车用粘性限滑差速器设计㊣精品文档值得下载

轴器各部分的传热量确定硅油各时刻的温度，才能准确确定粘性联轴器的工作特性，从而使粘性式限滑差速器的转矩输出特性合乎设计要求。

粘性联轴器换热模型的建立粘性联轴器的结构较复杂，若要计算出粘性联轴器传热过程中各部分的传入与传出的热量，必须把粘性联轴器做定的简化。

如图所示为本文所述的粘性联轴器的简化结构示意图。

粘性联轴器吸收的热量在粘性联轴器的个部分之间传递。

如图是粘性联轴器的传热模型，对这个模型我们做如下假设忽略壳体与左右端盖间的导热，即均为零。

忽略密封件与硅油及与密封部位的导热。

把内外叶片看成是浸在硅油里的金属片。

这样我们不考虑叶片与壳体及轴的换热，这部分换热用硅油代替，所以，为零。

这样叶片就只和硅油进行热交换。

叶片般为金属件，是热的良导体，且叶片厚度般不大于，所以忽略叶片表面向内部的导热。

而粘性联轴器工作时，温度上升的不是太快，所以我们认为叶片与硅油的换热是在有温差的瞬间进行并完成的，也就是说，可以认为叶片与硅油的温度总是相等。

忽略壳体与盖对外界的辐射换热，即壳体盖与外界的换热是对流换热。

认为粘性联轴器各部分的传热是稳态传热过程。

图粘性联轴器简化结构图图图粘性联轴器传热模型各部分之间对流换热系数的计算流体流过壁面或另流体的界面时，流体与壁面或另流体相互产生的热量传递过程称为对流换热。

在对流换热时，通过壁面的热流密度正比于流体与壁面间的温差，比例系数称为对流换热系数。

确定换热系数后，即可利用换热系数计算对流换热过程的换热量。

硅油与轴的平均对流换热系数设硅油与轴的平均对流换热系数为，未找到引用源。

，根据传热学知识有其中，未找到引用源。

上式中，未找到引用源。

硅油的导热系数，未找到引用源。

硅油的运动粘度，未找到引用源。

硅油的体积膨胀系数，未找到引用源。

硅油的密度，未找到引用源。

硅油的定压比热系数，未找到引用源。

硅油的温度，未找到引用源。

轴的角速度，未找到引用源。

努谢尔特准则数，未找到引用源。

雷诺准则数，未找到引用源。

葛拉晓夫准则数，未找到引用源。

普朗特数，未找到引用源。

轴的外径，未找到引用源。

轴的温度硅油与壳体的平均对流换热系数设硅油与壳体的平均对流换热系数为，未找到引用源。

，根据传热学知识有其中，未找到引用源。

，未找到引用源。

上式中，未找到引用源。

为壳体的内径，未找到引用源。

为壳体的温度，未找到引用源。

壳体的角速度其他同上，未找到引用源。

壳体与外界空气的平均对流换热系数设壳体与外界空气的平均对流换热系数为，未找到引用源。

，根据传热学知识有其中，未找到引用源。

，未找到引用源。

上式中，未找到引用源。

壳体外经，未找到引用源。

壳体外表面温度，未找到引用源。

空气的温度，未找到引用源。

空气的热膨胀系数，未找到引用源。

空气的运动粘度，未找到引用源。

空气的定压比热系数，未找到引用源。

空气的密度，未找到引用源。

空气的导热系数轴与外界空气的平均对流换热系数设轴与外界空气的平均对流换热系数为，未找到引用源。

，根据传热学知识有其中，未找到引用源。

，未找到引用源。

上式中，未找到引用源。

轴的外径，未找到引用源。

轴的外表面温度硅油与端盖的平均对流换热系数设硅油与端盖的平均对流换热系数为，根据传热学知识有其中，未找到引用源。

，未找到引用源。

上式中，未找到引用源。

端盖的直径，未找到引用源。

端盖内端面与硅油接触的温度其它同上端盖与空气的平均对流换热系数设端盖与外界空气的平均对流换热系数为，根据传热学知识有其中，未找到引用源。

，未找到引用源。

上式中，未找到引用源。

端盖的直径，未找到引用源。

端盖内端面与空气接触的温度其它同上粘性联轴器各部分传热量计算粘性联轴器工作过程产生的总热量粘性联轴器靠叶片剪切硅油来工作，也就是其输入轴与输出轴的转速是有差值的，因此粘性联轴器的工作过程有能量损失。

设粘性联轴器工作时传递的转矩是，未找到引用源。

，其输入转速为，未找到引用源。

，输出转速为，未找到引用源。

，则粘性联轴器工作转速差工作过程损失的功率为我们设损失功率全部转化为热量，粘性联轴器工作时间为，那么粘性联轴器工作时产生的总热量为硅油通过壳体的传热硅油通过壳体的传热过程包括串联的三个环节硅油与壳体内壁的对流换热壳体内壁至壳体外壁的导热壳体外壁与外界空气的对流换热在稳态条件下，通过串联着的每个环节的热流量应该是相同的。

上述三个环节的热流量分别为式中，未找到引用源。

壳体的外内半径，未找到引用源。

分别为壳体的外内表面积将式写成温压形式有整理后可得硅油通过壳体的热流量为硅油通过左右端盖的传热硅油通过左右端盖的传热过程包括串联的三个环节硅油与左右端盖内壁的对流换热左右端盖内壁至外壁的导热左右端盖外壁与外界空气的对流换热对左端盖，上述三个环节的热流量分别为式中，未找到引用源。

左端盖的内外表面面积，未找到引用源。

左端盖的内外表面温度，未找到引用源。

左端盖的厚度写成温压形式有由此可求得通过左端盖的热流量同理对右端盖有硅油通过轴的传热硅油通过轴的传热过程包括串联的五个环节硅油与轴在壳体内部分的对流换热轴表面向轴心的导热轴心向壳体外轴心的导热轴心向轴表面的导热在壳体外轴表面与外界空气对流换热由热力学知识可知，轴至轴心的导热热阻与其它项相比很小相差两个数量级。

因此，计算时可以忽略，两项的导热，假定垂直于轴线的截面积各点的温度相等。

各环节的热流量分别为其中，未找到引用源。

，未找到引用源。

轴在壳体内外部分的表面积，未找到引用源。

轴的截面积。

写成温压形式有由此得粘性联轴器工作时各部分温度计算差速器个行星齿轮传给个半轴齿轮的转矩，，其计算式差速器的行星齿轮数半轴齿轮齿数尺寸系数，反映材料的不均匀性，与齿轮尺寸和热处理有关，当时，，在此载荷分配系数，般支承刚度大时取最小值。

质量系数，对于汽车驱动桥齿轮，当齿轮接触良好，周节及径向跳动精度高时，可取计算汽车差速器齿轮弯曲应力用的综合系数，由图可查得图弯曲计算用综合系数根据上式又由于许用弯曲应力查表可得所以因此，差速器齿轮满足弯曲强度要求。

差速器齿轮的材料差速器齿轮和主减速器齿轮样，基本上都是用渗碳合金钢制造，目前用于制造差速器锥齿轮的材料为，和钢等。

由于差速器齿轮轮齿要求的精度较低，所以精锻差速器齿轮工艺已被广泛应用。

半轴的基本参数选择半轴的型式半轴的型式主要取决于半轴的支撑型式。

普通非断开式驱动桥的半轴，根据其外端的支撑型式或受力状况不同可分为半浮式，浮式和全浮式三种。

本文设计选用全浮式半轴。

半轴的设计计算全浮式半轴杆部直径的初选在设计时，全浮式半轴杆部直径的初步选取可按下式进行式中半轴的杆部直径，半轴的计算扭矩，为半轴的许用应力可得所以取半轴直径为全浮式半轴的强度计算半轴的扭转应力式中半轴的扭转应力半轴的计算扭矩，为，半轴杆部直径半轴扭矩的许用应力，可取可得所以强度符合要求全浮式半轴的材料选择关于半轴的材料选择，过去大都采用含铬的中碳合金钢，如，等，后来推广我国研制的新钢种等作为半轴材料，效果很好。

但从节约较稀有金属，降低制造成本的目标出发，采用中碳钢钢，钢制造半轴较为理想。

所以选用钢。

结束语本文对粘性式限滑差速器的分类，结构，原理等进行了分析研究，并设计了行星齿轮，半轴齿轮等零部件，综合本文内容，可归纳如下对普通差速器与粘性式限滑差速器的特点做了比较，粘性式限滑差速器是对普通差速器的革新与改进，它是在普通差速器基础上附加了限滑装置来限制差速器的滑差，从而改善它的转矩分配特性。

就是这种特性，使得我们的汽车在转向的时候性能较高。

它克服了普通差速器只能平均分配转矩的缺点，大大提高了汽车在双附着系数路面上的动力性和通过性，显著改善了汽车操纵稳定性，有效地提高了汽车行驶主动安全性，是普通差速器的理想替代产品。

对粘性式限滑差速器的结构原理进行了分析，分析了影响粘性联轴器传递转矩特性的各因素，根据现有理论对粘性联轴器的峰值特性作了简要介绍。

对粘性式限滑差速器的零部件进行了分析设计，计算校核等。

由于水平有限，论文中不当不足之处在所难免，恳请各位老师给予批评指正。

致谢四年的读书生活在这个季节即将划上个句号，四年的求学生涯在老师同学的帮助下，走得辛苦却也收获满囊。

论文选题到搜集资料，从写稿到反复修改，期间经历了喜悦聒噪痛苦和彷徨，在写作论文的过程中心情是如此复杂。

如今，伴随着这篇毕业论文的最终成稿，复杂的心情烟消云散，自己甚至还有点成就感。

首先非常感谢我的导师程安宁老师。