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差速器作为轿车传动系统重要构成部分的最后一个传动单元,具有增大变速器传递来的扭矩,使动力分配给驱动车轮,实现两侧车轮在不同行程时以不同转速转动。 根据对称式圆锥齿轮差速器设计理论,利用CATIA对主要零部件直齿锥齿轮进行参数化建模,生成具有相同模数和压力角的半轴齿轮与行星齿轮,并对零部件进行虚拟装配。与传统的差速器设计过程相比,修改参数表就可以快速得到所需几何模型,具有提高设计人员工作效率及缩短了产品开发周期。 将装配完成的几何模型导入RecurDyn,然后添加部件间运动关系和设置接触参数,对差速系统在直线行驶和右转弯行驶两种工况下进行了分析。分析结果验证了该差速器具有原理的特性及工况下模型的可行性,满足车辆运动学方面上特性。 对于一档直线行驶的轿车扭矩为最大,利用ANSYS有限元软件对半轴齿轮和行星齿轮进行一档直线行驶工况下的有限元分析,得出啮合位置的齿根弯曲应力的分布规律,结果表明所设计的差速器能够满足要求。接着对差速器壳体和锥齿轮进行模态分析,并提出一种对壳体结构单变量优化方案,优化后固有频率提高3%左右,有利于减少后桥的振动。结果表明壳体和锥齿轮固有频率相差很大可以避免共振。