汽车轮边减速器的设计【含CAD图纸优秀毕业课程设计论文】

购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 学 毕 业 设 计 说 明 书 班 级： 姓 名 ： 学 院： 专 业： 题 目： 汽车轮边减速器的设计 of 导教师： 职称 : 职称 : 20*年 *月 *日 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 毕 业 设 计（论文）任 务 书 毕业设计（论文）题目 ： 汽车轮边减速器设计 毕业设计（论文）要求及原始数据（资料） ： 要求 ： 行文献检索、调查研究工作； 论和专业知识，制定最佳设计方案； 250 型载重车的各项性能要求 ； 确清晰，符合国家制图标准及有关规定； 次清晰、文理通顺，具体按照太原理工大学毕业论文规范撰写； 握 轮边 减速器 的结构型式、设计方法； 原始数据（资料） ： 1、 质量参数： (载质量 整备质量 总质量 挂车质量 半挂鞍座质量 12000 7000 19000 35000 11000 尺寸参数： (外形尺寸 5980 2500 3030 轴距 3400 接近角 /离去角 (度 ) 18/32 车箱内部尺寸 轮距 2027/1820 最小离地间隙 240 2、其它参数： 1)、最高车速： 98km/h 2)、 最大爬坡度 (%)： 30 3)、车轮及轮胎： )、轴数： 2 毕业设计（论文）主要内容： 1. 结合 4190 型牵引车的相关参数及结构特点，进行 轮边 减速器总成的设计； 2. 确定 轮边 减速器的结构类型； 3. 确定 轮边 减速器总成的主要性能参数； 4. 轮边 减速器总成的设计、计算、分析 、制图； 5. 其他相关零部件的设计； 6. 结合本课题查阅并翻译 1 万印刷符合的英文资料； 7. 模拟申请专利一份 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 8. 编写设计说明书。 学生应交出的设计文件（论文） ： 1. 轮边 减速器 总成图纸一套； （按太原理工大学学生毕业论文撰写规范写） 主要参考文献（资料）： 1 吉林大学汽车工程系编著 下册 ) 第五版 . 北京：人民交通出版社 2 王望予 第 4 版 )械工业出版社 3 机械设计手册 (上 学工业出版社 4(日 )武田信之 著 译 北京：人民交通 出版社 5 高维山 北京：人民交通出版社 6 265车零部件编号规则 专业班级 学生 要求设计（论文）工作起止日期 2011 指导教师签字 日期 2011 教研室主任审查签字 日期 系主任批准签字 日期 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 开题报告 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 轮边减速器一般为双极减速驱动桥中安装在轮毂中间或附近的第二级减速器。在一些矿山水利及其他大型工程等所用的重型汽车，工程和军事上用的重型牵引汽车及大型公共汽车等，要求有较高的动力性，而汽车车速相对较低，因而其传动系的低档总传动比很大，为了使变速器分动器传动轴等总成不致因承受过大尺寸及质量过大，应将传动系的传动比以尽可能大的比率分配给驱动桥。 这就导致一些重型汽车大型汽车的主减速比必须很大，还有一些越野汽车要求在坏路上和无路地区具有良好的通过性，即要求汽车在满载情况下能以平均车速通过各种坏路及无路地带时有足够离地间隙 (如松软的土壤、沙漠、山地、雪地沼泽等 )，因此在设计上述重型汽车、大型公共汽车、越野汽车时，需要在车轮旁附加轮边减速器。 我国研制汽车轮边减速器始于 20世纪 70 年代中期，由于各种原因，至今发展不快，只有几个厂家从事生产，技术水平只相当国外 20世纪 80年代末的水平，数量和质量也远远满足不了国内运输业发展的需要。进入 21 世纪以来， 我国经济形势发生了很大的变化。公路运输得到了很快的发展，为了降低运输成本，缓解铁路压力，促使了汽车的运输能力和载货量逐渐加大。因此，重型汽车轮边减速器在我国的应用前景十分广阔。自从我国加入 速器行业面临极大的压力与挑战，为了应对这一严峻形势，一方面要引进更多更好的国外产品与相关技术，另一方面必须迅速发展民族工业。国外的汽车减速器应用得比较好，技术也比较先进，但价格比较高。一般情况是：国外的整机的价格是国内价格的 2 3倍，而易损件、备件的价格却是 5 8倍，因此，发展我国的轮边减速器产品是非常必要的 。轮边减速器属于汽车减速零部件的关键总成，是为了提高汽车的驱动力，以满足或修正整个传动系统力的匹配。本论文就是对轮边减速器进行研究，找出合适的方法，为自主研发出具有结构简单，高精度和高可靠性的减速器提供理论支持。 (1)重型汽车轮边减速器多以行星齿轮为主，世界上的一些发达国家，如日本、瑞典、俄罗斯和美国等，对行星齿轮传动的研究、生产和应用都十分重视，在传动性能、传递功率、结构优化、转矩等方面均处于领先地位。发展比较快且取得一定科研成果的是在行星齿轮传动动力学方面。近几年来，随着我国对制造业的扶持和资 金的投入以及科学技术不断进步，机械科技人员经过不懈的努力以及技术引进和消化吸收，在行星齿轮理论研究和优化设计等方面取得了定的研究成果，在行星齿轮传动非线性动力学模型和方程方面的研究是国内两个关于行星齿轮传动动力学的代表，他们的研究成果取得了一定的成就并把许多技术应用于实际当中。与此同时，现代优化设计理论也应用到行星齿轮传动技术中，根据不同的优化目标，通过建立轮边减速器行星齿轮数学模型，产生了多种优化设计方法。在已经取得的成果中，有针对行星轮均载机构和功率分流方面的优化设计，有针对行星齿轮传动啮合效率、结构 性能、体积的多目标优化设计研究，有专门针对如重型汽车轮边减速器行星传动机构齿轮模态优化设计，有针对行星机构噪声、振动、固有频率特性研究，这些成果的研究有利于提高了工程技术人员对行星传动技术的认识。在新理论和新数学计算方法出现的同时，行星齿轮减速器的优化设计方法也随着更新，比较新的研究成果：有可靠性工程理论在优化设计中的应用，有遗传算法在行星齿轮优化设计中的应用，有模糊数学在行星齿轮优化设计中的应用，有可靠性工程理论在优化设计中的应用，基于可靠性工程的理论通过引入强度可靠性系数方程来进行优化设计。这些新的设计 理论和新的设计方法将许多设计理论概念和研究成果应用到 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 优化设计中，对行星齿轮传动优化设计理论研究的发展有很大的贡献。 (2)对于行星齿轮减速器结构设计方面，目前国外已经广泛采用了 是一种面向零件的参数化的 3D 实体模型设计技术，与以往传统的二维设计方法相比，这是一条革命性的设计理念。通过三维结构设计与优化设计的完美结合，可以使设计一体化，对工作效率的提高是非常有好处的。当前，国外的一些公司针对产品的不同特点，开发出了很多专用的优化设计模块，这些优化设计模块之间有良好的数据 接口，产品的几何模型可以通过它们实体造型模块的优化结果直接输出，这样的设计大大提高了工作效率，对于产品开发周期缩短，企业研发能力的提高都有好处，由于开发的产品周期短、速度快，可以使企业在市场竞争中处于领先地位。目前，我国机械设计发展比较快，设计水平也在不断的提高。 (3)随着计算机广泛应用于设计领域，在产品的研发初期，可以应用计算机辅助工程 (通过计算机模拟实际工作情况，对产品的各项性能进行检测，比如对其静态的，动态的性能进行测试，这样可以在设计时发现产品的缺陷，避免样机制造的风险，用 以降低研发成本，缩短研发周期，而且可以对设计的结果进行验证，这样可以整体了解产品的性能，省去一些不需要的环节，节省研发费用，现在对于一些特别复杂的机械零件，由于在 所建好的实体模型数据，用另一种可以让 后导入到 前，采用 有限元分析软件对所设计的机械产品进行有限元分析在设计中得到了广泛的应用。随着计算机性能的提高和设计人员经验的积累，对产品设计的仿真模型与实际模型相差很小，这样可以保证仿真性能的可靠 性。近些年由于国家对制造业的重视，许多国内高校及科研部门对计算机辅助方面有了一定的投入，特别在有限元方面，并取得了一定得成果。随着有限元方法的应用，普及以及设计人员的经验积累，实体建模将越来越接近真实结构，这样的研究成果才能真正指导生产实践。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： 本论文就是对轮边减速器进行研究，找出合适的方法，为自主研发出具有结构简单，高精度和高可靠性的减速器提供理论支持。 1查找相关参数及结构特点，进行车轮减速器和桥壳总成的设计； 2确定轮边减速器和桥壳的结构形式； 3确定轮边减速器 和桥壳的主要性能参数； 4轮边减速器和桥壳的总成的设计、计算、分析、制图； 5其他相关零部件的设计； 6结合本课题查阅并翻译不少于 3000字的英文资料； 7编写设计说明书； 三、研究步骤、方法及措施： 方法主要有 文献研究法：通过对中国学术期刊网，万方数据资源系统等中英文数据库的检索，收集有关资料，并对收集的资料进行归纳分析，为论文作铺垫。 (1)重要零部件选型设计：选择轮边减速器和桥壳的结构形式及零部件的结构设计，选择和计算基本参数。 (2 主要零部件的强度校核：利用有限元发对轮边减速器行星 架的结构强度进行分析校核。 (3 总装图与零件图的计算机绘制：本项目的所有图纸运用 件进行绘制，均采用电子文本，部分重要零部件采用三维图，并在计算机上进行模拟装配，以求减少设计失误。 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 四、研究工作进度： 第 1 ：调查研究，收集资料，翻译外文资料，确定轮边减速器的结构形式。 第 5 ：确定轮边减速器的总体尺寸和结构参数，计算性能参数并进行结构设计。 第 9：绘制轮边减速器和桥壳总成图。 第 13制零部件二维工程图，整理资料，撰写毕业论文。 第 17业答辩 五 、主要参考文献： 【 1】刘淮信主编 北京； 清华大学出版社， 2001 【 2】陈家瑞主编 械工业出版社， 1997 【 3】机械设计手册编委会 北京；机械工业出版社， 2004 【 5】邓勋、张文明、郭耀斌 煤矿机械， 2008，;16 6】张华增、曹人乐 科技创新报， 2008,8 【 7】焦万铭、冯雅丽、杨钰 矿山机械， 2008，8 8】刘玉春、罗维东等 机械设计制造， 2006，8【 9】杨锁望、韩玉琪、杨钰 专用汽车， 2005，1 10】杨钟胜 汽车工艺与材料， 2011，37 11】项生田、李剑敏等 汽车工程， 2011，417 12】张宝成 北京矿冶研究总院 . 【 13】李必文、张春良 中国工程机械学报，2008， (53 14】汪振晓、李增辉 汽车科技增刊， 2008, 【 15】陈海、洪恒恒等 开发研究， 2011， 48 16】尹道骏 合肥工业大学 17】 004. 【 18】 se se 1979， 570 19】 of 2010 六、导师意见： 指导教师（签字） 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 摘要 本文根据 半挂牵引车的设计要求，完成了轮边减速器的设计。 由于车速要求较高，且其载重量大，对其结构的强度要求较高。对比 已有车型并考虑各种传动的优缺点选取轮边减速器的类型为 据分配的传动比，初步确定齿数，然后按照扭矩特性和轮齿的弯曲强度公式计算出齿轮副的模数。计算出基础参数以后根据该参数设计齿轮副的其它尺寸和轮边减速器的结构参数。对该齿轮副进行效率检验和强度校核。同时对轴承和连接花键的选择和设计，并进行了强度校和。 在轮边减速器校验合格后，运用 轮边减速器进行三维建模，创建的轮边减速器三维实体模型可以直观的看到各零件之间的匹配是否合理，有无干涉，是对设计尺寸的初步检验，而且也是对零件仿真分析和加工的 一个基础。在三维图合理无干涉的情况下用 关键词 ：半挂牵引车，轮边减速器， 星齿轮 充值后就可以下载此设计说明书（不包含 纸）。我这里还有相应的 明书（附带：任务书、开题报告）和 纸（共计 4 张图纸）。 需要全套资料的朋友请 加 1： 1459919609 或2： 1969043202， 需要其他设计题目直接联系！ 购买设计文档后加 费领取图纸 n it of to we a of to of GW to m. is of is as as of s its of of we to of G of we of a it is of 录 摘要 . . 言 . I 1 绪论 .边减速器文献综述 . 轮边减速器分类及工作原理 . 国内外发展现状和 发展前景 . 题背景及开展研究 的意 义 . V 题背景 . V 究的意义 . V 要研究内容 . 齿轮传动的参数设计计算 . 购买设计文档后加 费领取图纸 知条件 . 计计算 . 分配传动比 . 选取行星齿轮传动的传动类型和传动简图 . 配齿计算 . 初步计算齿轮的主要参数 . 验算和效率的计算 . 配条件的验算 . 动效率的计算 . 行星齿轮的强度校核 . 星齿轮传动的受力分析 . 阳轮 . 齿面接触强度的校核计算 . 星轮 . 齿面接触强度的校核计算 . 齿根弯曲强度的校核计算 . 轴承载荷和寿命的校核 . 载 轴承的选用 . 星轮轴轴承的校核 . 花键的选择和计算 . 动轴花键的选择及强度计算 . 花键副齿数与模数的确定 . 花键副的强度计算 . 他花键的选择 . 齿圈毂与内齿圈啮合处花键的选择 . 齿圈毂和桥壳总成 . 模 . G 简介 . G 模型示图 . 行星轮加工工艺设计 . 择毛坯尺寸 . 定工艺路线 . 定位基准的选择 . 加工阶段的划分 . 确定工艺路线 . 论 . 考文献 . 谢 . 购买设计文档后加 费领取图纸 言 轮边减速器在国内外都已发展多年，目前技术已经比较成熟，但国内的研究与国外的先进国家相比仍有一段差距。 本文设计的轮边减速器采用技术较为成熟的行星齿轮传动结构，与普通齿轮传动相比他有很多优点，如可以减小体积和重量，并且可以达到较高的变比。 本文根据已给出的部分参数，设计了模数为 5 的一级行星齿轮减速器。计算了其参数，并且对太阳轮和内齿圈的齿面和齿根分别进行了强度校核。并且设计了连接件，如花键，螺栓等。并且用 并组装成装配图，以察看其配合程度。 购买设计文档后加 费领取图纸 绪论 轮边减速器是传动系统中的最后一级，所受到的扭矩最大，所以其强度和结构合理与否对于整个传动系统有很大的影响。轮边减速器的设计受到很多条件的限制，如安装尺寸条件和传动方向等，因此在设计轮边减速器时要综合考虑各种约束条件。 一般轮边减速器有普通直齿和行星齿轮传动两种结构形式，但由于普通直齿传动有很多不可避免的缺点已经很少使用。如速比的限制，安装尺寸的限制，传动方向的限制等，因此本文中所设计的轮边减速器采用的是 行星齿轮传动。 边减速器文献综述 国内外载货汽车的驱动桥为了实现更好的降速增扭的作用，一般采用双级减速器，在双级式主减速器中，若第二级减速器齿轮有两幅，并分置于两侧车轮附近，实际上成为独立部件，称为轮边减速器，在重型载货汽车上该装置广泛采用行星齿轮传动，轮边减速器是载货汽车传动系中最后一级减速增扭装置。行星减速器与普通齿轮减速器相比，具有重量轻、体积小和传动比大的优点。轮边减速器设置在车轮的轮毂内，使得整个驱动桥结构更加紧凑，同时降低主减速器、半轴、差速器的负荷，减小传动部件的结构尺寸，保证后桥具有 足够的离地间隙，提高了车辆的通过性能以及降低整车装备质量 1。 边减速器分类及工作原理 边减速器的分类 通过传动将动力机的速度降低，使之满足执行系统的需求的传动装置称为减速器。减速器是变速器的一种，还有增速器。 由一系列相互啮合的齿轮所组成的齿轮传动系统称为轮系，它是一种变速装置，在传动系统中实现定传动比变速或者有级变传动比变速，即在输入轴与输出轴之间获得预期的传动比大小和转向关系。根据轮系在运转过程中各轮几何轴线在空间的相对位置关系是否固定，可将轮系分为定轴轮系和周转轮系。 本文将要设计的轮边减速器是行星齿轮传动，它属于周转轮系。当轮系运动时，至少有一个齿轮的轴线是绕其它定轴齿轮的轴线转动的轮系称为周转轮系。 周转轮系由行星轮，行星架，中心轮（太阳轮）三个基本部件构成。周转轮系按其自由度的数目可以分为两种基本类型： 差动轮系，具有两个自由度的周转轮系。在三个基本构件中，必须给定两个构件的运动，才能求出第三个构件的运动。 行星轮系，即具有一个自由度的周转轮系。三个基本部件中，任意一个固定，在任意一个作为输入，剩下的作为输出件。 行星齿轮减速器安结构可分为如下三种： 2K H， 3K， K H V（ K中心轮， H行星架， V输出轴） 2K H 型传动方式简便，采用较普遍，零配件采购也更方便。因此在本轮边减速器的设计中也 购买设计文档后加 费领取图纸 用 2K H 型。 2K H 型传动中，有正号机构和符号机构之分，且他还可分为更多种的形式。如：们的传动比范围和传动效率，以及传动功率范围都有很大的不同。根据本次要设计的轮边减速器的传动比为大约 最佳传动比为 3 92，因此选用 行星齿轮传动系统。 是动力传动中应用最多，传动功率最大的一种行星传动。他由内 外啮合和共用行星轮组成，它的结构简单，轴向尺寸小，工艺性好，效率高，虽然传动比比较小，但可通过多级串联组成传动比大的轮系。本设计中所需传动比较小，因此不用串联，只需要一级就足够。 行星齿轮传动的主要特点是体积小，承载能力大，工作平稳；但大功率高速行星齿轮传动结构较复杂，要求制造精度高。行星齿轮传动中有些类型效率高，但传动比不大。另一些类型则传动比可以很大，但效率较低，用它们作减速器时，其效率随传动比的增大而减小；作增速器时则有可能产生自锁。行星齿轮传动应用广泛，并可与无级变速器、液力耦合器和液力变矩器等联合 使用，进一步扩大使用范围。 行星轮作为减速器可以安置在轮边，则称为轮边减速器。轮边减速器一般分为普通圆柱齿轮减速器和行星齿轮减速器，由于普通齿轮减速器有很多不可避免的缺陷，因此采用较少。 有的轮边减速器设置在车轮的轮毂内，使得整个驱动桥结构更加紧凑，同时降低主减速器，半轴，差速器的负荷，减小传动部件的结构尺寸，保证后桥具有足够的离地间隙。同时提高了车辆的通过性能以及降低了整车的装备质量。 作原理 图 1车轮边减速器结构图 123456 78910111213根据我们选择的 轮边减速器简单介绍一下其工作原理。 轮边减速器主要是由太阳轮、行星轮、齿圈和行星轮架组成，一般其主动件太阳轮与半轴相连， 购买设计文档后加 费领取图纸 动件行星轮架与车轮相连，齿圈与桥壳相接，采用轮边减速器是为了提高汽车的驱动力，以满足或修正整个传动系统力的匹配。目前采用的轮边减速器，就是为满足整个传动系统匹配的需要，而增加的一套降速增扭的齿轮传动装置。从发动机经离合器、变速器和分动器把动力传递到前、后 桥的主减速器，再从主减速器的输出端传递到轮边减速器及车轮，以驱动汽车行驶。在这一过程中，轮边减速器的工作原理就是把主减速器传递的转速和扭矩经过其降速增扭后，再传递到驱动车轮，以便使车轮在地面附着力的反作用下，产生较大驱动力。从而减少了轮边减速器前面各个零件的受力。 如图 1示：太阳轮 7 通过花键与半轴 12 相连接，并随半轴转动。齿圈 3 与齿圈座 2 用螺钉10 连接，而齿圈座 2 被锁紧螺母 8 固定在半轴套管 l 上不能转动。在中心齿轮 7 和齿圈 3 之间装有三个行星齿轮 4，行星齿轮通过圆锥滚子轴承和 6 支撑在行星架 5 上。行星架 5 用 螺栓 9 与轮毂 1速器的动力从半轴 12 经中心齿轮 7、行星齿轮 4、行星架 5 转给轮毂而驱动车轮旋转 3。 内外发展现状和发展前景 内外现状 我国早在南北朝时代，祖冲之就发明了有行星齿轮的差动式指南针，因此我国行星齿轮传动的应用比欧美各国早一千多年。但是随着时代的发展，我国渐渐落后于西方发达国家，目前已经有了很大的差距，但是我们正在努力发展，自主创新 4。 现在已经有许多专家，学者及工程技术人员做了相关的研究。但是与国外先进的技术相比还是有很大的差距。我国自主研发的减速器大 都是中小功率的，以齿轮传动、蜗杆传动为主，并且存在产品质量不过关，功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低，可靠性低，使用寿命不够长，且新产品研发周期长等很多缺陷。因此，如何改进设计方法，提高设计质量是装载机行业发展的关键因素之一。 目前我国新颁布了 L 型（ （ （ （ 个行星齿轮减速器标准。并且组织了专业化成批生产，在国内进行了推广应用。 自中国加入 ，我国的汽车行业迅猛发展， 车用减速器也随着时代的脚步逐渐成长成熟起来。进年来轮边减速器部分也不断踊跃出很多新的很有创意的设计，虽然这些设计离最终成型使用还有一些差距，但是，足见我们在创新设计上，已经迈出了一大步。 但是相比于国外先进的技术，我们还有待于进一步的提高，增加自主创新的能力。 目前我国所使用的减速机主要是从德国，英美进口的，自主研发的减速机一般很少在大型矿用车上使用 4。 展趋势 目前随着电子技术的发展，非公用车已向着智能化，无人化发展。越来越多的电控系统以及液压系统被运用到矿用车上来，使得矿用车的操作 越来越简易方便，产量也更大。例如卡特彼勒系列非公用车就有很多人性化的辅助系统。如：全自动的缓行制动，发动机的转速由电控单元根据传感器和节气阀所给出的数据自动调节。变速器也有自动档，可以自动改变车速。在机械硬件方面卡特彼勒也可以称得上业界内的航母，他的机械部分设计简便，人性化，强度高，使用寿命长，且维修方便。 购买设计文档后加 费领取图纸 前行星齿轮都向着大功率，大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。 题背景及开展研究 的意 义 题背景 本文是根据 汽车已知参数和工作环境等已知条件所设计的轮 边减速器。减