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一种减速比大于6的汽车差速器设计
摘要
常见的汽车差速器在最大的时候有6的减少比。这是因为设计一个减速比大于6的汽车差速器可能会导致一个笨重的设计，在有限的空间下无法进行定位。此外，增加差速器的尺寸可能会导致多余的不希望的重量。大多数在路上行驶的车辆有3或4的差距。从商业上讲，找到一个减数大于6的差值几乎是不可能的。大多数制造商将引入一个额外的单速变速箱，但这将过于复杂的设计和增加服务成本。本文的目的是设计一个减速比大于6的差速器。本文包括所有的计算以及基于Altair-Hypermesh的强度分析，以证明设计的成功。
介绍
我们现在将设计一个差速器使用蜗轮减速器围绕人字齿轮组。这是受到了英国“纳皮尔父子”在第一次世界大战前发明的“纳皮尔蜗轮传动”的启发。该公司后来被“英国电气”消耗，但他们的概念蠕虫驱动器似乎很有前途。
输入参数
输入功率:5.8913 kW
输入转速:4100rpm
输入扭矩:13.7231 Nm
减速比要求:7:1
设计目标
设计一个减缩比为7(7:1)的差速器。输出速度降低7倍，输出扭矩增加7倍。
材料选择
合金钢- 15Ni4Cr1
Sut = 1500 N/mm2 BHN = 650
这种选择是基于蜗轮蜗杆的设计以及。其目的是尽可能少地使用不同的材料，从而能够最大限度地利用可回收的金属废料。蜗杆为表面硬化合金钢(15Ni4Cr1)，蜗轮(应该总是由比蜗杆更有韧性的材料制成)由磷青铜制成。
优势
•紧凑。
•重量轻。
•此方法可使还原比达到20:1。
•蜗杆轴被放置在较高的这种安排接近底盘的下腹部，因此不容易损坏。
•整个结构在质量方面是集中的&因为cg在中心定位更容易。
•整个差速器提供了驱动轴的旋转灵活性，因此蜗杆轴可以以任何角度倾斜，没有任何麻烦或并发症。这不会影响设计计算，也不会增加设计的复杂性。
缺点
•最高可达95%的有限效率。
•由于效率较低，温升必须在允许的范围内，否则密封可能会损坏。此外，过高的温度可能导致牙齿因癫痫而失效。
•整个系统由两种金属组成。蜗轮通常必须由更适合的金属(如磷青铜)制成。这可能会增加成本。
•如果传动装置尺寸要求较大(增加扭矩传递能力)，高度增加。
