轻卡驱动桥防滑锁止装置设计【字数：9181】
摘 要基于普通差速器进行改进升级的轻卡驱动桥，在无法仅安装单纯差速器以满足其性能要求的情况下，正以越来越多的趋势呈现。我所选择的课题便是针对其中一种防滑差速器，即摩擦片式差速器来进行设计说明的。本课题设计的驱动桥防滑锁止装置设计的核心是摩擦片，安装有限滑驱动装置的差速器在左右两半轴发生之间不同步转动此刻，两半轴的多组摩擦片会产生很大的摩擦力，从而通过摩擦片之间摩擦产生的摩擦力来分配扭矩，从而将更多的扭矩分配到阻力较大的车轮。本课题基于普通差速器的基础之上为其增加摩擦片装置，当驱动桥的左右两个半轴在有转速差时行星齿轮与轴端齿轮会啮合转动，由于两轴端弹簧的压紧以及锥齿轮的轴向力使摩擦片压紧产生摩擦力矩阻止行星齿轮与轴端齿轮的啮合转动，并且摩擦产生的力矩会随传递转矩的增加而变增加。在压力装置的圆周面上开设有槽型结构，该处的槽型结构与摩擦片相互配合，通过压力装置的挤压力，将对摩擦片进行压紧，来实现对驱动桥差速器的锁止；在两半轴端齿轮之间使用碟形弹簧作为弹性元件提供压紧力，实现了驱动桥防滑锁止作用。通过查阅资料，可以发现弹性元件在满足锁紧系数之后，具有结构尺寸较小，零件数量少，易于控制，弹性变形特性较好的优点。
目录
1. 绪论 2
1.1设计的目的和意义 2
1.2摩擦片式的发展现状 2
1.2.1转矩感应式摩擦片式 3
1.2.2转速感应式摩擦片式 3
1.2.3主动控制式摩擦片式 3
1.3本文原始数据 4
2. 差速器的设计要求及选型分析 4
2.1差速器设计要求 5
2.1.1差速器理论设计计算的主要技术指标 5
2.1.2差速器实际生产加工主要技术指标 5
3. 组成零件的结构 7
3.1压力装置 7
3.2摩擦原件 8
3.3弹性元件 9
3.4行星齿轮 10
3.5差速锥齿轮 10
3.6差速器外壳 11
4. 摩擦片式差速器设计计算 12
4.1摩擦片参数分析计算 12
4.1.1计算摩擦片当量摩擦半径 12
4.1.2预先张紧力计算 13 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
4.2限滑驱动装置的结构参数 13
4.2.1限滑驱动装置的尺寸 13
4.2.2限滑驱动装置摩擦组数的确定 14
4.2.3限滑驱动装置厚度 14
4.2.4限滑驱动装置材质 14
4.3齿轮的计算校核 14
4.3.1.齿轮设计参数 14
4.3.2齿轮传递载荷的计算 15
总 结 18
参考文献 19
致 谢 20
1. 绪论
1.1设计的目的和意义
轻卡汽车在弯道或着在坑洼路面上行驶过程时，由于左右两轮的转弯半径不同，汽车左右驱动轮会出现转速不相等的情况。为了使左右两个车轮转速不同时车轮仍然做纯滚动运动，避免个别车轮发生剧烈磨损，此时需要人们在轻卡汽车的驱动桥左右两半轴之间加装差速器灵活调整左右两车轮的转速差。目前应用的差速器是采用多组锥齿轮结构，在左右两半轴转速不同时，可以通过锥齿轮的相互转动来抵消两半轴的转速不同，解决了转向时的吃胎问题，转向轻便，操控性变好。但是根据它的结构特点以及转矩均匀分的配特性，使得轻卡在坑洼路面行驶时容易发生侧向滑动以及难以通过等难题，由于该差速器单独使用锥齿轮，在实际应用过程中无法避免该缺陷造成的，锥齿轮差速器在工作时驱动轴的转矩会更多的分配给摩擦力较小的车轮，使得轻卡汽车难以脱离困境的情况，无法正常行驶。
为了解决以上问题，增强锥齿轮差速器的使用效果，目前人们最常采用的采用的两种措施：一种是差速锁；二是加装摩擦片式又叫做LSD.在车辆差速器上安装差速锁后，在通过复杂路面时能有效改善差速器的扭矩传递路线，增强汽车的通过性，并且结构简单，成本低廉；但是在差速锁在使用过程中由于差速锁的存在，车辆两半轴无法形成差速，所以此时会发生吃胎，操控性差等问题，故应用差速锁时不应长时间、高速使用。而采用摩擦片式的差速器相当于中和两者优点，在半轴与差速器壳之间发生相对转动时，摩擦片会限制两者之间发生相对转动，但是在转弯过程中又可以发生适当的相对转动。所以在日常生活中被广泛采用。
1.2摩擦片式的发展现状
摩擦片式差速器起初用于越野车及工程车辆上，近些年来由于技术的发展、人们对家用车要求的增高，差速器也逐渐用于家用轿车、轻卡上。摩擦片式差速器逐渐的被人们所接受，由于有了多组摩擦片的加入，增强了汽车的通过性，提升行驶平稳性，并且可以防止吃胎等现象的发生。摩擦片式差速器作为提高汽车性能的一项新技术满足了人们对轻卡汽车性能的日益增长的要求。
国际上常用的摩擦片式种类品种多样，产生差动限制转矩的机理也有很大的区别，目前常见分为以下三种：
1.2.1转矩感应式摩擦片式
转矩感应式是根据输入转矩的数值来决定差动限制转矩，从实现防滑锁止的结构上可分为外螺旋式摩擦片式和多片摩擦片式两种。其中多片摩擦片式防滑锁止应用较为广泛，该结构依靠多片摩擦片相互挤压摩擦产生差动转矩限制滑动。多片摩擦式也分为转矩比例式、预压式及转矩比例式三种形式。
1.2.2转速感应式摩擦片式
转速感应式的作用效果是随着两半轴的差速越大时限制的转矩也越大，目前加装摩擦片的差速器应用较为广泛，尤其是在摩擦片之间加入某些物质来增加摩擦力的装置。左右两半轴当存在转速差时可以利用摩擦片之间的特殊物质的含量已经压力的大小，调整防滑锁止装置的作用效果。这样的摩擦片式锁止装置拥有较好的使用性能。此种方式可在前轮驱动车、后轮驱动车上应用。
摩擦片式差速器起初用于越野车及工程车辆上，近些年来由于技术的发展、人们对家用车要求的增高，差速器也逐渐用于家用轿车、轻卡上。摩擦片式差速器逐渐的被人们所接受，由于有了多组摩擦片的加入，增强了汽车的通过性，提升行驶平稳性，并且可以防止吃胎等现象的发生。摩擦片式差速器作为提高汽车性能的一项新技术满足了人们对轻卡汽车性能的日益增长的要求。
1.2.3主动控制式摩擦片式
该方式的差速器是通过使用电子装置来控制两半轴之间的转矩差值大小，在主动锁紧时可以让左右两侧驱动轮获得最佳的动力分配效果。这种装置在高档A级轿车上使用较为广泛，这种方式可以通过调节、控制外部某些部件来实现对摩擦片摩擦力的控制，使用液压系统使最为常见的方式，通过调节液压系统的系统压力来调节作用在摩擦片上的压力，从而调节两半轴的差动转矩。该方案的技术难度较大，成本较高，但是该方式性能优越，所以在高端商用车上得到了非常广泛的应用。典型的控制方式有电磁控制式、电子控制式。
目录
1. 绪论 2
1.1设计的目的和意义 2
1.2摩擦片式的发展现状 2
1.2.1转矩感应式摩擦片式 3
1.2.2转速感应式摩擦片式 3
1.2.3主动控制式摩擦片式 3
1.3本文原始数据 4
2. 差速器的设计要求及选型分析 4
2.1差速器设计要求 5
2.1.1差速器理论设计计算的主要技术指标 5
2.1.2差速器实际生产加工主要技术指标 5
3. 组成零件的结构 7
3.1压力装置 7
3.2摩擦原件 8
3.3弹性元件 9
3.4行星齿轮 10
3.5差速锥齿轮 10
3.6差速器外壳 11
4. 摩擦片式差速器设计计算 12
4.1摩擦片参数分析计算 12
4.1.1计算摩擦片当量摩擦半径 12
4.1.2预先张紧力计算 13 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
4.2限滑驱动装置的结构参数 13
4.2.1限滑驱动装置的尺寸 13
4.2.2限滑驱动装置摩擦组数的确定 14
4.2.3限滑驱动装置厚度 14
4.2.4限滑驱动装置材质 14
4.3齿轮的计算校核 14
4.3.1.齿轮设计参数 14
4.3.2齿轮传递载荷的计算 15
总 结 18
参考文献 19
致 谢 20
1. 绪论
1.1设计的目的和意义
轻卡汽车在弯道或着在坑洼路面上行驶过程时，由于左右两轮的转弯半径不同，汽车左右驱动轮会出现转速不相等的情况。为了使左右两个车轮转速不同时车轮仍然做纯滚动运动，避免个别车轮发生剧烈磨损，此时需要人们在轻卡汽车的驱动桥左右两半轴之间加装差速器灵活调整左右两车轮的转速差。目前应用的差速器是采用多组锥齿轮结构，在左右两半轴转速不同时，可以通过锥齿轮的相互转动来抵消两半轴的转速不同，解决了转向时的吃胎问题，转向轻便，操控性变好。但是根据它的结构特点以及转矩均匀分的配特性，使得轻卡在坑洼路面行驶时容易发生侧向滑动以及难以通过等难题，由于该差速器单独使用锥齿轮，在实际应用过程中无法避免该缺陷造成的，锥齿轮差速器在工作时驱动轴的转矩会更多的分配给摩擦力较小的车轮，使得轻卡汽车难以脱离困境的情况，无法正常行驶。
为了解决以上问题，增强锥齿轮差速器的使用效果，目前人们最常采用的采用的两种措施：一种是差速锁；二是加装摩擦片式又叫做LSD.在车辆差速器上安装差速锁后，在通过复杂路面时能有效改善差速器的扭矩传递路线，增强汽车的通过性，并且结构简单，成本低廉；但是在差速锁在使用过程中由于差速锁的存在，车辆两半轴无法形成差速，所以此时会发生吃胎，操控性差等问题，故应用差速锁时不应长时间、高速使用。而采用摩擦片式的差速器相当于中和两者优点，在半轴与差速器壳之间发生相对转动时，摩擦片会限制两者之间发生相对转动，但是在转弯过程中又可以发生适当的相对转动。所以在日常生活中被广泛采用。
1.2摩擦片式的发展现状
摩擦片式差速器起初用于越野车及工程车辆上，近些年来由于技术的发展、人们对家用车要求的增高，差速器也逐渐用于家用轿车、轻卡上。摩擦片式差速器逐渐的被人们所接受，由于有了多组摩擦片的加入，增强了汽车的通过性，提升行驶平稳性，并且可以防止吃胎等现象的发生。摩擦片式差速器作为提高汽车性能的一项新技术满足了人们对轻卡汽车性能的日益增长的要求。
国际上常用的摩擦片式种类品种多样，产生差动限制转矩的机理也有很大的区别，目前常见分为以下三种：
1.2.1转矩感应式摩擦片式
转矩感应式是根据输入转矩的数值来决定差动限制转矩，从实现防滑锁止的结构上可分为外螺旋式摩擦片式和多片摩擦片式两种。其中多片摩擦片式防滑锁止应用较为广泛，该结构依靠多片摩擦片相互挤压摩擦产生差动转矩限制滑动。多片摩擦式也分为转矩比例式、预压式及转矩比例式三种形式。
1.2.2转速感应式摩擦片式
转速感应式的作用效果是随着两半轴的差速越大时限制的转矩也越大，目前加装摩擦片的差速器应用较为广泛，尤其是在摩擦片之间加入某些物质来增加摩擦力的装置。左右两半轴当存在转速差时可以利用摩擦片之间的特殊物质的含量已经压力的大小，调整防滑锁止装置的作用效果。这样的摩擦片式锁止装置拥有较好的使用性能。此种方式可在前轮驱动车、后轮驱动车上应用。
摩擦片式差速器起初用于越野车及工程车辆上，近些年来由于技术的发展、人们对家用车要求的增高，差速器也逐渐用于家用轿车、轻卡上。摩擦片式差速器逐渐的被人们所接受，由于有了多组摩擦片的加入，增强了汽车的通过性，提升行驶平稳性，并且可以防止吃胎等现象的发生。摩擦片式差速器作为提高汽车性能的一项新技术满足了人们对轻卡汽车性能的日益增长的要求。
1.2.3主动控制式摩擦片式
该方式的差速器是通过使用电子装置来控制两半轴之间的转矩差值大小，在主动锁紧时可以让左右两侧驱动轮获得最佳的动力分配效果。这种装置在高档A级轿车上使用较为广泛，这种方式可以通过调节、控制外部某些部件来实现对摩擦片摩擦力的控制，使用液压系统使最为常见的方式，通过调节液压系统的系统压力来调节作用在摩擦片上的压力，从而调节两半轴的差动转矩。该方案的技术难度较大，成本较高，但是该方式性能优越，所以在高端商用车上得到了非常广泛的应用。典型的控制方式有电磁控制式、电子控制式。
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