某轿车双级主减速器的设计开题报告

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开 题 报 告1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写 2000 字左右的文献综述：文 献 综 述1.1 选题的背景与意义汽车问世百余年，特别是从汽车产品的大批量生产及汽车工业的发展以来，汽车已经对世界经济的发展和人类进入现代生活产生了无法估量的巨大影响，为人类社会的进步作出了不可磨灭的巨大贡献。为了使大家对汽车这一影响人类社会的产品有更全面、更深入的了解，以便把握住“汽车设计”技术的发展方向，通过对汽车的总体设计，汽车零部件的载荷和计算工况与计算方法，以及汽车各系统、各组成及主要零部件的结构分析和设计计算的概述，是大家对汽车的设计理论与设计技术有更好的认识与突破 [1] 。汽车车桥是汽车的重要组成部分，它承受着汽车的满载簧上荷重及地面经车轮、车架或承载车身经悬架传递的垂直力、纵向力、横向力及其力矩，以及冲击载荷；后桥主减速器还担负着传递传动系中最大转矩的作用，桥壳还承受着反作用力矩。汽车车桥主减速器的结构型式和设计参数除对汽车的可靠性与耐久性有决定性的作用外，也对汽车的行驶性能如动力性、经济性能如有能力性、经济性、平顺性、通过性、机动性和操纵性等有直接影响。 [2]因此，车轿的结构形式选择、设计参数选取及设计计算对汽车的整车设计极其重要。汽车车轿主减速器的设计涉及到的机械零部件的种类极为广泛，对这些零部件及总成的制造也几乎要涉及到所有的现代机械制造工艺。因此，本次毕业设计将通过对汽车车桥主减速器的学习和设计实践、结构的优化设计、主要零部件强度的计算分析和有限元分析等内容，可以更好地学习并掌握现代汽车零部件设计与计算分析的相关知识和技能 [3]。 通过对汽车主减速器的设计与计算，使我对综合运用所学的基础理论、专业知识有了更好的认识和巩固，培养了我对汽车设计的基本技能研究和处理问题的能力，为将来踏入汽车行业奠定扎实的基础。 汽车主减速器是汽车传动中的最重要的部件之一。它能够将万向传动装置产来的发动机转矩传给驱动车轮，以实现降速增扭 [4]。主减速器对提高汽车行驶平稳性和其通过性有着独特的作用，是汽车设计的重点之一。1.2 国内外汽车主减速器的发展现状及前景: --+.随着中国公路建设水平的不断提高，公路运输车辆正向大吨位、多轴化、大马力方向发展，使得汽车车桥总成也向传动效率高的单级减速方向发展。单级主减速器结构简单，机械传动效率高，易损件少，可靠性高。由于单级桥传动链减少，摩擦阻力小，比双级桥省油，噪声也小。过去，单机主减速器尺寸大，离地间隙小，导致通过性较差，应用范围相对较小，但是现在公路状况已经得到了显著改善，汽车使用条件对通过性的要求降低 [5]。这种情况下，单级主减速器的劣势得以忽略，而其优势不断突出，所以在公路运输中的应用范围肯定越来越广。目前我们卡车中，双级减速桥的应用比例还在 60%左右。不过，双级减速桥的缺点也比较明显：传动效率相对较低，油耗高；长途运输容易导致汽车轮毂发热，散热效果差，为了防止过热发生爆胎，不得不增加喷淋装置；结构相对复杂，产品价格高等 [6]。因此，在欧美重型汽车中采用该结构的车桥产品呈下降趋势，日本采用该结构的产品更少 [7]。我国双级桥使用比例下降也是必然的，有专家预测，今后几年内，汽车车桥将会形成以下产品格局：公路运输以 10 吨及以上单级减速驱动桥、承载轴为主；工程、港口等用车以 10 吨级以上双级减速驱动桥为主 [8]。在中小型汽车上单级主减速器因具有结构简单，体积及质量小等特点被广泛应用。根据发动机特性和汽车使用条件，要求主减速器具有较大的传动比时，由一对锥齿轮构成的单级主减速器已经不能保证足够的最小离地间隙，这时需要采用两对齿轮来实现降速的双级主减速器。而双级主减速器不仅能够满足较大单位主减速比，还可以满足最小离地间隙等要求，提高汽车的通过性能 [9]。1.3 主减速器的结构分析: (1)主减速器作用 主减速器的作用将变速器输出的动力再次减速，以增加转矩，之后将动力传递给差速器 [10]。(2)主减速器分类 ①单级主减速器：大部分汽车的主减速器为单级主减速器，减速型式为普通斜齿轮式或锥形齿轮式：锥形齿轮式主减速图其中锥形齿轮式主减速器如图所示，广泛的应用于后驱汽车的后轿中，变速器输出动力经过传动轴传给主动锥齿轮，经从动锥齿轮减速后传给差速器。普通斜齿轮式主减速器应用于前驱汽车的变速器中 [11]。注：对于前驱汽车的变速器中的主减速器，如果发动机在机舱在横置，则主减速器为普通斜齿轮式；如果发动机在机舱内纵置，则主减速器为锥形齿轮式，如桑塔纳、帕萨特等 [12] 。②双级主减速器：在重型货车上，常采用双级主减速器，如下图所示：双级主减速器图第一级为锥形齿轮减速，第二级为普通斜齿轮减速。主减速器的齿轮有弧齿锥齿轮，双曲面齿轮，圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式 [13]。在此选用准双曲面齿轮传动，双曲面齿轮与弧齿锥齿轮尺寸相同时，双曲面齿轮齿轮传动具有更大的传动比 [14]。此外由于偏移距地存在，使得双曲面齿轮比相应的弧齿锥齿轮的尺寸要小，从而可以获得更大的离地间隙。还有就是双曲面传动的主动锥齿轮的螺旋角较大，同时啮合的齿数较多，重合度更大，即可提高传动的平稳性 [15] 。汽车主减速器有单级式、双级式、等几种。由于单级式主减速器结构简单、质量小、尺寸紧凑以及造价低。广泛用在主减速比小于 7.6 的各种中、小型汽车上。这次设计的为四轮驱动越野汽车主传动比小于 7.6，故这次设计的为单级的主减速器。参考文献：[1]余志生.汽车理论（第 5 版）.北京:清华大学出版社,2009. 3.[2]刘惟信.汽车设计（第 4 版）.清华大学出版社,2001. 146~147[3]长春汽车研究所.驱动桥设计（上）.汽车技术，1972（03）：47~49. [4]冷文明. 高速驱动桥主减速器准双曲面齿轮特性分析.硕士论文，2009. [5]现代机械传动手册编委会.现代机械传动手册.北京:机械工业出版社,2002. [6]邓震.重型牵引车驱动桥壳结构分析及优化设计[D].合肥：合肥工业大学.硕士论文，2014.[7] 刘涛，汽车设计[M]，北京大学出版社，2008.1 17~18[8] L.A. Zadeh.The concept of a linguistic variable and its application to approximate reasoning, Part Ⅲ[J].Information Sciences,2000,(8):199~202. [9] 陈作模.机械原理[M].高等教育出版社:46~47.[10] 孙志礼.机械设计[M].东北大学出版社:156~158.[11] 陈家瑞.汽车构造[M].第五版.北京: 人民交通出版社.2007:12~14[12] 张炳力.汽车设计[M].合肥.合肥工业大学出版社.2010:44.[13] 纪名刚.机械设计[M].第七版.高等教育出版社.2005:56.[14]李庆芬.机械专业英语[M].哈尔滨工程大学出版社.2004:89.[15]濮良贵，纪名刚。机械设计，高等教育出版社，2006 年:76~78. 开 题 报 告２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：本课题要研究或解决的问题:本次设计的是汽车的主减速器总成。并要使其有一定的通过性。本次设计的内容包括有：方案选择，结构的优化设计与改进，齿轮与齿轮轴的设计与校核，而且在设计过程中，了主减速器的组成及原理。本课题拟采用的研究手段: 本设计根据《机械原理》、《机械设计》《汽车构造》、《汽车理论》、《汽车设计》、等课本，以及其他论文期刊等。在给定的发动机最大功率、转速及最变速器传动比等条件下，没计出符合中型货车使用要求的主减速器。设计计算齿轮的结构参数及对其进行校核计算。在对各种结构件进行了分析计算后，绘制出了主减速器装配图及从动齿轮零件图.本次设计主要是查阅近几年来有关国内外主减速器设计的文献资料，结合所学专业知识，在指导教师的指导下，通过比较不同方案和方法选取最佳方案进行减速器及差速器的设计，主要对主减速器的齿轮的结构参数进行校核计算；然后利用 CAD 画出装配图和零件图，并编写说明书。具体过程如下： 1.查阅相关文献，明确车辆主减速器的设计内容，明确设计方法，确定设计方案 2.根据选定的设计方案，根据设计手册，计算主减速器相关参数 3.确定主减速器主要的设计参数，进行齿轮的强度校核，绘制总装图、零件图 开 题 报 告指导教师意见：指导教师： 年 月 日所在系审查意见：系主任： 年 月 日