陕汽奥龙重型卡车双级驱动桥设计开题报告

需要全套设计联系Q 97666224（说明书CAD图等）题目：陕汽奥龙重型卡车双级驱动桥设计9一、毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）(1)题目背景和研究意义： 新中国成立以前，我国没有汽车制造工业，1953年在长春兴建第一汽车制造厂，1956年制造出第一辆“解放”牌运输车，宣告了中国不能生产汽车历史的结束。中国汽车行业到现在已经获得了长足发展 1。现在中国汽车工业已成为世界汽车工业的重要组成部分，绝大部分都与国外处于同等水平。21世纪，汽车工业成为中国经济发展的支柱产业之一，汽车企业对各系统部件的设计需求旺盛。其中驱动桥是汽车的一个重要组成部分，它直接影响汽车的动力性、燃油经济性和操控性。中国的本土的设计能力跟国际先进水平还有一定差距，在国内汽车专利的申请还是跨国公司占绝大多数。所以中国要进一步发展汽车行业，应该在自主设计和创新方面做出更大努力2。本课题根据陕汽奥龙重型卡车的主要行驶参数和运动要求，对其后驱动桥进行机械结构设计，目的在于实现汽车在各种路况下的正常行驶，保证车辆的动力性、燃油经济性和操控性。(2)国内外相关研究情况： 1、驱动桥的概述驱动桥是位于传动系末端能改变来自变速器的转速和转矩，并将它们传递给驱动轮的机构。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，转向驱动桥还有等速万向节。另外，驱动桥还要承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力，纵向力和横向力，以及制动力矩和反作用力3。驱动桥工作原理及基本结构如图1所示。图1 驱动桥工作原理及基本结构1-后桥壳；2-差速器壳；3-差速器行星齿轮；4-差速器半轴齿轮；5-半轴；6-主减速器从动齿轮齿圈；7-主减速器主动小齿轮 2、驱动桥的功能驱动桥处于动力传动系的末端，其基本功能是：将万向传动装置传来的发动机转矩通过主减速器、差速器、半轴等传到驱动车轮，实现降速增大转矩；通过主减速器圆锥齿轮副改变转矩的传递方向；通过差速器实现两侧车轮差速作用，保证内、外侧车轮以不同转速转向；通过桥壳体和车轮实现承载及传力矩作用。 3驱动桥的结构形式按结构形式，驱动桥可分为三大类： a、中央单级减速驱动桥是驱动桥结构中最为简单的一种，是驱动桥的基本形式，在重型卡车中占主导地位。一般在主传动比小于6 的情况下，应尽量采用中央单级减速驱动桥。中央单级减速器趋于采用双曲线螺旋伞齿轮，主动小齿轮采用骑马式支承，有差速锁装置供选用。 b、中央双级减速驱动桥在国内的市场上，中央双级驱动桥主要有2 种类型：一类载重汽车后桥设计，如伊顿系列产品，事先就在单级减速器中预留好空间，当要求增大牵引力与速比时，可装入圆柱行星齿轮减速机构，将原中央单级改成中央双级驱动桥，这种改制“三化”（即系列化，通用化，标准化）程度高，桥壳、主减速器等均可通用，锥齿轮直径不变；另一类如洛克威尔系列产品，当要增大牵引力与速比时，需要改制第一级伞齿轮后，再装入第二级圆柱直齿轮或斜齿轮，变成要求的中央双级驱动桥，这时桥壳可通用，主减速器不通用，锥齿轮有2 个规格。由于上述中央双级减速桥均是在中央单级桥的速比超出一定数值或牵引总质量较大时，作为系列产品而派生出来的一种型号，它们很难变型为前驱动桥，使用受到一定限制。c、中央单级、轮边减速驱动桥 轮边减速驱动桥较为广泛地用于油田、建筑工地、矿山等非公路车与军用车上。当前轮边减速桥可分为2类：一类为圆锥行星齿轮式轮边减速桥；另一类为圆柱行星齿轮式轮边减速驱动桥。圆锥行星齿轮式轮边减速桥由圆锥行星齿轮式传动构成的轮边减速器，轮边减速比为固定值2，它一般均与中央单级桥组成为一系列。这类桥与中央双级减速桥的区别在于：降低半轴传递的转矩，把增大的转矩直接增加到两轴端的轮边减速器上，其“三化”程度较高。但这类桥因轮边减速比为固定值2，因此，中央主减速器的尺寸仍较大，一般用于公路、非公路军用车。圆柱行星齿轮式轮边减速桥，单排、齿圈固定式圆柱行星齿轮减速桥，一般减速比在3至4.2之间。由于轮边减速比大，因此，中央主减速器的速比一般均小于3，这样大锥齿轮就可取较小的直径，以保证重型卡车对离地问隙的要求。这类桥比单级减速器的质量大，价格也要贵些，而且轮谷内具有齿轮传动，长时间在公路上行驶会产生大量的热量而引起过热；因此，作为公路车用驱动桥，它不如中央单级驱动桥4。 4、驱动桥研究情况 随着汽车工业的发展及汽车技术的提高，驱动桥的设计、制造工艺都在日益完善。 驱动桥也和其他汽车总成一样，除了广泛采用新技术外，在结构设计中日益朝着“零件 标准化、部件通用化、产品系列化”的方向发展及生产组织的专业化日标前进。应采用 能以几种典型的零部件、以不同方案组合的设计方法和生产方式达到驱动桥产品的系列 化或变型的目的，或力求做到将某一基型的驱动桥以更换或增减不多的零件，用到不同 性能、不同吨位、不同用途并由单桥驱动到多桥驱动的许多变型汽车上。例如，驱动桥 主减速齿轮以几种典型的主减速比形成系列，就能达到以不同动力性要求为目的的汽车 变型。 为了防止功率循环现象的产生。在现代多桥驱动的汽车上泞往装有轴间差速器。后者也可显著地减少多桥驱动汽车主减速器出现过载的情况。但在安装轴问差速器的汽车上，必须考虑到能充分利用备驱动桥牵引力的要求。随着发动机转速及汽车行驶速度的提高，降低汽车的噪声已成为汽车设计中的一个重要课题。驱动桥的噪声主要来自齿轮及其他传动机件。提高齿轮反其他传动零件的加工精度、装配精度增强齿轮的支承刚度，采用运转平稳、无噪声的双曲面齿轮作主减速器齿轮等等5。2、 本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施1、选取方案 通过查阅参考资料，驱动桥一般分为非断开式驱动桥和断开式驱动桥。根据驱动桥的分类，拟定以下两个设计方案： i、方案一：采用非断开式驱动桥设计 非断开式驱动桥的整个车桥通过弹性悬架与车架相连，桥壳是刚性整体结构，两根半轴和驱动轮在横向平面内无相对运动。 非断开式驱动桥的优缺点：结构简单、制造工艺好、成本低、工作可靠、维修调整容易。因两侧的半轴和驱动轮相关地摆动，对汽车平顺性有影响。 ii、方案二：采用断开式驱动桥设计 断开式驱动桥采用独立悬架，即主减速器壳固定在车架上，两侧的半轴和驱动轮能在横向平面相对于车体有相对运动。 断开式驱动桥的优缺点：结构复杂，成本较高，但它大大增加了离地间隙，从而改善了行驶平顺性，提高了汽车的平均车速；减小了汽车在行驶时作用于车轮和车桥上的动载荷，提高了零部件的使用寿命；增加了汽车离地间隙；由于驱动车轮与地面的接触情况及对各种地形的适应性较好，可提高汽车的操纵稳定性。 综上，考虑到这两种驱动桥的优缺点，结合课题的要求以及实际情况，由于是重型卡车的设计，本次设计拟选用非断开式驱动桥设计。2、主要内容 2.1、驱动桥的设计：采用非断开式驱动桥，主要设计主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳。 2.2、主减速器的设计： 作用:传动系中起降低转速 传动:采用圆锥齿轮传动 选用:双级减速器 主减速器在驱动桥内能够将转矩和转速改变的机构。基本功用是将来自变速器或者万向传动装置的转矩增大，同时降低转速并改变转矩的传递方向。动力由主动齿轮输入经从动齿轮输出。是在传动系中起降低转速，增大转矩作用的主要部件，当发动机纵置时还具有改变转矩旋转方向的作用。它是依靠齿数少的齿轮带齿数多的齿轮来实现减速的，采用圆锥齿轮传动则可以改变转矩旋转方向。将主减速器布置在动力向驱动轮分流之前的位置，有利于减小其前面的传动部件所传递的转矩，从而减小这些部件的尺寸和质量。根据发动机特性和汽车使用条件，要求主减速器具有较大的主传动比时，由一对锥齿轮构成的单级主减速器会因齿轮过大导致尺寸过大，不能保证足够的最小离地间隙，这时则需要采用两对齿轮实现降速的双级主减速器。双级主减速器原理及基本结构如图2所示1-第2级从动齿轮；2-差速器壳；3-调整螺母；4,15-轴承盖；5-第2级主动齿轮；6,7,8,13-调整垫片；9-第1级主动齿轮轴；10-轴承座；11-第1级主动齿轮；12-主减速器壳；14-中间轴；16-第1级从动齿轮；17-后盖图2 双级减速器工作原理及基本结构 2.3、差速器的设计： 组成:差速壳、行星齿轮及半轴齿轮组成 作用:两轴相互间以不同转速旋转 分类:齿轮式差速器、防滑差速器差速器能够使左、右驱动轮实现以不同转速转动的机构。由左右半轴齿轮、两个行星齿轮及齿轮架组成。功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右车轮以不同转速滚动，即保证两侧驱动车轮作纯滚动运动。 2.4、半轴的设计： 结构:变速箱减速器与驱动轮之间 作用:传递动力 半轴是变速箱减速器与驱动轮之间传递扭矩的轴，其内外端各有一个万向节分别通过万向节上的花键与减速器齿轮及轮毂轴承内圈连接。半轴用来在差速器与驱动轮之间传递动力。采用空心轴。 2.5、桥壳的设计： 作用:支承并保护主减速器、半轴桥壳，是安装主减速器、差速器、半轴、轮装配基体，其主要作用是支承并保护主减速器、差速器和半轴等。驱动桥壳应有足够的强度和刚度，质量小，并便于主减速器的拆装和调整6。3采用的研究方案、研究方法和措施 3.1、研究方案 a、了解汽车驱动桥系统的现状，熟悉其发展状况，掌握汽车驱动桥的详细构造和工作原理； b、根据重型卡车性能要求，对驱动桥系统的双级主减速器、差速器机构和半轴等进行结构设计，运用Auto CAD软件绘制驱动桥总装配图，实现汽车的行驶功能并满足动力性要求； c、运用Auto CAD软件绘制驱动桥的主要零件图； 3.2、研究方法 本次设计的题目中的车型为陕汽奥龙重型卡车，其基本参数如表1所示。表1 陕汽奥龙重型卡车的基本参数项目单位数值发动机最大功率Pemax(Kw)199发动机最大转矩Temax(Nm)1100最大装载质量Kg13000汽车总质量Kg25000最高车速Km/h77发动机排量Ml9726最小离地间隙mm230轮胎(轮辋宽度-轮辋直径)英寸11.00 R20 3.3、双级主减速器驱动桥的设计： （一）主减速器设计： 主减速器结构方案分析 主减速器主、从动锥齿轮的支承方案 主减速器锥齿轮设计 主减速器锥齿轮的材料 主减速器锥齿轮的强度计算 主减速器锥齿轮轴承的设计计算 （二）差速器设计： 差速器结构形式选择 普通锥齿轮式差速器齿轮设计 差速器齿轮的材料 普通锥齿轮式差速器齿轮强度计算 （三）驱动车轮的传动装置设计： 半轴的型式 半轴的设计与计算 半轴的结构设计及材料与热处理 （四）驱动桥壳设计： 桥壳的结构型式三、本课题研究的重点及难点，前期已开展工作 1、重点及难点 i、主减速器传动比的确定，； ii、 外廓尺寸尽量小，保证良好的通过性； 2、前期已开展工作在撰写开题报告之前已在图书馆等查阅了大量关于汽车驱动桥方面的书籍、期刊和手册，并且在互联网上搜索了一些汽车驱动桥及其主要零部件的视频、图片和文字等信息，通过进行了这些前期工作，使我对汽车驱动桥的功用、结构和工作原理都有了进一步的了解和认识，相信自己能够比较完满地完成这次毕业设计。4、 完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写） 第1周第3周：查阅资料，完成基础知识的积累和开题报告； 第4周第6周：进行驱动桥主要部件的设计与计算； 第7周第9周：完成驱动桥的结构设计计算； 第10周第12周：运用CAD软件绘制总装配图零件图； 第13周第15周：完成毕业论文。 五、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 日六、所在系审查意见： 系主管领导： 年 月 日参考文献1 汪炼钢.浅析国内重型车桥的现状及发展趋势J.工程建设与设计,2008,11:72-74.2 刘盛强.国际重型汽车技术现状综述与对策J.重型汽车,2008,06:7-11.3 刘盛强,王善坡,宋进金.国际重型汽车技术综述与中国企业对策A.中国汽车工程学 会.2009中国汽车工程学会年会论文集C.中国汽车工程学会:,2009:8.4 魏正业,罗礼培,龚改民,高晓敏.重卡车桥现状及新技术发展趋势J.汽车与配件,2014,25:54-58.5 5 韩文干.重型车桥:竞争迈向“深水区”J.现代零部件,2013,06:70-73.6 驱动桥设计(上)J.汽车技术,1972,03:46-67.7 驱动桥的设计(下)J.汽车技术,1972,04:41-74.8 第六章驱动桥J.汽车技术,1977,02:59-70.9 陆刚.重型车驱动桥及其主要部件结构J.汽车与配件,2009,47:74-76.10 迟利君.货车驱动桥分析与设计J.硅谷,2014,04:127+105.11 刘永辉,朱小波.重型汽车驱动桥的基本结构及发展方向J.科技经济市场,2006,08:40.12 郑娟英.我国重型汽车车桥历史、现状及发展趋势J.汽车实用技术,2010,02:19-24.13 浅议重卡车桥的五个发展趋势J.汽车零部件,2010,10:31-32.14 本报记者王俊.中国卡车技术五十年变迁N.机电商报,2008-04-21C04.15 张训.陕汽德龙M3000跟踪报道(六)J.驾驶园,2012,09:12-13.16 关文达.汽车构造（第二版）M，北京：清华大学出版社，2009.1,267-282.