電動(dòng)汽車小型差速器的參數(shù)優(yōu)化及虛擬設(shè)計(jì)

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,*,*,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),東北電力大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)題目：,電動(dòng)汽車,小型差速器的,參數(shù)優(yōu)化及虛擬設(shè)計(jì),減速器部分,3,A,相,關(guān),資,料,B,差,速,原,理,C,參,數(shù),計(jì),算,D,三,維,建,模,E,裝,配,與,仿,真,本次設(shè)計(jì)大體經(jīng)過(guò)以下幾部分：,4,在汽車行業(yè)剛剛起步的時(shí)候，由法國(guó)人雷諾發(fā)明了汽車差速器，,從此,成為汽車,不可或缺,的部件之一，曾被專家稱為“小零件，大功用”。對(duì)于應(yīng)用在傳統(tǒng)燃料驅(qū)動(dòng)汽車和,單,電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車上，差速器可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)兩,車輪,間存有速度大小的變化差異，這符合了轉(zhuǎn)速傳輸功能，傳遞的動(dòng)力由外殼體輸入、由兩側(cè)齒輪輸出。,電動(dòng)汽車的,出現(xiàn),有效地緩解,了目前,能源短缺和環(huán)境污染的問(wèn)題，且同樣能滿足人們的生產(chǎn),出行,需求，因此全新的電動(dòng)汽車領(lǐng)域鏈的快速形成是解決傳統(tǒng)燃油汽車所帶來(lái)的問(wèn)題的唯一途徑,。,本文針對(duì)傳統(tǒng)汽車差速器體積大、成本高不適用于電動(dòng)汽車的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種小型差速器，該種形式的差速器在軸線方向尺寸比較小、加工方便，還能夠滿足,電動(dòng),汽車對(duì)差速性能的要求，,以,達(dá)到整車輕量化和節(jié)省空間的效果，具有良好的應(yīng)用前景。,A.,查詢相關(guān)資料對(duì)差速器有一定的了解,5,B.,差速原理,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度分配原理：,第一種情況：,汽車在理想路況下直線行駛，此時(shí)行星齒輪只進(jìn)行公轉(zhuǎn)并且有：,6,此時(shí)兩齒輪嚙合處的圓周速度、與行星齒輪中點(diǎn)的速度相等,:,即,第二種情況：當(dāng)行星齒輪只繞著軸線進(jìn)行自傳，此時(shí)差速器殼體不動(dòng)，,左右半軸齒輪以大小相等、方向相反的角速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，此時(shí)嚙合點(diǎn),處的圓周速度為 ，且：,7,第三種情況：當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎行駛或因路況及輪胎氣壓不等等因素導(dǎo)致左右車輪行駛速度不等，此時(shí)行星齒輪既自傳又公轉(zhuǎn)，假設(shè)汽車向右轉(zhuǎn)彎行駛此時(shí)有：,由于行星齒輪自行轉(zhuǎn)動(dòng)，使左邊的半軸齒輪加速，此時(shí)圓周速度 ；,使右邊半軸齒輪速度減小，此時(shí)圓周速度 。上式即變?yōu)?,8,將上訴兩式相加并化簡(jiǎn)得：,若角速度以每分鐘轉(zhuǎn)速n表示。則為：,人們把上式稱為運(yùn)動(dòng)特征方程式，由上式可以得出：,當(dāng)差速器殼體固定不進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如果一側(cè)的半軸齒輪受外力進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，那么另,一側(cè)的半軸齒輪也會(huì)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，且與對(duì)面半軸齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)的速度大小相等方向相反；,當(dāng)一邊輪子由于受到其它外力等原因而不進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，那么另一邊輪子的轉(zhuǎn)速將會(huì)以差,速器殼體速度的兩倍進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。,9,運(yùn)動(dòng)扭矩分配原理：,當(dāng)汽車沿著同一方向行駛時(shí)：,1,、左右車輪轉(zhuǎn)速相同，此時(shí)受到的轉(zhuǎn)矩是平均分配的：,2,、左右輪轉(zhuǎn)速不同，此時(shí)行星齒輪會(huì)受到與其轉(zhuǎn)速 方向相反的摩擦力矩 ，,此反向扭矩使行星齒輪分別對(duì)左右半軸齒輪額外作用了大小相等方向相反的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)力 和 ，且轉(zhuǎn)的較慢的力矩增加，得到以下關(guān)系：,10,這種對(duì)稱式錐齒輪差速器,，它的內(nèi)部所受到的,摩擦力矩,非常小可忽略不計(jì)，故實(shí)際上可以認(rèn)為無(wú)論兩邊輪子轉(zhuǎn)動(dòng)速度是否相等，得到的力矩總是相同的。這就是錐齒輪差速器力矩傳遞形式。這樣的傳遞形式對(duì)于駕駛在處于良好狀態(tài)下的汽車是適合的。但當(dāng)汽車行駛在不好的路面上時(shí)，卻影響了其汽車的前進(jìn)。,當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)：,一邊的半軸會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，左右半軸傳遞的力矩就發(fā)生改變了，即不再滿足上面的,等式了，這時(shí)兩驅(qū)動(dòng)車輪將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)速度小的一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)速度大的，轉(zhuǎn)動(dòng)速度小,的反而受到更大的轉(zhuǎn)矩，這樣有利于汽車順利地完成了整個(gè)轉(zhuǎn)向駕駛的狀態(tài)。,11,C.,錐齒輪相關(guān)參數(shù)計(jì)算結(jié)果,根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，對(duì)行星齒輪和半軸齒輪各參數(shù)進(jìn)行求解，并滿足齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度的校核，得到的具體參數(shù)如下：,12,D,各零件的三維建模,13,旋轉(zhuǎn)，基準(zhǔn)面的選擇，掃描切除生成單個(gè)齒形等最后進(jìn)行圓周陣列完成齒輪的繪制：,14,然后利用,SolidWorks,導(dǎo)出二維,工程圖到,CAD,并進(jìn)行修改：,15,E,進(jìn)行裝配與仿真,標(biāo)準(zhǔn)配合主要包括：重合，平行，垂直，相切，同心軸，鎖定，距離，角度等配合類型，配合類型豐富，常用于簡(jiǎn)單的配合。本設(shè)計(jì)中還涉及到齒輪配合，一對(duì)嚙合的齒輪稱為齒輪副。如果兩齒輪要保證正確平穩(wěn)的傳動(dòng)，需要滿足：齒輪副中兩齒輪的模數(shù)和壓力角相同，總重合度要大于1。,16,運(yùn)動(dòng)仿真：,通過(guò)運(yùn)動(dòng)仿真動(dòng)畫與得出的速度,曲線分析，此差速器具有差速功,能，能夠滿足電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)彎行駛,的運(yùn)動(dòng)性能：,動(dòng) 畫,17,謝謝,大家,