多轴驱动汽车分动器设计【含CAD图纸和说明书】
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- 内容简介：
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毕业设计（论文）文献综述学生姓名院系专业、班级指导教师姓名职称从事专业题目名称多轴驱动汽车分动器设计一、课题研究现状、选题目的和意义1、课题研究现状： 东风EQ2080越野车经常在不良道路或无路情况下行驶，尤其是军用车辆的行驶条件更为恶劣，这就要求增加车辆驱动轮的数目，因此，越野车多采用多轴驱动。例如，如果一辆单轴驱动车辆的两驱动轮陷入沟中(这种情况在不良路面上经常会遇到)，那么车辆就无法通过车轮与地面的摩擦产生驱动力而继续前进。如果车辆是多轴驱动，即使部分驱动车轮无法正常驱动，其余驱动车轮仍可正常工作，车辆能够继续行驶。在多轴驱动车辆上，为了将输出的动力分配给各驱动轴都设有分动器。分动器又称为分动箱，其基本结构和变速箱相似，是一个齿轮传动系统。大多数分动器由于要起到降速增扭的作用而比变速箱的负荷大，所以分动器中的常啮齿轮均为斜齿轮，轴承采用圆锥滚子轴承。分动器的种类繁多，具体结构也各种各样，不同的车辆使用的分动器各不相同，不同的厂家生产的分动器也各不相同。汽车的使用条件非常复杂，经常在无路或环路条件下工作的越野汽车，需要利用汽车的总质量，使每一个承受负载的车轮都产生牵引力。因此必须用全轮驱动。也就是必须将变速器传出的扭矩分配给汽车的各驱动轮，负担这一任务的机构就是分动器。 今天，SUV越来越为人们所知。SUV的关键技术也就是四轮驱动（4WD）技术，至今，轻型汽车所用分动器已经发展到了第五代产品。分动器的设计结构与传动系统基本决定了它的性能、档次。第一代分动器基本上为分体结构，直齿轮传动，双换挡轴操作铸铁壳体。第二代的分动器虽然也是分体结构，但已改为全斜齿齿轮传动，单换挡轴操作和铝合金壳体。因而，在一定程度上提高了传动效率、简便了换挡、降低了噪音与油耗。第三代分动器在上代的基础上增加了同步器，使四轮驱动系统具备汽车在进行中换挡的功能。第四代分动器的重大变化在于采用了联体结构以及行星齿轮加链传动，从而优化了换挡及大大提高了传动效率和性能。目前，国产SUV和越野车所用的分动器大部分属于第三代或第四代产品。体现当代最高科技成果的第五代分动器为联体结构，行星齿轮加链传动，带同步器和差速机构，单换挡轴操作，铝合金壳体。与其它四代分动器相比，其优点是扭矩分配，进而提高了整车性能。最高档次的世界级SUV如大切诺基、奔驰M320、宝马X5等车型的四轮驱动系统都具有相同或类似的功能。分动器具体分类:（1）分时四驱(Parttime 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(Fulltime 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(Realtime 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。不过，电脑与人脑相比，反应毕竟较慢，而且这样一来，也缺少了那种一切尽在掌握的征服感和驾驶乐趣。 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。在多轴驱动的汽车上，为了将输出的动力分配给各驱动桥设有分动器。分动器一般都设有高低档，以进一步扩大在困难地区行驶时的传动比及排挡数目。越野汽车在良好道路行驶时，为减小功率消耗及传动系机件和轮胎磨损，一般要切断通前桥动力。在越野行驶时，根据需要接合前桥并采用低速档，增加驱动轮数和驱动力。 目前分动器已经发展到第五代：第一代的分动器基本上为分体结构，直齿轮传动、双换档轴操作、铸铁壳体；第二代分动器虽然也是分体结构，但已改为全斜齿齿轮传动、单换档轴操作和铝合金壳体，一定程度上提高了传动效率、简便了换档、降低了噪音与油耗；第三代分动器增加了同步器，使多轴驱动车辆具备在行进中换档的功能；第四代分动器的重大变化在于采用了联体结构以及行星齿轮加链传动，从而优化了换档及大大提高了传动效率和性能；第五代分动器壳体采用压铸铝合金材料、齿型链传动输出，其低挡位采用行星斜齿轮机构，使其轻便可靠、传动效率高、操纵简单、结构紧凑、噪音更低。分动器的结构特点是前输出轴传动系统皆采用低噪声的多排链条传动。链传动相对齿轮传动的优点有传动平稳、嗓声小、中心距误差要求低、轴承负荷较小及防止共振。分动器功能上的特点是转矩容量大、重量轻、传动效率高、噪音小、换挡轻便准确，大大改善了多驱动车辆的转矩分配，进而提高了整车性能。 下图为国内外产品供给结构 2003-2009我国分动器市场需求总量分析如下 下图为2010-2014我国分动器产品产量预测 下图为我国分动器产品需求预测2、选题目的及意义：（1）目的： 本项目研究的主要目的是根据所给的参数设计出基本结构和转矩分配比合理，传动性能和散热性能较好的全时四驱分动器，并对其进行检测。（2）意义： 现代多轴驱动车辆（如越野汽车）越来越受到人们的欢迎，使之得到广泛的普及。而分动器是多轴驱动车辆传动系统中的关键部件，其质量和性能直接影响到传动效果和整车的动力性能。因此要使多轴驱动车辆有较强的综合性能就要对其匹配传动性能好的分动器。二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题1、本设计的主要内容:（1）分动器结构方案的设计：能够实现传动方案合理、齿轮安排紧凑、换挡形式简单的结构。（2）分动器主要参数的选择：选择即能使结构紧凑又能符合传动性能的中心距和分配合理的转矩。（3）分动器齿轮参数的设计：设计齿轮各参数合理、各档齿轮齿数分配合理的分动器齿轮， 使之能够实现换挡平顺。（4）分动器的检测：是所设计的分动器能够符合所给的参数并实际检测合格。2、拟解决的主要问题:（1）设计一个符合所给参数的全时分动器；（2）对分动器的内部结构进行合理的布局；（3）尽量使所设计的分动器有较好的传动性能；（4）对所设计分动器进行检测时要得到合理的实验数据； （5）打破传动分动器的不足之处。3、 技术路线（研究方法） 调查研究课题相关资料分动器的结构分析及其方案的选择分动器零部件的设计分动器主要参数的选择根据相关数据进行计算操纵机构的设计其他零件的校核轴、轴承和齿轮的校核绘制CAD装配图、零件图形成研究成果四、进度安排（1） 第1周( 2月28日3月6日)：查阅参考资料，收集相关技术资料，确定设计分动器主要技术参数，了解分动器的功能、主要结构形式和工作原理。（2） 第2周( 3月7日3月13日)：结合任务书制定设计方案，撰写开题报告。 （3） 第3周(3月14日3月20日)：查找相关设计资料或手册，分析并确定分时四驱分动器的具体结构形式，主要零部件及相互位置关系。 （4） 第4周( 3月21日3月27日)：根据给定的设计参数，按照有关的设计要求和顺序进行具体结构尺寸参数计算及其他有关参数的选配。（5） 第5周(3月28日4月3日)： 绘制二维装配图。 （6） 第6周(4月4日4月10日)：继续绘制二维装配图。要求设计完整正确，图纸能够完整表达所设计总成或零部件的结构特点（7） 第7周(4月11日4月17日)：绘制二维部分零件图（8） 第8周(4月18日4月24日)：接受中期检查。（9） 第9周(4月25日5月1日)：对中期检查的不足之处进行修改。（10）第10周(5月2日5月8日)：对设计草图进行修改，绘制三维零件图并进行装配（11）第11周(5月9日5月15日)：进行相关校核。（12）第12周( 5月16日5月22日)：完成设计图纸及说明书初稿。（13）第13周( 5月23日5月29日)：说明书及图纸送审，根据审阅老师意见进行修改。（14）第14周( 5月30日6月5日)：预答辩。（15）第15周( 6月6日6月12日)：修改预答辩中发现的问题准备答辩。（16）第16周( 6月13日6月19日)：修改预答辩中发现的问题准备答辩。（17）第17周( 6月20日6月26日)：答辩。5、 参考文献1 洪福生国外越野车发展新动态汽车与配件，1996242 庄继德汽车系统工程北京机械工程出版社，19973 吴修义从国际汽车展览会看分动器发展趋势上海汽车，1997(2)4 严欣贤，李成刚，胡于进，易建军多轴驱动车辆的扭矩优化分配汽车技术，20005 王忠仪，于翔，任存喜北京切诺基新型行星齿轮式分动器结构及工作原理分析.1997(2) 6 史建鹏, 孙庆合. 分动器转矩分配比确定理论研究J. 汽车工程 , 2007,10 7 夏定权，易建军，胡于进军用特种越野车多级分动与动力控制CADCAE系统研究 8 高敬. 汽车变速器变速传动机构可靠性分析J. 科技创新导报 , 2009 9 孟文阁. 四轮驱动汽车的工作特性研究J交通科技与经济, 2006,(04)10 武荫兰. 北京吉普(切诺基)分动器总成及其操纵系统J. 汽车与配件, 1988, (07) .11 王其东四轮驱动车辆牵引效率的计算与试验研究安徼工学院学报，1995(14) 12 薛恒齿轮传动的主动摩擦学设计硕士学位论文山西：太原理工大学20075 13 T815变速器、分动器J. 机电新产品导报, 1995, (Z1) 14 Leitermann. Modern manual transmissions-innovative solutions for a mature technology.VDI-Berichte Nr.1943 Germany 200615 Krshna V Mohan，Oner Ariel，Song-Lin Yang，and John H JohnsonA ComputerSimulation of the turbocharged Vehicle Engine Cooling System SimulationSAE Paler97l 804，199716 Neil EAndemon，Spur-GearS
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