
短短两个星期的课程设计，仔细回想起来。
自己学到了许多东西。
首先是这次课程设计让我进一步掌握了Pro/e这个功能强大的绘图软件，了解零件的基本设计方法和设计过程，掌握到这个CAD/CAM的基本知识，培养了我制图和空间想象的能力。
另外，通过工程图的绘制再次巩固了Auto CAD的基本功能。
想想一开始什么都不知道到自己查资料慢慢实践终于建出模型和加工模拟出来的喜悦就感慨颇多。
通过这次课程设计，我深深地知道了团队之间相互协作、相互帮助的重要性。
虽然每个人的题目都不同，但加工理念是才差不多的，大家一起研究探讨出一个较合理的方案。
课程设计是一项综合性的任务，过程中会遇到很多问题，我们在一起互相探讨，不懂的问题及时查资料或问老师，争取把作业做得最好。
总之我发现我所掌握的还远远不够，还需要学习和实践。
我会慢慢的充实自己的。