轴向滑块凸轮式差速器的设计与分析

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1、DOI:10.13952/j.cnki.jofmdr.2007.03.017第23卷第3期机械设计与研究Vol.23No.32007年6月MachineDesignandResearchJun.,2007文章编号:1006-2343(2007)03-032-05轴向滑块凸轮式差速器的设计与分析孙传祝(山东理工大学工程技术学院,淄博255012,E-mail:sunc2@sdut.edu.cn)摘要:针对现有差速器锁紧系数小、结构复杂等问题,设计了一种轴向滑块凸轮式差速器,并对其中的关键零件(差速轮和滑块)的重要表面———螺旋面建立了参数方程。通过啮合原理分析认

2、为,滑块两端的螺旋面与差速轮的螺旋面,在任何位置均能实现良好啮合。对差速轮与差速器壳(即滑块)之间的角速度关系进行定量分析后得知,左右两侧差速轮的角速度之和恒等于差速器壳角速度的两倍,两侧差速轮的反转矩之和恒等于差速器壳的输入转矩,即符合普通锥齿轮差速器的角速度关系和转矩分配关系。但是,该差速器分配给两侧差速轮的转矩是不相等的,其锁紧系数K=0.4、转矩比Kb=2.3,二者均比较大,因此有利于进一步提高车辆的通过性和越野能力。关键词:轴向滑块;凸轮式;差速器;设计;分析中图分类号:U463.218+.4文献标识码:ATheDesignandAnalysisof

3、AxialSlidersCamDifferentialSUNChuan-zhu(SchoolofEngineeringTechnology,ShandongUniversityofTechnology,Zibo255012,China)Abstract:Theaxialsliderscamdifferentialwasdevelopedbasedonresearchforthequestionsoflowlockfactorandstructurecomplexity,andtheparametericequationforitshelicoidsofthei

4、mportantsurfaceofdifferentialskeyparts(spidergearsandslider).Theacrossanalysisofmeshtheoryshowsthatboththehelicoidsofsliderandspidergearcouldwellmeshatanyposition.Throughquantitativeanalysisoftheangularvelocityrelationshipbetweenspidergearsanddifferentialsshellknownthatthesamofang

5、ularvelocityofthetwospiclergears(leftandright)isalwaysastwiceasthatofdifferentialsshell,andtheagainsttorqueoftwospidergearsissameastheimporttorqueofdifferentialsshell,thismeansthatthenewdifferentialaccordswithangalovvelocityrelationsandtorquerelationsofcommonbevelgeardifferential.

6、Butitisnotequaltothetwospidergearstorquethatdifferentialdistributed.Theloc-kingcoefficientK=0.4andthetorqueratioK=2.3,aremuchtoobigger,soitispropitioustoimprovethepasscapa-bbilityandcross-countrycapabilityofthevehicle.Keywords:axialsliders;cam;differential;design;analysis众所周知,普通锥齿轮差

7、速器的锁紧系数K一般为0.05对于各种越野车辆来说,要求经常在坏路面上行驶,因[1]～0.15,左右两半轴齿轮的转矩比Kb为1.11～1.35。因此需要配备具有高摩擦力矩的限滑差速器。而摩擦片式自此,可以近似地认为,无论左右驱动轮角速度是否相等,其转锁差速器虽然锁紧系数较高,但体积也较大,影响车辆的离矩基本上是平均分配的。这样的分配比例,对于车辆在良好地间隙。当车辆要求具有较高通过性时,一般采用滑块凸轮路面上直线或转弯行驶是没有问题的,但在坏路面上行驶式差速器。该差速器锁紧系数K与凸轮表面的摩擦系数及[1]时,若一侧车轮所在路面的附着系数很小,将造成该侧车轮倾

8、角有关,一般为0.4～0.5,转矩比K