智能机械与光机电一体化

随着科技的进步和生活水平的提高，汽车行业迅猛发展，汽车己经成为最普遍的交通工具。差速器是汽车驱动桥的重要组成部分，严重影响着汽车的驱动性和稳定性，而汽车的驱动性和稳定性是衡量汽车性能的基本指标，对提高安全保障和用户舒适度都具有重要意义。

目前，普遍应用于汽车行业的差速器有两种，即普通差速器和限滑差速器。普通差速器可以实现汽车两侧驱动轮的差速转动，但无法合理分配两侧驱动轮的驱动力矩，即可以“差速”，但无法“差扭”。限滑差速器被公认为是汽车底盘动力传输系统的重要装配件，它能有效解决普通差速器差速不差扭的弊端，增强汽车在附着系数路面较小时的通过能力，可以很好的适应消费者出行的需求和路况复杂多样的特点，是汽车动力系统研究的一个重要方向。

国外厂商对限滑差速器的研究水平远远领先于国内，日本丰田、本田、美国伊顿和格里森等龙头企业，掌握着最为重要的核心技术。近年来，国内经济发展态势稳定向好，国民对汽车的需求也逐年增加，极大地促进了汽车工业的发展，带动了汽车差速器领域的研究。然而，我国汽车行业发展起步较晚，国内起初关于差速器的研究存在一定的滞后性，由于大多数限滑差速器结构较为复杂，制造成本比较高，一些关键技术也不好解决，因此主要从国外进口。

高摩擦式限滑差速器由于其工作较为平稳，技术已经比较成熟，在国外被广泛应用于越野车、高级轿车和工程机械上，其缺点是结构比较复杂，价格较高。本项目拟开发一种结构新颖、成本低、传递扭矩大，使用寿命长、限滑效果好，能满足各种恶劣工作环境下的车辆通过性，完全具有自主可控知识产权的新型高摩擦式限滑差速器。

本项目拟基于现有技术中机械式差速锁的噪声大、冲击大、舒适性差等问题，设计研发一种改进的摩擦片式限滑差速器，在该差速器总成中，采用摩擦片组产生的摩擦力实现锁止功能的作用，以降低噪声和提高车辆的舒适性。该摩擦片式差速锁包括:差速器壳，内外摩擦片组，行星半轴齿轮组、压力环;其中，摩擦片组产生的摩擦力可随车速、汽车动力输出成线性变化，从而适应各种工况，行星半轴齿轮组间隙可变，从而承载极限工况时的大扭矩。如此设计可以降低汽车的噪音，提高汽车的舒适性等性能。

具体研究内容：

1、采用三维软件对驱动桥机械结构各零部件的虚拟设计和有限元分析，设计差速器壳、主被动摩擦片组、行星齿轮组、压力环、异型齿轮轴等部件。在三维软件中完成虚拟样机装配，确保实物装配无干涉，通过有限元分析，保证驱动桥结构强度和安全性。

2、采用摩擦片组产生的摩擦力功能代替机械式锁止差速功能，包括:分体式差速器壳、主被动摩擦片组、行星齿轮组、压力环、异型齿轮轴；其中摩擦片组产生的摩擦力可随车速、汽车动力输出成线性变化，从而适应各种工况。可以降低汽车的噪音，提高汽车的舒适性等性能。

3、分体式差速器壳与异性齿轮轴的配合面，采用特殊工艺进行热处理，从而提高高频撞击工况下产品的使用寿命。

差速器总成指标要求：

差速器锁止响应时间≤0.5秒

差速器总成锁止摩擦力范围100~2000N.m

产品在-40℃到120℃使用环境温度下正常使用；

差速器总成传动效率≥90%

差速器齿轮疲劳寿命≥48小时

符合GB/T30512-2014《汽车禁用物质要求》和汽车产品回收利用技术政策的要求。