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机械毕业设计车辆工程

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CL01-053@RL3220用13吨级驱动桥设计,机械毕业设计车辆工程

内容简介：

毕业设计（论文） 开题报告 学生姓名 唐金鹏 系部 汽车 工程学院 专业、班级 车辆工程 07-6 指导教师姓名 李涵武 职称 副教授 从事 专业 车辆工程 是否 外聘 是否 题目名称 RL3220 用 13 吨级驱动桥设计 一、 课题研究 现状 ： 本设计课题是 13 吨级重型载货汽车驱动桥的设计 ,汽车驱动桥是汽车底盘的重要组成部分 ,一般由主减速器，差速器，车轮转动装置和桥壳等组成，转向驱动桥还有等速万向节。它的作用是将万向传动装置传来的动力折过 90 度角 ,改变力的传递方向 ,并由主减速器降低转速 ,增大转矩后 ,经差速 器分配给左右半轴和驱动轮。 汽车驱动桥时汽车的重大总成 ,承载着汽车的满载以及地面经车轮、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，汽车驱动桥结构形式和设计参数除对汽车的可靠性与耐久性有重要形影外，也对汽车的行驶性能，如动力性、经济性、平顺性、通过性、机动性和操作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，因此，汽车驱动桥设计涉及的机械零部件及元件的种类十分的广 泛，对这些零部件的设计制造 涉及 很多的现代机械制造 工艺，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。 驱动桥的设计，由驱动桥的结构组成、功用、工作特点及其设计要求为基本， 因此，能 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成本，推动汽车经济的发展。研究驱动桥的工作特征，并对其进行设计，是非常重要的和必须的。随着汽车向采用大功率发动机和轻量化方向的发展以及路面条件的改善，近年来主减速比有减小的趋势，以满足高速行驶的要求。 对于 大吨位重载 汽车 来说，要传递的转矩较乘用车和客车，以及轻型商用车都要大得多，以便能够以较低的成本运输较多的货物，所以选择功率较大的发动机，这就对传动系统有较高的要求，而驱动桥在传动系统中起着举足轻重的作用。随着目前国际上石油价格的上涨，汽车的经济性日益成为人们关心的话题，这不仅仅只对乘用车，对于 自卸 汽车，提高其燃油经济性也是各商用车生产商来提高其产品市场竞争力的一个法宝。为了降低油耗，不仅要在发动机的环节上节油，而且也需要从传动系中减少能量的损失。这就必须在发动机的动力输出之后，在从发动机 传动轴 驱动桥这一动力输送环节中 寻找减少能量在传递的过程中的损失。在这一环节中，发动机是动力的输出者，也是整个机器的心脏，而驱动桥则是将动力转化为能量的最终执行者。因此，在发动机相同的情况下，采用性能优良且与发动机匹配性比较高的驱动桥便成了有效节油的措施之一 。 二、设计论文的目的、意义： 1）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 2）通过进行本次设计研究，可以加深我们对汽车设计理论、汽车技术发展方向和汽车构造的理解，提高我们的总体素质，为进入社会后的工作鉴定坚实的基础。 3)在进行本次课题研究设计时，需要我们参考各文献研究车辆测绘、装配、设计、验证等。SY-025-BY-3 nts 通过这个过程，可以使我们了解研发流程，在进入工作岗位后能很快适应研发工作。 4）本设计时用 CAD 软件作为成形和装备的工具，通过学习电脑绘图设计，可以缩短设计周期，提高设计质量，提高我们运用电脑绘图软件的能力。 二、 设计（论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问题 设计的主要内容： （ 1） 驱动桥设计的总体 方案 论证 ： 驱动桥位于传动系的末端，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胎、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。 它的性能好坏直接影响汽车的整车性能，其工作条件恶劣，易磨损，经常发生故障，这些都对其设计提出了很高的要求，因此设计时应当满足如下基本要求 : 1) 选择的主减速比应能保证汽车具有最佳的传动性和燃料经济性 2）外形尺寸要小，保证有必要的离地间隙，主要是指牙包尺寸尽量小 3）齿轮及其他传动件工作平稳，噪声小 4）在各种转速和载荷下具有高的转动效率 5）在保证足够的强度刚度条件下，应力求质量小， 尤其是簧下质量应尽量小，以改善汽车的平顺性 6）与悬架导向机构运动协调，对于转向驱动桥，还应与转向机构运动相协调 7）结构简单，加工工艺性好，制造容易，折装，调整方便。 （ 2）主减速器设计： 主减速器可根据齿轮类型、减速形式以及主、从动轮的支撑形式不同分类，一般用来改变传动方向、降低转速、增大扭矩、保证汽车有足够的驱动力和适当的速度，主减速器类型较多，有单级、双级、双速、轮边减速器等，本驱动桥设计 为单级减速，主减速器为双曲面齿轮。 （ 3）差速器设计：汽车行驶时，左右车轮在同一时间内所滚过的路程往往不等。为了防 止这一发生，汽车左右驱动轮都装有轮间差速器，从而保证了驱动桥两侧车轮在行程不等时具有不同的旋转角速度，满足汽车行驶运动学要求；在多桥驱动汽车上还常装有轴间差速器，以提高通过性。差速器按其结构特征不同，分为齿轮式、凸轮式、涡轮式和牙嵌自由轮式等多种形式。 本课题的差速器为直齿锥齿式。 （ 4）半轴与驱动桥壳设计 ：驱动桥壳的主要功用是支撑汽车质量，并承受由车轮传来的路面反力和反力矩，并经悬架传给车身；它又是主减速器、差速器、半轴的装配基体。因此驱动桥壳应满足如下设计要求 1）应具有足够的强度和刚度，以保证主减速器齿 轮啮合正常并不使半轴产生附加弯曲应力。 2）在保证强度和刚度的前提下，尽量减小质量以提高行驶平顺性。 3）保证足够的离地间隙。 4）结构 工艺性好，成本低。 5）保护装于其上的传动系部件和防止泥水侵入。 6）拆装、调整。维修方便。 nts 拟解决的主要问题 ： （ 1）正确选定真车参数，合理不知工作装置和附件； （ 2）正确选定驱动桥中主减速器、差速器、半轴的类别； （ 3）理解研究汽车的设计、机械制图、机械设计、材料力学等相关知识，并将这些知识有机结合、熟练运用； （ 4）对驱动桥只要部件的设计要详细、工艺要合理、成本要低、 可靠性要高； （ 5）熟练运用 AutoCAD，完成装备图、零件图。 三、 技术路线 （研究方法） 收集汽车驱动桥相关的文献及资料 完成开题报告 确定总体研究方案 驱动桥各部件的设计计算 绘制 所设计装 配图与零件图图纸 完成设计说明书及其论文 主减速器、差速器设计计算 半轴、 驱动桥壳设计 计算 检验计算结果 nts 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 4 7 周 （ 4）完成所设计装配图与零件图图纸 第 8 10 周 （ 5） 完成设计说明书的撰写 第 11、 12 周 （ 6）毕业设计（论文）审核 第 13、 14 周 （ 7）毕业设计（论文）修改、完善 第 15、 16 周 （ 8）毕业设计（论文）答辩准备及答辩 第 17 周 五、 参考文献 （ 1） 东北大学学报 （自然科学版） 2003.24（ 1）作者： 王铁 张国忠 周淑文 （ 2） 驱动桥疲劳强化试验及疲劳寿命的置信区间估计 农业机械学报 作者：潘明清 周晓军 雷良育 吴瑞明 （ 3） 一种准双曲面齿轮主减速器的故障诊断方法及实现 机械传动期刊 2003.34（ 10）作者 :王东 丁杰雄 陈佳 （ 4） 载重卡车车桥主减速器轴承的技术发展 轴承期刊 2010.（ 10）作者：县鹏宇 （ 5） 汽车差速器壳类锻件精密挤压工艺研究 锻压技术 期刊 2010.35（ 5）作者： 宫显宇 唐康 陈海鹏 王海旺 曹乃强 （ 6） 差速器壳体内球径测量检具设计 制造技术与机床 期刊 2010.（ 8）作者： 袁小江 （ 7） 中重型商用汽车驱动桥壳的发展现状及趋势 铸造技术 期刊 2008, 29(9) 作者： 马顺龙 刘海峰 王成刚 孙树臣 （ 8） 重型货车驱动桥桥壳轻量化研究 （硕士论文）作者：张成波 （ 9） 半浮式半轴断裂分析及对策 金属热处理 期刊 2010, 35(2) 作者：张兰 （ 10） 半轴断裂的失效分析 科技信息 期刊 2010.（ 22）作者： 翟秀敏 (11) 汽车设计定位研究 (硕士论文 ) 作者： 郭小鹏 （ 12） 面向汽车设计的信息系统的研究 （硕士论文）作者：马成 （ 13） 机械 CAD 技术 课程研究性教学探讨 中国大学教学 期刊 作者： 刘子建 赵翠 伍素珍 （ 14） 汽车驱动桥主减垫片测量方法研究及应用 组合机床与自动化加工技术 期刊 作者：任永强 景兴淇 陈清红 （ 15） 汽车设计理论与设计技术的发展 黑龙江交通科技 期刊 作者： 韩志斌 （ 16） 重型汽车驱动桥齿轮材料与工艺对疲劳性能影响的探讨 汽车工艺与材料 期刊 2009.（ 11） 作者： 金荣植 （ 17） 驱动桥支撑刚性对齿轮啮合特性的影响分析 汽车技术 期刊 2008.（ 10） 作者： 冯喜成 张步良 杨建军 （ 18） The Key Cballenges for Northerican Truck Manu facturersM.Beyond Au tmootive design