贯通桥式主减速器及差速器设计

毕业设计（论文）开题报告学生姓名系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆072指导教师姓名职称实验师从事专业汽车运用技术是否外聘是否题目名称贯通桥式主减速器及差速器设计一、课题研究现状、选题目的和意义汽车的驱动桥位于传动系的末端，其基本功用是增大由传动轴或直接由变速器传来的转矩，将转矩分配给左、右车轮，并使左、右车轮具有汽车行驶运动学所要求的差速功能；同时，驱动桥还要承受作用于路面和车架或承载式车身之间的力及其力矩。主减速器是驱动桥最重要的组成部分，其作用是增扭、降速，改变转矩的传递方向。差速器的功用是既能向两侧驱动轮传递转矩，又能使两侧驱动轮以不同转速转动，以满足需要全套设计请联系QQ11970985或197216396转向等情况下内外驱动轮要以不同转速转动的需要。主减速器的结构形式主要是根据齿轮类型、减速器形式不同而不同。主减速器的齿轮主要有螺旋锥齿轮、双曲面齿轮、圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。螺旋锥齿轮传动的主、从动齿轮轴线垂直相交于一点，齿轮并不同时在全长上啮合，而是逐渐从一端连续平稳地转向另一端。另外，由于轮齿端面重叠的影响，至少有两对以上的轮齿同时啮合，所以它工作平稳、能承受较大的负荷、制造也简单。但是在工作中噪声大，对啮合精度很敏感，齿轮副锥顶稍有不吻合便会使工作条件急剧变坏，并伴随磨损增大和噪声增大。为保证齿轮副的正确啮合，必须将支承轴承预紧，提高支承刚度，增大壳体刚度。根据啮合面上法向力相等，可求出主、从动齿轮圆周力之比。一般情况下，当要求传动比大于45而轮廓尺寸又有限时，采用双曲面齿轮传动更合理。这是因为如果保持主动齿轮轴径不变，则双曲面从动齿轮直径比螺旋锥齿轮小。当传动比小于2时，双曲面主动齿轮相对螺旋锥齿轮主动齿轮显得过大，占据了过多空间，这时可选用螺旋锥齿轮传动，因为后者具有较大的差速器可利用空间。对于中等传动比，两种齿轮传动均可采用。圆柱齿轮传动一般采用斜齿轮，广泛应用于发动机横置且前置前驱动的轿车驱动桥和双级主减速器贯通式驱动桥。蜗杆传动与锥齿轮传动相比有如下优点在轮廓尺寸和结构质量较小的情况下，可得到较大的传动比可大于7；在任何转速下使用均能工作得非常平稳且无噪声；便于汽车的总布置及贯通式多桥驱动的布置；能传递大的载荷，使用寿命长；结构简单，拆装方便，调整容易。但是由于蜗轮齿圈要求用高质量的锡青铜制作，故成本较高；另外，传动效率较低。蜗杆传动主要用于生产批量不大的个别重型多桥驱动汽车和具有高转速发动机的大客车上。根据本设计的要求综合分析选用双曲面齿轮传动更为合理，双曲面主动齿轮轴布置在从动齿轮中心上方，便于实现多轴驱动桥的贯通，增大传动轴的离地高度。布置在从动齿轮中心下方可降低万向传动轴的高度，有利于降低轿车车身高度，并可减小车身地板中部凸起通道的高度。主减速器的减速形式可分为单级减速、双级减速、双速减速、单双级贯通、单双级减速配以轮边减速等。贯通式主减速器根据其减速形式可分成单级和双级两种。单级贯通式主减速器具有结构简单，体积小，质量小，并可使中、后桥的大部分零件，尤其是使桥壳、半轴等主要零件具有互换性等优点，主要用于轻型多桥驱动的汽车上。根据减速齿轮形式不同，单级贯通式主减速器又可分为双曲面齿轮式及蜗轮蜗杆式两种结构。对于中、重型多桥驱动的汽车，由于主减速比较大，多采用双级贯通式主减速器。根据齿轮的组合方式不同，可分为锥齿轮一圆柱齿轮式和圆柱齿轮一锥SY025BY3齿轮式两种形式。锥齿轮一圆柱齿轮式双级贯通式主减速器可得到较大的主减速比，但是结构高度尺寸大，主动锥齿轮工艺性差，从动锥齿轮采用悬臂式支承，支承刚度差，拆装也不方便。圆柱齿轮一锥齿轮式双级贯通式主减速器的第一级圆柱齿轮副具有减速和贯通的作用，有时仅用作贯通用，将其速比设计为1。在设计中应根据中、后桥锥齿轮的布置、旋转方向、双曲面齿轮的偏移方式以及圆柱齿轮需要全套设计请联系QQ11970985或197216396副在锥齿轮副前后的布置位置等因素来确定锥齿轮的螺旋方向，所选的螺旋方向应使主、从动锥齿轮有相斥的轴向力。这种结构与前者相比，结构紧凑，高度尺寸减小，有利于降低车厢地板及整车质心高度。由设计需求选用单级贯通式主减速器中的双曲面齿轮单级贯通式主减速器。如下图双曲面齿轮式单级贯通式主减速器是利用双曲面齿轮副轴线偏移的特点，将一根贯通轴穿过中桥并通向后桥。但是这种结构受主动齿轮最少齿数和偏移距大小的限制，而且主动齿轮工艺性差，主减速比最大值仅在5左右，故多用于轻型汽车的贯通式驱动桥上。当用于大型汽车时，可通过增设轮边减速器或加大分动器速比等方法来加大总减速比。蜗轮蜗杆式单级贯通式主减速器在结构质量较小的情况下可得到较大的速比。它使用于各种吨位多桥驱动汽车的贯通式驱动桥的布置。另外，它还具有工作平滑无声、便于汽车总布置的优点。如蜗杆下置式布置方案被用于大客车的贯通式驱动桥中，可降低车厢地板高度。总体来说，车用减速器发展趋势和特点是向着六高、二低、二化方向发展，即高承载能力、高齿面硬度、高精度、高速度、高可靠性、高传动效率，低噪声、低成本，标准化、多样化，计算机技术、信息技术、自动化技术广泛应用。从发动机的大马力、低转速的发展趋势以及商用车的最高车速的提升来看，公路用需要全套设计请联系QQ11970985或197216396车桥减速器应该向小速比方向发展在最大输出扭矩相同时齿轮的使用寿命要求更高；在额定轴荷相同时，车桥的超载能力更强；主减速器齿轮使用寿命更长、噪音更低、强度更大，润滑密封性能更好；整体刚性好，速比范围宽。单级贯通桥式主减速器双曲面齿轮式本次设计是通过合理整合已有的设计，阅读大量文献，掌握机械设计的基本步骤和要求，以及传统机械制图的步骤和规则，掌握制动器总成的相关设计方法，以及进一步扎实汽车设计基本知识，学会用CAD进行基本二维制图，同时提高分析问题和解决问题的能力二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题本设计是根据所给车辆参数设计一个结构合理、工作性可靠的贯通桥式主减速器和差速器。一、主减速器的结构型主减速器齿轮的类型、主减速器主动锥齿轮的支撑形式及安置方法、主减速器从动锥齿轮的支撑形式及安置方法、主减速器的减速型式。二、主减速器的基本参数选择与设计计算主减速比的确定、主减速器齿轮计算载荷的确定、主减速器齿轮基本参数的选择、主减速器圆弧齿及延伸外摆线齿螺旋锥齿轮及双曲面齿轮的几何尺寸计算、主减速器齿轮基本参数的选择、主减速器圆弧齿及延伸外摆线齿螺旋锥齿轮及双曲面齿轮的强度计算、主减速器涡轮传动的计算、主减速器齿轮的材料及热处理、主减速器轴承的计算、主减速器的润滑等。3、差速器普通式对称式圆锥行星齿轮差速器参数选择、尺寸计算、强度校核。4、进行CAD制图。解决主要问题1、进行主减速器零部件的设计计算，确定主减速器主从动锥齿轮的支撑型式及安置方法。2、主减速器计算载荷的确定。3、主减速器轴承的计算。4、差速器的计算。三、技术路线（研究方法）确定贯通桥式主减速器及差速器总体设计主减速器工作原理和结构形式分析主减速比的确定YN主减速器的基本参数选择及设计计算差速器设计主减速器轴承的计算主减速器齿轮的设计与计算设计说明书、CAD制图差速器型式选择差速器参数计算强度校核满足要求调研并查阅主减速器相关资料四、进度安排（1）调研、查阅参考资料，了解主减速器的功能、主要结构。撰写开题报告。第2周（3月1日3月11日）（2）开题。第2周（3月11日）（3）分析并确定主减速器的具体结构形式，主要零部件及相互位置关系。根据给定的设计参数，按照有关的设计要求和顺序进行具体结构尺寸参数计算及其他有关参数的选配，针对给定的设计参数优选主减速器的总体方案。第3周（3月12日3月20日）（4）进行主减速器零部件的设计计算。第45周（3月21日4月2日）（5）完成部分设计图纸，折合0图纸1张，完成说明书初稿。第6周8周（4月3日4月22日）（6）中期检查。第8周（4月22日）（7）完成主减速器装配图、主要零件图，完成设计说明书第913周（4月23日5月27日）（8）设计及说明书初稿提交。第13周（5月27日）（9）毕业设计审核、修改。第1416周（5月28日6月17日）（10）毕业设计答辩。第17周（6月18日6月20日）五、参考文献1刘惟信主编汽车车桥设计M北京清华大学出版社，2004,42刘惟信主编汽车设计M北京清华大学出版社，2001,73李秀珍主编机械设计基础第4版M北京机械工业出版社，2006,44唐增宝主编机械设计课程设计M武汉华中科技大学出版社，1998,65陈家瑞主编汽车构造第四版M北京人民交通出版社，2006,16王望予编汽车设计M北京机械工业出版社，2000,57张龙主编机械设计课程设计手册M北京国防工业出版社，2006,58清华大学汽车工程系本书编写组编著汽车构造M北京人民邮电出版社，2000,39吉林工业大学汽车教研室编汽车设计M北京机械工业出版社，198110刘惟信编著汽车传动系的结构分析与设计计算M北京清华大学出版社，2004,911钱可强主编机械制图M北京高等教育出版社，2004,412成大先主编机械设计手册第四版第2卷M北京化学工业出版社，2003,913LINW,WANGHLINEARIZATIONTECHNIQUESINFAULTDIAGNOSISOFNORRLINEARSYSTEMSJJOURNALOFSYSTEMSANDCONTROLENGINEERING,2000,2141424124514ROBERTH,DLEWISM,JASONL,ETALOPTIMALSTOCHASTICFAU