毕业论文汽车主减速器总成检测机结构设计.doc

淮北职业技术学院毕业设计(论文)专业机械设计制造及其自动化班级学生姓名学号课题汽车主减速器总成检测机结构设计和控制电路设计指导教师胡冬青2008年5月5日淮北职业技术学院2摘要汽车主减速器是汽车总成的一个重要部件，其性能对整车质量有着直接影响，在生产线上通过试验台对主减速器进行全方位的检测能够有效地保证产品质量。本文介绍了汽车主减试验台的机械结构设计及技术实现。系统可以实现对三种主减速器的综合性能检测,并能根据预先设定的技术参数进行产品性能评判。本试验台整体结构由工作机构、翻转机构、传动机构和支撑机构四部分组成。文中详细阐述了试验台的各零部件的设计及必要的计算过程，还叙述了对伺服电机、减速机、扭矩传感器、线性滑轨等外购件的选型过程。最终，完成了试验台的设计要求，给出了所设计的试验台的主要技术指标。关键词:主减速器试验台机械结构淮北职业技术学院3AbstractThefinaldriveisanimportantpartintheautomobile，itsperformancehasthedirectinfluencetotheentirevehiclequality,carriesontheomni-directionalexaminationontheproductionlinethroughtheexperimentalsystemoffinaldrivetobeableeffectivelytoguaranteetheproductquality.Thisarticleintroducedthemechanismdesignandthetechnicalrealizationofexperimentalsystemoffinaldrive.Thesystemmayrealizetothreetypesoffinaldriveoverallperformanceexaminations,andevaluatetheproductionperformanceaccordingtothetechniqueparametersbeforehand.Theintegratedstructureofteststandconsistsoffourcomponents，namely：workingmechanism，overturnmechanism，drivemechanismandsupportingmechanismThepaperstatesthedesignandcalculationofpartsandcomponentsforteststandindetailAlsoitintroducetheprocessofpurchasedcomponentsselectionItincludesservoelectromotor，speedreducer，torqueandrotationalspeedsensor，linearguidwayandetcFinally，itaccomplishthedesignrequirementandgiveoutthetechnicalspecificationsoftheteststandKeywords:finaldriveexperimentalsystemmechanismstructure淮北职业技术学院4目录目录.41引言.51.1主减速器简介.51.2主减速器结构及其分类.61.3汽车检测技术的国内外发展现状.81.4研究主减实验台的作用和意义.102总体方案设计.112.1常见实验台检测方案概述.112.2总体设计思路.113主减速器实验台的机械结构设计.123.1实验台整体结构设计.123.2工作机构的设计.133.2.1伺服系统.133.2.2减速器的设计.143.2.2.1行星齿轮传动基本尺寸计算.153.2.2.2行星齿轮传动受力分析.203.2.2.3行星齿轮传动强度校核.233.2.3扭矩传感器.323.2.4花键轴的设计.错误!未定义书签。3.3传动提升机构的设计.343.3.1直线滑轨.343.3.2气缸.353.3.3链轮组件.363.4支撑机构的设计.374试验台使用说明.374.1试验台检测原理.374.2实验台的主要技术指标.38总结.39谢辞.40参考文献.41附录一科技文献翻译.42淮北职业技术学院51引言1.1主减速器简介主减速器主要由主减速器齿轮和差速器构成，结构图如图1.1所示，主减速器齿轮采用一对双曲面齿轮传动，以改变传动轴线方向，降低转速并增大扭矩。差速器使左右轮差速，由图中的的行星直齿锥齿轮系实现。1.1主减速器结构图主减速器是汽车传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件。对发动机纵置的汽车来说，主减速器还利用锥齿轮传动以改变动力方向。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，也可使变速箱的尺寸质量减小，操纵省力。由此可见主减速器在整个汽车传动系中扮演了非常重要的角色。如图1.2所示，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，必须采用双淮北职业技术学院6曲面图1.2主减速器外形图齿轮油润滑，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。1.2主减速器的结构及其分类1.2.1主减速器的分类主减速器按不同的使用要求，其结构形式也各不相同。按参加减速传动的齿轮副数目分：有单级式主减速器和双级式主减速器。在双级式主减速器中，若第二级减速器齿轮有两副，并分置于两侧车轮附近，实际上成为独立部件，则称为轮边减速器。按主减速器主传动比挡数分：有单速式和双速式。前者的传动比是固定的，后者有两个传动比可以选择，来适应不同的行驶条件。按齿轮副结构形式分：有圆柱齿轮式(又分为轴线固定式和轴线旋转式即行星齿轮式)、圆锥齿轮式和准双曲面齿轮式。1.2.2主减速器的结构现在以单级主减速器为例，来说明主减速器的构造。图1.3所示的是单级主减速器总成的结构图。其主要靠一对锥齿轮传递扭矩，具有结构简单、传动效率高、体积小、重量轻等优点，现今的汽车的驱动桥大多采用了此种结构。主动齿轮轴16采用跨置式结构，用两个单列圆锥滚子轴承2、4和一个圆柱滚子轴承6，分别支承在轴承座3和减速器壳7内。从动锥齿轮12以内孔定心淮北职业技术学院7用螺栓11与差速器左半壳9连成一体。差速器左、右半壳用螺栓紧固在一起，其两端用两个圆锥滚子轴承8支承在减速器壳的瓦盖式轴承座中，轴承外侧挡有调整螺母10、14。整个单级主减速器总成的工作情况是：从传动轴传来的动力由叉形凸缘1经花键传递给主动齿轮轴、从动锥齿轮，经过降速增扭、变向后，通过螺栓传给差速器壳，再由差速器传给两侧的半轴，从而驱动车轮行驶。图1.3单级主减速器总成结构1.叉形凸缘2.单列圆锥磙子轴承3.轴承座4.单列圆锥滚子轴承5.支承螺栓6.圆柱滚子轴承7.减速器壳8.圆锥滚子轴承9.差速器左半壳10.调整螺母(左)11.螺栓12.从动锥齿轮13.差速器右半壳14调整螺母(右)15调整垫片16.主动齿轮轴