随着对转螺旋桨自身的不断发展和完善,对转螺旋桨仍然是现代鱼雷的主要推进形式,在我国还有旺盛的生命力,因而得到了广泛的重视。但由于前后两个螺旋桨的扭矩不相等,从而产生螺旋桨的失衡力矩,使得鱼雷产生横滚,一直成为影响对转螺旋桨驱动系统应用的技术难题。本文通过方案设计与计算、优化设计和计算机仿真设计出一种使对转螺旋桨转速相等,方向相反,并同时使得两输出轴的转矩相等,方向也相反的差动驱动装置。根据对转螺旋桨的工作环境的要求进行方案设计,对能实现同轴对转的传动方案进行了分析比较和计算,确定采用差动轮系加封闭运动链的传动型式,并进行了传动比的推导、扭矩的计算和效率的计算,为差动驱动系统的结构设计和计算机仿真提供理论依据。因为差动驱动器要求输出扭矩大、体积小,结构参数设计最为关键,本文将单纯形算法和内点惩罚函数法结合起来的混合法,对差动驱动器进行了优化设计,得到比较合理结果。本文采用渐开线短花键联接实现太阳轮和行星架浮动,从而来实现行星轮的均载,并推导出了均载构件的浮动量和各基本构件的制造误差的计算关系式。本文采用三维软件Pro/E进行差动驱动器的三维建模,并在计算机里进行虚拟装配,建立虚拟样机,进行干涉检测和运动仿真,根据仿真结果对虚拟样机进行调整,得到了较好的仿真结果,并与理论计算进行验证。最后,采用ANSYS对差动驱动器的关键元件进行了有限元分析,并根据分析结果改善差动驱动器的结构。在仿真的基础上,最终确定差动驱动器的结构参数,完成鱼雷差动驱动系统的设计和仿真。