梁平福：差速器殼體工藝及鏜工裝設(shè)計(jì)0差速器殼體工藝及鏜工裝設(shè)計(jì)摘要隨著社會(huì)的發(fā)展，汽車在生產(chǎn)和生活中的越來(lái)越廣泛，差速器是汽車中的重要部件，其殼體的結(jié)構(gòu)及加工精度直接影響差速器的正常工作，因此研究差速器的加工方法和工藝的編制是十分必要和有意義的。本次設(shè)計(jì)主要內(nèi)容有：差速器的工作原理結(jié)構(gòu)分析，差速器殼體的工藝編制，鏜夾具的設(shè)計(jì)及加工中對(duì)定位基準(zhǔn)的選擇，鏜工序工裝設(shè)計(jì)中切削用量，夾緊力的計(jì)算等。關(guān)鍵詞：差速器，殼體，夾具設(shè)計(jì)梁平福：差速器殼體工藝及鏜工裝設(shè)計(jì)0DifferentialDeviceCaseProcessandBoringSuitsDesignABSTRACTAlongwithsocialdevelopment,motorvehicleproductionandlifeinanincreasinglywidedifferentialdeviceisanimportantvehiclecomponents,anditsinteriorstructureandprocessingprecisiondifferentialdevicedirectlyaffectthenormalwork,studydifferentialdevicecaseprocessingmethodsandtechniquesofpreparationisnecessaryandmeaningful.Thecurrentdesignofthemainelements:differentialdevicestructuresoperatingprinciplesofanalysis,differentialdevicecasepreparationprocesses,designandsmooth-borejigforpositioningbaselineprocessingoptionssmooth-boredesignprocessessuitscuttingconsumption,increasedcomputingpower.Keyword:Differentialdevice,Case,Jigdesign2006屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)1第1章緒論.11.1課題的背景及意義.11.2差速器的主要分類.21.2.1開(kāi)式差速器.21.2.2限滑差速器.31.3差速器結(jié)構(gòu).31.3.1對(duì)稱式錐齒輪差速器中的運(yùn)動(dòng)特性關(guān)系式.41.3.2對(duì)稱式錐齒輪差速器中的轉(zhuǎn)矩分配關(guān)系式.51.4殼體的加工工藝.71.4論文主要內(nèi)容.8第2章零件的作用及結(jié)構(gòu)及工藝分析.102.1零件的作用及結(jié)構(gòu).102.2零件的工藝分析.11第3章工藝規(guī)程設(shè)計(jì).133.1確定生產(chǎn)類型.133.2毛坯的選擇.133.2.1毛坯種類及制造方法的形狀及選擇.133.2.2毛坯的精度等級(jí).133.3基準(zhǔn)的選擇.143.3.1粗基準(zhǔn)的選擇.143.3.2精基準(zhǔn)的選擇.143.4工藝路線的制定.143.5確定個(gè)工序余量及工序尺寸極限偏差.163.6確定切削用量和切削.183.7確定工序單件工時(shí).19第4章機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)鏜工序的專用夾具設(shè)計(jì).224.1工作量分析.234.2定位基準(zhǔn)的選擇.234.3夾緊力的計(jì)算.244.4定位誤差分析.264.5結(jié)構(gòu)特點(diǎn).284.6使用方法和應(yīng)注意的問(wèn)題.28致謝.29參考文獻(xiàn).30梁平福：差速器殼體工藝及鏜工裝設(shè)計(jì)22006屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)1第1章緒論1.1課題的背景及意義對(duì)于整車的結(jié)構(gòu)體系來(lái)說(shuō)，差速器只是裝在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)半軸之間的一個(gè)小軸承?？此莆⒉蛔愕溃绻麤](méi)有它，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)半軸之間以剛性連接，左右車輪的轉(zhuǎn)速保持一致，汽車將只能直線行駛，不能轉(zhuǎn)彎。自從一百年前雷諾汽車公司的創(chuàng)始人路易斯雷諾發(fā)明出差速器后，它就在汽車上發(fā)揮著巨大作用。現(xiàn)在每輛汽車上都裝有差速器。顧名思義，差速器的作用就是使兩側(cè)車輪轉(zhuǎn)速不同。當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，例如左轉(zhuǎn)彎，彎心在左側(cè)，在相同的時(shí)間內(nèi)右側(cè)車輪要比左側(cè)車輪走過(guò)的軌跡要長(zhǎng)，所以右側(cè)車輪轉(zhuǎn)的要更快一些。要達(dá)到這個(gè)效果，就得通過(guò)差速器來(lái)調(diào)節(jié)。差速器由差速器殼、行星齒輪、行星齒輪軸和半軸齒輪等機(jī)械零件組成。發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)變速器從動(dòng)軸進(jìn)入差速器后，直接驅(qū)動(dòng)差速器殼，再傳遞到行星齒輪，帶動(dòng)左、右半軸齒輪，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)車輪，左右半軸的轉(zhuǎn)速之和等于差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍。當(dāng)汽車直線行駛時(shí)，行星齒輪，左、右半軸齒輪和驅(qū)動(dòng)車輪三者轉(zhuǎn)速相同。當(dāng)轉(zhuǎn)彎時(shí)，由于汽車受力情況發(fā)生變化，反饋在左右半軸上，進(jìn)而破壞差速器原有的平衡，這時(shí)轉(zhuǎn)速重新分配，導(dǎo)致內(nèi)側(cè)車輪轉(zhuǎn)速減小，外側(cè)車輪轉(zhuǎn)速增加，重新達(dá)到平衡狀態(tài)，同時(shí)，汽車完成轉(zhuǎn)彎動(dòng)作。差速器就是一種將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩一分為二的裝置，允許轉(zhuǎn)向時(shí)輸出兩種不同的轉(zhuǎn)速。在現(xiàn)代轎車或貨車，包括許多四輪驅(qū)動(dòng)汽車上，都能找到差速器。這些四輪驅(qū)動(dòng)車的每組車輪之間都需要差速器。同樣，其兩前輪和兩后輪之間也需要一個(gè)差速器。這是因?yàn)槠囖D(zhuǎn)彎時(shí)，前輪較之后輪，走過(guò)的距離是不相同的。差速器有三大功用：把發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的動(dòng)力傳輸?shù)杰囕喩?；充?dāng)汽車主減速齒輪，在動(dòng)力傳到車輪之前將傳動(dòng)系的轉(zhuǎn)速減下來(lái)；將動(dòng)力傳到車輪梁平福：差速器殼體工藝及鏜工裝設(shè)計(jì)2上，同時(shí)，允許兩輪以不同的輪速轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，車輪以不同的速度旋轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)彎時(shí)，每個(gè)車輪駛過(guò)的距離不相等，即內(nèi)側(cè)車輪比外側(cè)車輪駛過(guò)的距離要短。因?yàn)檐囁俚扔谄囆旭偟木嚯x除以通過(guò)這段距離所花費(fèi)的時(shí)間，所以行駛距離短的車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的速度就慢。對(duì)于后輪驅(qū)動(dòng)型汽車的從動(dòng)輪，或前輪驅(qū)動(dòng)型汽車的從動(dòng)輪來(lái)說(shuō)，不存在這樣的問(wèn)題。由于它們之間沒(méi)有相互聯(lián)結(jié)，它們彼此獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)。但是兩主動(dòng)輪間相互是有聯(lián)系的。因此一個(gè)引擎或一個(gè)變速箱可以同時(shí)帶動(dòng)兩個(gè)車輪。如果車上沒(méi)有差速器，兩個(gè)車輪將不得不固定聯(lián)結(jié)在一起，以同一轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。這會(huì)導(dǎo)致汽車轉(zhuǎn)向困難。此時(shí)，為了使汽車能夠轉(zhuǎn)彎，一個(gè)輪胎將不得不打滑。對(duì)于現(xiàn)代輪胎和混凝土道路來(lái)說(shuō)，要使輪胎打滑則需要很大的外力，這個(gè)力通過(guò)車橋從一個(gè)輪胎傳到另一個(gè)輪胎，這樣就給車橋零部件產(chǎn)生很大的應(yīng)力。1.2差速器的主要分類1.2.1開(kāi)式差速器開(kāi)式差速器的結(jié)構(gòu)，是典型的行星齒輪組結(jié)構(gòu)，只不過(guò)太陽(yáng)輪和外齒圈的齒數(shù)是一樣的。在這套行星齒輪組里，主動(dòng)輪是行星架，被動(dòng)輪是兩個(gè)太陽(yáng)輪。通過(guò)行星齒輪組的傳動(dòng)特性我們知道，如果行星架作為主動(dòng)軸，兩個(gè)太陽(yáng)輪的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動(dòng)方向是不確定的，甚至兩個(gè)太陽(yáng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向是相反的。車輛直行狀態(tài)下，這種差速器的特性就是，給兩個(gè)半軸傳遞的扭矩相同。在一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪懸空情況下，如果傳動(dòng)軸是勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，有附著力的驅(qū)動(dòng)輪是沒(méi)有驅(qū)動(dòng)力的，如果傳動(dòng)軸是加速轉(zhuǎn)動(dòng)，有附著力的驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力等于懸空車輪的角加速度和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的乘積。車輛轉(zhuǎn)彎輪胎不打滑的狀態(tài)下，差速器連接的兩個(gè)半軸的扭矩方向是相反的，給車輛提供向前驅(qū)動(dòng)力的，只有內(nèi)側(cè)的車輪，行星架和內(nèi)側(cè)的太陽(yáng)輪之間由等速傳動(dòng)變成了減速傳動(dòng)，駕駛感覺(jué)就是彎道加速比直道加速2006屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)3更有力。開(kāi)式差速器的優(yōu)點(diǎn)就是在鋪裝路面上轉(zhuǎn)行行駛的效果最好。缺點(diǎn)就是在一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪喪失附著力的情況下，另外一個(gè)也沒(méi)有驅(qū)動(dòng)力。開(kāi)式差速器的適用范圍是所有鋪裝路面行駛的車輛，前橋驅(qū)動(dòng)和后橋驅(qū)動(dòng)都可以安裝。1.2.2限滑差速器限滑差速器用于部分彌補(bǔ)開(kāi)式差速器在越野路面的傳動(dòng)缺陷，它是在開(kāi)式差速器的機(jī)構(gòu)上加以改進(jìn)，在差速器殼的邊齒輪之間增加摩擦片，對(duì)應(yīng)于行星齒輪組來(lái)講，就是在行星架和太陽(yáng)輪之間增加了摩擦片，增加太陽(yáng)輪與行星架自由轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力力矩。限滑差速器提供的附加扭矩，與摩擦片傳遞的動(dòng)力和兩驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速差有關(guān)。在開(kāi)式差速器結(jié)構(gòu)上改進(jìn)產(chǎn)生的LSD，不能做到100的限滑，因?yàn)橄藁禂?shù)越高，車輛的轉(zhuǎn)向特性越差。LSD具備開(kāi)式差速器的傳動(dòng)特性和機(jī)械結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)就是提供一定的限滑力矩，缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)向特性變差，摩擦片壽命有限。LSD的適用范圍是鋪裝路面和輕度越野路面。通常用于后驅(qū)車。前驅(qū)車一般不裝，因?yàn)長(zhǎng)SD會(huì)干涉轉(zhuǎn)向，限滑系數(shù)越大，轉(zhuǎn)向越困難。1.3差速器結(jié)構(gòu)當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，外側(cè)車輪比內(nèi)側(cè)車輪所走過(guò)的路程長(zhǎng)；汽車在不平路面上直線行駛時(shí)。兩側(cè)主輪走過(guò)的曲長(zhǎng)短也不相等即伸路面非平直，但由于輪胎制造尺寸誤差，磨損程度不同，承受的載荷不同或充氣壓力不等，各個(gè)輪胎的滾動(dòng)半徑實(shí)