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1、乘用车限滑差速器的设计 姓姓 名：名：齐瀚琛专业班级：专业班级：机制09 5 学学 号：号：B09310525指导老师：指导老师：吴跃成浙江理工大学 机械与自动控制学院前言前言国内外研究现状国内外研究现状本课题的研究意义和目本课题的研究意义和目的的本课题的研究内容本课题的研究内容拟采用的研究方法及步骤拟采用的研究方法及步骤课题进度安排课题进度安排 随着消费者对汽车各种性能的要求越来越高，越来越多中高档轿车和运动型汽车开始使用驱动防滑控制系统(antislipregulation，ASR)，如奔驰、保时捷、大众、宝马、丰田、本田、奥迪、沃尔沃、别克、路虎和英菲尼迪等国际知名品牌。驱动防滑控制系统
2、能使汽车在行驶中适应不断变化的行驶状态和路面情况，把驱动力矩合理地分配给驱动轮，充分发挥各轮胎的驱动力，使被控制的车轮获得较大的纵向和侧向附着，从而提高汽车的加速性、行驶稳定性和通过性，改善乘坐舒适性目前，国内在驱动防滑控制方面的研究主要集中在发动机输出力矩控制与驱动轮制动力矩控制研究。但在驱动轮制动过程中不仅消耗了大量发动机力矩，而且高速行驶时容易影响车辆稳定性和乘坐舒适性采用电控限滑差速器的驱动防滑控制系统，不仅有助于提高汽车的加速性能，而且会改善汽车操纵稳定性与高速行驶安全性。本文采用逻辑门限的控制方法，通过限滑差速器、液压调节系统、轮胎及整车建模，对后轮驱动汽车在分离路面上直线行驶的动
3、力性进行了仿真研究。一、前言二、国内外研究现状 国内在自动摩擦差速器方面的研究起步较晚，目前还没有形成自动摩擦差速器及其相关产品。我国最早的H传动主差速传动箱采用了最简单的锥齿轮速器，通过牙嵌式闭锁装置实现闭锁要求，但不能自动调节锁紧因数。在多轮驱动的高性能车辆上使用，这种差速器具有难以克服的先天缺陷。在多轮驱动技术方面，吉林大学的学者们通过与国内相关单位的合作，已经研发了多种差速器M1，并发表了多篇论文，主要应用在民用小型车上，在高性能车辆上成功应用尚无先例，没有形成宽锁紧因数自动摩擦差速器，也没有针对差速器摩擦副开展专门研究。美国格里森公司开发的“托森差速器”以其优越的车辆的通过性与主动安
4、全性而闻名，现在一般在越野车、高级轿车上配备。它的核心是双蜗轮、蜗杆啮合系统，利用正逆两对蜗轮蜗杆传动高摩擦、低效率的特性使其根据内部差动转矩的大小自动锁紧和松开，然而其成本非常高昂，质量比较大，工艺精度非常高，维修困难，不利于国产化的实现。为了更好地研究和开发，满足有限元分析、机构运动分析、动力学分析等的需要，实现其参数化设计是机械CAD的核心任务之一。三、本课题的研究意义和目的本课题研究的现实目的与意义在于：一方面借助于专业的CAD软件推广结构优化设计技术在现代化产品设计制造中的应用,解决结构优化设计技术的理论研究与实际应用差距较大的问题。另一方面,利用结构有限元分析与优化设计技术为工程和
5、设计人员提供一个实用的、设计分析集成的工具,帮助他们在乘用车限滑差速器的设计 的概念设计阶段更好、更全面地了解产品的结构性能,从而提高设计效率。随着汽车技术的发展，普通差速器的性能不能再满足人们对汽车良好性能的追求，于是具有转矩分配能力的限滑差速器将得到越来越多的关注和发展。研究了基于ProE的渐开线蜗杆蜗轮、渐开线直齿圆柱齿轮及弧齿锥齿轮参数化设计，实现了仅输入必要参数即可快速准确建模的目标，使建模过程大大简化，为后续的分析、加工制造等奠定了良好的基础 四、本课题的研究内容 乘用车限滑差速器行星齿轮、行星轮架（差速器壳）、半轴齿轮 本课题的主要研究内容有：乘用车限滑差速器在现实中的应用，当汽
6、车直行时，左、右车轮与行星轮架三者的转速相等处于平衡状态，而在汽车转弯时三者平衡状态被破坏，导致内侧轮转速减小，外侧轮转速增加。汽车在拐弯时车轮的轨线是圆弧，如果汽车向左转弯，圆弧的中心点在左侧，在相同的时间里，右侧轮子走的弧线比左侧轮子长，为了平衡这个差异，就要左边轮子慢一点，右边轮子快一点，用不同的转速来弥补距离的差异。五、拟采取的研究方法及步骤1.阅读与乘用车限滑差速器相关的文献资料，构造图册和设计手册等，了解乘用车限滑差速器的构造和设计准则；2.根据相关资料，对柴乘用车限滑差速器的结构进行设计；3.按照设计尺寸用Pro/E对零件进行三维实体建模；4.将模型导入ADAMS软件进行有限元分
7、析；5.分析后处理结果，对零件的性能和可靠性进行研究和评估；6.依据分析结果，提出优化方案，设计零件的二维图纸。几何模型有限元分析模型结构形状优化尺寸参数优化零部件的结构优化设计过程示意图零部件的结构优化设计过程示意图三维实体建模六、课题进度安排序号序号时间时间内容内容11月1日-1月18日开题报告21月18日-3月8日完成外文文献翻译33月8日-3月25日完成零部件的三维实体建模43月25日-4月15日零部件的有限元分析54月15日中期检查65月8日-5月10日 提交论文及评阅75月10日-5月20日进行毕业答辩u参考文献：1 胡建军，丁华，秦大同，王银，基于限滑差速器驱动的防滑控制M.二版.北京大学学报,2011.1 2 姚春华，林凤涛，差速器行星齿轮有限元分析 M.机械设计与制造3杨莉，基于3D技术的汽车差速器造型设计与模拟仿真J 机电工程 2011.9 4王欢，孙传琼，刘雍德，李善杰,基于PROE的越野车托森差速器参数化设计 M机械传动5孙尚宽,限滑差速器与传动扭矩对汽车运动性能的影响M世界汽车6 盛德号，封素敏，李洪，王志 摩擦片式防滑差速器转矩特性对汽车操纵稳定性的影响研究J.汽车技术 2012.4 7 宁克焱，兰海，韩明，于定跃.自动摩擦差速器摩擦副试验设计与分析J.机床与液压THE ENDTHANK YOU.
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