【车辆工程类】某农用运输车驱动桥设计及强度分析【CATIA三维图+有限元分析】【3张图纸】【优秀】【毕业论文说明书】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共58页)
编号：708396
类型：共享资源
大小：6.90MB
格式：RAR
上传时间：2016-07-28
上传人：机****
IP属地：浙江
70
积分
- 关 键 词：
-
车辆
工程
农用
运输车
驱动
设计
强度
分析
catia
三维
有限元分析
图纸
优秀
优良
毕业论文
说明书
仿单
- 资源描述：
-
【车辆工程类】某农用运输车驱动桥设计及强度分析【CATIA三维图+有限元分析】【3张图纸】【优秀】【毕业论文说明书】,车辆,工程,农用,运输车,驱动,设计,强度,分析,catia,三维,有限元分析,图纸,优秀,优良,毕业论文,说明书,仿单
- 内容简介：
-
汽车与交通学院毕业设计（论文）题目审批表 指导教师 X 教研室 车辆工程 职称 讲师 题目名称 某农用运输车驱动桥设计及强度分析 题目类型 题目类型： 1 工程设计； 2 应用设计； 3 理论研究； 4 其它 题目来源： A 自拟题目； B 民用科研题目； C 国防科研题目 适用专业 车辆工程 拟指导 学生数 1 题 目 简 介 及 前 期 准 备 工 作 驱动桥 是汽车的重要部分之一，也是汽车专业的一个重要研究 方向， 本次设计主要内容： 利用给定的设计参数对驱动桥进行设计及计算 ，利用 件建立其三维模型 并进行 强度分析 。 学 生 分 工 、 进 度 安 排 、 预 期 成 果 、 难 度 及 工 作 量 进度安排： 第一阶段（ 2 周）：检索资料，熟悉相关理论知识，熟悉 件，撰写开题报告； 第二阶段（ 3 周 ）：设计并确定 驱动桥 的结构型式及主要尺寸，。 第三阶段（ 4 周）：利用 件的零件设计模块建立 驱动桥 三维模型 并进行强度分析 ； 第四阶段（ 4 周）：总结试验的经验及分析方法的优劣，进行论文的撰写，准备毕业答辩。 预期成果： 能够完成 驱动桥 的设计及三维建模；完成论文的撰写，翻译相关英文文献，提交数模及 电子文档。 难度及工作量： 该 题 目作为本科生毕业设计内容，难度适中，工作量饱满。 专业 教研室对题目内容的审查意见 1、题目对学生所学课程的覆盖面和综合性 好 较好 一般 较差 2、题目的理论意义或社会需求 大 较大 一般 较差 3、题目来源 实际课题 意向课题 自拟 4、题目对学生能力的培养 好 较好 一般 较差 5、题目的前期准备情况 好 较好 一般 较差 6、工作量 太大很难完成 大但可以完成 适中 较小 7、难度 太难很难完成 难但可以完成 适中 较小 8、题目的新颖性 新题 旧题新阶段 旧题修改 基本旧题目 综合评价及建议： 该题目 对 驱动桥 进行 设计，并利用 件 建立 三维 模型 并进行强度分析 ， 具有一定的现实意义。该题目 能 培养学生搜集资料、分析问题、解决问题的能力， 难度和工作量适中， 基本 符合 车辆工程 专业本科生毕业设计的要求。 专业 主任： 年 月 日 学院毕业设计（论文）领导小组意见： 审批结论 ： 同意开题 修改后可以开题 修改后重新审批 不同意开题 组长： 年 月 日 附录 A N BS(on a is a t of BS of BS of of on in 932 to be 950s on of BS in 0% BS CS of in of in of by of on of BS,a of to by a of be to be to of BS of in s of in of to of to of In a in to BS in of il)BS by a a is up of is IL of of by to a in a be in of to is in BS in to is to of is an in of in an By a of a BS be as of BS on of be of of by is BS of of it is BS is an be in of to in of of of BS of of BS i.e,of on is by BS is of BS of BS BS is on of BS BS is on BS is in of BS is to by in by i.e,is by og be by of of it is is in to in as an is by BS is an of of BS of a be BS a of by =40Km/h =h ”,”d”by BS be of a is to of (D(be n DK”by 0Km/h,BS of a to be of nt be to BS D”on DJ”by G”to D” BS of a be of is to BS in of by of 0Km/h t”on D”(.3)be in of of of CU is to do in of of on of a of BS is by be on of as is to is of by by of BS 100%. On t 10%. of is by of a BS on of t s. be on of in to on of on of of of a BS it in a of a is as a of a of a of BS to is in of is is is of BS an to 附录 B 车辆 制系统开发与研究 汽车上的应用是一个趋势 ,我们国家没有完全掌握 生产技术和匹配技术 为将来我们国家这一领域的发展打下基础 932 年发明的 代防抱死系统开始应用于汽车工业 汽车新车的 车率在美国已超过50%发展方向是驱动防滑系统 (电子行驶稳定性控制系统 ( 随着高等级公路的不断增加 ,车辆平均行驶速度有了显著提高 但另一方面汽车持有量的迅速增加导致了行车密度的加大 人们对汽车行驶安全性提出越来越高的要求 是在这种背景提出和发展起来的 改善车辆高速行驶的安全性 ,减少事故的发生 子控制系统的开发涉及到机械 ,电 子 ,液压技术 ,计算机软硬件开发 ,以及试验技术等方面 发的初期 ,由于受计算机技术发展的限制 ,一般靠大量道路试验来摸索和控制规律 ,耗费大量人力 ,物力和财力 ,开发周期比较长 传统开发手段已经不能适应汽车工业 ,特别是电子工业高速发展的需要 . 针对国内汽车工业发展现状 ,专家们提出了一种高质量 ,低成本 ,高效率的车辆电子控制系统快速发展方法 ,并建立了相应的快速发展系统 在实验室条件下实现对 整个开发过程包括控制系统概念设计 ,系统建模 ,系统运动仿真 ,代码自动生成 ,硬件实施仿真以及最终产品实验 各个开发阶段之间紧密相连 ,实现交互式的并行交流 ,大大克服了多余的中间环节 ,节约了时间和成本 . 实时仿真需要反映问题本质的 力学系统模型 ,他是车辆 速开发系统中的最重要的组成部分 ,直接关系到控制器的开发效率和精度 . 力学系统模型主要包括整车模型 ,轮胎神经网络模型的深入研究 ,为过多轮胎网络模型学校样本的实车试验方案作出了贡献 ,并锦兴路相应的试验 横向和联合工 况的动态特性三个方面来验证 力学模型的正确性和准确性 ,利用试验样车进行了三种工况下的道路试验 ,即车辆直线制动试验 ,纯转向试验和制动转向试验 稳重建立的 力学系统理论上是正确的 ,基本满足仿真精度要求及后继研究工作需要 . 基于混合仿真技术 ,进行了车辆 速发展系统的总体方案和功能设计 ,并论述了实时仿真环境的实现方法 以 速开发系统功能设计为目标 ,从软件硬件和接口三个方面详细论述了车辆 速开发系统的设计和结构 编制了 车辆 统仿真模型 ;同时根据硬件配置的需要 ,进行了接口设备 ,驱动电路和电气系统的设计 可以明确了解车辆 速开发的基本方法和基本过程 ,即从非在线数字仿真 ,实时数字仿真 ,硬件嵌入式实时混合仿真 ,以及实车试验验证整个 件和开发过程 . 以车辆 利用该车辆 对 包括制变量的实用化算法设计 , 辑门限制实时控制算法设计 基门限制控 制器嵌入到快速开发系统之中 ,进行控制参数的调整 最终完成对 实车道路试验结果表明 ,自行开发的 制器有效 ,运行稳定 ,达到外国同类产品的控制精度和效果 . 利用 速开发系统 ,对目前世界上最先进的汽车电子控制系统对车辆稳定性控制器 实现车辆在任何行驶工况下都能按驾驶员意图跟踪理想控制目标 进行了车轮横向稳定性控制的实时混合仿真研究 车轮在高速变道和转向时 ,当前 设计的基于 辆横向稳定性控制器能够有效控制车辆 ,使其迅速 ,准确和安全的行驶 ;即使在道路条件和行驶改变时 ,该控制器对参数非线性和不确定性具有较强的适应 速开发系统是一个开放式的车辆电子控制系统快速开发平台 . 装 制动减速度和制动时汽车的方向稳定性 则剩余制动效能在“G”, “D”两种路面上 ,以较低的初速度 (V=40Km/h) 和以较高的初速度(V=120km/h)急踩制动 ,车辆任何部分不许超出试验通道 G”(取值 “D”(取值 K 路面上 ,以 50Km/h 的初速度 ,急踩制动 ,直接控制车轮不应抱死 ,车辆任何部分不许超出试验通道 J 路面上急踩制动 ,当防抱系统在 “G”路面上完全起作用时 ,以高低两种速度从 “G”路面驶往 “ D” 路面 ,直接控制车轮不应抱死 ,车辆任何部分不许超出试验通道 在 “ D”(取值 面上满载车辆以不低于 50Km/h 的初速度在时间 t 内做全行程操纵制动 ,所有装有防抱死系统的车 轮在该时间内不许处于控制状态 . 匹配过程包括 :1 次高 u 试验 ;总泵适应性 ;轮胎 ,制动 ,悬架确认 ;利用次高 冬季试验 ,需要去瑞典的冬季实验场进行 ;低 u 试验认可 ;最终系统认可 ,在高附着系数 ,低附着系数路面 ,对开路面 ,对接路面进行各种试验 ;电磁场试验 ;软件错误试验 ;具制造 ;故障诊断仪开发等 . 性能主要是以装车后进行实车道路试验的方式进行评价 . 直线行驶制动 冰路面 ,雪路面 ,铺装路面进行 减速度和制 动侧滑量 评价装 辆制动性能状况常用制动距离比 : 制动距离比 =( 作用时的制动距离 /无 轮抱死时的制动距离 )*100% 在任何一种路面上 ,制动距离比不得大于 110%. 直线行驶制动的稳定性常用汽车横摆角速度来评价 , 置的汽车 ,在均匀附着系数路面上制动时 ,其偏转角速度不得大于 5s. 转向行驶制动 ,包括曲线行驶制动试验 ,躲避障碍物试验和换道试验 ,试验应在不同附着系数的组合路面上进行 ,评价汽车稳定性 . 不同附着系数组 合路面上的制动 ,本项目对 附着系数阶跃变化路面上的制动 ,本项目可对 曲线行驶制动试验 ,本项目主要对装备 躲避障碍物试验 ,本项目主要对装备 强化试验 ,强化试验主要对 可靠性 ,环境适应性 ,安装强度 ,抗干扰能力 ,实效界限等进行评价 . 车辆 速开发方法及其系统在 制器开发中的成功应用 ,有力的证明了本文的 研究工作使在投入和周期短的情况想开发出合格的汽车 子产品成为可能 ,对我国车辆电子技术进步和企业的自主电控系统产品开发 ,都具有重要的应用价值和学术理论意义 . 沈阳理工大学学士学位论文 I 摘 要 驱动桥的零件很多 ,结构复杂 . 驱动桥作为汽车四大总成之一，它的性能的好坏直接影响整车性能，而对于载重汽车显得尤为重要。 本文主要是关于某农用运输车驱动桥设计及静强度分析 . 首先 ,对驱动桥的设计特点结构特点进行了简单的说明 在设计过程中对驱动桥及各总成的结构进行具体选择 ,并且对其的强度进行详细的校核 结合驱动桥的结构特点和工作原理运用三维建模软件 立三维模型 的分析模块对驱动桥壳 进行静强度分析 . 关键词 :5;驱动桥 ;有限元分析 沈阳理工大学学士学位论文 s is a of a on it is is of to s on s on in to on to s of to 5; 阳理工大学学士学位论文 录 1 绪论 .代驱动桥研究状况及问题的提出 . 现代驱动桥简介 . 驱动桥设计与分析的理论研究现状 . 现代驱动桥设计与分析理论目标的总体要求 . 我国驱动桥设计产业 状况及问题的提出 . 驱动桥 设计 .减速器 设计 . 主减速器 的结构形式 . 主减速器的基本参数选择与设计计算 . 小结 . . .速器设计 . 对称式行星齿轮差速器 工作 原理 . 对称式圆锥行星齿轮差速器的结 构 . 对称式圆锥行星齿轮差速器的设计 . 小结 . . 26 动半轴的设计 . 结构形式分析 . 全浮式半轴 的结构设计 . 全浮式半轴的强度计算 . 半轴的结构设计及材料与热处理 . 半轴花键的强度计算 . 小结 . . . 30 动桥壳的设计 . 整体式 桥壳的结构 . 桥壳的受力分析与强度计算 . 桥壳的静强度分析 .阳理工大学学士学位论文 小结 . . . 33 3 维 .减速器 . 主动锥齿轮三维建模 . 主减速器壳三维建模 .承三维建模 .速器 . 齿轮三维建模 .轴三维建模 .动桥壳三维建模 .胎三维建模 .动桥三维建模 . 驱动桥壳的有限元分析 .算方法的局限性 .动桥壳的静强度分析 .结 . 论 .谢 .考文献 .录 A.录 B.沈阳理工大学学士学位论文 1 摘 要 驱动桥的零件很多 ,结构复杂 . 驱动桥作为汽车四大总成之一，它的性能的好坏直接影响整车性能，而对于载重汽车显得尤为重要。 本文主要是关于某农用运输车驱动桥设计及静强度分析 . 首先 ,对驱动桥的设计特点结构特点进行了简单的说明 在设计过程中对驱动桥及各总成的结构进行具体选择 ,并且对其的强度进行详细的校核 结合驱动桥的结构特点和工作原理运用三维建模软件 立三维模型 的分析模块对驱动桥壳 进行静强度分析 . 关键词 :5;驱动桥 ;有限元分析 沈阳理工大学学士学位论文 2 s is a of a on it is is of to s on s on in to on to s of to 5; 阳理工大学学士学位论文 3 目录 1 绪论 .代驱动桥研究状况及问题的提出 . 现代驱动桥简介 . 驱动桥设计与分析的理论研究现状 . 现代驱动桥设计与分析理论目标的总体要求 . 我国驱动桥设计产业状况及问题的提出 . 驱动桥设计 .减速器设计 . 主减速器的结构形式 . 主减速器的基本参数选择与设计计算 . 小结 . . .速器设计 . 对称式行星齿轮差速器工作原理 . 对称式圆锥行星齿轮差速器的结构 . 对称式圆锥行星齿轮差速器的设计 . 小结 . . 26 动半轴的设计 . 结构形式分析 . 全浮式半轴的结构设计 . 全浮式半轴的强度计算 . 半轴的结构设计及材料与热处理 . 半轴花键的强度计算 . 小结 . . . 30 动桥壳的设计 . 整体式桥壳的结构 . 桥壳的受力分析与强度计算 . 桥壳的静强度分析 .阳理工大学学士学位论文 4 结 . . . 33 3 维 .减速器 . 主动锥齿轮三维建模 . 主减速器壳三维建模 .承三维建模 .速器 . 齿轮三维建模 .轴三维建模 .动桥壳三维建模 .胎三维建模 .动桥三维建模 . 驱动桥壳的有限元分析 .算方法的局限性 .动桥壳的静强度分析 .结 .论 .谢 .考文献 .阳理工大学学士学位论文 5 1 绪论 现代驱动桥研究状况及问题的提出 现代驱动桥简介 汽车驱动桥处于汽车传动系的末端，其基本功用是增大由传动轴或直接由变速器传来的转矩，将转矩分配给左右驱动车轮，并使左右驱动车轮具有汽车行驶运动学上要求的差速功能 ;同时，驱动 桥还要承受作用于路面和车架或车厢之间的铅垂力、纵向力和横向力。 在一般的汽车结构中，驱动桥包括主减速器 (又称主传动器 )、差速器、驱动车轮的传动装置及桥壳等部件。 驱动桥的结构形式与驱动车轮的悬挂形式密切相关。当车轮采用非独立悬挂时，例如在绝大多数的载货汽车和部分小轿车上，都采用非断开式驱动桥 ;当驱动车轮采用独立悬挂时，则配以断开式驱动桥 . 汽车传动系的总任务是传递发动机的动力，使之适应于汽车行驶的需要。在一般汽车的机械式传动中，有了变速器 (有时还有副变速器和分动器 )还不能完全解决发动机特性和行驶要求间的矛盾 和结构布置上的问题。首先因为绝大多数的发动机在汽车上是纵向安置的，为使其转矩能传给左右驱动车轮，必须由驱动桥的主减速器来改变转矩的传递方向，同时还得由驱动桥的差速器来解决左右驱动车轮间的转矩分配问题和差速问题。其次是因为变速器的主要任务仅在于通过选择适当的档位数及各档传动比，以使内燃机的转速一转矩特性能适应汽车在各种行驶阻力下对动力性与经济性的要求，而驱动桥主减速器 (有时还有轮边减速器 )的功用则在于当变速器处于最高档位 (通常为直接档，有时还有超速档 )时，使汽车有足够的牵引力、适当的最高车速和良好的燃油经济性 。为此，则要将经过变速器、传动轴传来的动力，经过驱动桥的主减速器进行进一步增大转矩，降低转速的变化。因此，要想使汽车传动系设计的合理，首先必须恰当选择好汽车的总传动比，并恰当的将它分配给变速器和驱动桥。后者的减速比称为主减速比。当变速器处于最高档位时，汽车的动力性和燃油经济性主要取决于主减速比。在汽车的总体布置设计时应根据该车的工作条件及发动机、传动系、轮胎等有关参数，选择合适的主减速比来保证汽车具有良好的动力性和燃油经济性。由于发动机功率的提高，汽车整车质量的减小和路面状况的改善，主减速比有往小发展的趋势 。选择主减速比时要考虑到使汽车即能满足高速行驶的要求，又能在常用车速范围内降低发动机转速、减小嫌沈阳理工大学学士学位论文 6 料消耗量，提高发动机寿命并改善振动及嗓声的特性等。 驱动桥设计与分析的理论研究现状 随着测试技术的发展与完善，在驱动桥设计过程中引进新的测试技术和各种专用的试验设备，进行科学实验，从各方面对产品的结构、性能和零部件的强度、寿命进行测试，同时广泛采用近代数学物理分析方法，对产品及其总成、零部件进行全面的技术分析、研究，这样就使驱动桥设计理论发展到以科学实验和技术分析为基础的阶段川。 1 计算机支持驱 动桥设计与分析的理论创新 电子计算机在工程设计中的推广应用，使驱动桥设计理论与技术飞跃发展，设计过程完全改观。驱动桥结构参数及性能参数等的优化选择与匹配、零部件的强度核算与寿命预测、产品有关方面的模拟计算或仿真分析 (即更进一步的美工造型等等设计方案的选择及定型，设计图纸的绘制，均可在计算机上进行 )。采用电子计算机作分析计算手段，由于其计算速度很快且数据容量很大，就可采用较准确的多自由度的数学模型来模拟驱动桥在各种工况下的运动，采用现代先进的数学方法进行分析，可取得较准确的结果，这就为设计人员分析多种方案进行 创造性的工作提供了很大的方便。当前，由于计算机的外部设备及人机联系方面的成就，已可将计算机的快速计算和逻辑判断能力、大容量的数据储存及高效的数据处理能力、计算结果的动态图像显示功能与人的创造性思维能力及经验结合起来，实现人机对话式的半自动化设计，或与产品设计的专家系统相结合，实现自动化设计。其设计过程可由电子计算机对有关产品的大量数据、资料进行检索，对有关设计问题进行高速的设计计算，通过计算机屏幕显示其设计图形和计算结果 ;设计人员亦可用光笔和人机对话语言直接对图形进行修改，取得最佳设计方案后，再由与计算机联 机的绘图设备绘出产品图纸。这种利用计算机及其外部设备进行产品设计的方法，统称为计算机辅助设计 (今后 与算机辅助制造 )、 算机辅助测试 )结合成 统，更将显示出其巨大的功用。 2 基础学科支持驱动桥设计与分析的理论创新 随着计算机在驱动桥设计中的推广应用，一些近代的数学物理方法和基础理论方面的新成就在汽车设计中也日益得到广泛应用。现代驱动桥 设计，除传统的方法、计算机辅助设计方法外，还引进了最优化设计、可靠性设计、有限元分析和计算机模拟计算或仿真分析、模态分析等现代设计方法与分析手段。驱动桥设计与分析理论达到当前的高水平，是百余年来特别是近三十年来基础科学、应用技术、材料与制造工艺不断发展进沈阳理工大学学士学位论文 7 步的结果，也是设计、生产与使用经验长期积累的结果 基础理论为指导，以体现当代科技成就的驱动桥设计软件及硬件为手段，以满足社会需求为目的，借助于材料、工艺、设备、工具、测试仪器、试验技术及经营管理等领域的成就，不断地发展进步 . 3 逆工程理论与方法得到广泛的应用 在驱动桥自动化制造领域中，常常涉及大量的复杂曲面设计制造与检测。通常情况下，首先在计算机上应用计算机辅助设计及制造 (术进行产品模型设计，然后生成数控 (码进行加工。与这种传统的加工模式相比较，逆工程表征了一种 是通过从各种方式 (包括人工雕塑 )获得的实物模型中抽取数据进行再设计的一种开发模式，即所谓“反求方法”。这种反求方法包括现有产品的修改、破碎零件的重构和工业检测。驱动桥壳设计与制造就是一种非常典型的逆工程设计方法 。 在逆工程中，复杂曲面的数字化可以通过接触与非接触两种测量技术实现。三坐标测量机 (一种典型的接触测量设备，其测量精度和智能化程度较高，为越来越多的客户所广泛采用，测量对象几乎包括驱动桥各零件，应用于从产品研制到产品最终检验的各个环节。然而，测量效率低制约了接触测量方法的推广应用。非接触测量技术把激光束投影在零件曲面上，并通过光学传感器拾取反射回来的激光束二应用三角形法或成像法快速地计算出数据点的三维坐标。但是，当激光束和零件曲面之间的倾角较大时，阴影效应将导致较低的测量精度。并且，由于激光识别力 与曲面的光亮程度有关，同时需要很好的照明技术。鉴于这些因素，尽管非接触测量方法与理论越来越完善，接触测量设备测量效率较低，该测量方法还是广泛应用于逆工程设计零件曲面的数字化测量中171 4 虚拟现实理论异军突起 虚拟现实是计算机相关技术中的重要课题，继多媒体技术之后，正日益引起驱动桥厂商及开发设计部门的高度关注。这不仅因为它的概念、理论及设备新颖，而且一经实现就表现出了强大的生命力，展示出极具应用前景的态势。由于“需求推动”和“技术推动”的原因，虚拟现实技术在驱动桥开发与研究中广泛的应用，如驱动桥虚拟设计 、虚拟制造、驱动桥模拟运行系统、驱动桥性能试验方针、驱动桥虚拟维修等，其前景十分诱人。美国、英国、日本等国的政府机构和许多大公司特别重视这项技术，他们投入巨额资金进行开发并得到了迅速的进展 沈阳理工大学学士学位论文 8 产品的最初构思来自人类认识和改造世界的欲望和逻辑思维、形象逻辑的结果。在计算机增强了人与自然及社会的信息交流能力的同时，也增强了人类创造思维的能力。计算机虚拟现实技术在驱动桥开发时的应用就是一个证明 往的大批量生产方式已经难以满足人们对规格多样化 日益增长的需求，取而代之的将是小批量多规格的生产方式。由于需要在同一个生产线上装配不同类型的商品，因此对设计和制造技术的灵活性 (柔性 )提出了很高的要求。虚拟现实技术的投入性和交互性可以很好的帮助产品的开发和设计 . 5 创新利器一一快速原型技术 产品创新设计是充分发挥设计者的创造性想像才能，利用有关技术知识和技术原理进行创新构思的一种实践活动，其目的是创造性地设计出富有新颖性和先进性的产品。在传统设计开发中，其过程分为方案设计、技术设计、工艺设计和产品制造 品设计开发的范畴已经从 传统的内容扩展到产品规划、制造、检测、试验、营销以及回收全过程。传统设计师循序渐进，一个步骤 (如产品设沁完成并认为满意之后才能开始下一步工作，否则前一步的工程资料不可能提供给下一步。这种安排虽然责任分明，但也造成了沟通障碍。何况设计过程本身也是需要互相配合的，所有这些即使不增加产品成本，也必然延长了产品开发周期。 快速原型技术是将 速原型技术彻底摆脱了传统的“去除”加工方法一一部分地去除大于工件毛坯的材料而得到工件，采用全新的增长加工方法，将复杂的三维加工分解为简单的二 维加工的组合。因此它不必采用传统的加工机床和加工模具，而只需要传统加工方法 10%一 30%的工时和 20%一 30%的成本就能直接制造出产晶样本和模具。在产品创新设计开发中应用快速原型技术，用现代的高科技手段和技术来改造传统的产品设计开发方法，能够促进设计创新、产品创新 (全新产品 )、工艺创新 (并行模式 )和管理创新 (分散网络化制造 )，形成数字化、虚拟化、智能化、集成化，从而带来了产品设计开发的革命。 现代驱动桥设计与分析理论目标的总体要求 驱动桥的结构形式虽然可以各不相同，但在使用中对他们的基本要求却 是一致的，这就是设计中各种改进与研究所追求的根本目标，它们可归纳为 : 所选择的主减速比应能满足汽车在给定使用条件下具有最佳的动力性和燃料经济性。 差速器在保证左右驱动车轮能以汽车运动学所要求的差速滚动外并能将转矩平沈阳理工大学学士学位论文 9 稳而连续不断 (无脉动 )的传递给左右驱动车轮。 当左右驱动车轮与地面的附着系数不同时，应能充分的利用汽车的牵引力。 驱动桥各零部件在保证其强度、刚度、可靠性及寿命的前提下应力求减小簧下质量，以减小不平路面对驱动桥的冲击载荷，从而改善汽车的平顺性。 能承受和传递路面和车架或车厢间的铅垂力、纵 向力和横向力，以及驱动时的反作用力矩和制动时的制动力矩。 轮廓尺寸不大以便于汽车的总体布置与所要求的驱动桥离地间隙相适应。 齿轮与其他传动部件工作平稳，无噪声。 驱动桥总成及其他零部件的设计应能尽量满足零件的标准化、部件的通用化和产品的系列化及汽车变型的要求。 在各种载荷和转速工况下有高的传动效率。 结构简单、维修方便，机件工艺性好，制造容易。 要实现以上目标就必须完善驱动桥可靠度与动载的精确计算、同时注重过程 可监控性。 我国驱动桥设计产业状况及问题的提出 汽车和汽车工业在国民经济 、现代社会及人民生活中具有十分重要的作用。在当前中国的经济建设事业中，汽车处于十分突出和优先的地位。近年来汽车工业中国机械工业各行业中，其增长速度相对比其它行业都要高得多。但是中国汽车业的发展仍然远远赶不上需求，每年都要进口大量的各种汽车及其零部件。由于种种原因，中国汽车工业距国际水平还有相当的差距，特别在驱动桥产品设计和研究方面距离更大一些，这方面应该为中国的许多部门和企业所认识。目前，我国的驱动桥设计，基本上尚处在类比设计和经验设计阶段，这样的设计往往偏于保守而限制了驱动桥性能的提高和产品成本的降低。因 此，我国驱动桥产品设计与国外的主要差距之一是所设计的驱动桥过于笨重。在现代驱动桥设计中，要使其做到尽可能的轻量化不但可以节省材料消耗和降低成本，而且可以合理的规划汽车簧上簧下质量、降低动载和提高汽车的平顺性。 但是驱动桥作为各种车辆的组成部分，要求应该具有高度的可靠性和安全性，这与轻量化常常是矛盾的，所以轻量化设计要保证同时具有足够的可靠性和绝对的安全性，即在满足上述基本要求的情况下减轻重量。 驱动桥设计与分析理论对于我国的驱动桥设计具有十分重要的现实意义 . 沈阳理工大学学士学位论文 10 2 驱动桥设计 驱动桥处于动力传动系的末端， 其基本功用首先是增扭 ,降速 ,改变转矩的传递方向 ,即增大由传动轴或直接从变速器传来的转矩 ,并将动力合理的分配给左、右驱动轮， 其次 ,驱动桥 还承受作用于路面和车架或车身之间的垂直立、纵向力和横向力 ,遗迹制动力矩和反作用力矩等 。 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 。 设计驱动桥时应当满足如下基本要求： 保证汽车在给定的条件下具有最佳的动力性和燃油经济性。 证汽车具有足够的离地间隙，以满足通过性的要求。 作平稳，噪声小。 承受和传递作用于路面和车架或车身间的各种力和力矩；在此条件下，尽可能降低质量，尤其是簧下质量，减少不平路面的冲击载荷，提高汽车的平顺性。 工工艺性好，制造容易，维修，调整方便 计参数： (1) 后轮距： 15002) 车轮半径： 3753) 发动机最大扭矩： 2000 2200 r 4) 汽车满 载时一个驱动桥给水平地面的最大负荷 2G =5) 变速比： 6) 主传动比： 7) 后悬架板簧托板中心距： 940要任务要求：利用 出车桥二维图， 利用 出三维图 利用 行桥壳静强度分析 主减速器设计 减速器的结构形式 沈阳理工大学学士学位论文 11 主减速器的结构型式，主减速器可根据齿轮类型 ,减速形式以及主 ,从动齿轮的支承形式不同分类 . 型 主减速器的齿轮有弧齿锥齿轮 ,双曲面齿轮 ,圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式 . 本设计采用弧齿锥齿轮 . 弧齿锥齿轮传动的特点是主 ,从动齿轮的轴线垂直相交于一点 . 由于轮齿端面重叠的影响，至少有两对以上的轮齿同时啮合 , 因此螺旋锥齿轮能承受大的负荷 , 加之其轮齿不是在齿的全长上同时啮合，面是逐渐地由齿的一端连续而平稳地转向另 端，使得其工作平稳，即使在高速运转时，噪声和振动也是很小的 ,但弧齿锥齿轮对啮合精度很敏感 ,齿轮副锥顶稍不吻合就会使工作条件急剧变坏 ,并加剧齿轮的磨损和使噪声曾大 . 本设 计采用中央单级主减速器进行设计 . (1)中央单级减速器。 单级主减速器具有结构简单 ,质量小 ,尺寸紧凑 ,制造成本低等优点 ,因而广泛应用于主传动比 汽车上 单级主减速器的结构形式 ,尤其是其齿轮的支承形式和拆装方法 ,与桥壳的结构形式密切相关 . (2)中央双级主减速器。 双级主减速器的主要结构特点是由两级齿轮减速组成的主减速器 双级主减速器在保证离地间隙相同时可得到大的传动比 , 般为 7 12;但其尺寸 ,质量均较大 ,结构 复杂 ,制造成本也显著曾加 ,因此主要应用在总质量较大的商用车上 . (3)双速主减速器 . 双速主减速器内由齿轮的不同组合可获得两种传动比 可得到双倍于变速器的档位 是根据汽车的使用条件、发动机功率及变速器各档传动比的大小来选定的 以克服较大的行驶阻力并减少变速器中间档位的变换次数 ;小的传动比则用于汽车空载、半载行驶或在良好路面上行驶 ,以改善汽车的燃油经济性和提高平均车速 . (4) 贯通式主减速器 . 贯通式主减速分 为单级贯通式主减速器和 双级 贯通式主减速器 . 沈阳理工大学学士学位论文 12 贯通式主减速器 具有结构简单、质量较小、尺寸紧凑等优点 桥的大部分零件 ,尤其是使桥壳、半轴等主要零件具有互换性等优点 ,它主要用于总质量较小的多桥驱动汽车上 . 双级 贯通式主减速器 主要应用于总质量较大的多桥驱动汽车上 . 动锥齿轮的支撑形式 图 动锥齿轮悬臂式支承 图 动锥齿轮跨置式 图 动锥齿轮支撑形式 主动锥齿轮的支承形式可分为悬臂式支承和跨置式支承两种。查阅资料、文献，经方案论证，采用悬臂式支 承结构（如图 示）。 悬臂式支承结构简单，支承刚度较跨置式较差，用于传递较小转矩的主减速器上，正符合本文设计的农用运输车驱动桥。 跨置式支承使刚度大为增加，使齿轮在载荷作用下的变形大为减小，齿轮啮合条件改善，因此齿轮的承载能力高于悬臂式。此外，由于齿轮大端一侧轴颈上的两个相对安装的圆锥滚子轴承之间的距离很小，可以缩短主动齿轮轴的长度，是布置更紧凑，并可减小传动轴夹角，有利于整车布置。但是跨置式支承必须在主减速器壳体上有支承所需的轴承座，使主减速器壳体结构复杂，加工成本提高。另外，因主从动齿轮之间的空隙很小，致使主动齿轮的导向轴承尺寸受到限制，有时布置不下或拆装困难。 沈阳理工大学学士学位论文 13 减速器的参数选择与设计计算 1. 主减速器计算载荷的确定 (1) 按发动机最大转矩和最低挡传动比确定从动锥齿轮的计算转矩 动锥齿轮计算转矩 d e m a x 1 f 0k T k i i i n（ 式中： 计算转矩， ； 发动机最大转矩； 161.7 n 计算驱动桥 数， 1； 1i 变速器传动比， 1i = 主减速器传动比， 变速器传动效率，取 = k 液力变矩器变矩系数 ， K=1； 由于猛接离合器而产生的动载系数 ， ； 代入式（ ，有： 1 1 = (2)按驱动轮打滑转矩确定从动锥齿轮的计算转矩 / 22 （ 式中 2G 汽车满载时一个驱动桥给水平地面的最大负荷，后桥所承载 负荷 ; 轮胎对地面的附着系数，对于安装一般轮胎 的公路用车，取 =于越野汽车取 于安装有专门的防滑宽轮胎的高级轿车，计算时可取 汽车最大加速度时的后轴负荷转移系数 ,取 1.2 r 车轮的滚动半径，车轮的滚动半径为 m， 分别为所计算的主减速器从动锥齿轮到驱动车轮之间的传动效率和沈阳理工大学学士学位论文 14 传动比， 取 于没有轮边减速器 以 / 22 = = （ 3） 按汽车日常行驶平均转矩确定从动锥齿轮的计算转矩 对于公路车辆来说，使用条件较非公路车辆稳定，其正常持续的转矩根据所谓的平均牵引力的值来确定： )( 式中： 汽车满载时的总重量， 42000N； 所牵引的挂车满载时总重量， N，但仅用于牵引车的计算所以计为 0； 道路滚动阻力系数，在此取 f 汽车正常行驶时的平均爬坡能力系数，对于载货汽车可取 此取 汽车的性能系数在此取 0； m 主减速器主动齿轮到车轮之间的效率； 主减速器从动齿轮到车轮之间的传动比取 1； n 驱动桥数取 1 所以 )( = =1715 2. 主减速器的基本参数选择 (1)主、从动锥齿轮齿数 1z 和 2z 选择主、从动锥齿轮齿数时应考虑如下因素： 1）为了得到理想的齿面重合度和高的轮齿弯曲强度，主、从动齿轮齿数和应不小于 40。 2）为了磨合均匀， 1z ， 2z 之间应避免有公约数。 3）为了啮合平稳，噪声小和具有高的疲劳强度对于商用车 1z 一般不小于 6。 4）主传动比01z 尽量取得小一些，以便得到满意的离地间隙。 5）对于不同的主传动比， 1z 和 2z 应有适宜的搭配。 取 1z =9 2z =38 1z + 2z =47 40 满足理想的齿面重合度和高的轮齿弯曲强度，主、从动齿轮齿数和应不小于 40。 沈阳理工大学学士学位论文 15 (2)从 动锥齿轮大端分度圆直径 2D 和端面模数根据 经验 公式初 选 ，即 322 （ 2D 从动齿轮大端分度圆直径 ; 2 直 径 系 数 ，一般取 从动锥齿轮 的 计 算 转矩 ， ， 为 的 较 小者 . 所以 2D =（ 3 （ 初选 2D = 则2D / 2z =9=参考 机械 设计 手 册 选 取 则 2D =280（ 3） 主，从动锥齿轮齿面宽 1b 和 2b 对于从动齿轮的齿面好宽 2b ， 推荐不大于其节锥距 ，而且 2b 应满足不大于 10，一般也推荐 2b =D 1b 一般比 2b 大 10%。 22 b =280= 在此取 441b 取 50 4） 中点螺旋角 汽 车主减 速器弧 齿锥齿轮 的平均螺旋 角为 35 40，而商用 车选用较 小的 值以防止 轴 向力 过 大，通常取 35。 （ 5） 螺旋方向 主、从动锥齿轮的螺旋方向是相反的。螺旋方向 与锥齿轮的旋转方向共同影响其所受的轴向力的方向，当变速器挂前进挡时，应使主动锥齿轮的轴向力离开锥顶方向，这样可使主、从动齿轮有分离的趋势，防止轮齿因卡死而损坏。所以主动锥齿轮选择为左旋，从锥顶看为逆时针运动，这样从动锥齿轮为右旋，从锥顶看为顺时针，驱动汽车前进。 （ 6） 法向压力角 对于弧齿锥齿轮，乘用车的一般选用 1430或 16 ,商用车的 为 20或 这里取 20（货车）。 沈阳理工大学学士学位论文 16 表 主减速器圆弧锥齿轮的几何尺寸计算用表 项 目 计 算 公 式 计 算 结 果 主 动齿轮齿数 1z 9 从动齿轮齿数 2z 38 端面模 数 m 7 齿面宽 b 1b =50 2b =44 工作 齿 高 24 全 齿 高 *2 h = 法向 压力 角 =20 轴 交角 =90 =90 节圆 直 径 d =m z 1d 42 2d =273 节锥 角 1 2 =90 - 1 1 =2 =节锥 距 11d =22d 取 140 周节 t=m t= 齿顶 高 7 齿 根高 * 径向间 隙 c= c= 齿 根角 0f = 面 锥 角 211 122 1a =2a =沈阳理工大学学士学位论文 17 根 锥 角 1f = 11 f 2f = 22 f 1f =2f =齿顶圆 直 径 1111 c aa 2 222 1 2 理论 弧 齿厚 21 k2 1s =s =侧间 隙 查表取低精度 旋角 取 =35 (1)单位齿长圆周力 主减速器锥齿轮的表面耐磨性，通常轮齿上的单位齿长圆周力来估算，即 2 (式中： P 作用在 齿轮上 的 圆 周力，按 发动 机最大 转矩 最大附 着 力矩 两种 载 荷工 况进 行 计 算， N； F 作用在齿轮上的圆周力， N； 2b
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号