摘 要

普通差速器已无法满足人们的需求，越来越多的汽车加装了防滑差速器，设计一种摩擦片式差速器，它是利用摩擦元件相对转动所产生的摩擦力矩来实现左右半轴转矩的重新分配，从而达到防滑的目的，其防滑反应迅速。针对重庆长安SC1010车型进行设计，为其新增设压力环，使得产生的限滑摩擦力矩会随传递转矩的增大而增大，并在压力环上开设 v 型槽，与行星齿轮轴端部的 v 型斜面相配合，用来实现对摩擦元件的压紧，提高了差速器使用寿命；在摩擦元件和差速器壳之间采用碟形弹簧作为常作用弹性元件，这是由于其轴向尺寸小，具有良好的弹性变性的特性。在满足锁紧系数的情况下具有结构尺寸较小，零件数量少，易于实现电控，给厂家的制造和后续开发提供了方便。

关键词：汽车; 防滑差速器; 摩擦片式

Abstract

Ordinary differential can't satisfy people's needs, so a growing number of cars with a limited slip differential, a friction type differential design, it is the use of relative rotating friction torque generated by the friction element to realize the redistribution of left and right half shaft torque, so as to achieve the purpose of antiskid, the anti-slip response quickly.For chongqing changan SC1010 models to carry on the design for the new pressure ring, make the limited slip friction torque can increase along with the augment of transmission torque, and open a v groove on the pressure ring, and planetary gear shaft end of v-shaped cant match, compaction of the element is used to implement the friction increases the service life of differential; Between the friction element and the differential shell adopts the dish spring as the elastic element, often it is because of its small axial size, has the good characteristics of elastic degeneration.n meet the locking coefficient under the condition of the structure of small size, less number of parts, electronic control, easy to manufacturer's manufacture and subsequent development provides a convenient.

Key Words：Automobile；Limited slip differential；Friction plate

目 录

1.绪论 1

1.1防滑差速器的应用现状 1

1.2防滑差速器的研究发展 1

1.2.1转矩感应式防滑差速器 2

1.2.2转速感应式防滑差速器 2

1.2.3主动控制式防滑差速器 2

1.3防滑差速器的原理与结构 2

2 设计要求 5

2.1差速器理论设计计算主要技术指标 5

2.2差速器实际生产加工主要技术指标 5

3 汽车摩擦片式限滑差速器的选型分析 6

4主要零部件分析 8

4.1压力环 9

4.2 摩擦元件 10

4.3 蝶形弹簧 11

4.4 行星齿轮轴 12

4.5 行星齿轮与半轴齿轮 14

4.6 差速器壳 14

4.7锁紧系数及其计算 15

5限滑差速器设计计算 16

5.1摩擦片当量摩擦半径和预紧力矩的分析计算 16

5.1.1.摩擦片当量摩擦半径的分析计算 17

5.1.2.预紧力矩 18

5.2 确定摩擦元件结构参数 18

5.2.1摩擦元件内外径 18

5.2.2 单侧摩擦元件的摩擦面数 18

5.2.3 摩擦元件厚度 18

5.2.4 摩擦元件材料 18

5.3确定压力环 v 型槽楔角和压力环作用当量半径 18

5.4 确定碟型弹簧的结构参数 19

5.4.1. 碟型弹簧的内外径 19

5.4.2. 碟型弹簧的厚度 19

5.4.3. 碟型弹簧的内锥高 19

5.4差速器行星齿轮主要参数选择 19

5.4.1行星齿轮齿数n 19

5.4.2行星齿轮和半轴齿轮齿数、 19

5.4.3行星齿轮和半轴齿轮节锥角、 及模数m 20

5.4.4．压力角 20

5.4.5行星齿轮轴直径d及支承长度L 20

5.4.6差速器齿轮的强度校核 21

5.4.7差速器齿轮材料 22

6总结 22

致 谢 23

参考文献： 23

1.绪论

汽车在行驶中经常会出现汽车左右轮转速不相等的情况，这就需要人们在汽车的车轮之间加装差速器。尽管普通锥齿轮式差速器很好地解决了汽车左右轮转速不等所造成的汽车轮胎的磨损、转向困难等缺陷，但同时它的转矩平均分配特性也使汽车在路面状况较差的道路上的动力性、通过性变差，同时还极易发生侧滑和激转现象。这些都是由于普通锥齿轮式差速器分配给汽车驱动轮上的转矩是由附着能力较差车轮决定的，所以汽车两驱动轮只要有一个车轮附着力不足，汽车就无法行走。为了改善汽车的通过性，提高行驶安全性，人们采取了多种措施，其中常用的有两种：一种是差速锁；另一种是防滑差速器（Limited Slip Differential 简称 LSD）。前者要求驾驶员在必要时进行锁止差速器，其优点是采取这种装置的车辆通过性能强，且其结构简单，实现方便，缺点在于对车辆转向性能及行驶性、轮胎磨损均有不利影响，且不适合连续使用；而后者就是在普通差速器基础上附加一些其他机构来限制差速器的滑差从而改善它的转矩分配特性，由于兼顾了差速器的转矩分配特性与转速分配特性，所以它取得了广泛应用。

1.1防滑差速器的应用现状

防滑差速器最初多用于越野车或工程机械上，很少用于家庭用车上，然而随着人们对防滑差速器认识的逐步深入，人们发现防滑差速器不仅可以改善汽车在较差道路路面上的通过性，而且防滑差速器对汽车安全性，操纵稳定性及平顺性都有着很大的改善作用。防滑差速器作为提高汽车性能的一项新技术满足了人们对汽车性能的不断增长的要求，防滑差速器的应用也因此日益广泛，越来越多的越野车、跑车、高档轿车以及大型货车，开始把防滑差速器作为选装件。比如说兰伯基尼的魔鬼 GT 型车上装粘性式防滑差速器；保时捷 911 GT3 型跑车、尼桑总统、尊爵、开拓者 SUV 运动型多功能车、宝马 M3跑车及国内生产的长丰猎豹 V6300 等均采用机械式或电子控制式防滑差速器。不仅在民用上，在国防上防滑差速器也是军用越野车驱动装置中的重要组成部件，车辆驱动防滑能力是军用汽车重要战术指标，防滑差速器技术是其军用车辆新技术的重要组成部分，目前国际上先进的越野车和军车上普遍装配了限滑差速器装置。

1.2防滑差速器的研究发展

目前，国外的防滑差速器种类品种多样，性能优良。根据差动限制转矩的产生机理可以分为以下三种方式:转矩感应式、转速感应式和主动控制式。

1.2.1转矩感应式防滑差速器

在汽车上得到最广泛应用的是多片摩擦式限滑差速器。根据自身产生限滑转矩的原理不同，多摩擦片式限滑差速器可分为三种形式：①转矩比例式 ②预压式 ③转矩比例式 预压式。其中，转矩比例式 预压式摩擦片式限滑差速器 依靠行星齿轮轴上的V 型 楔面与差速器壳体上的V 型槽配合，将产生压力通过压力环传递给限滑差速器内部摩擦元件，产生限滑力矩。此时产生的限滑力矩大小与输入转矩成正比。当汽车驱动转矩较小时，对限滑差速器内摩擦力矩的需求也比较小，此时，依靠蝶形弹簧自身产生的预压紧力对摩擦片实现压紧，产生限滑功能。

1.2.2转速感应式防滑差速器

这转速感应式限滑差速器，指的是此类限滑差速器的内摩擦力矩大小取决于限滑差速器左、右半轴之间的转速差。“转速感应式限滑差速器主要是利用液体介质的粘摩擦特性或特殊齿形达到限滑效果。”转速感应式限滑差速器的内摩擦转矩的大小随着限滑差速器左、右半轴转速差的增加而增大。该类限滑差速器的工作平滑，能够很好地满足汽车的驱动、转弯、制动等性能的综合要求，且对于前、后轮驱动的汽车都可适用。根据其结构形式，转速感应式限滑差速器可分为

①粘性联轴器式限滑差速器 ②液压泵式限滑差速器。

1.2.3主动控制式防滑差速器

随着人们对限滑差速器性能要求的不断提高，转矩感应式限滑差速器和转速