北京BJ1041整体式驱动桥设计【货车】

北京BJ1041整体式驱动桥设计【货车】,货车,北京,BJ1041,整体,驱动,设计 毕业设计（论文）开题报告 设计（论文）题目: 北京BJ1041 整体式驱动桥设计 院 系 名 称: 汽车与交通工程学院 专 业 班 级: 车辆工程B07-1班 学 生 姓 名: 孔湛淞 导 师 姓 名: 鲍 宇 开 题 时 间: 2011.02.28 指导委员会审查意见： 签字： 年 月 日 SY-025-BY-3 毕业设计（论文）开题报告 学生姓名 孔湛淞 院系 汽车与交通工程学院 专业、班级 车辆工程B07-1班 指导教师姓名 鲍 宇 职称 高级实验师 从事 专业 汽车运用 是否外聘 □是■否 题目名称 北京BJ1041整体式驱动桥设计 一、课题研究现状、选题目的和意义 近几年，我国驱动桥总成市场发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业政策鼓励驱动桥总成产业向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目投资逐渐增多。投资者对驱动桥总成市场的关注越来越密切，这使得驱动桥总成市场的发展研究需求增大。 1、国外研究现状 现在，世界上货车普遍采用两种驱动桥结构—单级减速双曲线螺旋锥齿轮副；带轮边减速(行星齿轮传动)的双级主减速器。后者更适宜于最大程度地满足用户不同需要。 在西欧，带轮边减速的双级主减速器后驱动桥只占整个产品的40%，且有呈下降趋势，在美国只占10%。其原因是这些地区的道路较好，采用单级减速双曲线螺旋锥齿轮副成本较低，故大部分均采用这种结构。而亚洲、非洲和南美国家则采用带轮边减速的双级主减速器的驱动桥，用于非道路和恶劣道路使用的车辆(工程自卸车、运水车等)。 国外汽车驱动桥已普遍采用限滑差速器《N一Pin牙嵌式或多片摩擦盘式》、湿式行车制动器等先进技术。限滑差速器大大减少了轮胎的磨损，而湿式行车制动器则提高了主机的安全性能，简化了维修工作。国内仅一部分车使用N一Pin牙嵌式差速器。限滑差速器成本较高，因而在多数国产驱动桥上一直没有得到应用。目前向国内提供限滑差速器的制造商主要是美国TraCtech公司和德国采埃孚公司。美国Tractech公司在苏州的工厂即将建成投产，主要生产N一Pin牙嵌式、多片摩擦盘式和户下O比例扭矩(三周节)差速器(锁紧系数3.5)。国内如徐工、鼎盛天工等主机制造商等原来自制一部分N一Pin牙嵌式差速器，后因质量不过关而放弃。国内有几个制造商生产比例扭矩差速器，但均为单周节，锁紧系数138，较三周节要小得多。徐州良羽传动机械有限公司在停车制动器(液压)上也做了一些工作，主要用于重型卡车产品，但国产此类产品的可靠性还有待提高。 美国戴纳(Dana)公司斯皮赛尔重型车桥和制动器部最近研制成新一代货车用中型和重型科尔德(Gold)系列车桥，其中一种重型单级减速驱动桥和两种中型单级减速驱动桥已投人生产。除供应纳维斯塔国际公司和麦克货车公司用外，并将积极开拓世界市场。新型科尔德重型523压S单级桥标定载荷1044Okg，采用新设计的恒齿高准双曲面齿轮，直径470m垃。该齿轮采用专利工艺加工，齿根全圆弧倒角，比传统的准双曲面齿轮更坚固。该齿轮具有表面塑性变形小，产生的热量少，使用寿命长，效率高等优点，据试验表明，新的523作S车桥比先前10440kg车桥的使用寿命提高2倍，如在523于S车轿上加装控制式差速锁还能大大提高在恶劣环境下的牵引力。来用整体式球墨铸铁外壳制成的5135一和5150一S两种型号的中型桥，额定载荷分别为6129kg和6810kg，传动比值范围3.07、4.78。这两种车桥是为低断面轮胎，较高速度车辆而设计的。其为快速和长途运输需求而安装锥形滚柱轴承具有较高承载能力;其高频淬火的车桥轴使用寿命长，适用多种润滑剂的三唇橡胶油封密封性能好。 国外轻型货车驱动桥开发技术已经非常的成熟，建立新的驱动桥开发模式成为国内外驱动桥开发团体的新目标。驱动桥设计新方法的应用使得其开发周期缩短，成本降低，可靠性增加。 2、国内研究现状 我国驱动桥制造企业的开发模式主要由测绘、引进、自主开发三种组成。主要存在技术含量低，开发模式落后，技术创新力不够，计算机辅助设计应用少等问题。一些企业技术力量相对要好些的企业，测绘的是从国外引进的原装桥，并且这些企业一般具有较为完善的开发体系和流程，也具有较完善的试验手段，但是开发过程属于对国外的仿制，对其逆向研究后结合自我情况生产。 总之，我国汽车驱动桥的研究设计与世界先进驱动桥设计技术还有一定的差距，我国车桥制造业虽然有一些成果，但都是在引进国外技术、仿制、再加上自己改进的基础上了取得的。个别比较有实力的企业，虽有自己独立的研发机构但都处于发展的初期。在科技迅速发展的推动下，高新技术在汽车领域的应用和推广，各种国外汽车新技术的引进，研究团队自身研发能力的提高，我国的驱动桥设计和制造会逐渐发展起来，并跟上世界先进的汽车零部件设计制造技术水平。 按结构形式，驱动桥可分为三大类： 　　(1).中央单级减速驱动桥 是驱动桥结构中最为简单的一种，是驱动桥的基本形式，在重型卡车中占主导地位。一般在主传动比小于6 的情况下，应尽量采用中央单级减速驱动桥。目前的中央单级减速器趋于采用双曲线螺旋伞齿轮，主动小齿轮采用骑马式支承，有差速锁装置供选用。 　 (2).中央双级减速驱动桥 　　在国内目前的市场上，中央双级驱动桥主要有2 种类型：一类载重汽车后桥设计，如伊顿系列产品，事先就在单级减速器中预留好空间，当要求增大牵引力与速比时，可装入圆柱行星齿轮减速机构，将原中央单级改成中央双级驱动桥，这种改制“三化”（即系列化，通用化，标准化）程度高，桥壳、主减速器等均可通用，锥齿轮直径不变；另一类如洛克威尔系列产品，当要增大牵引力与速比时，需要改制第一级伞齿轮后，再装入第二级圆柱直齿轮或斜齿轮，变成要求的中央双级驱动桥，这时桥壳可通用，主减速器不通用，锥齿轮有2 个规格。由于上述中央双级减速桥均是在中央单级桥的速比超出一定数值或牵引总质量较大时，作为系列产品而派生出来的一种型号，它们很难变型为前驱动桥，使用受到一定限制；因此，综合来说，双级减速桥一般均不作为一种基本型驱动桥来发展，而是作为某一特殊考虑而派生出来的驱动桥存在。 　　(3).中央单级、轮边减速驱动桥 轮边减速驱动桥较为广泛地用于油田、建筑工地、矿山等非公路车与军用车上。当前轮边减速桥可分为2类：一类为圆锥行星齿轮式轮边减速桥；另一类为圆柱行星齿轮式轮边减速驱动桥。圆锥行星齿轮式轮边减速桥由圆锥行星齿轮式传动构成的轮边减速器，轮边减速比为固定值2，它一般均与中央单级桥组成为一系列。在该系列中，中央单级桥仍具有独立性，可单独使用，需要增大桥的输出转矩，使牵引力增大或速比增大时，可不改变中央主减速器而在两轴端加上圆锥行星齿轮式减速器即可变成双级桥。这类桥与中央双级减速桥的区别在于：降低半轴传递的转矩，把增大的转矩直接增加到两轴端的轮边减速器上，其“三化”程度较高。但这类桥因轮边减速比为固定值2，因此，中央主减速器的尺寸仍较大，一般用于公路、非公路军用车。圆柱行星齿轮式轮边减速桥，单排、齿圈固定式圆柱行星齿轮减速桥，一般减速比在3至4.2之间。由于轮边减速比大，因此，中央主减速器的速比一般均小于3，这样大锥齿轮就可取较小的直径，以保证重型卡车对离地问隙的要求。这类桥比单级减速器的质量大，价格也要贵些，而且轮谷内具有齿轮传动，长时间在公路上行驶会产生大量的热量而引起过热；因此，作为公路车用驱动桥，它不如中央单级减速桥。 3、选题目的和意义 汽车驱动桥是汽车的重大总成，承载着汽车的满载簧荷重及地面经车轮、车架及承载式车身经悬架给予的铅垂力、纵向力、横向力及其力矩，以及冲击载荷；驱动桥还传递着传动系中的最大转矩，桥壳还承受着反作用力矩。汽车驱动桥结构型式和设计参数除对汽车的可靠性与耐久性有重要影响外，也对汽车的行驶性能如动力性、经济性、平顺性、通过性、机动性和操动稳定性等有直接影响。另外，汽车驱动桥在汽车的各种总成中也是涵盖机械零件、部件、分总成等的品种最多的大总成。例如，驱动桥包含主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置（半轴及轮边减速器）、桥壳和各种齿轮。综上所诉，汽车驱动桥设计涉及的机械零部件及元件的品种极为广泛，对这些零部件、元件及总成的制造也几乎要设计到所有的现代机械制造工艺，设计出结构简单、工作可靠、造价低廉的驱动桥，能大大降低整车生产的总成本，推动汽车经济的发展，并且通过对汽车驱动桥的学习和设计实践，可以更好的学习并掌握现代汽车设计与机械设计的全面知识和技能，所以本题设计一款结构优良的轻型货车驱动桥具有一定的意义。 二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题 1、设计的基本内容 （1）选题的背景、目的及意义； （2）汽车后驱动桥的总体结构设计； （3）主减速器总成的设计； （4）差速器的设计； （5）后桥壳的设计； （6）半轴的设计。 2、拟解决的主要问题 （1）主减速器结构选择和参数计算。 （2）差速器结构选择和参数计算。 （3）半轴形式选择和参数计算。 （4）桥壳的结构形式的选择。 三、技术路线（研究方法） 调研并查阅相关资料 确定总体方案 驱动桥壳结构设计 驱动半轴结构设计 差速器结构设计 主减速器结构设计 完成绘图和设计说明书 主减速器参数计算 差速器参数计算 驱动桥壳参数计算 驱动半轴参数计算 强度校核 利用AUTO CAD绘图 四、进度安排 （1） 第1周：查阅参考资料，收集相关技术资料，掌握汽车驱动桥设计方法。 （2） 第2周：结合任务书制定设计方案，撰写开题报告。 （3） 第3-5周：整理资料、提出问题、撰写设计说明书草稿、绘制装配草图 （4） 第6周：继续绘制图纸。完成汽车后驱动桥的总体结构设计；主减速器总成的设计。 （5） 第7周：绘制零件图，继续绘制图纸。完成差速器的设计；后桥壳的设计；半轴的设计 （6） 第8周：接受中期检查。 （7） 第9周：对中期检查的不足之处进行修改。进一步完成设计。 （8） 第10-11周：对设计草图进行修改，绘制图纸。撰写设计说明书。 （9） 第12周：完成设计图纸及说明书。 （10）第13周：说明书及图纸送审，根据审阅老师意见进行修改。 （11）第14周：预答辩。 （12）第15-16周：修改预答辩中发现的问题准备答辩。 （13）第17周：答辩。 五、参考文献 [1]刘惟信主编.汽车设计[M].第一版.北京:清华大学出版社，2001. [2]刘惟信主编.汽车车桥设计[M].第一版.北京:清华大学出版社，2004. [3]《汽车工程编写组》编辑委员会.汽车工程手册设计篇[M].第一版.北京:人民交通出版社，2001. [4]冯健璋主编.汽车理论[M].第二版.北京:机械工业出版社，2007. [5]陈家瑞主编.汽车构造(下册) [M].第三版.北京：人民交通出版社，2000. [6]黄景宇主编.汽车典型结构图册[M].第一版.北京：人民交通出版社，2008. [7]朱龙根主编.机械设计[M].第一版.北京:机械工业出版社，2006. [8]王国权.汽车设计指导书[M].北京:机械工业出版社，2009. [9]王霄峰.汽车底盘设计[M]. 北京:清华大学出版社，2010. [10]高杰.驱动桥单级主减速器总成[J].现代零部件 2004,09. [11]王铁.汽车后桥的非保守模糊可靠度设计[J].农业机械学报2008. [12]陈珂.汪永超.汽车后桥差速器齿轮结构设计优化研究[J].机械传动2008. [13]吴训成，毛世民．点接触齿面啮合分析的基本公式及其应用研究[J]．机械设计，2000. [14]阮军.谈差速器行星齿轮轴结构的改进.山西焦煤科技[J].2008. [15]John Fenton. Handbook of Automotive Powertrain and Chassis Design. London: Professional Eegineering Publisng,1998. [16]LechnerG,Naunheimerh.AutomotiveTransmissions:Fundamentals,Selction,Design and Application.Berlin:Springer,1999. 六、备注 指导教师意见： 签字： 年 月 日