狮跑全轮驱动汽车分动器与变速器设计【汽车类】【4张CAD图纸】

狮跑全轮驱动汽车分动器与变速器设计

60页 14000字数+说明书+任务书+4张CAD图纸【详情如下】

主动齿轮.dwg

任务书.doc

封面.doc

狮跑全轮驱动汽车分动器与变速器设计说明书.doc

狮跑分动器装配图.dwg

狮跑变速器装配图.dwg

轴承盖.dwg

摘 要

　　　本设计主要根据现代狮跑2.0L手动四驱SUV汽车的相关技术参数进行分动器和变速器的设计。根据匹配车型的使用条件和车辆参数选择分动器的结构形式，并按照分动器系统的设计步骤和要求，具体进行了分动器轴、齿轮等零部件的相关设计工作和校核工作，在对机械式变速器的发展历史、变速器的地位和作用，以及未来发展趋势进行深入了解的基础上研究了机械式变速器的基本结构和变速原理，对机械式变速器各挡传动路线进行了简要分析，并以此为理论基础，设计了起亚狮跑汽车三轴五档变速器，完成了变速器的布置方案分析、变速器回转件结构参数的确定、同步器设计、各挡齿轮、轴的设计以及强度校核、轴承的使用寿命计算等。

关键词： 分动器；设计；变速器；齿轮；同步器 　　　The design is based mainly on the modern lion run manually 2.0L four-wheel-drive SUV vehicle-related parameters at the design of the actuator. In accordance with the conditions of vehicles and vehicle parameters, in accordance with the actuator sub-system design steps and requirements, mainly related to design work, including the sub-center distance of actuators, bevel gear and other parameters. And a sub-axis actuators, gears and other parts of the design and verification of the relevant work. At first, the thesis simply depicted the develop history of mechanical transmission, and it discussed the status and action of mechanical transmission as well as mechanical transmission’s current situation and forthcoming development trend. In addition, it studied the mechanical transmission’s basic structure and working principle. The transmission operation of every gear was researched. And mechanical transmission of three axles-five gears in KIA was designed based on above analysis. The layout plan of the mechanical transmission and the parameters of revolving parts were chose. At last, the synchronizer, axles and gears were designed and checked.

Keywords: Sub-actuator; design； transmission; gear; synchronizer

目  录

摘 要I

AbstractII

第1章  绪论1

1.1  分动器简介1

1.1.1 分动器的构造原理及设计要求1

1.1.2 分动器类型2

1.2  变速器的发展概况3

1.2.1 变速器的设计要求3

第2章  主要参数的选择4

2.1  分动器4

2.1.1 档数及传动比4

2.1.2 中心距的确定5

2.1.3 齿轮参数的确定5

2.2  变速器8

2.2.1 传动机构布置方案8

2.2.2 零部件结构方案分析10

2.2.3 档数及各档传动比11

2.2.4 中心距的确定11

2.2.5 齿轮参数的确定12

第3章　齿轮的强度计算15

3.1 分动器15

3.1.1 齿轮的失效形式与原因15

3.1.2 齿轮强度的计算与校核15

3.2 变速器17

3.2.1输入轴常啮合齿轮17

3.2.2输出轴齿轮18

3.2.3中间轴齿轮19

第4章  轴的初选与强度计算22

4.1 分动器轴的初选与计算22

4.2 键的选择与计算23

4.3  变速器轴的初选与计算23

4.3.1 轴的尺寸初选23

4.3.2 输出轴的计算24

4.3.3 中间轴的计算28

第5章  同步器33

5.1 同步器的结构类型33

5.2 锁环式同步器工作原理33

5.3锁环式同步器的主要结构参数36

第6章  轴承的选用与寿命计算38

6.1分动器轴承38

6.2变速器轴承38

6.2.2 输出轴后端轴承38

6.2.2 输入轴后端轴承40

6.2.3 中间轴前端轴承41

6.2.4 中间轴后端轴承42

结  论44

参考文献45

致  谢46

1.1  分动器简介

　　　多桥驱动的越野汽车的传动系中均装有分动器。分动器也是一组齿轮传动装置，其主要功用是将变速器输出的动力分配到各个驱动桥。另外，由于大多数分动器都有两个档位，所以它还兼起副变速器的作用[1]。

　　　（1）带轴间差速器的分动器

　　　各输出轴可以以不同的转速旋转，而转矩分配则由差速器传动比决定。据此，可将转矩按轴荷分配到各驱动桥。装有这种分动器的汽车，不仅挂加力档时可使全轮驱动，以克服坏路面和无路地区地面的较大阻力，而且挂分动器的高档时也可使全轮驱动，以充分利用附着重量及附着力，提高汽车在好路面上的牵引性能。

　　　（2）不带轴间差速器的分动器

　　　各输出轴可以以相同的转速旋转，而转矩分配则与该驱动轮的阻力及其传动机构的刚度有关。这种结构的分动器在挂低档时同时将接通前驱动桥；而挂高档时前驱动桥则一定与传动系分离，使变为从动桥以避免发生功率循环并降低汽车在好路面上行驶时的动力消耗及轮胎等的磨损。

　　　（3）装有超越离合器的分动器

　　　利用前后轮的转速差使当后轮滑转时自动接上前驱动桥，倒档时则用另一超越离合器工作。

　　　分动器的功用就是将变速器输出的动力分配到各驱动桥，并且进一步增大扭矩，是4x4越野车汽车传动系中不可缺少的传动部件，它的前部与汽车变速箱联接，将其输出的动力经适当变速后同时传给汽车的前桥和后桥，此时汽车全轮驱动，可在冰雪、泥沙和无路的地区地面行驶。

1.1.1 分动器的构造原理及设计要求

　　　分动器的输入轴与变速器的第二轴相连，输出轴有两个或两个以上，通过万向传动装置分别与各驱动桥相连。

　　　对分动器的设计要求要满足以下几点：

　　　1） 便于制造、使用、维修以及质量轻、尺寸紧凑；

　　　2） 保证汽车必要的动力性和经济性；

　　　3） 换档迅速、省力、方便；

　　　4） 工作可靠，不得有跳档及换档冲击等现象发生；

　　　5） 分动器应有高的工作效率；

　　　6） 分动器的工作噪声低；

分动器的工作要求：

　　　（1）先接前桥，后挂低速档；　

　　　（2）先退出低速档，再摘下前桥；上述要求可以通过操纵机构加以保证。

1.1.2 分动器类型

　　　（1）分时四驱(Part－time 4WD)

　　　这是一种驾驶者可以在两驱和四驱之间手动选择的四轮驱动系统，由驾驶员根据路面情况，通过接通或断开分动器来变化两轮驱动或四轮驱动模式，这也是一般越野车或四驱SUV最常见的驱动模式。最显著的优点是可根据实际情况来选取驱动模式，比较经济。

　　　（2）全时四驱(Full－time 4WD)

　　　这种传动系统不需要驾驶人选择操作，前后车轮永远维持四轮驱动模式，行驶时将发动机输出扭矩按50：50设定在前后轮上，使前后排车轮保持等量的扭矩。全时驱动系统具有良好的驾驶操控性和行驶循迹性，有了全时四驱系统，就可以在铺覆路面上顺利驾驶。但其缺点也很明显，那就是比较废油，经济性不够好。而且，车辆没有任何装置来控制轮胎转速的差异，一旦一个轮胎离开地面，往往会使车辆停滞在那里，不能前进。

　　　（3）适时驱动(Real－time 4WD)

　　　采用适时驱动系统的车辆可以通过电脑来控制选择适合当下情况的驱动模式。在正常的路面，车辆一般会采用后轮驱动的方式。而一旦遇到路面不良或驱动轮打滑的情况，电脑会自动检测并立即将发动机输出扭矩分配给前排的两个车轮，自然切换到 四轮驱动状态，免除了驾驶人的判断和手动操作，应用更加简单。2.1  分动器

　　　本设计是根据起亚狮跑手动四驱SUV而开展的，设计中所采用的相关参数均来源于此种车型，具体参数如下表所示：

表2-1 分动器设计参数

　　项  目　　参  数

　　最高时速　　171km/h

　　轮胎型号　　235/60 R16

　　发动机型号　　CVVT

　　最大扭矩　　184/4500

　　最大功率　　104/6000

    整车整备质量   2090Kg

2.1.1 档数及传动比

　　为了增强汽车在不好道路的驱动力，目前，四驱车一般用2个档位的分动器，分为高档和低档.本设计也采用2个档位。

　　　选择最低档传动比时，应根据汽车最大爬坡度、驱动轮与路面的附着力、汽车的最低稳定车速以及主减速比和驱动轮的滚动半径等来综合考虑、确定。

　　　汽车爬陡坡时车速不高，空气阻力可忽略，则最大驱动力用于克服轮胎与路面间的滚动阻力及爬坡阻力。

本设计中的参数均来自狮跑车原型，低档传动比=1.5，高档传动比=0.8