汽车差速器的设计

目录

摘要 ........................................................................................................................................... I ABSTRACT.................................................................................................................................. II 1 引言 (1)

1.1 差速器的作用 (1)

1.2 差速器的工作原理 (1)

1.3 差速器的方案选择及结构分析 (4)

1.3.1 差速器的方案选择 (5)

1.3.2 差速器的结构分析 (5)

2 差速器齿轮的设计 (7)

2.1 差速器设计初始数据的来源与依据 (7)

2.2 差速器齿轮的基本参数的选择 (7)

2.3 差速器齿轮的几何尺寸计算 (11)

2.3.1 差速器直齿锥齿轮的几何参数 (11)

2.3.2 差速器齿轮的材料选用 (14)

2.3.3 差速器齿轮的强度计算 (14)

3 差速器行星齿轮轴的设计计算 (16)

3.1 行星齿轮轴的分类及选用 (16)

3.2 行星齿轮轴的尺寸设计 (16)

3.3 行星齿轮轴材料的选择 (16)

3.4 差速器垫圈的设计计算 (17)

3.4.1 半轴齿轮平垫圈的尺寸设计 (17)

3.4.2 行星齿轮球面垫圈的尺寸设计 (17)

4 差速器标准零件的选用 (19)

4.1 螺栓的选用和螺栓的材料 (19)

4.2 螺母的选用和螺母的材料 (19)

4.3 差速器轴承的选用 (19)

4.4 十字轴键的选用 (19)

4.5 差速器壳体设计 (19)

5 差速器总成的装配和调整 (21)

5.1 差速器总成的装配 (21)

5.2 差速器总成的装配 (21)

结束语 (22)

参考文献 (24)

附录 (26)

解放CA1092型汽车差速器的设计

摘要

文章首先根据差速器的结构和工作原理，对差速器的设计方案选择作出了选择，最终确定选择差速器的类型为对称式圆锥行星齿轮差速器。本文参照传统差速器的设计方法进行了解放CA1092型载货汽车差速器的设计,根据经验公式进行计算，参考圆锥行星齿轮差速器的结构尺寸，确定出差速器齿轮的主要设计参数，然后对差速器齿轮的强度进行设计计算和校核，进行一些标准件的选用和非标准件的设计，继而根据装配关系设计差速器壳体。在得到各个零件尺寸之后绘制出主要零件图以及整体装配图，制作出差速器的装配动画。

关键词：汽车；差速器；结构设计

LIBERATION CA1092 CARS DIFFERENTIAL DESIGN

ABSTRACT

Firstly, according to the structure and working principle of the differential on the differential design choices made choices, and ultimately determine the selection differential symmetrical cone type planetary gear differential. This article refers to the traditional differential design methods liberation CA1092-type truck differential design, calculated according to the empirical formula, the reference structure size cone planetary gear differential to determine the main design parameters of the differential gear, Then the intensity of the differential gear design calculations and verification, some non-standard design selection and standard parts, which in turn based on the relationship between design differential housing assembly. Draw the parts drawing and assembly drawing after getting the whole part size, making a differential assembly animation.

KEY WORDS: Automobile; Differential; Design

1 引言

在汽车行业发展初期，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之一曾被汽车专家誉为“小零件大功用”。

汽车在行驶的过程中，左右车轮在同一时间内所滚过的路程往往是不相等的，左右两轮胎内的气压不等、胎面磨损不均匀、两车轮上的负荷不均匀而引起车轮滚动半径不相等；左右两车轮接触的路面条件不同，行驶阻力不等。如果驱动桥的左、右车轮为刚性连接，则不论转弯行驶或者直线行驶，均会引起车轮在路面上的滑移或滑转，一方面会加剧轮胎磨损、功率和燃料消耗，另一方面会使转向沉重，通过性和操纵稳定性变坏。为此，在驱动桥的左右车轮间都装有轮间差速器[1]。

差速器是个差速传动机构，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，用来保证各驱动轮在各种运动条件下的动力传递，避免轮胎与地面间打滑[2]。

1.1 差速器的作用

汽车差速器是驱动轿的主件，简单说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。汽车在直线行驶时，左右车轮转速几乎相同，而在转弯时，左右车轮转速不同，差速器能实现左右车轮转速的自动调节，允许左右车轮以不同的转速旋转。

汽车差速器是汽车传动中的最重要的部件之一，它有三大作用：首先是将发动机输出的动力传输到车轮上；其次，将主减速器已经增加的扭矩一分为二的分配给左右两根半轴；最后，担任汽车主减速齿轮，在动力传输至车轮前将传动系的转速减下来，将动力传到车轮上，同时允许两侧车轮以不同的轮速转动[3]。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。

1.2 差速器的工作原理

差速器的这种调整是自动的，这里涉及到“最小能耗原理”，也就是地球上所有物体都倾向于耗能最小的状态。例如把一粒豆子放进一个碗内，豆子会自动停留在碗底而绝不会停留在碗壁，因为碗底是能量最低的位置（位能），它自动选择静止（动能最小）而不会不断运动。同样的道理车轮在转弯时也会自动趋向能耗最低的状态，自动地按照转弯半径调整左右轮的转速[4]。