汽車差速器的建模和仿真設(shè)計(jì)【說明書+CAD+SOLIDWORKS+仿真】,說明書+CAD+SOLIDWORKS+仿真,汽車差速器的建模和仿真設(shè)計(jì)【說明書+CAD+SOLIDWORKS+仿真】,汽車,差速器,建模,以及,仿真,設(shè)計(jì),說明書,仿單,cad,solidworks 開題報(bào)告 學(xué) 院 名 稱： 專 業(yè) 名 稱： 機(jī)械工程及自動(dòng)化 屆　　　別： 學(xué)　　　號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師姓名（職稱）： 教 務(wù) 處 制 二〇一四年一月 開題報(bào)告 題　目 汽車差速器建模與仿真 題目類型 囗理論研究　　應(yīng)用研究　　囗　設(shè)計(jì)開發(fā)　　囗　其他　 命題來源 教師命題　　囗　學(xué)生自主命題　囗　教師科研課題 擬完成時(shí)間 2014年4月20日 一、選題依據(jù)及意義（不少于300字） 汽車是當(dāng)前廣泛使用的一種交通工具，而差速器是汽車中的一種重要組成構(gòu)件。差速器是為了調(diào)整左右輪的轉(zhuǎn)速差而裝置的。在四輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，為了驅(qū)動(dòng)四個(gè)車輪，必須將所有的車輪連接起來，如果將四個(gè)車輪機(jī)械連接在一起，汽車在曲線行駛的時(shí)候就不能以相同的速度旋轉(zhuǎn)，為了能讓汽車曲線行駛旋轉(zhuǎn)速度基本一致性，這時(shí)需要加入中間差速器用以調(diào)整前后輪的轉(zhuǎn)速差。 差速器的運(yùn)作原理： 直線行駛時(shí)的特點(diǎn)是左右兩邊驅(qū)動(dòng)輪的阻力大致相同。從發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力首先傳遞到差速器殼體上使差速器殼體開始轉(zhuǎn)動(dòng)。接下來要把動(dòng)力從殼體傳遞到左右半軸上，我們可以理解為兩邊的半軸齒輪互相在較勁，由于兩邊車輪阻力相同，因此二者誰也掰不過對(duì)方，因此差速器殼體內(nèi)的行星齒輪跟著殼體公轉(zhuǎn)同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，兩個(gè)行星齒輪咬合著兩個(gè)半軸齒輪以相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣汽車就可以直線行駛了。 假設(shè)車輛現(xiàn)在向左轉(zhuǎn)，左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪行駛的距離短，相對(duì)來說會(huì)產(chǎn)生更大的阻力。差速器殼體通過齒輪和輸出軸相連，在傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速不變情況下差速器殼體的轉(zhuǎn)速也不變，因此左側(cè)半軸齒輪會(huì)比差速器殼體轉(zhuǎn)得慢，這就相當(dāng)于行星齒輪帶動(dòng)左側(cè)半軸會(huì)更費(fèi)力，這時(shí)行星齒輪就會(huì)產(chǎn)生自傳，把更多的扭矩傳遞到右側(cè)半軸齒輪上，由于行星齒輪的公轉(zhuǎn)外加自身的自傳，導(dǎo)致右側(cè)半軸齒輪會(huì)在差速器殼體轉(zhuǎn)速的基礎(chǔ)上增速，這樣以來右車輪就比左車輪轉(zhuǎn)得快，從而使車輛實(shí)現(xiàn)順滑的轉(zhuǎn)彎。 四輪驅(qū)動(dòng)汽車在行駛中會(huì)出現(xiàn)很多問題，例如急轉(zhuǎn)彎制動(dòng)現(xiàn)象，前后驅(qū)動(dòng)輪系干涉現(xiàn)象等。由于差速器可以吸收前輪的轉(zhuǎn)速差，所以增加中間差速器后，前后傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速可以不同。汽車差速器主要是消除汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)左右輪轉(zhuǎn)速不一致而造成的機(jī)械干涉現(xiàn)象，如果沒有差速器，就會(huì)因左右輪轉(zhuǎn)速不一致而導(dǎo)致機(jī)械性損壞。因此，差速器的研究及其建模與仿真是具有重大意義的。 二、研究目標(biāo)與主要內(nèi)容 1.研究目標(biāo)： 從生活入手，熟悉掌握差速器的構(gòu)造、形狀、尺寸以及其工作原理。熟練掌握三維CAD軟件Solidworks，并且能夠運(yùn)用其對(duì)實(shí)物進(jìn)行建模與仿真。 2.主要內(nèi)容（提綱）： ①當(dāng)前汽車差速器的基本情況；②三維軟件Solidworks在各領(lǐng)域的運(yùn)用現(xiàn)狀；③汽車差速器各部件組成的研究；④運(yùn)用三維軟件Solidworks對(duì)汽車差速器各部件進(jìn)行建模；⑤運(yùn)用Solidworks將差速器各部件進(jìn)行裝備；⑥運(yùn)用Solidworks對(duì)汽車差速器進(jìn)行仿真。 三、研究方法和手段 （一）研究方法 1.文獻(xiàn)研究法：搜集整理相關(guān)研究資料，為研究做準(zhǔn)備； 2.調(diào)查研究法：通過訪談、分析等，把握差速器的組成、尺寸大小、工作原理； 3.比較分析法：比較各種差速器的差別，從中找出最常用的差速器。在課題研究過程還將廣泛征集其它種類差速器，努力使課題更加完善，更有現(xiàn)實(shí)意義。 （二）研究手段 以傳統(tǒng)文獻(xiàn)檢索手段為主，輔以網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫等手段，開展資料收集、問卷調(diào)查、數(shù)據(jù)整理等工作。 4、 參考文獻(xiàn)目錄 [1] .毛嘯滇.防滑差速器的應(yīng)用研究[D].合肥工業(yè)大學(xué)，2012 [2].武楠楠.新型差速器結(jié)構(gòu)分析和動(dòng)態(tài)仿真的研究[D].太原科技大學(xué)，2013 [3].張益智.粘性式限滑差速器傳動(dòng)機(jī)理與應(yīng)用研究[D].吉林大學(xué)，2005 [4].葉修悻 陳超祥.SolidWorks零件與裝配體教程 : 2011版[M] 機(jī)械工業(yè)出版社，2011 [5].商躍進(jìn),曹茹.SolidWorks三維設(shè)計(jì)及應(yīng)用教程[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2011 [6].江洪,陳燎,陳旭.SolidWorks 2008完全自學(xué)手冊(cè)[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社2008 [7].胡仁喜,康士廷.SolidWorks 2012有限元、虛擬樣機(jī)與流場(chǎng)分析從入門到精通 [M].機(jī)械工業(yè)出版社,2012 [8].陳超祥,胡其登.SolidWorks高級(jí)裝配教程 : 2012版 [M].機(jī)械工業(yè)出版社,2012 [9].趙罘,楊曉晉,劉玥.SolidWorks2012中文版機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)例入門與應(yīng)用 [M]電子工業(yè)出版社,2012 [10].王敏,王宏.SolidWorks 2012中文版工程設(shè)計(jì)速學(xué)通 [M].機(jī)械工業(yè)出版社,2012 五、文獻(xiàn)綜述 差速器是為了調(diào)整左右輪的轉(zhuǎn)速差而裝置的。在四輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，為了驅(qū)動(dòng)四個(gè)車輪，必須將所有的車輪連接起來，如果將四個(gè)車輪機(jī)械連接在一起，汽車在曲線行駛的時(shí)候就不能以相同的速度旋轉(zhuǎn)，為了能讓汽車曲線行駛旋轉(zhuǎn)速度基本一致性，這時(shí)需要加入中間差速器用以調(diào)整前后輪的轉(zhuǎn)速差。四輪驅(qū)動(dòng)汽車在行駛中會(huì)出現(xiàn)很多問題，例如急轉(zhuǎn)彎制動(dòng)現(xiàn)象，前后驅(qū)動(dòng)輪系干涉現(xiàn)象等。由于差速器可以吸收前輪的轉(zhuǎn)速差，所以增加中間差速器后，前后傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速可以不同。汽車差速器主要是消除汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)左右輪轉(zhuǎn)速不一致而造成的機(jī)械干涉現(xiàn)象，如果沒有差速器，就會(huì)因左右輪轉(zhuǎn)速不一致而導(dǎo)致機(jī)械性損壞。 限滑差速器是提高汽車性能的一種新技術(shù)，在國際汽車界得到越來越廣泛的運(yùn)用。 張益智在《粘性式限滑差速器傳動(dòng)機(jī)理與應(yīng)用研究》中對(duì)粘性式限滑差速器進(jìn)行了研究，并指出限滑差速器分為轉(zhuǎn)矩感應(yīng)式限滑差速器、轉(zhuǎn)速差感應(yīng)式限滑差速器和電子控制式限滑差速器。他還從粘性聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩傳遞特性、粘性聯(lián)軸器峰值現(xiàn)象等方面進(jìn)行深入研究。 毛嘯滇在《防滑差速器的應(yīng)用研究》指出：“防滑差速器是對(duì)普通差速器的革新與改進(jìn)，它克服了普通差速器只能平均分配扭矩的缺點(diǎn)，可以使大部分甚至全部扭矩傳給另外一個(gè)不滑轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輪，利用該驅(qū)動(dòng)輪產(chǎn)生的牽引力，大大提高汽車在路面上的動(dòng)力性和通過性，改善了汽車操縱穩(wěn)定性，提高汽車行駛的安全性，是普通差速器的理想替代品”。 武楠楠在《新型差速器結(jié)構(gòu)分析與動(dòng)態(tài)仿真的研究》一文中提出了一種新型的防滑差速器——牙嵌式自動(dòng)防滑圓錐齒輪差速器。該種差速器在直線行駛和轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)的作用與普通差速器沒有什么區(qū)別，但是當(dāng)車輛打滑時(shí)，那么新型差速器的防滑部分開始工作，將動(dòng)力絕大部分傳遞給不打滑的車輪，解決打滑現(xiàn)象。 鄧松在《汽車差速器嚙合傳動(dòng)規(guī)律及直齒錐齒輪副疲勞失效研究》一文中指出直齒錐齒輪因具有傳動(dòng)平穩(wěn)、效率高、承載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),已在汽車、航空航天、石油、化工等諸多領(lǐng)域中來實(shí)現(xiàn)相交軸間的運(yùn)動(dòng)傳遞。另外,直齒錐齒輪構(gòu)成的復(fù)雜齒輪機(jī)構(gòu)因繼承雙齒嚙合到單齒嚙合的嚙合規(guī)律,具有更加復(fù)雜的輪齒嚙入嚙出規(guī)律。在現(xiàn)代工業(yè)中,齒輪的設(shè)計(jì)要求滿足高速、重載而尺寸小、重量輕的特點(diǎn)。對(duì)于這一特點(diǎn),進(jìn)行齒輪的疲勞分析來確保齒輪的設(shè)計(jì)可靠性就變得至關(guān)重要。因此,分析直齒錐齒輪的疲勞失效形式有利于人們確定齒輪副中的主要疲勞部件,并且有利于人們了解接觸疲勞應(yīng)力和彎曲疲勞應(yīng)力對(duì)齒輪壽命的影響,對(duì)于提高汽車差速器的使用壽命具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。 黃平輝 在《汽車差速器殼斷裂失效分析針》一文中對(duì)某汽車驅(qū)動(dòng)橋差速器殼體斷裂情況,首先利用材料試驗(yàn)檢驗(yàn)分析了該驅(qū)動(dòng)橋差速器殼體所采用球墨鑄鐵材料的金相組織和鑄造等級(jí),然后根據(jù)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),采用有限元分析方法建立了該差速器殼體的有限元模型,利用有限元分析軟件ABAQUS進(jìn)行差速器殼體的靜強(qiáng)度分析,得到了該差速器殼的應(yīng)力分布情況和應(yīng)力集中部位.通過與樣件失效部位對(duì)比分析,確定了該差速器殼體斷裂失效的原因,為改進(jìn)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù). 原健鐘在《 重型柴油載貨汽車差速器的設(shè)計(jì)與改進(jìn)》一文中針對(duì)重型汽車差速器的十字軸和行星齒輪之間磨損嚴(yán)重,機(jī)械損失較大的缺點(diǎn),在結(jié)構(gòu)上對(duì)重型汽車的差速器進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。對(duì)差速器的行星半軸齒輪、半軸花鍵聯(lián)接進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,重點(diǎn)是改變十字軸與行星齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)接合面之間的滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦,方法是在十字軸與行星齒輪接觸面之間加入滾針軸承,大大改善了十字軸和行星齒輪之間的磨損情況,減少機(jī)械損失,延長差速器使用壽命。 更多還原 王立峰在《基于UG的汽車差速器中圓錐齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)》一文中研究基于UG的汽車差速器圓錐齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)。目的是在UG建模的環(huán)境下,利用表達(dá)式功能實(shí)現(xiàn)汽車差速器圓錐齒輪模型的參數(shù)化設(shè)計(jì)。通過使用UG/open系列的UG二次開發(fā)工具,在分析了差速器圓錐齒輪的基礎(chǔ)上建立三維參數(shù)化模型,本文詳細(xì)介紹了差速器圓錐齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)模塊的過程,這樣既實(shí)現(xiàn)了它的建模過程,提高了建模精度,又豐富了零件的建模方法。 差速器中種類較多，發(fā)展空間較大，應(yīng)用廣泛，差速器的研究具有一定的前沿性和挑戰(zhàn)性，并且與我們的實(shí)際生活息息相關(guān)，對(duì)生產(chǎn)發(fā)展社會(huì)進(jìn)步有重要意義。 六、工作進(jìn)度安排（時(shí)間、內(nèi)容、步驟） （一）準(zhǔn)備階段 1.2013年1月15日至2014年2月28日，查閱收集文獻(xiàn)資料，確定論題，準(zhǔn)備開題報(bào)告。 2.2014年3月5日至3月18日，進(jìn)一步修正研究研究目標(biāo)、內(nèi)容和方法，完成開題報(bào)告。 3.2014年3月19日至2014年4月1日，進(jìn)一步查閱文獻(xiàn)，在實(shí)習(xí)基地和網(wǎng)上開展問卷調(diào)查，收集資料，為論文寫作做準(zhǔn)備。 （二）寫作階段 1.2014年4月2日至4月9日，整理文獻(xiàn)資料和數(shù)據(jù)。 2.2014年3月19日至4月10日，撰寫論文初稿。 3.2014年4月2日至4月25日，提交論文初稿，并根據(jù)指導(dǎo)教師意見修改論文初稿和二、三稿。 4.2014年4月26日至5月8日，論文定稿、打印、送審，準(zhǔn)備論文答辯。 （三）答辯階段 論文答辯的具體時(shí)間由學(xué)院確定。 七、預(yù)期成果 完成論文《汽車差速器建模與仿真》 （以上內(nèi)容在教師指導(dǎo)下由學(xué)生填寫）　學(xué)生簽名：　　　　20　　年　　月　　日 八、指導(dǎo)教師審核意見： 　　　　　　　　　　　指導(dǎo)教師簽名： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　20　　年　　月　　日 九、教研室審核意見： 　　　　　　　　　　　　　教研室主任簽名： 　　　　　　　　 20　　年　　月　　日