ADAMS零转弯半径割草机差速器的设计及运动仿真(2)

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1螺栓的选用和螺栓的材料16

2螺母的选用和螺母的材料17

3差速器轴承的选用17

第四章差速器总成的装复和调整·17

1差速器总成的装复17

第五章三维建模及装配·18

小节24

致谢25

参考文献·26

第一章绪论

1.1本课题的研究目的和意义：

在现代社会中，科学技术的发展，真可谓是日新月异，人们对环境的重视也越来越深，绿化建设的步伐也越来越快，而割草机便悄然地成为了人们绿化建设中的必需品。

割草机的操作性直接影响到割草效果，而特别是转弯时候，割草机的平稳性很重要。在割草机内部的主驱动桥下的差速器，是实现割草机平稳转弯的一个必要组成部分。

差速器的主要功能是：在割草机行驶过程中，左、右车轮在同一时间内所经过的路程往往是不相等的。如果驱动桥的左、右车轮都固定在同一刚性轴上，两轮角速度相等，那么，不管车辆是转弯行驶还是直线行驶，都会使得车轮在路面上发生滑移或者滑转，会对车辆轮胎，包括寿命都有不同程度的影响，而且还可能会使转向有所困难。而差速器，能够使两侧驱动轮，可以以不同角速度转动，以保证其纯滚动状态，平稳转弯。

1.2研究对象的组成、分类以及主要工作原理：

车辆发动机的动力是经过离合器，到变速器，再到传动轴，最后再传送到驱动桥，然后再左右分配给两个半轴驱动车轮，在这个完整的动力传输结构里，驱动桥是最后一个总成，它主要部件由减速器和差速器构成。

差速器一般都是由齿轮所组成的，它是一种差动机构，能够实现运动由一根轴传递到两根轴上，并且两根轴可以以不同的转速进行旋转。为什么要进行差速呢？

汽车差速器，是驱动桥的主要部件之一。它的作用就是在向两边半轴传递动力的同时，实现两边半轴以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶。

差速器的结构主要一般是由行星齿轮、左右两个差速器壳体（又叫行星齿轮架）、半轴齿轮等零件组成。车辆发动机的动力，往往是通过一根传输动力的轴，然后传入到差速器内部的大齿轮，然后使得行星齿轮架转动，接着行星齿轮再去带动左、右两根半轴，左、右两个驱动车轮就有了驱动力。对差速器的设计，往往有以下要求需要满足：行星齿轮架转速的2倍，要求等于左右半轴转速之和，分两种情况分析，一种是车辆直行的时候，还有一种就是车辆转弯的时候。当车辆在直线行驶的时候，行星齿轮架上的行星齿轮是不动的，因此，行星齿轮架的转速，跟左、右车轮的转速相等，保持一种平衡状态，而当车辆在转弯时，三者之间的平衡状态就不在存在，随之打破，导致内、外侧车轮的转速不一样，内侧轮的转速相对减小，外侧轮的转速相对有所增加。

差速器这种能够自动调整的规律，遵循了在地球上的所有的物体最终静止时都会倾向于耗能最小的状态的原理，也就是“最小能耗原理” 。例如把一个篮球放在一个大的锅内，它最终自动会在锅的最低端静止，因为那里是位能最低的地方，动能最小，才可以静。差速器的这种自动调整，道理是完全一样的。

当车辆在转弯时毫无疑问，车轮也会自动趋向于能量消耗相对于最低的状态，必须得依照转弯半径的大小，来改变左、右车轮的转速，以便达到平衡状态。

分析车辆转弯的时候，如果车辆没有自动调整左右车轮的速度，那么外侧的车轮会有可能出现滑移，内侧的车轮则会有可能出现滑转，这个时候，在两个驱动轮上就会产生两个等大却反向的力，但是因为之前所说的“最小能耗原理” ，且车辆有差速器存在，那么车辆左右两个车轮转速必然会不同，行星齿轮轴以及左右半轴齿轮的转速三者之间的平衡关系会随之打破，两个半轴齿轮转速不一样，必然会让固定在行星齿轮轴上的行星齿轮发生自转，那么外侧半轴的转速会有所加快，内侧半轴的转速会有所减慢，加快的速度等于减慢的速度，从而实现两个车轮之间的差速效果。