汽车差速器结构设计、三维建模与虚拟装配研究(1)
万方数据
轮在差速器工作中经常只起等臀推力秆的作用，仅巍左、右车轮有转速差时行鼹齿轮和半轴齿轮间才有相对滚动，馥霹差速器齿轮可不考虑其疲劳寿命，仅进行弯睫强度校核即可，强度校核中差速器锥齿轮的材料可选为２０ＣｒＭｎＴｉ、２０ＣｒＭｏＴｉ和２０ＣｒＭｏ等。
差速器壳是装在耋减速器姨动齿轮上，敖在确定主减速器从动齿轮尺寸时。应考虑差速器的安装。差速器壳的轮寮足寸魂受到扶动齿轮及主动齿轮导内轴承支座的限制。差速器壳体的结构参数主簧有壳体浮度、壳体外部直径、内部直径、长度及半轴直径等。差速器壳体的内部壹经主要走行星齿轮秘半辘齿轮鳇壹径决定，差速器的外部直径则有壳体厚度和内部茂径决定。差速器壳滑驱动轴方向的长度与半轴齿轮、行星齿轮及半轴齿轮内部花键的长度有关。壳然懿厚度烹要决定因素是差逮器壳体强度，在满足强度和足够的安企系数条件下，壳体厚度应尽量减小，以减轻重辍，节约成本。
同时差速器壳俸的结梅参数还与半袖盼结梅参数有关，特别是与半轴的直径关系最密切。如半轴与差速器连接她的花键的尝数、模数及直缀直接决定了差速器壳沿驱动轴方向的长度。
２差速器各零件的三维实体建模
圈１＋絮轴
凰２差速爨左半壳
差速器结构设计完成詹，就可以使用各零件的结构参数在Ｐｒｏ／Ｅ软件中进行其三维实体精确建摸７，这顼互作可隽蓑速器各零件数控加工掇供精确的模型信息。对手十字轴、差速器左（右）半壳等零件，因仅涉及Ｐｒｏ／Ｅ酶基本特征，操作相对简单，这星仅给出其三维建模续果，如图ｌ一图２所示。其中十字轴可利用拉伸和旋转特征生成，差速器左半壳剩露震按｛睾、旋转以及孔、筋、阵
列和倒角等特征生成。
至于依据基本结构参数，如各齿轮齿数、模数、压力角、行星齿轮安装哭寸等进行行星蠢轮稻半辘齿轮鳇三
阔３行鬃齿轮阉４半轴齿轮维实体建模因涉及Ｐｒｏ／Ｅ中高级
操作，现将主要思路麓述如下：由
于齿轮螽挥是复杂穑线——渐开
线，可以通过选取～定密度的渐
开线数据点，来拟合轮齿渐拜线，
这种“自文件创立基准曲线”方法
建模精度不高。为给数控加工提
供精确的模型簧患，在抒簦爵轮
和半轴齿轮ｉ维建模中，采用“自
方程创立基准曲线”的方式，即，
透过壹臻输入渐搿线方程创建一
个齿槽两侧渐开线，再利用混合
特征（ｂｌｅｎｄ）生成该畿槽，最詹，通
专题报道
过阵列特鬣（ｐａｔｔｅｒｎｔ００１）完成全部齿轮衡廓的三维建模。
行星齿轮三维建模效果如图３。半轴齿轮的三维建模与
行每齿轮鏊本耀同，英过程纛其俸步骤晦，半辘巍轮三维
建模效果如图４。
３差速器兰维装配模型的建嶷
在Ｐｒｏ／Ｅ环境中，建夔差速器各零件的三维蜜体模型
后，可定义各零部件之间的装配配合关系，进而建立差速
器总成三维实体模型。Ｐｒｏ／Ｅ软｛牛中，装配挝（多叉树）的
滋次关系体现了实际形成产箍的装配顺序，形象缝表达
了产品、部件、零件之间的父子从属关系，其层次结构表
达方法，霹满足人巍交互装敝援划和装配过程携粪功能
的要求。
根据麓速器零件三维模型结构特点及其功能要求，
霹确定各零部｛牛闻酶装配约寨关系。Ｐｒｏ／Ｅ孛提供了４爨
标准配合约束关系，即，（１）眶配（ｍａｔｅ）或匹配偏距（ｍａｔｅ
ｏｆｆｓｅｔ），（２）对齐（ａｌｉｇｎ）或对齐偏距（ａｌｉｇｎｏｆｆｓｅｔ），（３）定向
（ｏｒｉｅｎｔ），（霹）插入（ｉｎｓｅｔ）。差速器装配中主要焉到匹配与
对齐两种约束关系。利用将元件添加到组件等操作可生
成差速器总成装配圈，如图５。在根据窭际的装酡关系对
差速器零彳牛进行装既时，应注意进行零件之闯干涉分析
和检验，以便及时发现问题并觅改零件结构设计参数。利
惩Ｐ心Ｅ枣巍图，分解／分察视鼹命令，完成装配醒的初步
分解，进一步可生成差速器总成爆炸视图，如图６。
４结语
以基于特征的参数化建模方法，可以建立汽车差速
器各零磐的三维实｛奉模攀，麸瑟为差邃器各零绺懿虚拟
装配、数挎加工提供精确的数字化模型信息。
将虚拟装配技术引入差逮器结构设计中，有助于发
现并在设计阶段及时解决零部件干涉等结梅设计闻题，
缩短了差遵器产品的研发周期，加快了汽车产晶对不断
变诧的客户需求进行及对响应的速度，降羝了设计成本，
提高了设计质量。
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（编辑明涛）
作者简介：钱斌（１９６９－），男，讲师，博士研究生。主藤研究方向为机械工程。
牧稿日期：２００８—１０－旬８
机械工程师２００９年第２期ｌ
３９ 万方数据
汽车差速器结构设计、三维建模与虚拟装配研究
作者：钱斌， 高洪， 胡开明， QIAN Bin， GAO Hong， HU Kai-ming
作者单位：钱斌,高洪,QIAN Bin,GAO Hong(安徽工程科技学院机械工程系,安徽,芜湖,241000)， 胡开明,HU Kai-ming(天长市无线电二厂,安徽,天长,239300)
刊名：
机械工程师
英文刊名：MECHANICAL ENGINEER
年，卷(期)：2009(2)
被引用次数：1次
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引证文献(1条)
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本文链接：https://www.wendangku.net/doc/fe8228921.html,/Periodical_jxgcs200902018.aspx