车辆工程毕业设计（论文）开题报告-HQ1090车用7吨级驱动桥设计.doc

毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目: HQ1090车用7吨级驱动桥设计院 系 名 称: 汽车与交通工程学院 专 业 班 级: 车辆工程B07-1 学 生 姓 名: 导 师 姓 名: 开 题 时 间: 2011年2月28日 指导委员会审查意见： 签字： 年 月 日SY-025-BY-3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、班级车辆工程B07-1班指导教师姓名职称副教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称HQ1090车用7吨级驱动桥设计一、课题研究现状、选题目的和意义1、国外研究现状现在，世界上货车普遍采用两种驱动桥结构单级减速双曲线螺旋锥齿轮副；带轮边减速(行星齿轮传动)的双级主减速器。后者更适宜于最大程度地满足用户不同需要。在西欧，带轮边减速的双级主减速器后驱动桥只占整个产品的40%，且有呈下降趋势，在美国只占10%。其原因是这些地区的道路较好，采用单级减速双曲线螺旋锥齿轮副成本较低，故大部分均采用这种结构。而亚洲、非洲和南美国家则采用带轮边减速的双级主减速器的驱动桥，用于非道路和恶劣道路使用的车辆(工程自卸车、运水车等)。因此可以得出结论：一个国家的道路愈差，则采用带轮边减速双级主减速器驱动桥愈多，反之，则愈少。国外汽车驱动桥已普遍采用限滑差速器N一Pin牙嵌式或多片摩擦盘式、湿式行车制动器等先进技术。限滑差速器大大减少了轮胎的磨损，而湿式行车制动器则提高了主机的安全性能，简化了维修工作。国内仅一部分车使用N一Pin牙嵌式差速器。限滑差速器成本较高，因而在多数国产驱动桥上一直没有得到应用。目前向国内提供限滑差速器的制造商主要是美国TraCtech公司和德国采埃孚公司。美国Tractech公司在苏州的工厂即将建成投产，主要生产N一Pin牙嵌式、多片摩擦盘式和户下O比例扭矩(三周节)差速器(锁紧系数3.5)。国内如徐工、鼎盛天工等主机制造商等原来自制一部分N一Pin牙嵌式差速器，后因质量不过关而放弃。国内有几个制造商生产比例扭矩差速器，但均为单周节，锁紧系数138，较三周节要小得多。徐州良羽传动机械有限公司在停车制动器(液压)上也做了一些工作，主要用于重型卡车产品，但国产此类产品的可靠性还有待提高。美国戴纳(Dana)公司斯皮赛尔重型车桥和制动器部最近研制成新一代货车用中型和重型科尔德(Gold)系列车桥，其中一种重型单级减速驱动桥和两种中型单级减速驱动桥已投人生产。除供应纳维斯塔国际公司和麦克货车公司用外，并将积极开拓世界市场。新型科尔德重型523压S单级桥标定载荷1044Okg，采用新设计的恒齿高准双曲面齿轮，直径470m垃。该齿轮采用专利工艺加工，齿根全圆弧倒角，比传统的准双曲面齿轮更坚固。该齿轮具有表面塑性变形小，产生的热量少，使用寿命长，效率高等优点，据试验表明，新的523作S车桥比先前10440kg车桥的使用寿命提高2倍，如在523于S车轿上加装控制式差速锁还能大大提高在恶劣环境下的牵引力。来用整体式球墨铸铁外壳制成的5135一和5150一S两种型号的中型桥，额定载荷分别为6129kg和6810kg，传动比值范围3.07、4.78。这两种车桥是为低断面轮胎，较高速度车辆而设计的。其为快速和长途运输需求而安装锥形滚柱轴承具有较高承载能力;其高频淬火的车桥轴使用寿命长，适用多种润滑剂的三唇橡胶油封密封性能好。国外中型货车驱动桥开发技术已经非常的成熟，建立新的驱动桥开发模式成为国内外驱动桥开发团体的新目标。驱动桥设计新方法的应用使得其开发周期缩短，成本降低，可靠性增加。国外的最新开发模式和驱动桥新技术包括：(1) 并行工程开发模式 并行工程开发模式是对在一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的机械产品进行功能分析的基础上,划分并设计出一系列功能模块,然后通过模块的选择和组合构成不同产品的一种设计方法，能够缩短新产品的设计时间、降低成本、提升质量、提高市场竞争力,以DANA为代表的意大利企业多已采用了该类设计方法, 优点是: 减少设计及工装制造的投入, 减少了零件种类, 提高规模生产程度, 降低制造费用, 提高市场响应速度等。(2) 模态分析 模态分析是对工程结构进行振动分析研究的最先进的现代方法与手段之一。它可以定义为对结构动态特性的解析分析(有限元分析)和实验分析(实验模态分析)，其结构动态特性用模态参数来表征。模态分析技术的特点与优点是在对系统做动力学分析时，用模态坐标代替物理学坐标，从而可大大压缩系统分析的自由度数目，分析精度较高。驱动桥的振动特性不但直接影响其本身的强度，而且对整车的舒适性和平顺性有着至关重要的影响。因此，对驱动桥进行模态分析，掌握和改善其振动特性，是设计中的重要方面。(3) 驱动桥壳的有限元分析方法 有限元法不需要对所分析的结构进行严格的简化，既可以考虑各种计算要求和条件，也可以计算各种工况，而且计算精度高。有限元法将具有无限个自由度的连续体离散为有限个自由度的单元集合体，使问题简化为适合于数值解法的问题。只要确定了单元的力学特性，就可以按照结构分析的方法求解，使分析过程大为简化，配以计算机就可以解决许多解析法无法解决的复杂工程问题2。目前，有限元法己经成为求解数学、物理、力学以及工程问题的一种有效的数值方法，也为驱动桥壳设计提供了强有力的工具。 (4) 电子智能控制技术进入驱动桥产品 电子智能控制技术已经在汽车业得到了快速发展，如，现代汽车上使用的ABS(制动防抱死控制)、ASR（驱动力控制系统）等系统。 (5) 高性能制动器技术 在发达国家驱动桥产品中, 已出现了自循环冷却功能的湿式制动器桥、带散热风送的盘式制动器桥、适于ABS的蹄、鼓式和盘式制动器桥、带自动补偿间隙的盘式制动器等配置高性能制动器桥, 同时制动器的布置位置也出现了从桥臂处分别向桥包总成和轮边端部转移的趋势。前种处理方式易于散热, 后种处理方式为了降低成本, 甚至有厂商把制动器的壳体与桥壳铸为一体, 既易于散热，又利于降低材料成本, 但这对铸造技术、铸造精度和加工精度都提出了极高的要求。 2、国内研究现状我国驱动桥制造企业的开发模式主要由测绘、引进、自主开发三种组成。主要存在技术含量低，开发模式落后，技术创新力不够，计算机辅助设计应用少等问题。一些企业技术力量相对要好些的企业，测绘的是从国外引进的原装桥，并且这些企业一般具有较为完善的开发体系和流程，也具有较完善的试验手段，但是开发过程属于对国外的仿制，对其逆向研究后结合自我情况生产。总之，我国汽车驱动桥的研究设计与世界先进驱动桥设计技术还有一定的差距，我国车桥制造业虽然有一些成果，但都是在引进国外技术、仿制、再加上自己改进的基础上了取得的。个别比较有实力的企业，虽有自己独立的研发机构但都处于发展的初期。在科技迅速发展的推动下，高新技术在汽车领域的应用和推广，各种国外汽车新技术的引进，研究团队自身研发能力的提高，我国的驱动桥设计和制造会逐渐发展起来，并跟上世界先进的汽车零部件设计制造技术水平。3、选题目的和意义汽车驱动桥是汽车的重大总成，承载着汽车的满载簧荷重及地面经车轮、车架及承载式车身经悬架给予的铅垂力、纵向力、横向力及其力矩，以及冲击载荷；驱动桥还传递着传动系中的最大转矩，桥壳还承受着反作用力矩。汽车驱动桥结构型式和设计参数除对汽车的可靠性与耐久性有重要影响外，也对汽车的行驶性能如动力性、经济性、平顺性、通过性、机动性和操动稳定性等有直接影响。另外，汽车驱动桥在汽车的各种总成中也是涵盖机械零件、部件、分总成等的品种最多的大总成。例如，驱动桥包含主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置（半轴及轮边减速器）、桥壳和各种齿轮。综上所诉，汽车驱动桥设计涉及的机械零部件及元件的品种极为广泛，对这些零部件、元件及总成的制造也几乎要设计到所有的现代机械制造工艺，设计出结构简单、工作可靠、造价低廉的驱动桥，能大大降低整车生产的总成本，推动汽车经济的发展，并且通过对汽车驱动桥的学习和设计实践，可以更好的学习并掌握现代汽车设计与机械设计的全面知识和技能，所以本题设计一款结构优良的中型货车驱动桥具有一定的实际意义。二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题1、设计的基本内容（1）主减速器设计（2）差速器设计（3）驱动桥半轴设计（4）驱动桥桥壳设计（5）分别校核（6）用AutoCAD完成装配图、零件图。 2、拟解决的主要问题 （1）主减速器结构选择和参数计算。 （2）差速器结构选择和参数计算。 （3）半轴形式选择和参数计算 （4）保证汽车具有最佳的动力性和燃油经济性。 （5）在各种载荷及转速工况下有高的传动效率。三、技术路线（研究方法）调研并查阅相关资料确定总体方案驱动桥壳结构选择驱动半轴结构选择差速器结构选择主减速器结构选择完成毕业设计和说明书主减速器参数计算差速器参数计算驱动桥壳参数计算驱动半轴参数计算强度校核利用AUTO CAD绘图四、进度安排（1）调研、资料收集，完成开题报告 第1、2周（2）确定总体方案 第3周（3）驱动桥部件的设计计算 第49周（4）完成所设计装配图与零件图图纸 第1012周（5）完成设计说明书的撰写，指导教师审核 第13周（6）毕业设计（论文）修改、完善 第14周（7）毕业设计（论文）审核、预审 第15周（8）毕业设计（论文）修改、完善 第15、16周（9）毕业设计（论文）答辩准备及答辩 第17周五、参考文献1刘惟信. 汽车设计M.北京:清华大学出版社,2001. 2刘惟信. 汽车车桥设计M.北京:清华大学出版社，2004.3余志生. 汽车理论M.北京:机械工业出版社,2000.4陈家瑞. 汽车构造.下册M.北京:机械工业出版社，2005.5王国权.汽车设计指导书M.北京:机械工业出版社，2009.6王霄峰.汽车底盘设计M. 北京:清华大学出版社，2010.7王革新. 某车型汽车驱动桥壳的力学分析D .沈阳:东北大学，2006.8陈芳. 双被齿驱动后桥的研究D .武汉:武汉理工，2010.9周玉声. 汽车驱动桥常见故障分析J. 农业装备与车辆工程 , 2009,(2).10高杰，王俊奇. 驱动桥单级主减速器总成装配J. 现代零部件 , 2005.(5).11杜子学, 王星. 货车后桥壳的疲劳强度分析J. 交通标准化 , 2008.(10).12刘雪梅. 驱动桥常见故障分析J. 农业机械