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驱动后桥蜗轮式高摩擦差速器研究
| 论文题名： | 驱动后桥蜗轮式高摩擦差速器研究 |
| 关键词： | 蜗轮式差速器;新材料;刚柔耦合分析;汽车传动系统;安全性能 |
| 摘要： | 蜗轮蜗杆传动具有良好的自锁性能，很早就被广泛应用。具有代表性的托森差速器开发至今几十年来，由于受材料、加工技术等方面因素制约，只能应用于轻型汽车的桥间差速，平衡前后桥的转矩分配。近来年科学技术飞速发展，更多的新型材料、新型加工工艺的出现，极大的提高了蜗轮蜗杆传动的性能。本文开发了一种基于具有复合壳体结构的新型材料蜗轮式后驱动桥高摩擦差速器，具有传递转矩大，效率高，自锁性能好的优点，对于我国重型汽车的发展有重要意义。 (1)研究传统的汽车传动系统差速器的功能，对各类常见差速器的优缺点和传动特性分别给以分析。研究蜗轮蜗杆式差速器的自锁性能，实现对两侧车轮输出转矩的合理分配，当一侧驱动轮处于滑转时，将更多的力矩分配到车桥另一侧的车轮，提高汽车的行驶操作性能和安全性能。 (2)研究传统蜗轮蜗杆式的托森差速器存在的缺点，通过对其结构的分析，设计了一种具有复合壳体结构的蜗轮蜗杆式差速器。该复合壳体结构分为四部分，除去传统的差速器壳体以外，还嵌套一个三合为一的套筒结构，该套筒结构能够使得复杂的、精度要求高的蜗轮蜗杆式差速器装配变得更加容易、快捷，减少了维修与制造成本，可以带来理想的经济效益。 (3)本次研究通过对国内已经量产的某重型汽车驱动桥改装设计高摩擦蜗轮蜗杆式差速器。研究蜗轮蜗杆式差速器传动的各项特性，包括锁紧系数、转矩分配系数、差速器效率、差速器传动效率等。高摩擦蜗轮蜗杆式差速器采用新型材料，其中蜗轮材料45CrNiMoVA，蜗杆材料38CrMoAl，这两种材料均有较高的屈服应力极限，能够承载重型汽车驱动桥这样的大转矩传递工况。 (4)探索了ug软件的二次开发技术，建立了对蜗轮、蜗杆、传力直齿轮等的参数化建模的程序。蜗轮、蜗杆、直齿轮这样的零件曲面复杂、要求精度高，如果直接建模，其过程必然非常繁琐，并且容易出错。参数化以后，只需通过修改参数就可以改动模型，可以实现对不同螺旋角、不同蜗杆头数、不同中心距的蜗轮蜗杆建模，大大缩短建模与结构优化的时间。 (5)运用有限元分析软件ansys12.0对具有复合壳体的高摩擦蜗轮蜗杆差速器各个零部件进行了静力学仿真分析，得到该差速器各零部件的应力、应变分布。运用hyperworks和adams进行了蜗轮蜗杆传动刚体动力学分析和刚柔耦合动力学分析，得到柔性体蜗杆作为钢性体和柔性体分析时不同的角加速度、位移、坐标系方向受力的情况。 |
| 作者： | 熊钰 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 罗天洪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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