差速器的类型
差速器的类型
§1普通差速器
差速器采用行星齿轮结构时，动力输入件是行星架。这种差速器的特性就是，向二个半轴传递的扭矩相同，或者是固定的比例（按行星齿轮机构的特点而定）。常见的普通差速器有圆锥行星齿轮差速器与圆柱行星齿轮差速器。
普通差速器转矩均分特性能满足汽车在良好路面上正常行驶，普通差速器的适用于在好路面行驶的车辆，前桥驱动和后桥驱动都可以采用。普通差速器的优点是在好路面上行驶效果最好，缺点就是在一个驱动轮丧失附着条件的情况下，另外一个也不能增大驱动力。当左右驱动轮存在转速差时，差速器转矩均分特性使得分配给二侧驱动轮的转矩一样。
§2锁止式差速器
为了保证车辆在复杂的越野路况下的行驶性能，通过一定的机械结构把差速器锁死，取消差速功能，实现两个半轴的同步转动。方案有三个，把一个半轴齿轮和行星架锁止、把行星架和行星齿轮锁死、把两个半轴齿轮锁死。通常需要在停车后锁止差速器或取消锁止。
锁止式差速器，在没有锁止的时候，其传动特性与普通差速器完全相同，在锁止的情况下，差速器没有差速功能，运动由齿轮传递到二侧驱动轮。
这种差速器在越野路面提供了最大的驱动力，缺点是在差速器锁止的情况下，车辆转向极其困难；存在一侧驱动轮承受发动机100％的扭矩的可能，一侧传动轴会因为扭矩过大而损坏；车辆在转向的过程中，二侧传动轴承受相反的扭矩，如果二侧驱动轮的附着力都很大，会损坏传动轴。如果在车辆行驶中进行锁止操作，会产生比较大的噪音。
锁止式差速器具备普通差速器的所有结构和特性，在未锁止的情况下，应用范围与普通差速器相同；在锁止的情况下，只适合于低速行驶在坏路面，不能在好路面上行驶，否则会导致车辆损坏和转向失控。
一、人工控制机械式锁止差速器
人工操纵差速器的锁止控制装置，使差速器锁止。一般需要停车后进行操作，有液压式、气动式、电动式、人力式等方式。可以布置于前、后、轴间三个差速器处。
二、自动控制机械式锁止差速器
1、自动机械式锁止差速器
基本结构和机械式锁止差速器相同，机械锁止差速器的锁止和不锁止，完全由驾驶员人工控制；自动机械锁止式差速器按路况条件，自动进行锁止或不锁止。
锁止检测机构很精巧，检测量有两个，一个是差速器输出齿轮和差速器壳之间的转速差，另外一个就是差速器壳的转速。
（1）、锁止条件
差速器壳体转速不超过设定值（也就是车速低于设定值），差速器输出齿轮与差速器壳的转速差超过设定值（左右车轮的转速差太大），如果两个条件都符合，就会触发差速器的锁止，正常行驶中的转向不会引起它的锁止。整个锁止过程，车轮空转的角度差不超过360度。
（2）、解锁条件
差速器壳转速超过设定值（车速超过设定值），左右半轴的扭矩方向相反（车辆开式转向），满足两者中的任何一个，就会立即解锁。
优点是好路面的行驶特性与普通差速器完全相同。坏路面与锁止式差速器特性完全相同，其锁止和解锁过程完全是自动的，不需要人为干预。可靠性非常高。
缺点是锁止噪音比较大，结构比机械锁止差速器复杂，每一种差速器只能适用于一种车型，不具有通用性。
可以直接替换普通差速器，前驱后驱都可以用，没有适用性方面的限制。
2、伊顿机械式锁止差速器（M-Locker）
伊顿的锁止差速器属于自动、低速锁止差速器，当车子的速度超过30km/h时，便会自动解锁。利用离心原理，当两侧车轮的速度差在100r/min以上时，离心锁销就会自动扣紧，差速器锁止。
正常行驶时，能够起到偏置限滑差速器的作用，打滑时能自动提供差速器锁止。使用碳摩擦片。
工作原理：二车轮的转速差超过100rpm后，轮速差增大使飞轮机构打开，与闭锁托架啮合。停动后的飞轮触发自激励离合器，导致凸轮盘斜靠在半轴齿轮上。斜度增加，直到两个轴以同样的转速转动（差速器锁止）。当车速超过20 mph，闭锁托架摆动离开飞轮机构，从那时开始，阻止差速器锁止。
打滑到差速器锁止在一秒的时间内完成，因此很平稳。增加驱动力时，差速器锁止解除。
三、电控式锁止差速器
1、伊顿电控锁止差速器（E-Locker）－—销式
工作原理：在驾驶员的操作下，提供差速器锁止。电磁线圈激励球斜坡，使壳体和齿轮啮合，使差速器锁止。释放时，差速器返回到正常状态。
2、伊顿电控锁止差速器（E-Locker）－—领式
工作原理：在驾驶员的操作下，提供差速器锁止。电磁线圈激励球斜坡机构将锁环啮合在半轴齿轮的外径上，使差速器锁止。释放时，差速器返回到正常状态。
四、电控单侧制动锁止差速器
电控单侧制动锁止差速器不改变普通差速器的结构和特性，利用驱动力控制系统（ASR）的制动功能，制动打滑一侧的驱动轮，限制二侧驱动轮的转速差，保证两个驱动轮都有驱动力。
电控单侧制动锁止差速器只能用于具有驱动力控制系统（ASR）的汽车。在严酷的越野环境下，电子产品的可靠性不如机械产品；不能连续使用，否则制动器发热，影响制动器的功能。
§3限滑差速器（LSD）
一侧驱动轮打滑时，限滑差速器能使大部分甚至全部转矩传给在另一侧驱动轮，以充分利用这一侧驱动轮的附着力产生驱动力。差速器有限止驱动轮打滑的功能，就是限滑差速器（Limited Slip Differential，简称LSD）。限滑差速器（LSD）的二侧驱动轮的转速差限止在一定范围之内。
全轮驱动轿车AWD系统（AWD是指全时四驱系统）具有3个差速器，分别控制着前轮、后轮、前后驱动间轴的扭矩分配，用于消除前后传动轴和前后桥左右驱动轮间的运动干涉。这3个差速器是LSD差速器，并带有锁止功能。世界上的LSD差速器有好几种形式。
一、普通差速器布置摩擦片限滑
限滑差速器用于部分弥补普通差速器在坏路面的传动缺陷，在普通差速器的结构上进行改进，在差速器行星齿轮机构的行星架和中心轮之间增加摩擦片，增加中心轮与行星架相对转动的阻力。限滑差速器提供的附加扭矩，与摩擦片传递的动力和二驱动轮的转速差有关。
在普通差速器结构上改进产生的LSD，不能做到100％的限滑，因为限滑能力越强，车辆的转向性能越差。LSD具备普通差速器的传动特性和机械结构。优点是提供一定的限滑力矩，缺点是转向特性变差，摩擦片寿命有限。LSD的适用于好路面和轻度坏路面。通常用于后驱车。前驱车一般不装，因为LSD会干涉转向，限滑能力越强，转向越困难。
1、普通差速器上布置摩擦片
这种差速器结构简单，通过摩擦片在相对滑转时产生的摩擦力矩，限制差速器的差速作用，工作平稳，在轿车和轻型汽车上最常见。
2、伊顿摩擦片式限滑差速器（Gerodisc）
伊顿公司于19世纪60年代发明了具有限制车轮打滑的差速器（LSD-Limited Slip Differential）。能自动感应车轮的滑动，随后完全锁住车桥，从而将扭矩100%地转移到牵引力低的车轮。
工作原理：机械齿轮与螺旋弹簧、碳摩擦片协同作用，限制从动轮的滑移，同时将动力传递给驱动轮。在滑动前进的情况下，扭矩偏向于阻力较大的驱动轮。采用锻造齿轮（增加冲击齿轮强度），碳摩擦片，高强度螺旋弹簧。
二、具备限滑能力的齿轮差速器
1、Torsen LSD差速器（扭矩感应式）
Torsen这个名字的由来取自Torque-sensing Traction——感觉扭矩牵引（转矩灵敏差速器）。Torsen的核心是蜗轮蜗杆齿轮啮合系统。
（1）Torsen差速器的结构
Torsen差速器采用了蜗轮上固结圆柱齿轮形成行星轮的独特构造。行星蜗轮轴与差速器壳同转速，是动力输入件。输出端蜗轮蜗杆啮合，二个输出端通过蜗轮上的圆柱齿轮的啮合联结起来。扭矩在蜗轮蜗杆间传递时，由于蜗轮蜗杆传递运动有可逆与不可逆的状态，恰当的利用不可逆的状态，就可限制一侧驱动轮的打滑。二输出端的阻力矩不同时，引起二输出端的转速差，此时托森差速器中的蜗轮蜗杆机构能自动限制转速差增大。
托森差速器利用蜗轮蜗杆传动的自锁功能（蜗杆可以向蜗轮传递扭矩，而蜗轮向涡杆施以扭矩时齿间摩擦力大于所传递的扭矩，而无法旋转）来实现防滑功能。托森差速器的限滑性能好，维修简单。
托森差速器示意图
托森差速器结构图
托森差速器
（2）托森差速器的转矩分配原理
差速器的二个输出件都是蜗杆，蜗杆就是输出轴。蜗杆分别由装在差速器壳上相应的行星蜗轮带动，每个行星蜗轮上固结着一对圆柱齿轮，二个行星蜗轮上固结的相对应的圆柱齿轮相啮合。行星蜗轮轴是动力输入件。
螺旋升角是蜗轮蜗杆传动是否会自锁的关键参数，合理选择螺旋升角，可使传动处于自锁和非自锁之间，这样既能保持差速作用，又能阻止二输出轴间的过大的转速差。
托森差速器是利用蜗轮蜗杆传动副的高内摩擦力矩Mr进行转矩分配的。而Mr又取决于二输出轴的相对转速。当二输出轴转速差比较小时，蜗轮带动蜗杆遇到的摩擦力较小，蜗轮带动蜗杆转动，通过蜗轮上的圆柱齿轮的自转，二输出轴产生转速差。二输出轴转速差较
大时，蜗轮驱动蜗杆的摩擦力矩也较大，差速器将抑制转速快的输出轴的转速，将输入转矩
Mo多分配到另一输出轴上，转矩分配为M1=1/2(Mo-Mr)，M2=1/2(Mo+Mr)。
（3）托森差速器性能特点
轴间差速器采用托森差速器时，当直线行驶时，托森差速器平均分配输出动力；汽车加速时，由于重心后移，后轮附着力增大，托森差速器会向后轴分配多一些的动力，使驱动力增大；当汽车转弯时，前轴转速稍快于后轴，托森差速器会向后轴分配稍多一些的动力；当车轮打滑时，由于转速差很大，能把更多的动力分配给未打滑的车轴。轴间差速器采用托森差速器时，相当于一种偏向后轮驱动的全时四驱。
托森差速器的性能很好，可以用于轮间和轴间差速器，但托森差速器成本非常高，所以多用于中间差速器。
奥迪车轴间差速器使用托森差速器
奥迪车轴间差速器使用托森差速器
2、螺旋齿轮差速器
螺旋齿轮的齿轮构造与扭力感应式（托森差速器）有些相似，将普通差速器的齿轮从直齿改成螺旋齿，不是利用二者摩擦力的不同，而是改变了齿轮的安装位置和形式，通过只有螺旋齿轮才能实现的安装位置和形式，利用齿轮的减速比来限制左右驱动轮转速差的。这种
差速器所能达到的最大转速差比较小。托森差速器的齿轮配置为纵向，螺旋齿轮差速器则为横向装置。
螺旋齿轮差速器
螺旋齿轮差速器
3、滚珠差速器
这种差速器是当小圆球在弯曲的沟槽中移动时，被沟槽切断的滚筒开始作动而发挥限滑的效果。
铃木维特拉采用了机械式的滚珠轴间差速器，实现全时4驱，并带有限滑功能，车轮打滑时能够自动分配扭矩。超级维特拉的轴间差速器带有三种可选模式，高速4驱、低速4驱、低速锁止4驱。
滚珠差速器
4、带滑块凸轮的限滑差速器
利用滑块凸轮产生较大的摩擦力矩，使差速器的差速作用变弱或者锁止，很大程度上能提高汽车的通过性能，但是结构复杂，加工要求高，摩擦件磨损较大，成本较高。（1）、电控液压式轴向滑块凸轮式差速器
电控液压驱动的滑块凸轮限滑差速器
（2）、机械式轴向滑块凸轮式差速器
1）、结构组成
轴向滑块凸轮式差速器主要由差速器壳、差速器盖、差速轮、滑块及碟形弹簧等组成。
2）、差速轮
差速轮的凸轮面（工作面）为左右旋交替、螺距相同的螺旋面，从而沿圆周形成了多个形状相同的凸起，且螺旋面的母线呈内高外低的倾斜状态，左右两差速轮结构相同，采用花键分别与左右半轴联接。差速轮是该差速器的动力输出件，动力通过花键轴传递给驱动轮。
3）、滑块
滑块为棱形，其两端分别加有与差速轮相对应的、左右交替的螺旋面。滑块有两种形式，为左右对称的实体。滑块沿差速器壳内孔表面圆周方向，相间地装入轴向槽内。滑块的主要作用是将差速器壳传递来的动力，分配给左右两差速轮。
4）、差速器壳
差速器壳内孔表面加工有多个轴向梯形槽，在带动滑块转动的同时，差速时还允许滑块沿轴向槽移动。差速器壳连接主减速器从动齿轮，差速器壳把动力通过滑块传递给左右二差速轮。
5）、工作原理
二侧驱动轮阻力相同的时候，左右两轮受到地面的阻力矩相同，差速器分配给左右两差速轮的转矩也相同，左右两差速轮与滑块的转速相同，此时没有差速作用。差速器壳是动力输入件，差速器壳驱动滑块转动，滑块两端的螺旋面与差速轮上的凸起的螺旋面相啮合，碟形弹簧将差速轮和滑块紧压在一起，从而滑块把动力传递到差速轮，差速轮是输出件。滑块与差速器壳间只有相对滑动。
二侧驱动轮阻力不同的时候，一侧驱动轮有滑移趋势，而另一侧驱动轮有滑转趋势，二驱动轮此时会产生两个方向相反的附加力。二驱动轮在阻力不同时，通过半轴反映到差速轮上，使得左右二差速轮受力也不相同。二差速轮受到的阻力不相同，就会产生相对于滑块的转动，出现差速作用，形成二侧车轮转速不同。
二差速轮阻力不相同，差速轮相对于滑块转动，同时差速轮推动滑块克服碟形弹簧压力产生轴向滑移，滑块的螺旋面与差速轮不同凸起的螺旋面始终啮合着，由此出现了差速轮相对于滑块的转动阻力。差速轮与滑块相对运动时的摩擦力较大，从而限制了差速作用，有限滑作用。一侧驱动轮打滑越严重时，滑块造成的限制打滑作用越大。
差速器壳直接与主减速器的从动齿轮相连，是主动件，设差速器壳的角速度（即滑块的角速度）为ωo，二差速轮为从动件，设其角速度分别为ω1和ω2。当车辆直线行驶时，差速器不起差速作用，滑块也不会产生轴向滑移，此时ω1=ω2=ω0；车辆转向时，ω1与ω2不相等，此时差速器起到差速作用，且满足ω1+ω2=2ω。
6）、性能与特点
转弯时，差速轮与滑块间出现相对转动，差速作用出现。由于差速轮与滑块之间是曲面接触，要产生相对转动摩擦阻力不小，因而对差速作用有一定的限制，具备有一定的限滑能力。这种差速器的滑块与差速轮有较大的磨损。
三、粘性联轴节轴间差速器
粘性连轴节利用液体的粘性传递动力。根据牛顿内摩擦定律，在二块平板间充满粘性液体，当二块板相对平行运动时，则板间液体受到剪切，产生阻碍二板相对运动的剪切粘性阻力。
粘性连轴节由壳体、外叶片、内叶片、内轴等主要零件构成，硅酮油被密封在里面。壳
体和外板为主动部分，输入动力；内叶片和内轴为从动部分，输出动力；内、外叶片间隔排列在一起，之间的间隙很小，粘度很高的硅酮油液充入这些间隙中。
当输入端与输出端转速差较小时，硅酮油和内、外板几乎以同一转速旋转，这时油液内部不会产生剪切粘性阻力，粘性连轴节不传递动力。当输入端与输出端转速差较大时，接近内板的液体与接近外板的液体之间有较大的转速差，这时就会产生剪切粘性阻力，迫使输入端与输出端之间减少转速差，粘性连轴节传递动力。
粘性连轴节通常作为轴间差速器使用。
从输入输出转速差增大，到粘性连轴节开始传递动力，需要一定时间，这是一个不足。粘性连轴节作为轴间差速器，在坏路面时有作用；在好路面车速高时，前轮打滑一段时间后粘性连轴节才投入工作，车辆可能已失控；只有打滑比较严重时，粘性连轴节才能有效工作，轻微的打滑后轮无法察觉。
粘性连轴节作为轴间差速器，最大只有30%的动力传递到后轴。如果前轮打滑非常严重，而后轮转动的阻力太大，这个时候如果继续加油，前轮会继续疯转，后轮仍会保持不动，粘性连轴节温度急剧升高，有烧毁的危险。
粘性连轴节作为轴间差速器使用，优点是结构简单可靠，成本低，平时只有前轮驱动，使车辆具有不错的燃油经济性。缺点是扭矩传递反应慢，且传递的扭矩有限，只在前轮有打滑时起作用，后轴得到的动力有限。
本田CRV的轴间差速器采用的是粘性联轴节，是一个装有粘稠硅油的密闭容器。通常动力只传到前轮，后轮是自由轮，这时粘性联轴节里面的两组钢片转速相同，差速器不工作，后轴没有驱动力。转弯时前后轴转速差很小，粘性联轴节中的硅油的温度不会升高，不会限制差速作用，可以实现转向。前轮打滑后，二组钢片间的转速差变的非常大，钢片将快速搅动硅油同向流动，液体内摩擦力带动连接后轴的那组钢片旋转，使后轴获得一部分动力。因此CRV大部分时间是一辆前驱车，只有当前轮打滑时，后轮才能获得30%～40%的动力。
§4电控限滑差速器
1、电控液压摩擦片齿轮差速器
（1）伊顿电控限滑差速器（E- Gerodisc）
工作原理：在差速器工作过程中，液压泵提供液压力。压力调节阀控制液压缸的压力，产生摩擦片的压紧力，以控制需要传递的驱动力。液压缸的压力按需要变化。在正常行驶时，是一个普通差速器。
（2）科帕奇电控摩擦片式限滑差速器
科帕奇的前轴齿轮差速器带有摩擦片，用于限制二前驱动轮的转速差。轴间差速器只是多片式离合器，多片式离合器连接后轴。
2、电控摩擦片式限滑差速器
电控液压系统可以使压片和摩擦片间有不同压力，实现不同的差速状态，称为主动式LSD。控制左右驱动轮的主动式LSD（如本田的SH-AWD系统和三菱的S-AWC）。
摩擦片式轴间差速器
（1）科帕奇摩擦片式限滑差速器
科帕奇的轴间差速器只是多片式离合器，多片式离合器连接后轴。前轴差速器带有摩擦片，用于限制二前驱动轮的转速差。通常轴间差速器（多片式离合器）不工作，车辆处于前驱状态。科帕奇大部分时间处于前驱状态，只有前轮打滑时才会将扭矩分配给后轮。
前轮打滑时，前轴差速器的摩擦片适当接合，限制二前轮转速差，同时电控系统控制液压缸，对多片式离合器（轴间差速器）施加适当的压力，使摩擦片有适当的压紧，从而后轴的动力接通，前后轴间也不会产生运动干涉现象，成为前后驱动状态。
科帕奇的轴间差速器（仅用一组摩擦片）
科帕奇车型实际上属于前桥驱动，后桥的动力从前轴引出，经电控摩擦片式轴间差速器，到后主减速器。从图中可以看出，位于左侧的摩擦片分为二组，分别属于前差速器和通往后桥的传动轴，其中前传动轴为动力输入轴。
当前轮出现打滑的情况下，电控系统通过对摩擦片施加压紧力（轴间差速器），将动力传递到后桥主减速器，成为前后驱动形式。这种摩擦片式轴间差速器最多能够实现60：40的前后动力分配。车辆大多数情况下是前驱动，只有在前轮打滑时后轴才会产生驱动力。
科帕奇车设置了差速锁来提高四驱性能，通过车内按钮的控制，能够将前后动力分配锁定在50：50，通过坏路面时可以锁定轴间差速器，好路面上行驶时，不能锁定轴间差速器，否则会带来前后驱动轴的运动干涉。科帕奇摩擦片式差速器带有差速锁，能使各各差速器锁止。
（2）斯巴鲁摩擦片式差速器
电子控制式配备于自动变速器车辆上。这种轴间差速器都能够实现全时4轮驱动，能够实现范围相当宽泛的扭矩分配，后轴可以根据不同的情况获得更合适的扭矩。轴间差速器的扭矩分配速度更快，响应十分灵敏。机械式LSD与电控LSD结合，扩大了前后轴间的动力分配范围。
采用全时4驱系统，增加了一套驱动轴，使摩擦力和车重都会上升，日常行使时的油耗会比采用适时4驱的车辆高。
§5 PowerTrax NoSlip
多称为“无滑动动力牵引”。从功能上看，也可以称为“自动解锁差速器”。
PowerTrax NoSlip的工作原理和锁止差速器恰恰相反，这个产品设计的非常巧妙。锁止差速器工作的时候，是执行锁止操作；而PowerTrax NoSlip工作的时候，执行的是单边解锁操作。
PowerTrax NoSlip在车辆直行的时候，左右半轴通过齿轮与小齿轮轴同步转动，工作在锁止状态。当两驱动轮存在转动角度差的时候（车辆转向或者一个轮子打滑），PowerTrax NoSlip会通过它的机械机构，将一个轮子的离合器分离，取消它的动力输出。两个轮子转动角度相同的时候，离合器再结合。完成一次分离并重新结合的操作，两个车轮的角度差不小于18度。加速的时候，分离的是转的较快的车轮，发动机制动的时候，分离的是转的较慢的车轮。如果用于前驱动，车辆的转向系统会随着加减油门有失控的倾向。在附着力高的路面，如果两个驱动轮因为驱动力过大而同时打滑，则每一个车轮转动一周，与其相联的PowerTrax NoSlip离合器都会分离结合2到10次，两个车轮交替的获得分动箱输出的100％扭矩，驱动轮的动力输出状态不是连续的，而是脉动的，地面的附着力越大，两个驱动轮打滑转速越高，PowerTrax NoSlip离合器结合时的冲击力就会越大。为了承受这种高频的大扭矩冲击，制造PowerTrax NoSlip的材料强度必须特别耐冲击，所以使用钛合金。
优点是通用性好，安装简便，没有锁止式差速器的锁止噪音，在好路面上不会因为转向而扭断半轴。
缺点是不能用于全时四驱的前桥；好路面上提供的牵引力小于锁止式差速器；好路面上二个驱动轮同时打滑对半轴的冲击力非常大，安装PowerTrax NoSlip会导致自动变速器换档冲击变大。
适合后桥驱动轻度越野和低附着力路面。不适合高附着力路面和大动力输出的场合，不
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
Abstract This 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)
差速器开题报告
山东科技大学 本科毕业设计（论文）开题报告 题目 学院名称机械电子工程学院 专业班级机械设计制造及其自动化07-4 学生姓名魏循中 学号 200703021225 指导教师李学艺 填表时间： 2011年 3月 21 日 填表说明 1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。 2.此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见、相关系主任审查后生效。 3.学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式，用a4纸打印。 4.参考文献不少于8篇，其中应有适当的外文资料（一般不少于2篇）。 5.开题报告作为毕业设计（论文）资料，与毕业设计（论文）一同存档。篇二：汽车差速器毕业设计开题报告 轻型载货汽车的差速器设计 2. 课题研究背景和意义 目前国内轻型货车乃至重型货车的差速器产品的技术基本来源于美国、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技术而发展的，在目前看来有了一定的成果和规模，但是们目前我国的差速器没有自己的核心技术产品，开发能力依然很弱、影响了整车新车的开发成本，所以在差速器开发的技术开发上还有很长的路要走。 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；然后，它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。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。 3. 1国内外发展动态 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，提高汽车车辆差速器的精度、可靠性是中国差速器行业的紧迫任务。近年来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。对国外而言，国外的那些差速器生产企业的研究水平已经很高，而且还在不断地进步，年销售额达到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，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类产品年销售量达250万只，在同类产品居领导地位。国内的差速器起步较晚，目前的发展主要靠引进消化国外产品来满足需求。 3．2差速器的发展趋势 差速器作为车辆上必不可少的重要传动零件，要使车辆的舒适性以及通过性有所提高，
汽车差速器的设计与分析
摘要 本次毕业设计主要是对安装在驱动桥的两个半轴之间的差速器进行设计，主要涉及到了差速器非标准零件如齿轮结构和标准零件的设计计算，同时也介绍了差速器的发展现状和差速器的种类，对于差速器的方案选择和工作原理也作出了简略的说明。在设计中参考了大量的文献，因此对差速器的结构和作用有了更透彻的了解，通过利用CATIA软件对差速器进行建模工作，也让我在学习方面得到了提高。 关键词：半轴，差速器，齿轮结构
目录 1.引言 (1) 1.1汽车差速器研究的背景及意义 (1) 1.2汽车差速器国内外研究现状 (1) 1.2.1国外差速器生产企业的研究现状 (1) 1.2.2我国差速器行业市场的发展以及研究现状 (2) 1.3汽车差速器的功用及其分类 (3) 1.4毕业设计初始数据的来源与依据 (4) 1.5本章小结 (5) 2.差速器的设计方案 (6) 2.1差速器的方案选择及结构分析 (6) 2.2差速器的工作原理 (7) 2.3本章小结 (9) 3.差速器非标准零件的设计 (10) 3.1对称式行星齿轮的设计计算 (10) 3.1.1对称式差速器齿轮参数的确定 (10) 3.1.2差速器齿轮的几何计算图表 (15) 3.1.3差速器齿轮的强度计算 (17) 3.1.4差速器齿轮材料的选择 (18) 3.1.5差速器齿轮的设计方案 (19) 3.2差速器行星齿轮轴的设计计算 (19) 3.2.1行星齿轮轴的分类及选用 (19) 3.2.2行星齿轮轴的尺寸设计 (20) 3.2.3行星齿轮轴材料的选择 (20) 3.3差速器垫圈的设计计算 (20) 3.3.1半轴齿轮平垫圈的尺寸设计 (21) 3.3.2行星齿轮球面垫圈的尺寸设计 (21) 3.4本章小结 (21) 4.差速器标准零件的选用 (22)
差速器锥齿轮几何尺寸计算用表
序号 项目 计算公式 计算结果 1 行星齿轮齿数 1z ≥10，应尽量取最小值 1z =10 2 半轴齿轮齿数 2z =14～25，且需满足式（3-4） 2z =18 3 模数 m m =5.5mm 4 齿面宽 b=(0.25～0.30)A 0;b ≤10m 16mm 5 工作齿高 m h g 6.1= g h =8.8mm 6 全齿高 051.0788.1+=m h 9.885 7 压力角 α 22.5° 8 轴交角 ∑=90° 90° 9 节圆直径 11mz d =； 22mz d = d2=99 10 节锥角 2 1 1arctan z z =γ，1290γγ-?= 1γ=29.055°， =2γ60.945° 11 节锥距 2 2 110sin 2sin 2γγd d A == 0A =56.625mm 12 周节 t =3.1416m t =17.2788mm 13 齿顶高 21a g a h h h -=;m z z h a ????? ? ??????????? ??+=2 12237.043.0 1a h =5.807mm 2a h =2.993mm 14 齿根高 1f h =1.788m -1a h ; =1.788m -2a h 1f h =3.972mm ; =6.786mm 15 径向间隙 c =h -g h =0.188m +0.051 c =1.085mm 16 齿根角 1δ=01arctan A h f ;0 2 2arctan A h f =δ 1δ=4.012°; 2δ=6.834° 17 面锥角 211δγγ+=o ；122δγγ+=o 1o γ=33.067° 2o γ=67.779°
差速器间隙调整
差速器间隙调整 这是要看具体情况而调了！下面告诉你方法！当啮合印记偏向大端时，将从动齿轮向主动齿轮靠近，若侧隙过小将主动齿轮向外移开；当啮合印记偏向小端时，将从动齿轮远离主动齿轮，此时若侧隙过大，将主动齿轮内移近；当啮合印记偏向齿顶时，主动齿轮向从动齿轮移近，若此时间隙过小，则将从动齿轮向外移开；当啮合印记偏向齿根时，主动齿轮向从动齿轮移开，若此时间隙过大，则将从动吃乱向内移近。归纳了一句顺口溜，齿轮移动方向：大进从，根出主；小出从，顶进主；顶进主，小出从；根出主，大进从。图上印泥看就行了，主要就是看从动齿轮与主动齿轮的接触面来调整的，调整不好的话磨损得会很厉害的。轴承调间隙不了，都是靠主动齿轮和从动齿轮来回纵向移动来调整差速器的。这在修车里面也是一项重要的技术哦！呵呵！~~ 首先要先调整好轴承预紧度，就是你所说的轴承间隙。调整到转动灵活，无卡滞现象，无间隙感。主动锥齿轮轴承间隙用两轴承之间的垫片调整，加垫片轴承间隙大，反之间隙减小。从动锥齿轮（盆齿）用调整螺母调整。用印泥是调整齿轮的接触面积是否正确，齿轮间隙是否合适。当啮合印记偏向大端时，将从动齿轮向主动齿轮靠近，若侧隙过小将主动齿轮向外移动当啮合印记偏向小端时，将从动齿轮远离主动齿轮，此时若侧隙过大，将主动齿轮内移近；移动从动齿轮时，当一边的调整螺母退出多少，另一边要相应拧紧多少，以保证轴承的预紧度和间隙保持不变。当啮合印记偏向齿顶时，主动齿轮向从动齿轮移动若此时间隙过小，则将从动齿轮向外移动当啮合印记偏向齿根时，主动齿轮向从动齿轮移动，若此时间隙过大，则将从动齿轮向内移动这个是靠主动锥齿轮和轴承之间的垫片来调整。或减速器壳体和主动锥齿轮壳体之间的垫片调整。 答:差速器轴承属圆锥止推轴承，左右两只轴承止推面相对设置，轴承锥面(即滚棒锥面)朝外，设置在减速器壳上的差速器轴承外套以两侧相对朝向中间与轴承配套，其间隙由轴承座孔上的差速器轴承调整螺母调整。在半浮式后桥壳中设置的差速器，其轴承间隙是以增减轴承止推面垫圈和两段后桥壳装配而调整的。 在主双级式减速器中的差速器，也就是二道减速的减速器里设置的差速器，其轴承间隙调整的方法是:先调整好二道减速的圆柱主动齿轮的圆锥止推轴承，然后将减速器外壳侧盖、垫片等拆掉，将齿轮移位，再将差速器装配，进行轴承间隙调整。差速器轴承间隙调整合格后，再将拆掉的二道减速部件复原装配，这样实际上是进 行部件单体调整，它可以防止两套部件相互影响而造成错觉。如果先调整差速器轴承间隙，后调整二道减速圆柱主动齿轮轴承间隙，必然要将先调整好的轴承拆掉，再调整二道减速主动齿轮轴承，这就造成了二次装配差速器轴承间隙的误差，使轴承间隙不 合适。 半浮式后桥壳差速器轴承间隙的调整仍然按照上述方法，不允许在调整差速器轴
普通锥齿轮差速器设计
第一章绪论 汽车行驶时,左、右车轮在同一时间内所滚过的路程往往不等。例如，转弯时内、外两侧车轮行程显然不同，即外侧车轮滚过的距离大于内侧车轮；汽车在不平路面上行驶时，由于路面波形不同也会造成两侧车轮滚过的路程不等；即使在平直路面上行驶，由于轮胎气压、轮胎符合、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、右车轮行程不等。如果驱动桥的左、右、车轮刚性连接，则行驶时不可避免地会产生驱动轮在路面上滑移或滑转。这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，汽车左、右驱动轮间都装有轮间差速器，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；在多桥驱动汽车上还常装有轴间差速器，以提高通过性，同时避免在驱动桥间产生功率循环及由此引起的附加载荷，使传动系零件损坏、轮胎磨损和增加燃料消耗等。 差速器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。差速器按其结构特征不同，分为齿轮、凸轮式、蜗轮式和牙嵌自由轮式等多种形式。 本次设计选择的是对称锥齿轮式差速器中的普通锥齿轮式差速器。
第二章 普通锥齿轮差速器基本原理 普通锥齿轮差速器由于结构简单、工作平稳可靠，一直广泛用于一般使用条件下的汽车驱动桥中。图2-1为其示意图，图中ω0为差速器壳的角速度； ω1、ω2分别为左、右两半轴的角速 度；To 为差速器壳接受的转矩；T r 为 差速器的内摩擦力矩；T 1、T 2分别为左、右两半轴对差速器的 反转矩。 图2-1 普通锥齿轮式差速器示意图 根据运动分析可得 ω1+ω2＝2ω0 (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 T0 T2T1T0T1-T2{ =+= (2 - 2) 差速器性能常以锁紧系数k 是来表征，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 K=r T /0T (2 - 3) 结合式(5—24)可得 k ) -0.5T0(1T1k ) 0.5T0(1T2{ =+= (2 - 4) 定义快慢转半轴的转矩比kb=T2/T1,则kb 与k 之间有
货车汽车后桥差速器的设计计算说明书
货车汽车后桥差速器的设计计算说明书
第一章驱动桥结构方案分析 由于要求设计的是货车的后驱动桥，一般选用非断开式结构以与非独立悬架相适应，该种形式的驱动桥的桥壳是一根支撑在左右驱动车轮的刚性空心梁，一般是铸造或钢板冲压而成，主减速器，差速器和半轴等所有传动件都装在其中，此时驱动桥，驱动车轮都属于簧下质量。 驱动桥的结构形式有多种，基本形式有三种如下： 1)中央单级减速驱动桥。此是驱动桥结构中最为简单的一种，是驱动桥的基本形式，在载重汽车中占主导地位。一般在主传动比小于6的情况下，应尽量采用中央单级减速驱动桥。目前的中央单级减速器趋于采用双曲线螺旋伞齿轮，主动小齿轮采用骑马式支承，有差速锁装置供选用。 2)中央双级驱动桥。在国内目前的市场上，中央双级驱动桥主要有2种类型：一类如伊顿系列产品，事先就在单级减速器中预留好空间，当要求增大牵引力与速比时，可装入圆柱行星齿轮减速机构，将原中央单级改成中央双级驱动桥，这种改制“三化”（即系列化，通用化，标准化）程度高，桥壳、主减速器等均可通用，锥齿轮直径不变；另一类如洛克威尔系列产品，当要增大牵引力与速比时，需要改制第一级伞齿轮后，再装入第二级圆柱直齿轮或斜齿轮，变成要求的中央双级驱动桥，这时桥壳可通用，主减速器不通用，锥齿轮有2个规格。 由于上述中央双级减速桥均是在中央单级桥的速比超出一定数值或牵引总质量较大时，作为系列产品而派生出来的一种型号，它们很难变型为前驱动桥，使用受到一定限制；因此，综合来说，双级减速桥一般均不作为一种基本型驱动桥来发展，而是作为某一特殊考虑而派生出来的驱动桥存在。 3)中央单级、轮边减速驱动桥。轮边减速驱动桥较为广泛地用于油田、建筑工地、矿山等非公路车与军用车上。当前轮边减速桥可分为2类：一类为圆锥行星齿轮式轮边减速桥；另一类为圆柱行星齿轮式轮边减速驱动桥。 ①圆锥行星齿轮式轮边减速桥。由圆锥行星齿轮式传动构成的轮边减速器，轮边减速比为固定值2，它一般均与中央单级桥组成为一系列。在该系列中，中央单级桥仍具有独立性，可单独使用，需要增大桥的输出转矩，使牵引力增大或速比增大时，可不改变中央主减速器而在两轴端加上圆锥行星齿轮式减速器即可变成双级桥。这类桥与中央双级减速桥的区别在于：降低半轴传递的转矩，把增大的转矩直接增加到两轴端的轮边
差速器的结构及工作原理 图解
差速器的结构及工作原理（图解） 汽车差速器是一个差速传动机构，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。 当汽车转弯行驶时，外侧车轮比内侧车轮所走过的路程长(图D－C5－5)；汽车在不平路面上直线行驶时，两侧车轮走过的曲线长短也不相等； 即使路面非常平直，但由于轮胎制造尺寸误差，磨损程度不同，承受的载荷不同或充气压力不等，各个轮胎的实际上不可能相等，若两侧车轮都固定在同一转轴上，两轮角速度相等，则车轮必然出现边滚动边滑动的现象。 差速器的作用 车轮对路面的滑动不仅会加速轮胎磨损，增加汽车的动力消耗，而且可能导致转向和制动性能的恶化。 若主减速器从动齿轮通过一根整轴同时带动两侧驱动轮，则两侧车轮只能同样的转速转动。为了保证两侧驱动轮处于纯滚动状态，就必须改用两根半轴分别连接两侧车轮，而由主减速器从动齿轮通过差速器分别驱动两侧半轴和车轮，使它们可用不同角速度旋转。
这种装在同一驱动桥两侧驱动轮之间的差速器称为轮间差速器。 在多轴驱动汽车的各驱动桥之间，也存在类似问题。为了适应各所处的不同路面情况，使各驱动桥有可能具有不同的输入角速度，可以在各驱动桥之间装设轴间差速器。 布置在前驱动桥（前驱汽车）和后驱动桥（后驱汽车）的差速器，可分别称为前差速器和后差速器，如安装在四驱汽车的中间传动轴上，来调节前后轮的转速，则称为中央差速器。
差速器可分为普通差速器和两大类。 普通差速器的结构及工作原理 目前国产轿车及其它类汽车基本都采用了对称式锥齿轮普通差速器。 对称式锥齿轮差速器由行星齿轮、半轴齿轮、行星齿轮轴（十字轴或一根直销轴）和差速器壳等组成12-13（见图D－C5－6）。（从前向后看）左半差速器壳2和右半差速器壳8用螺栓固紧在一起。主减速器的从动齿轮7用螺栓（或）固定在差速器壳右半部8的上。十字形行星齿轮轴9安装在差速器壳接合面处所对出的园孔内，每个轴颈上套有一个带有滑动轴承（衬套）的直齿圆锥行星齿轮6，四个行星齿轮的左右两侧各与一个直齿圆锥半轴齿轮4相啮合。半轴齿轮的轴颈支承在差速器壳左右相应的孔中，其内花键与半轴相连。与差速器壳一起转动（公转）的行星齿轮拨动两侧的半轴齿轮转动，当两侧车轮所受阻力不同时，行星齿轮还要绕自身轴线转动--自转，实现对两侧车轮的差速驱动。
文献综述-汽车差速器的设计
汽车差速器的设计 摘要：本文阐述了汽车差速器的历史、现状以及未来的发展趋势，通过对差速器的结构、作用和工作原理进行分析，最后确定研究课题使用差速器类型为对称式圆锥行星齿轮差速器。 关键词：汽车; 差速器; 对称式圆锥行星齿轮
引言 当汽车转弯时，由于外侧轮有滑脱现象，内侧轮有滑转现象，两个驱动轮就会产生两个方向相反的附加力，由于“最小能耗原理”，必然导致两边车轮的转速不同，从而破坏了三者的平衡关系，并通过半轴反映到半轴齿轮上，迫使行星齿轮自转，使外侧半轴转速加快，内侧半轴转速减慢，从而实现两边车轮转速的差异，这就是差速器的原理。这里涉及到“最小耗能原理”，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完内，豆子就会自动停留在这个碗的碗底，它自动选择静止（动能最小）而不会不断运动[1]。同样的，车轮在转弯时也会自动趋向最低耗能状态，自动地按照转弯半径调整左右轮的转速。 1汽车差速器的发展历史 汽车自上个世纪末诞生以来，已经走过了风风雨雨的一百多年。从卡尔本茨造出的第一辆三轮汽车以每小时18公里的速度，跑到现在，竟然诞生了从速度为零到加速到100公里/小时只需要三秒钟多一点的超级跑车。这一百年，汽车发展的速度是如此惊人！同时，汽车工业也造就了多位巨人，他们一手创建了通用、福特、丰田、本田这样一些在各国经济中举足轻重的著名公司。在我国，随着长春第一生产汽车厂的建成投产，1955年生产了61辆汽车，才结束了我国一直不能生产汽车的历史。经过几十年的努力，目前我国建立了自己的汽车工业[2]。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，它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”。 汽车行驶时，左右车轮在同一时间内所滚过的路程往往不等。例如，转弯时内、外两侧车轮行程显然不同，即外侧车轮滚过的距离大于内侧车轮；即使在平直路面上行驶，由于轮胎气压、轮胎负载、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、右车轮行程不等。如果驱动桥的左、右车轮刚性连接，则行驶时不可避免地会产生驱动轮在路面上滑移或滑转。这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，汽车左、右驱动轮间都装有轮间差速器，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；在多桥驱动汽车上还常装有轴间差速器，以提高通过性，同时避免在驱动桥间产生功率循环及由此引起的附加载荷，使传动系零件损坏、轮胎磨损和增加燃料消耗等等[3]。基于以上事实，
国内外限滑差速器结构及性能对比
国外限滑差速器结构及性能对比 一、国外几种常用限滑差速器简介 在发达国家，限滑差速器是一种非常常用的汽车零部件，比如在欧美国家，几乎所有的皮卡都装备有限滑差速器，但在国，限滑差速器由于价格较贵，目前只有少数厂家采用，并且只作为选装件。由于大多数限滑差速器的结构复杂，制造成本高，同时有些关键问题不能很好的解决，因此国的限滑差速器绝大多数从国外进口。 根据结构类型限滑差速器可以分为以下几种： 图1 限滑差速器结构分类 根据工作原理亦可归纳为摩擦式、超越式、与ABS刹车系统相结合的电子限滑差速系统、齿轮变传动比式等几种，分别简述如下：
1.摩擦式：具体结构可以分为无预压摩擦片式和弹簧预压摩擦片式限滑差速器。 图2无预压摩擦片式限滑差速器图3 弹簧预压摩擦片式限滑差速器其工作原理是利用摩擦片之间的摩擦力限制半轴轮相对于差速器壳体转动，使相对转动的阻力增大，从而限制打滑。该类型差速器工作平稳，技术成熟，在国外的高级轿车、越野车和工程机械上应用较广。 该类型差速器缺点是： ①易磨损，维修难； ②锁紧系数大了转向难，小了限滑功能差； ③这类差速器对润滑油有特殊要求，故在选用润滑油时要兼顾齿轮和摩擦片对油的不同要求； ④该型差速器结构复杂，价格较高。 2.超越式差速器： 工作原理是只允许一侧半轴转的比差速器壳快，不允许比差速器壳慢，否则就被锁在差速器壳上。由此差速器壳快的车轮上没有任何牵引力，只能被拖着走，因此在超越和给合的转换过程中工作不太平稳，转
向阻力和转向时对轮胎磨损较大。 3.与ABS刹车系统相结合的电子限滑差速系统： 工作原理：该限滑——防抱死系统通过传感器监视两侧半轴的转速及方向盘的转角，并根据方向盘的转角计算两侧车轮的转速比例。若两侧车轮的转速之比与计算值之差超过给定的误差围，便通过ABS制动系统对转速相对偏高的车轮进行适度的制动，使两轮的转速之比保持在理论值附近。 这种限滑系统的优点是工作平稳，准确，对转向毫无影响。 该限滑系统缺点是： ①该类差速器通过制动快速轮来增加慢转轮的扭矩，而不像其他类型的限滑差速器，通过将快转轮上的扭矩转移到慢转轮上来防止快转轮打滑，故要获得同样的牵引力，消耗的发动机功率要增加许多； ②该类差速器牵涉电子系统复杂，传感器被泥泞污染后即失去功能。 4.齿轮结构限滑差速器： 齿轮结构限滑差速器学名叫变传动比限滑差速器，包括：单周节和三周节变传动比限滑差速器两种。变传动比的限滑差速器早在20世纪30年代TIMKEN公司就将它装到载货汽车的驱动桥上，经过几十年的改进，目前主要应用在工程机械中，目前的应用厂家主要有ZF、日本小松和中国的一些工程机械厂家。 A.单周节变传动比限滑差速器结构： 单周节限滑差速器齿轮每个齿都一样，齿轮采用了非渐开线的分段齿形设计，行星轮和半轴轮的每个齿从刚开始啮合到结束啮合这个过程
差速器设计3.31分析
差速器设计 在车辆行驶过程中，会碰到多种情形的车况，导致左右车轮的行走的里程不同，即左右车轮会以不同的速度行驶，即会有左右车轮的转速不同。例如： （1）汽车在进行转弯时，外侧的车轮要经过更多的路程，速度要比内侧车轮速度大； （2）当车辆上的货物装的左右不均匀时，两侧车轮也会产生速度差； （3）当两侧车轮的气压不相等时，会导致车轮外径大小不同，导致速度差； （4）当一侧车轮碰到有阻碍，另一侧没有阻碍或是两侧车轮都碰到阻碍，但阻碍的情况不同时，也会有速度差； （5）当两侧车轮的磨损状况不同时，也会导致车轮大小不同，或者是受到的摩檫力矩大小不同，产生速度差； 所以从上述列出的几种情况中可以得出这样一个结论，即使是在直线道路上行驶，左右车轮也会不可避免地出现速度差。如果此时两侧车轮是由一根驱动轴驱动，那么传给两侧车轮的转速一样，那么无论是在什么路况下行驶，必然会发生车轮的滑移或者滑转现象。在这种情况下，轮胎的损耗将比正常情况下的损耗剧烈，同时也使得发动机的功率得不到充分的发挥。另一方面也会使得车辆不能按照预订的要求行驶，可能造成危险。为了使车轮相对地面的滑磨尽量减少，因此在驱动桥中安装有差速器，并通过两侧半轴驱动车轮，使得两侧的车轮可以以不同的速度行驶，使车轮接近纯滚动。 差速器按结构可分为齿轮式、凸轮式、涡轮式和牙嵌式等多种型式。在一般用途的汽车上，差速器常选择对称锥齿轮式差速器。它的特点是，左右两个半轴齿轮大小相同，然后将转矩分配给左右两个驱动轮。因此此次设计选用对称式锥齿轮式差速器。 差速器结构： P147图 差速器壳由左右两半组成，用螺栓固定在一起整个壳体的两端以锥形滚柱轴承支承在主传动壳体的支座内，上面用螺钉固定着轴承盖。两轴承的外端装有调整圈，用以调整轴承的紧度。并能配合主动齿轮轴轴承壳与壳体之间的调整垫片，调整主动，从动锥齿轮的啮合间隙和啮合印痕。为了防止松动，在调整圈外缘齿间装有锁片，锁片用螺钉固定在轴承盖上。 十字轴的4个轴颈分别装在差速器壳的轴孔内，其中心线与差速器的分界面重合。从动齿轮固定在差速器壳体上，当从动齿轮转动时，便带动差速器壳体和十字轴一起转动。 4个行星齿轮分别活动地装在十字轴轴颈上，两个半轴齿轮分别装在十字轴的左右两侧，与4个行星齿轮常啮合，半轴齿轮的延长套内表面制有花键，与半轴内端部用花键连接，这样就把十字轴传来的动力经4个行星齿轮和2个半轴齿轮分别传给两个半轴。行星齿轮背面做成球面，以保证更好地使半轴齿轮正确啮和以及定中心。 行星齿轮和半轴齿轮在转动时，其背面和差速器壳体会造成相互磨损，为减少磨损，在它们之间要装有止推垫片，那么就可用垫片的磨损来减少差速器和半轴的磨损，当磨损到一定程度时，只需更换垫片即可，这样既延长了主要零件的使用寿命，又便于维修。另外，差速器工作时，齿轮又和各轴颈及支座之间有相对的转动，为保证它们之间的润滑，在十字轴上铣有平面，并在齿轮的齿间钻有小孔，供润滑油循环进行润滑。在差速器壳上还制有窗孔，以确保壳中的润滑油能进出差速器。 差速器工作原理 P148
汽车差速器三维建模设计
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是不相等的，如转弯时内侧车轮行程比外侧车轮短；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；左右两轮接触的路面条件不同，行驶阻力不等等。这样，如果驱动桥的左、右车轮刚性连接，则不论转弯行驶或直线行驶，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。在多桥驱动的汽车上还常装有轴间差速器，以提高通过性，同时避免在驱动桥间产生功率循环及由此引起的附加载荷、传动系零件损坏、轮胎磨损和燃料消耗等。 差速器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。差速器按其结构特征可分为齿轮式、凸轮式、蜗轮式和牙嵌自由轮式等多种形式。 一、差速器结构形式选择 (一)齿轮式差速器 汽车上广泛采用的差速器为对称锥齿轮式差速器，具有结构简单、质量较小等优点，应用广泛。他又可分为普通 锥齿轮式差速器、摩擦片式差速器 和强制锁止式差速器等 1．普通锥齿轮式差速器 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5—19为其示意图，图中 ω0为差速器壳的角速度；ω1、ω 2分别为左、右两半轴的角速度； To为差速器壳接受的转矩；T r为差速器的内摩擦力矩；T1、T2分别为左、右两半轴对差速器的反转矩。 根据运动分析可得 ω1+ω2＝2ω0 (5—23) 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
汽车差速器毕业设计开题报告
轻型载货汽车的差速器设计 2.课题研究背景和意义 目前国内轻型货车乃至重型货车的差速器产品的技术基本来源于美国、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技术而发展的，在目前看来有了一定的成果和规模，但是们目前我国的差速器没有自己的核心技术产品，开发能力依然很弱、影响了整车新车的开发成本，所以在差速器开发的技术开发上还有很长的路要走。 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；然后，它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。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。 3.1国内外发展动态 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，提高汽车车辆差速器的精度、可靠性是中国差速器行业的紧迫任务。 近年来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。对国外而言，国外的那些差速器生产企业的研究水平已经很高，而且还在不断地进步，年销售额达到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，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类产品年销售量达250万只，在同类产品居领导地位。国内的差速器起步较晚，目前的发展主要靠引进消化国外产品来满足需求。 3．2差速器的发展趋势 差速器作为车辆上必不可少的重要传动零件，要使车辆的舒适性以及通过 性有所提高，对差速器的设计和改进是必然的。目前车辆上主要采用的是普通 对称锥齿式差速器，具有结构简单、质量较小等优点。但是当一侧轮子打滑时，另一侧轮子不能提供任何力矩，所以具有的通过性不高。目前市场上出现了大 量的防滑差速器，如伊顿公司开发的伊顿锁式差速器则可以在发现车轮打滑后，
差速器设计说明书
学号成绩 汽车专业综合实践说明书 设计名称：汽车差速器设计 设计时间 2012年 6月 系别机电工程系 专业汽车服务工程 班级 姓名 指导教师 2012 年 06 月 18日
目 录 任务设计书 已知条件：（1）假设地面的附着系数足够大； （2）发动机到主传动主动齿轮的传动效率96.0=w η； （3）车速度允许误差为±3%； （4）工作情况：每天工作16小时，连续运转，载荷较平稳； （5）工作环境：湿度和粉尘含量设为正常状态，环境最高温度为30 度； （6）要求齿轮使用寿命为17年（每年按300天计，每天平均10小时）； （7）生产批量：中等。 （8）半轴齿轮、行星齿轮齿数，可参考同类车型选定，也可自己设计。 （9）主传动比、转矩比参数选择不得雷同。 差速器的功用类型及组成 差速器——能使同一驱动桥的左右车轮或两驱动桥之间以不同角速度旋转，并传递转矩的机构。起轮间差速作用的称为轮间差速器，起桥间作用的称桥间（轴间）差速器。轮间差速器的功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右驱动轮以不同的转速滚动，即保证两侧驱动车轮作纯滚动。 1.齿轮式差速器 齿轮式差速器有圆锥齿轮式和圆柱齿轮式两种。 按两侧的输出转矩是否相等，齿轮差速器有对称式（等转矩式）和不对称式（不等转矩式）。目前汽车上广泛采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、摩擦片式差速器和强制锁止式差速器等。其结构见下图：
2.滑块凸轮式差速器 图二—2为双排径向滑块凸轮式差速器。 差速器的主动件是与差速器壳1连接在一起的套，套上有两排径向孔，滑块2装于孔中并可作径向滑动。滑块两端分别与差速器的从动元件内凸轮4和外凸轮3接触。内、外凸轮分别与左、右半轴用花键连接。当差速器传递动力时，主动套带动滑块并通过滑块带动内、外凸轮旋转，同时允许内、外凸轮转速不等。理论上凸轮形线应是阿基米德螺线，为加工简单起见，可用圆弧曲线代替。
差速器工作原理与图片
简述差速器作用、结构与工作原理 岩2009-7-16字号：大中小 一差速器的基本作用是什么？ 汽车转弯时，侧车轮和外侧车轮的转弯半径不同，外侧车轮的转弯半径要大于侧车轮的转弯半径，这就要求在转弯时外侧车轮的转速要高于侧车轮的转速。差速器的作用就是即是满足汽车转弯时两侧车轮转速不同的要求！这个作用是差速器最基本的作用，至于后为发展的什么中央差速器、防滑差速器、LSD差速器、托森差速器等，他们是为了提高汽车的行驶性能、操控性能而设计的。 二差速器的基本结构是什么？ 典型的差速器结构图 1－轴承；2和8－差速器壳；3和5－调整垫片；6－行星齿轮；7－从动锥齿轮；4－半轴齿轮；9－行星齿轮轴； 差速器最基本的结构由差速器从动齿轮（图中的7）、差速器壳体、
行星齿轮轴、行星齿轮、半轴齿轮组成； 1－输入轴（将驱动差速器从动齿轮）；2－差速器壳体；3－行星齿轮； 4－半轴齿轮（驱动两侧传动轴输出）；
差速器结构图 说明：这里的框架即是差速器壳体；太阳齿轮即是所说的半轴齿轮； 桑塔纳差速器结构图 三差速器的传动原理是什么？ 差速器的动力输入：从动齿轮（锥齿轮等），带动差速器壳体旋转； 差速器的输出：两个半轴齿轮，连接两侧的传动轴（也称为半轴）将动力给两侧车轮； 行星齿轮的自转：指的是行星齿轮绕行星齿轮轴的旋转；
行星齿轮的公转：指的是行星齿轮绕半轴齿轮轴线的旋转； 1 直线行驶时差速器的工作状态： 直线行驶差速器状态图 直线行驶时，差速器壳体（作为差速器的输入）带动行星齿轮轴，从而带动行星齿轮绕半轴齿轮轴线公转，行星齿轮绕半轴齿轮轴线的公转将半轴齿轮夹持，带动半轴齿轮输出动力。所以在直线行驱时：左侧车轮转速（即左侧半轴齿轮转速）＝右侧车轮转速（右半轴齿轮转速）＝差速器壳体的转速。 2 将车轮支起后，转一侧车轮，另一侧车轮将反向同速旋转，这是为什么呢？
中央差速器
中央差速器 多轴驱动的汽车，各驱动桥间由传动轴相连。为使各驱动桥有可能具有不同的输入角速度，以消除各桥驱动轮的滑动现象，可以在各驱动桥之间装设中央差速器，也称为轴间差速器。 车辆在行驶过程中不光只有直线行驶，还有各种角度的弯道，当车辆行驶在弯道中时，四个车轮的轨迹是四条半径不同的圆弧。这就造成四个车轮在弯中的转速不同，如果车轮只能以同一转速转动，那车辆根本无法转弯，就算强行转向也会因为车轮转速差而折断中间的车轴。这时就需要安装差速器来实现差速，将发动机输出轴上的一个固定转速分解成不同的转速传递到车轮。 汽车转向时，前轮转弯半径比同侧的后轮要大，因此前轮的转速要比后轮快，以至四个车轮走的路线完全不一样，所以四驱车则需要中央差速器来分配前后轴扭矩。 中央差速器种类有：开放式中央差速器、多片离合器式差速器、托森差速器和粘性联轴节式差速器。 一、开放式中央差速器 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，假如一辆四驱车配备了前中后三个开放式差速器，那么如果其中一个轮子打滑，那么这个车的全部动力都会浪费在这个车轮上，而其余三个车轮则无法到的动力。 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。
二、多片离合器式差速器 多片离合器式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； 缺点：最多只能将50%的动力传递给后轮，高负荷工作时容易过热。 三、托森差速器
托森差速器的设计说明书(可编辑)
托森差速器的设计说明书（可编辑）本科毕业设计(论文)通过答辩 目录 一 . 托森差速器的简介 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 二 . 托森差速器的工作原理 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 三 . 蜗轮、蜗杆设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 四 . 蜗杆前、后轴的设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 五 . 空心轴的设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 0 六 . 直齿圆柱齿轮设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 1 七 . 蜗轮轴设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 4 八 . 差速器外壳的设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 6 九 . 参考车型相关数据 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 7 十 . 设计心得 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 7
汽车差速器设计(1)
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2008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