基于摩擦片式高锁定系数差速器的设计-说明书

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1、1.引言11.1防滑差速器的应用现状11.2防滑差速器的研究发展21.2.1转矩感应式防滑差速器21.2.2转速感应式防滑差速器21.2.3主动控制式防滑差速器22设计要求22.1差速器理论设计计算主要技术指标22.2差速器实际生产加工主要技术指标23汽车摩擦片式限滑差速器的选型分析34主要零部件分析54.1压力环54.2摩擦元件64.3蝶形弹簧74.4行星齿轮轴94.5行星齿轮与半轴齿轮94.6差速器壳94.7锁紧系数及其计算105限滑差速器设计计算125.1摩擦片当量摩擦半径和预紧力矩的分析计算125.1.1.摩擦片当量摩擦半径的分析计算125.1.2.预紧力矩135.2确定摩擦

2、元件结构参数135.2.1摩擦元件内外径145.2.2单侧摩擦元件的摩擦面数145.2.3摩擦元件厚度145.2.4摩擦元件材料145.3确定压力环v型槽楔角和压力环作用当量半径145.4确定碟型弹簧的结构参数145.4.1.碟型弹簧的内外径145.4.2.碟型弹簧的厚度145.4.3.碟型弹簧的内锥高145.4.差速器行星齿轮主要参数选择155.4.1行星齿轮齿数n155.4.2行星齿轮和半轴齿轮齿数、155.4.3行星齿轮和半轴齿轮节锥角、及模数m155.4.5．压力角165.4.5行星齿轮轴直径d及支承长度L165.4.6差速器齿轮的强度校核16195.4.7差速器齿轮材料17

3、6总结18致谢18参考文献：1919基于摩擦片式高锁定系数差速器的设计董宇（河北科技师范学院机械电子系机械设计制造及其自动化专业0303班）指导老师：郑立新摘要：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防滑差速器，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，使得产生的限滑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

4、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：汽车防滑差速器摩擦片式1.引言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。尽管普通锥齿轮式差速器很好地解决了汽车左右轮转速不等所造成的汽车轮胎的磨损、转向困难等缺陷，但同时它的转矩平均分配特性也使汽车在路面状况较差的道路上的动力性、通过性变差，同时还极易发生侧滑和激转现象[1]。这些都是由于普通锥齿轮式差速器分配给汽车驱动轮上的转矩是由附着能力较差车轮决

5、定的，所以汽车两驱动轮只要有一个车轮附着力不足，汽车就无法行走。为了改善汽车的通过性，提高行驶安全性，人们采取了多种措施，其中常用的有两种：一种是差速锁；另一种是防滑差速器（LimitedSlipDifferential简称LSD）。前者要求驾驶员在必要时进行锁止差速器，其优点是采取这种装置的车辆通过性能强，且其结构简单，实现方便，缺点在于对车辆转向性能及行驶性、轮胎磨损均有不利影响，且不适合连续使用；而后者就是在普通差速器基础上附加一些其他机构来限制差速器的滑差从而改善它的转矩分配特性，由于兼顾了差速器的转矩分配特性与转速分配特性，所以它取得了广泛应用。1.1防滑差速器的应用现状防

6、滑差速器最初多用于越野车或工程机械上，很少用于家庭用车上，然而随着人们对防滑差速器认识的逐步深入，人们发现防滑差速器不仅可以改善汽车在较差道路路面上的通过性，而且防滑差速器对汽车安全性，操纵稳定性及平顺性都有着很大的改善作用[2]。防滑差速器作为提高汽车性能的一项新技术满足了人们对汽车性能的不断增长的要求，防滑差速器的应用也因此日益广泛，越来越多的越野车、跑车、高档轿车以及大型货车，开始把防滑差速器作为选装件。比如说兰伯基尼的魔鬼GT型车上装粘性式防滑差速器[3]；保时捷911GT3型跑车、尼桑总统、尊爵、开拓者SUV运动型多功能车[4]、宝马M3[5]跑车及国内生产的长丰猎豹V63

7、00等均采用机械式或电子控制式防滑差速器。不仅在民用上，在国防上防滑差速器也是军用越野车驱动装置中的重要组成部件，车辆驱动防滑能力是军用汽车重要战术指标，防滑差速器技术是其军用车辆新技术的重要组成部分，目前国际上先进的越野车和军车上普遍装配了限滑差速器装置。191.2防滑差速器的研究发展目前，国外的防滑差速器种类品种多样，性能优良。根据差动限制转矩的产生机理可以分为以下三种方式:转矩感应式、转速感应式和主动控制式[6]。1.2.1转矩感应式防滑差速器根据输