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五菱之光微型客车后驱动桥设计,微型,客车,驱动,设计
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毕业设计 (论文 )开题报告 题目： 五菱之光微型客车后驱动桥设计 1 一 文）综述 研究意义 驱动桥处于动力传动系的末端 ， 其基本功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩 ，并将动力合理地分配给左、右驱动轮，另外还承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力和横向力 1。 驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。随着高等级公路的发展 ,汽车的车速正在日益提高 ， 同时节约能源 ， 减少污染的环境意识使得发动机又正向着大转矩和低转速的方向发展。为适应以上情况 ， 汽车驱动 桥的减速比应该减小 ， 此时不必在桥中采用双级减速。因而目前在国外的公路型车上已广泛地采用单级减速桥 ， 单级桥具有成本低 ， 质量轻 ， 维修保养简单 ， 传动效率高 ， 噪音小 ， 温升低和整车油耗低等优点。目前，国外单级驱动桥与双级驱动桥应用比例约为 8:22。 随着中国公路建设水平的不断提高，公路运输车辆正向大吨位，多轴化，大马力方向发展 ， 使得重型车桥总成也向传动效率高的单级减速方向发展单级驱动桥结构简单，机械传动效率高 ， 易损件少 ， 可靠性高 。 由于单级桥传动链减少 ， 摩擦阻力小 ，比双级桥省油，噪声也小过去，单级桥因为桥包尺寸大， 离地间隙小，导致通过性较差，应用范围相对较小，但是现在公路状况已经得到了显著改善，重型汽车使用条件对通过性的要求降低这种情况下，单级桥的劣势得以忽略 ,而其优势不断突出 3。陕汽总厂现有驱动桥结构中除了引进的斯太尔轮边行星式双级减速桥技术性比较先进外 ，其它类品种均不能令人满意 ， 虽然斯太尔轮边桥有一定的优势 ， 但显然其结构复杂 ，成本较高 ， 而且它不适用于客车 4，所以对驱动桥的研究有重要意义。 虽然驱动桥现状有所改观，但由于我国汽车行业起步晚，而且多数技术依赖于进口，所以，想达到全盘优化 还存在着很多困难 5。例如：缺乏设计和研发能力 ； 基础材料水平比较落后，主要体现在材料分类和使用方面比较粗放 ； 技工技术的欠缺也是一大障碍，驱动桥内重要部分是减速器，主要是主动锥齿轮和起差速作用的行星齿轮，因此齿轮的加工技术和热处理能力从很大程度上决定了车桥的稳定性和可靠性，齿轮的材料和加工精度决定着车桥的承载能力和使用寿命 6。 此次课题对驱动桥的研究，主要是在驱动桥满足汽车使用要求和结构强度要求的基础上，设计出结构合理，体积小，质量轻的驱动桥，实现轻量化和汽车通过性以及对道路环境适应性的优化。 驱动桥设计 应当满足如下基本要求 7： 1)所选择的主减速比应能保证汽车具有最佳的动力性和燃料经济性。 2)外形尺寸要小 ， 保证有必要的离地间隙。 3)齿轮及其他传动件工作平稳，噪音小。 2 4)在各种转速和载荷下具有高的传动效率。 5)在保证足够的刚度条件下，应力求质量小，以改善汽车平顺性。 6)结构简单，加工工艺性好，制造容易，拆卸调整方便。 二 究方法或措施 主要内容： 非断开式驱动桥 的选择 ： 驱动桥的结构型式按工作特性分，可以归并为两大类，即非断开式驱动 桥和断开式驱动桥。 根据 驱动桥设计 应满足的要求，本次设计采用 非断开式驱动桥 ，下面简要介绍 非断开式驱动桥 。 断开式驱动桥 非断开式驱动桥也称为整体式驱动桥，其半轴套管与主减速器壳均与轴壳刚性地相连一个整体梁，因而两侧的半轴和驱动轮相关地摆动，通过弹性元件与车架相连。它由驱动桥壳，主减速器，差速器和半轴组成 8，如图 1 所示 。 由于结构简单，制造工艺性好，成本低，可靠性好，维修调整容易，广泛应用于货车的和部分桥车上。但是，其悬挂质量较大，对降低动载荷和提高平顺性不利。 图 1 非断开式驱动桥 减速器设计 主减速器是汽车传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件，它是依靠齿数少的锥齿轮或斜齿圆柱齿轮带动齿数多的锥齿轮或斜齿圆柱齿轮。对发动机纵置的汽车，其主减速器还利用锥齿轮传动以改变动力方向。对发动机横置的汽车，其主减速器就采用直齿轮传动而不必改变动力方向。由于汽车在各种道路上行使时，其驱动轮上要求必须具有一定的驱动力矩和转速，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后，便可使主减速器前面的传动部件如变速器、万向传动装置等所传递的扭矩减小，从而可使其尺寸及质量 减小、操纵省力。驱动桥中主减速器、差速器设计应满足如下基本要求 9： a）所选择的主减速比应能保证汽车既有最佳的动力性和燃料经济性。 3 b）外型尺寸要小，保证有必要的离地间隙；齿轮其它传动件工作平稳，噪音小。 c）在各种转速和载荷下具有高的传动效率；与悬架导向机构与动协调。 d）在保证足够的强度、刚度条件下，应力求质量小，以改善汽车平顺性。 e）结构简单，加工工艺性好，制造容易，拆装、调整方便。 减速器结构方案分析 与单级主减速器的选用 主减速器的结构形式主要是根据减速形式的不同而不同。为了满足 不同的使用要求，主减速器的结构形式也是不同的。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、双速主减速器、双级减速配以轮边减速器等 10。双级式主减速器应用于大传动比的中、重型汽车上，单级式主减速器应用于轿车和一般轻、中型载货汽车。 根据主减速器 设计 应满足的要求，本次设计采用 单级主减速器 ，下面简要介绍 单级主减速器 。 单级主减速器由一对圆柱齿轮（或者一对圆锥齿轮）组成，具有结构简单、质量小、成本低、使用简单等优点。 如图 2 所示 图 2 单级主减速器 结构图 速器总体概述 与 对称式圆锥行星齿轮差速器 的选择 ： 差速器是个差速传动机构，用来在两输出轴间分配转矩，并保证两输出轴有可能以不同的角速度转动，用来保证各驱动轮在各种运动条件下的动力传递，避免轮胎与地面间打滑 11。差速器按其结构特征可分为齿轮式、凸轮式、蜗轮式和牙嵌自由轮式等多种形式。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，应用广泛。它可分为对称式圆锥行星齿轮差速器、自锁式差速器和强制锁止式差速器 12。 称式圆锥行星齿轮差速器 : 普通的对称式圆锥齿轮差速器由差速器左右壳，两个半轴齿轮，四个行星齿轮， 4 行星齿轮轴，半轴齿轮垫片及行星齿轮垫片等组成。由于其具有结构简单、工作平稳可靠、质量较小、制造方便、用于公路汽车上也很可靠等优点，故广泛用于各类车辆上。 轴 综述与半浮式半轴的选择 ： 半轴根据其车轮端的支撑方式不同，可分为半浮式、 3/4 浮式、和全浮式三种形式 13。 浮式半轴： 半浮式半轴承受的载荷复杂，但它具有结构简单、质量小、尺寸紧凑、造价低廉等优点。用于质量较小、使用条件较好、承载负荷也不大的轿车和轻型载货汽车。 本次设计采用半浮式半轴 14。 动桥壳设计 与 整体式桥壳 的选择 非断开式驱动桥的桥壳起着支承汽车荷重的作用，并将载荷传给车轮 。 作用在驱动车轮上的牵引力，制动力、侧向力和垂向力也是经过桥壳传到悬挂及车架或车厢上。因此桥壳既是承载件又是传力件，同时它又是主减速器、差速器及驱动车轮传动装置(如半轴 )的外壳。桥壳的结构型式大致分为可分式桥壳和整体式桥壳。 体式桥壳 整体式桥壳的特点是将整个桥壳制成一个整体，桥壳犹如一整体的空心粱，其强度及刚度都比较好。且桥壳与主减速器壳分作两体，主减速器齿轮及差 速器均装在独立的主减速壳里，构成单独的总成，调整好以后再由桥壳中部前面装入桥壳内，并与桥壳用螺栓固定在一起。使主减速器和差速器的拆装、调整、维修、保养等都十分方便 15。 研究方案 ： 五菱之光微型客车（ 6388N 实用型 8 座）的基本参数如表 1 所示 。 表 1 五菱之光微型客车（ 6388N 实用型 8 座）的基本参数 五菱之光微型客车（ 6388N 实用型 8 座）的基本参数 最大功率 45 大扭矩 85 大功率转速 5600 r/最大扭矩转速 35004000 r/发动机位置 中置后驱 最小离地间隙 160 5 参考有关资料，学习汽车构造 与设计 并了解一些比较先进的微型客车的设计过程，再根据本次设计的要求，制定了如下方案： 如表 2 所示 表 型客车 驱动桥设计方案 驱动桥 主减速器 差速器 半轴 驱动桥壳 非断开式 单级主减速器 对称式圆锥行星齿轮差速器 半浮式半轴 整体式桥壳 由于结构简单 ，制 造工艺性好，成本低，可靠性好，维修调整容易。 具有结构简单 、质量小、成本低、使用简单等优点。 由于其具有结构简单、工作平稳可靠、质量较小、制造方便。 半浮式半轴承受的载荷复杂但它具有质量小、尺寸紧凑、等优点。 使主减速器和差速器的拆装、调整、维修、保养等都十分方便。 三 期已开展工作 减速器 主要参数 的 选择 速器齿轮主要参数 的选择 轴的设计计算 减速器 齿轮计算载荷的确定 速器齿轮的强度计算 （ 1）通过查阅相关资料 ， 了解了课题的背景和发展状况 ； （ 2) 学习了驱动桥的基础知识、并提出初步的原理方案； （ 3) 对驱动桥及其各零部件进行优化比较，论证并选择最优方案。 第 1 周： 消化课题题目，收集资料，明确设计的任务及要求 。 第 2：撰写开题报告，开题检查表。 第 5 周：熟悉 件和确定设计方案 。 第 6：设计计算驱动桥各部件的数据 。 第 12 ： 应用 件绘制驱动桥的总装配图以及 撰写论文。 6 指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意 见） 指导教师： 年 月 日 所在 系审 系主管领导： 年 月 日 7 参考文献 1余志生 . 汽车理论 M2052肖生发 . 汽车构造 M2003西北工业大学机械原理及机械零件教研室 . 机械设计 M2104陈家瑞 . 汽车理论 M交通出版社 5孙桓 ,陈作模 . 机械原理 M206郭新华 ,汽车
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