文档介绍：南京理工大学
硕士学位论文
差速器的参数化设计及有限元分析
姓名:刘飞
申请学位级别:硕士
专业:车辆工程
指导教师:王良模
20090525
摘要关键词:汽车,差速器,设计,有限元,优化差速器是汽车传动系的重要组成部分。当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时,它使左右驱动车轮以不同的转速滚动,即保证两侧驱动车轮作纯滚动。首先根据对称式圆锥行星齿轮差速器设计计算理论,进行了某车型差速器参数的设计计算,建立了锥齿轮优化设计数学模型,基于软件进行了锥齿轮优化设计;同时利用大型三维建模软件进行二次开发,建立了差速器的参数化造型系统,该系统能够根据输入的参数精确而快速地生成差速器齿轮的三维模型,大大提高了设计质量和设计效率。将建好的几何模型导入前处理软件校每堑ピ:褪堤宓ピ;滞格,并建立合适的ピR苑奖阍睾珊驮际氖┘樱钪盏玫讲钏倨鞲髁悴考挠限元模型。利用有限元分析软件圆钏倨鞯闹饕2考芯睬慷确治觥⒍触分析以及模态分析,结果表明所设计的差速器能够满足要求。基于齿轮有限元分析结果,利用专业疲劳分析软件瓼,进行了齿轮的疲劳寿命预测,得到齿轮寿命云图及最低疲劳寿命。论文以壳体的体积为目标变量,提出对差速器壳体的优化方案,并运用挠呕?槎钥翘褰辛擞邢拊S呕治觯以达到减轻重量,节约成本的目的。
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呷年么月衫日硼暌自掳飞声学位论文使用授权声明明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果,尽我所知,在本学位论文中,除了加以标注和致谢的部分外,不包含其他人已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档,可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容,可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文,按保密的有关规定和程序处理。中作了明确的说明。研究生签名:根’佩,
髀课题研究的背景差速器的研究现状的优势,这是增强竞争力的关键所在,形成了“引进—.吸收—试制一自主创新”的良性随着汽车工业的发展,零部件供应商和规模较大的零部件厂把形成自主开发能力建设摆到重要地位,提升产品技术水平,实现和主机厂同步开发甚至超越主机厂产品发展在新车型的研发中,驱动桥作为汽车传动系中的一个关键性的部件总成,其性能直接影响着整车性能。而差速器则是驱动桥的关键部件之一,其力矩的分配和各构件的强度,直接决定着车辆的转向性能、通过性和可靠性。汽车行驶运动学的要求和实际车轮、道路及其相互关系表明: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。即使汽车作直线行驶,也会由于左右车轮在同一时间内所滚过的路面垂向波形的不同,或由于左右两轮胎的气压、轮胎负荷、胎面磨损程度的不同以及制造误差等因素,引起车轮滚动半径不相等。这种情况下,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,通过性和操纵性交坏。为此,,在驱动桥的左右轮间都装有轮间差速器。在多桥驱动的汽车上还装有轴间差速器,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【俊国内外大多车桥制造企业所需的差速器都是分别从零部件制造厂购买齿轮,壳体和垫片等零件,然后自行装配差速器总成。这种方式,一方面增加了车桥企业的劳动量,因此车桥企业希望根据需求直接采购差速器总成;另一方面也限制了零部件厂的利润空间,而零部件厂也希望产品系统化以提高利润。因此差速器的参数化设计以及强度验证成为双方都亟待解决的问题。差速器作为汽车零部件中一个较小的总成,把它单独拿来进行设计、分析的比较少,通常都把它作为驱动桥设计的一部分,因此对它的设计方法及分析的相关研究一般都不够详细具体。年,四川大学的李建超等人在研究后桥的设计过程中对差速器的设计从理论上作了比较完整的阐述。他们详细叙述了差速器的类型,分析了差速器的结构,受力以及发展。、
课题研究的具体内容及方法运动情况。并且列出了差速器设计所需的计算公式,为差速器的设计提供了理论依据】。年,吉林大学的蒋法国等人对差速器的行星齿轮进行了弯曲强度分析,并且分析了齿根圆角变化对结构的影响,结果表明该该差速器行星齿轮的齿根弯曲应力在规定的范围内,另外随着齿根圆角半径的增大齿根应力逐渐减小。通过他们的分析为行星齿轮的设计提供了依据,并且他们对单齿齿根应力的加载求解方法也为其它齿轮分析找到年,华中科技大学的吴忠鸣