某型重卡驱动桥设计开题报告.doc

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中 北 大 学 毕业设计开题报告 学 生 姓 名： 学 号： 学 院： 信息商务学院、机械工程系 专 业： 车辆工程 设计(论文)题目： 某型重卡驱动桥设计 指导教师: 2014 年 3 月 10 日 毕 业 设 计 开 题 报 告 1．结合毕业设计课题情况，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 驱动桥位于汽车传动系统末端，是重型汽车总成中的主要承载件之一，一般由主减速器、差速器、轮边减速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成，其基本功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩，并将动力合理的分配给左、右驱动轮。由于车辆在行驶过程中所处的道路环境千变万化，这就导致了驱动桥的受力十分复杂，要承受来自路面和车体的各种振动、冲击和作用力，可以说驱动桥的工作环境是非常恶劣的。所以在如此复杂的环境下驱动桥性能的优劣对汽车的影响非常大，直接关系到汽车的传动效率、振动噪声、耐久性、舒适性、通过性、以及平顺性等，而驱动桥传动系统作为驱动桥的主要组成部分其设计质量对驱动桥性能的影响尤为明显。 随着公路状况的改善,特别是高速公路的迅猛发展,重型汽车使用条件对汽车通过性的要求降低,由于与带轮边减速器的驱动桥相比,单级减速驱动桥机械传动效率提高,易损件减少,可靠性增加,结构简单。因此,未来重型车车桥将由典型的斯太尔双级减速驱动桥向单级桥方向发展 。 汽车驱动桥位于传动系的末端。其基本功用首先是增扭，降速，改变转矩的传递方向，即增大由传动轴或直接从变速器传来的转矩，并将转矩合理的分配给左右驱动车轮；其次，驱动桥还要承受作用于路面或车身之间的垂直力，纵向力和横向力，以及制动力矩和反作用力矩等。[1][2][3]。 汽车正常行驶时，发动机的转速通常在2000至3000r/min左右，如果将这么高的转速只靠变速箱来降低下来，那么变速箱内齿轮副的传动比则需很大，而齿轮副的传动比越大，两齿轮的半径比也越大，换句话说，也就是变速箱的尺寸会越大。另外，转速下降，而扭矩必然增加，也就加大了变速箱与变速箱后一级传动机构的传动负荷。所以，在动力向左右驱动轮分流的差速器之前设置一个主减速器，可使主减速器前面的传动部件如变速箱、分动器、万向传动装置等传递的扭矩减小，也可变速箱的尺寸质量减小，操纵省力[4] 。 现代汽车的主减速器，广泛采用螺旋锥齿轮和双曲面齿轮。双曲面齿轮工作时，齿面间的压力和滑动较大，齿面油膜易被破坏，必须采用双曲面齿轮油润滑，绝不允许用普通齿轮油代替，否则将使齿面迅速擦伤和磨损，大大降低使用寿命[5]。 对于重型载货汽车来说，要传递的转矩较乘用车和客车，以及轻型商用车都要大得多，以便能够以较低的成本运输较多的货物，所以选择功率较大的发动机，这就对传动系统有较高的要求，而驱动桥在传动系统中起着举足轻重的作用。随着目前国际上石油价格的上涨，汽车的经济性日益成为人们关心的话题，这不仅仅只对乘用车，对于载货汽车，提高其燃油经济性也是各商用车生产商来提高其产品市场竞争力的一个法宝，因为重型载货汽车所采用的发动机都是大功率，大转矩的，装载质量在十吨以上的载货汽车的发动机，最大功率在140KW以上，最大转矩也在700Nm以上，百公里油耗是一般都在34升左右。为了降低油耗，不仅要在发动机的环节上节油，而且也需要从传动系中减少能量的损失。这就必须在发动机的动力输出之后，在从发动机—传动轴—驱动桥这一动力输送环节中寻找减少能量在传递的过程中的损失。在这一环节中，发动机是动力的输出者，也是整个机器的心脏，而驱动桥则是将动力转化为能量的最终执行者。因此，在发动机相同的情况下，采用性能优良且与发动机匹配性比较高的驱动桥便成了有效节油的措施之一。所以设计新型的驱动桥成为新的课题[6] [7] [8] 。 设计驱动桥时应当满足如下基本要求： (1) 选择适当的主减速比，以保证汽车在给定的条件下具有最佳的动力性和燃油经济性。 (2) 外廓尺寸小，保证汽车具有足够的离地间隙，以满足通过性的要求。 (3) 齿轮及其他传动件工作平稳，噪声小。 (4) 在各种载荷和转速工况下有较高的传动效率。 (5) 具有足够的强度和刚度，以承受和传递作用于路面和车架或车身间的各种力力矩；在此条件下，尽可能降低质量，尤其是簧下质量，减少不平路面的冲击载荷，提高汽车的平顺性。 (6) 与悬架导向机构运动协调。 (7) 结构简单，加工工艺性好，制造容易，维修，调整方便[9][10][11]。 由于要求设计的是13吨级的后驱动桥，要设计这样一个级别的驱动桥，一般选用非断开式结以与非独立悬架相适应，该种形式的驱动桥的桥壳是一根支撑在左右驱动车轮的刚性空心梁，一般是铸造或钢板冲压而成，主减速器，差速器和半轴等所有传动件都装在其中，此时驱动桥，驱动车轮都属于簧下质量。驱动桥的结构形式有多种，基本形式有三种如下： (1) 中央单级减速驱动桥。此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[8]。 (2) 中央双级驱动桥。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[11] 。 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。 单级桥产品的优势为单级桥的发展拓展了广阔的前景。从产品设计的角度看， 重型车产品在主减速比小于6的情况下，应尽量选用单级减速驱动桥。所以此设计采用单级驱动桥再配以铸造整体式桥壳[12] [13] [14][15]。 参考文献： [1]李欣.重型货车驱动桥桥壳结构分析及其轻量化研究.中国优秀博硕士学位论文全 文数据库(硕士)2006.08：8-11 [2]陈卫强.重型车驱动桥传动系统的设计和计算方法研究.硕士学位论文.重庆：重庆汽车学院,2012.04: 6-12 [3]邹书洋.驱动桥总体方案自动生成系统研究.南京理工大学学报，2007(5):63—66. [4]孙忠云.基于可靠性优化的汽车驱动桥壳设计研究.江苏：南京理工大学，2011,04 [5]陈效华.驱动桥集成建模系统概要设计.汽车工程，2003,25(1):39—42. [6]辛木.商用车车桥行业现状及产品发展动向.重型汽车，2008(6):72—75. [7]王聪兴.现代设计方法在驱动桥设计中的应用.公路与汽运,2004(4):69—71. [8]王铁等.路面不平度影响下的汽车驱动桥动载荷.东北大学学报(自然科学版)20(3),24(1):50-53. [9]苏恩生.汽车驱动桥壳的有限元建模与分析:[硕士学位论文].长春:吉林大 学,2005 [10]陈效华.基于有限元方法的微型汽车驱动桥结构分析.中国制造业,2003,32(4):65—67. [11]何洋.轻型载货汽车驱动桥轻量化研究.硕士学位论文.山东：山东大学，2012.05 [12]官磊.商用车驱动桥壳的结构分析.硕士学位论文.重庆：重庆大学,2010.04:6-12 [13]刘为.汽车后驱动桥壳有限元分析.硕士学位论文.安徽：合肥工业大学，2012.03 [14]王星.货车驱动桥壳结构强度分析方法研究.硕士学位论文.重庆：重庆交通大学,2008.03: 7-11 [15]钱斌,朱顺利.汽车驱动桥总成结构设计、三维建模与虚拟装配研究.安徽工程科　技学院学报，2009, 23(3): 1-3  毕 业 设 计 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）： 研究问题 1. 调研车桥的结构和参数设计； 3. 各零部件的强度校核； 4. 如何使用AutoCAD绘制驱动桥的主要零件图和装配图； 5. 如何使用AutoCAD绘制驱动桥关键零部件图和装配设计； 研究手段 1.收集资料。 （1）网络上收集此毕业设计资料。 （2） 在图书馆和计题所需的材料。 I．范围：汽车设计、汽车底盘构造、汽车构造、汽车车桥设计 II．手段：从图书馆电子资源下载；从图书馆借阅相关书籍 2.资料整理 （1）将收集到的材料进行整理，选取一些好的具有参考性的内容作为今后设计中的一个理论参考。 （2）整理说明书。 3.参数计算 通过已知参数对车桥设计进行计算与校核。 4.实体建模 用AutoCAD绘制驱动桥的主要零件图和装配图  毕 业 设 计 开 题 报 告 指导教师意见： 指导教师： 年 月 日 所在学院审查意见： 负责人： 年 月 日 附件：参考文献注释格式 学术期刊 作者﹒论文题目﹒期刊名称，出版年份，卷(期)：页次 如果作者的人数多于3人，则写前三位作者的名字后面加“等”，作者之间以逗号隔开。例如： [1] 李峰,胡征,景苏等. 纳米粒子的控制生长和自组装研究进展. 无机化学学报， 2001, 17(3): 315~324 [2] J.Y.Li, X.L.Chen,H.Li. Fabrication of zinc oxide nanorods. Journal of Crystal Growth, 2001,233:5～7 学术会议论文集 作者﹒论文题目﹒文集编者姓名﹒学术会议文集名称，出版地：出版者，出版年份：页次 例如： [3] 司宗国 谢去病 王群﹒重子湮没快度关联的研究﹒见赵维勤，高崇寿编﹒第五届高能粒子产生和重离子碰撞理论研讨会文集，北京：中国高等科学技术中心，1996：105 图书 著者﹒书名﹒版本﹒出版地：出版者，出版年﹒页次 如果该书是第一版则可以略去版次。 例如： [4]韩其智 孙洪洲﹒群论﹒北京：北京大学出版社，1987﹒101 预印本 作者﹒论文题目﹒预印本编号（出版年份） 例如： [5]Xiaofeng Guo and Jianwei Qiu﹒The leading power corrections to the structure functions﹒hep—ph/9810548(1998) 学位论文 作者﹒论文题目﹒学士(或硕士、博士)学位论文. 出版地：出版者，出版年份 例如： [6] 陈异. 纳米粒子形貌控制研究. 硕士学位论文. 北京：中国科学院, 2002 电子文献 主要责任者. 电子文献题名﹒电子文献的出处或可获地址. 发表或更新日期 例如： [7] 王明亮. 关于中国学术期刊标准化数据库系统工程的进展. http://www.caycd.edu.cn/pub/wml.txt/980810-2.html, 1998-08-16 专利 专利所有者. 专利名称. 专利国别：专利号，日期. 例如： [8] 姜锡洲.一种温热外敷药制备方案. 中国专利：881056073，1989-07-26.