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东风 eq1090e 载货 汽车 差速器 设计 分析

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中 期 报 告系名 专业 学生姓名班级 学号毕业设计题目： 汽车差速器的设计与分析本人在该论文（设计）中具体应完成的工作：查找有关资料，掌握差速器设计的方法与计算过程。根据给定的已知条件，设计该车的差速器齿轮、轴的参数，计算及强度校核包括差速器齿轮接触力，弯曲应力、轴的输出扭转力等。1.简述毕业设计开始以来所做的具体工作和取得的进展（要详细内容）（1）差速器的作用（2）差速器的工作原理（3）差速器的方案选择及结构分析（4）差速器的设计数据与参数的选择中 期 报 告2.目前存在的问题，下一步的主要研究任务，具体设想与安排（要详细内容）1 目前存在的问题就是作图，对一些作图工具掌握的不够好，老是遇到一些难题，还有一些尺寸上存在一些误差需要在好好分析。2 下一步是好好根据尺寸要求把图纸做出来，开始写一些毕业设计。好好查阅一些有关差速器的知识，去更好的设计差速器。中 期 报 告3.指导教师对该学生前期研究工作的评价（是否同意继续研究工作）指导教师亲笔签字： 年 月 日备注：1、本表由学生填写，指导教师亲笔签署意见。2、以上各项句间距可以根据实际内容需要调整。 任 务 书1毕业设计的任务和要求：差速器是汽车行驶系统中的重要组成部分，其基本功能是将转矩分配给左右车轮，在汽车转向时使左右驱动轮的速度不同，实现差速转向。任务：掌握差速器设计的方法与计算过程。根据给定的已知条件，设计该车型的差速器齿轮、轴的参数，计算及强度校核包括差速器齿轮接触力，弯曲应力、轴的输出扭转力等。要求：设计出符合要求的差速器。学生应具备的知识：机械方面的基础知识、车辆专业的基础和专业知识。2毕业设计的具体工作内容：原始数据：1 规定载重量为 5000kg ；2 发动机的额定功率为 99kw(当发动机转速为 3000r/min 时)；3 汽车的满载总质量为 9290kg;4 汽车的最高车速（满载，无拖挂）为 90km/h；5 发动机额定转矩为 353 （当发动机转速在 12001400r/min 时） ，最大转矩 Nm158 ；Nm6 车轮轮辋形式为 7.0-20 等厚辐盘式，轮胎为普通斜交帘线的标准轮辋轮胎，轮胎规格(GB516-82)9.00-20，10 层级。7 主减速器形式为双曲线齿轮单级减速式，主减速比 为 6.33；0i技术要求：熟悉差速器的组成和工作原理，根据给定的参数，对其相应差速器进行设计；设计出该差速器，并对主要零部件进行强度校核，应用二维、三维软件绘制出该差速器主要零部件的工程图和实体模型。工作要求：查阅相关文献 15 篇以上，其中至少有 3 篇以上相关外文文献，准备资料，进行开题，并将其中一篇不少于 2000 词的外文资料翻译成汉语；完成毕业设计任务要求；撰写毕业设计论文一篇。任 务 书3对毕业设计成果的要求：毕业设计应提交设计图纸一套和相关的说明书一份。图纸须规范、完整、清晰、正确，格式符合国家标准的要求；说明书须规范、详实，应包括：目录、任务书、开题报告、正文（摘要、正文内容，结语，参考文献） 、附录等；并附有关英文文献翻译一份。4毕业设计工作进度计划：起 迄 日 期 工 作 内 容2017 年1、2 月 13 日 2 月 26日 2、2 月 14 日3 月 3 日 3、3 月 4 日 5 月 30 日 4、5 月 1 日 5 月 19 日5、搜集、整理与毕业论文有关的资料提交开题报告完成毕业设计或论文的初稿，交老师设计图纸、说明书、毕业论文的修改完善，并提交给指导老师论文答辩学生所在系审查意见：系主任： 年 月 日开 题 报 告1选题依据：1.1 国内外研究现状目前国内轻型货车乃至重型货车的差速器产品的技术基本来源于美国、德国、日本等几个传统工业国家，我国现有的技术基本上是引进国外技术而发展的，在目前看来有了一定的成果和规模，但是们目前我国的差速器没有自己的核心技术产品，开发能力依然很弱、影响了整车新车的开发成本，所以在差速器的的技术开发上还有很长的路要走 1。在汽车行业发展初期，法国雷诺汽车公司的创始人雷诺发明了汽车差速器，汽车差速器作为汽车必不可少的部件之一曾被汽车专家誉为“小零件大功用” 2。汽车差速器是汽车传动中的最重要的部件之一，它有三大作用：首先是将发动机输出的动力传输到车轮上；其次，将主减速器已经增加的扭矩一分为二的分配给左右两根半轴；然后,在动力传输至车轮前将传动系的转速减下来，将动力传到车轮上，同时允许两侧车轮以不同的轮转动速度 3。差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 4。 当前汽车在朝着经济性和动力性的方向发展，如何能够使自己的产品燃油经济性和动力性尽可能提高是每个汽车厂家都在做的事情，当然这是一个广泛的概念，汽车的每一个部件都在发生着变化 5。差速器也不例外，尤其是那些对操控性有较高需求的车辆。国外的那些差速器生产企业的研究水平已经很高，而且还在不断的进步，年销售额达 18 亿美金的伊顿公司汽车集团是全球化的汽车零部件制造供应商，在发动机气体管理，变速箱，牵引力控制和安全排放控制领域居全球领先地位 6。对汽车差速器的内部各零件的加工制造要用精密制造方法 7。零件主要产品包括发动机气体管理部分及动力控制系统，其中属于动力控制系统的差速器类产品 2013 年销售量达 500 万只，在同类产品中居领先地位。国内的差速器起步较晚，目前的发展主要靠引进消化国外产品来满足需求 8。目前中国的汽车上广泛采用的差速器为对称锥齿轮式差速器，具有结构简单、质量较小等优点 9。伊顿公司汽车集团是全球化的汽车零部件制造供应商，在同类产品中居领导地位。最近伊顿开发了新型的锁式差速器，它的工作原理及其他差速器的不同之处：当一侧轮子打滑时，普通开式差速器几乎不能提供任何有效扭矩给车辆，而伊顿的锁式差速器则可以在发现车轮打滑，锁定动力传递百分之百的扭矩到不打滑车轮，足以克服各种困难路面给车辆带来的限制 10。在牵引力测试、连续弹坑、V型沟等试验中，两驱车在装有伊顿锁式差速器后，越野性能及通过性能甚至超过了四驱动的车辆，通过有限元软件的分析，就可以知道各个齿轮的受力情况 11。因为只要驱动轮的任何一侧发生打滑空转以后，伊顿锁式差速器会马上锁住动力，并把全部动力转移到另一有附着力的轮上，使车辆依然能正常向前或向后行驶。毫无疑问，更强的越野性和安全性是差速器的最终目标 12。1.2 设计内容1、 汽 车 差 速 器 的 总 体 结 构 设 计 （ 强 调 各 结 构 的 比 例 协 调 和 人 机 系 统 的 和 谐 ）；2、 汽 车 差 速 器 内 部 各 齿 轮 模 数 及 齿 数 设 计 计 算 ， 齿 轮 的 强 度 校 核 ；3、 汽 车 差 速 器 输 入 轴 、 输 出 轴 的 直 径 设 计 计 算 及 材 料 的 选 用 ；4、 零 件 的 三 维 造 型 PRO/E设 计 ；1.3 实用价值和意义汽 车 除 了 直 行 ， 还 要 转 弯 。 在 转 弯 过 程 当 中 ， 由 于 车 体 存 在 宽 度 ， 左 右 轮 的 回 转 半 径是 不一 样 大 的 ， 也 就 是 说 在 转 弯 的 过 程 中 ， 左 右 轮 的 转 速 是 不 一 样 的 ， 可 早 期 的 汽 车 驱 动轮 为 刚 性连 接 ， 轮 胎 和 机 械 部 件 在 转 弯 过 程 中 存 在 相 当 大 的 损 耗 ， 车 辆 的 寿 命 受 到 严 重 的限 制 ， 路 易斯 雷 诺 （ 法 国 雷 诺 汽 车 公 司 的 创 始 人 ） 通 过 一 个 小 小 的 齿 轮 机 构 解 决 了 这 个问 题 ， 并 形 象 的将 其 命 名 为 差 速 器 13。 现 代 的 差 速 器 已 经 有 了 越 来 越 优 良 的 性 能 ， 能 够 实现 车 辆 动 力 和 操 纵性 的 完 美 结 合 14。国 内 目 前 的 差 速 器 产 品 大 多 是 通 过 引 进 而 开 发 的 类 型 ， 没 有 核 心 的 技 术 产 品 ， 还 有 一部 分是 通 过 进 口 的 产 品 15。 现 在 我 国 已 经 对 差 速 器 有 了 深 入 的 研 究 设 计 ， 但 没 有 形 成 一 定规 模 的工 业 化 设 计 和 制 造 ， 所 以 我 们 需 要 在 这 个 领 域 开 发 和 生 产 具 有 自 主 知 识 产 权 、 适 合我 国 国 情 的重 型 汽 车 差 速 器 。参考文献：1 罗永革.汽车设计M.机械工业出版社，2011.7.2 臧杰,阎岩.汽车构造下册M.北京：机械工业出版社.2005.8.3 鲁民巧.汽车构造M.北京：机械工业出版社.2003.9.4 曲补和.No-spin 防滑差速器技术分析J.矿上机械，1999，(9)；6062. 5 尹唏. LSD 差速器J.汽车技术，1992，(3)；51.6 王隆太. 先进制造技术M.北京：机械工业出版社，2010.15.7 陈家瑞.汽车构造(第五版)M.北京:人民交通出版社,2009.50.8 张福润，徐鸿本，刘延林.机械制造技术基础（第二版）M.武汉：华中科大出版社，2002.72.9 宁汝新，赵汝嘉.CAD/CAM 技术M.北京：机械工业出版社，2003.1516. 10 云 杰 媒 体 工 作 室 .Pro/Engineer 零 件 设 计 初 级 指 南 M.北 京 :北 京 大 学 出 版 社 ， 2002.20. 11 唐金松.简明机械设计手册M.上海科学技术出版社，2000.4546.12 于 涛 ， 宋 志 安 ， 李 艳 红 .机 械 结 构 有 限 元 分 析 M.北 京 ： 国 防 工 业 出 版 社 ， 2010.89.13 余 志 生 .汽 车 理 论 (第 三 版 )M.北 京 :机 械 工 业 出 版 社 ,2002.100101.14 龚 微 寒 .汽 车 现 代 设 计 制 造 M.北 京 :人 民 交 通 出 版 社 ,1995.1011. 15 汽 车 工 程 手 册 设 计 篇 编 辑 委 员 会 .汽 车 工 程 手 册 设 计 篇 M.北 京 :人 民 交 通 出 版 社 , 2001.8788.开 题 报 告设计方案：2.1、研究的具体内容1.汽车差速器齿轮达到强度要求，保证差速器达到动力性能和可靠性要求，并且与发动机匹配良好。2.在满足上述条件的情况下尽量减小其体积、节省材料和降低成本。3.完成其非标准件的零件图，并编制主要零件的加工工艺流程。4.按要求编写毕业设计（论文）说明书。2.2、研究拟采用的方法 1.到图书馆查阅资料，查找主要性能参数和结构参数。2.根据现有的资料进行齿轮参数选择。3.根据要求查找相关资料，找出相应的计算公式。4.向老师询问遇到的难题，并尽快解决。2.3、进度安排1、 2 月 13 日 2 月 26 日 搜集、整理与毕业论文有关的资料。2、 2 月 14 日3 月 3 日 提交开题报告。3、 3 月 4 日 5 月 30 日 完成毕业设计或论文的初稿，交老师。4 、 5 月 1 日 5 月 19 日 设计图纸、说明书、毕业论文的修改完善，并提交给指导老师。5、 毕业设计答辩。 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 日附件：参考文献格式学术期刊 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): 3153242 J.Y.Li, X.L.Chen,H.Li. Fabrication of zinc oxide nanorods. Journal of Crystal Growth, 2001,233:57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，1987101预印本 作者论文题目预印本编号（出版年份）例如：5Xiaofeng Guo and Jianwei QiuThe leading power corrections to the structure functionshepph/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. /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. 文献来源： Taylor etc.(3) to meet the needs and positioning of the shell processing machine assembly request, shell and assembly of shell with the datum plane positioning due and certain degree, and the surface roughness requirements, The bearing hole and assembling a certain distance between datum due to the accuracy requirement of.差速器壳体工艺及工装设计汽车发动机的动力经离合器、变速器、传动轴最后传送到驱动桥再左右分配给半轴驱动车轮，在这条动力传送途径上，驱动桥是最后一个总成，它的主要部件是减速器和差速器。减速器的作用就是减速增矩，这个功能完全靠齿轮与齿轮之间的啮合完成，比较容易理解。而差速器就比较难理解，什么叫差速器，为什么要“差速”？汽车差速器是驱动轿的主件。它的作用就是在向两边半轴传递动力的同时，允许两边半轴以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦。差速器原理图差速器原理实物图功能汽车在拐弯时车轮的轨线是圆弧，如果汽车向左转弯，圆弧的中心点在左侧，在相同的时间里，右侧轮子走的弧线比左侧轮子长，为了平衡这个差异，就要左边轮子慢一点，右边轮子快一点，用不同的转速来弥补距离的差异。如果后轮轴做成一个整体，就无法做到两侧轮子的转速差异，也就是做不到自动调整。为了解决这个问题，早在一百年前，法国雷诺汽车公司的创始人路易斯.雷诺就设计出了差速器这个东西。防滑差速器构成普通差速器由行星齿轮、行星轮架（差速器壳） 、半轴齿轮等零件组成。发动机的动力经传动轴进入差速器，直接驱动行星轮架，再由行星轮带动左、右两条半轴，分别驱动左、右车轮。差速器的设计要求满足：（左半轴转速）+（右半轴转速）=2（行星轮架转速） 。当汽车直行时，左、右车轮与行星轮架三者的转速相等处于平衡状态，而在汽车转弯时三者平衡状态被破坏，导致内侧轮转速减小，外侧轮转速增加。结构示意原理差速器的这种调整是自动的，这里涉及到“最小能耗原理” ，也就是地球上所有物体都倾向于耗能最小的状态。例如把一粒豆子放进一个碗内，豆子会自动停留在碗底而绝不会停留在碗壁，因为碗底是能量最低的位置（位能） ，它自动选择静止（动能最小）而不会不断运动。同样的道理，车轮在转弯时也会自动趋向能耗最低的状态，自动地按照转弯半径调整左右轮的转速。三维效果当转弯时，由于外侧轮有滑拖的现象，内侧轮有滑转的现象，两个驱动轮此时就会产生两个方向相反的附加力，由于“最小能耗原理” ，必然导致两边车轮的转速不同，从而破坏了三者的平衡关系，并通过半轴反映到半轴齿轮上，迫使行星齿轮产生自转，使外侧半轴转速加快，内侧半轴转速减慢，从而实现两边车轮转速的差异。驱动桥两侧的驱动轮若用一根整轴刚性连接，则两轮只能以相同的角度旋转。这样，当汽车转向行驶时，由于外侧车轮要比内侧车轮移过的距离大，将使外侧车轮在滚动的同时产生滑拖，而内侧车轮在滚动的同时产生滑转。即使是汽车直线行驶，也会因路面不平或虽然路面平直但轮胎滚动半径不等（轮胎制造误差、磨损不同、受载不均或气压不等）而引起车轮的滑动。车轮滑动时不仅加剧轮胎磨损、增加功率和燃料消耗，还会使汽车转向困难、制动性