某商用车双速主减速器驱动桥设计【含5张cad图纸+文档全套资料】
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哈尔滨工业大学本科毕业论文（设计）开题报告 本科毕业论文（设计）开 题 报 告论文题目 某商用车双速主减速器驱动桥设计 班 级 1001202 姓 名 汪方良 院（系） 汽车工程学院 导 师 刘涛 开题时间 2013年12月23日 - 16 -1、 课题研究的目的和意义本课题是为了提高汽车驱动桥的设计效率、缩短设计周期而提出的。驱动桥处于汽车结构传动系的末端，用来增大由传动轴或直接由变速器传来的转矩，并将转矩分配给左、右驱动车轮，并使车轮具有汽车行驶运动学所要求的差速功能；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1。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2。对于商用车来说，要传递的转矩较乘用车和客车都要大得多，以便能够以较低的成本获得更高的工作能力，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3。随着目前国际上石油价格的上涨，货车的经济性日益成为人们关心的话题，这不仅仅只对货车，对于汽车和其他工程机械，提高其燃油经济性也是各货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。所以设计新型的驱动桥成为新的课题。随着AutoCAD、CATIA、ANSYS等计算机软件的广泛运用，在驱动桥的生产制造和工作过程中，广泛的用到了计算机辅助设计CAD技术和计算机辅助工程CAE技术。把有限元法、优化设计、疲劳累积损伤理论等应用到驱动桥设计当中后，不但节省了大量人力和时间，而且可以获得技术、经济最佳的设计，大大提高了设计效率、缩短了设计周期4。2、国内外研究现状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。近年来汽车工业在中国机械工业各行业中，其增长速度虽有所回落，但相对比其它行业仍处于较高水平。但是中国汽车业的发展仍然远远赶不上需求，即使汽车工业的发展及汽车技术均有所提高，但中国汽车工业距国际水平还有相当的差距。以驱动桥为例，虽然驱动桥的设计和制造工艺都在日益完善，除了广泛采用新技术外，在结构设计中也日益朝着“零件标准化、部件通用化、产品系列化”的方向发展及生产组织的专业化日标前进。但驱动桥产品设计和研究方面距离仍然很大，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4-5。汽车驱动桥是汽车的重要总成，它的性能好坏直接影响整车性能，而对于重型卡车尤为重要，当采用大功率发动机输出大的转矩以满足目前重型卡车的快速、重载的高效率、高效益的需要时，必须要搭配一个高效、可靠的驱动桥。对于中重型载货汽车来说，要传递的转矩比较于乘用车和客车，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，这不仅仅对乘用车，对于载货汽车，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，因为中重型载货汽车所采用的发动机都是大功率，大转矩的，百公里油耗都较高。以解放CA141型卡车为例，其百公里油耗高达26.5L6。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，而驱动桥却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一7。所以设计新型的驱动桥便成为新的课题。目前国内重型车桥生产企业也主要集中在中信车桥厂、东风襄樊车桥公司、济南桥箱厂、汉德车桥公司、重庆红岩桥厂和安凯车桥厂几家企业。这些企业几乎占到国内重卡车桥90%以上的市场。目前国内外驱动桥传动系统结构设计出现了一下一些变化：（1）、主要部件和功能向驱动桥的中部集中有些厂家开始把主减速器,制动器和行星减速机构等集合在桥的中部,但其优点尚待考证。（2）、桥壳采用球墨铸铁,以提高整桥外观质量桥壳采用球墨铸铁,加工成本低,其铸造及加工后的外观质量均比现在大多采用的铸钢桥有很大的提高。（3）、适应特种要求的多功能驱动桥为适应主机产品的特殊要求,驱动桥产品供应厂家设法在桥上增加引进了一些特殊功能:自动充气功能、超载报警功能、增添转向油缸功能等,增加了驱动桥产品的适应性8-11。3. 本课题的研究内容及技术方案 本论文主要是以某商用车的驱动桥设计为主，具体参数以解放CA141的相关参数为参考。通过实习、调查、上网以及文献检索等多种有效方法搜集相关资料后，决定按照以下步骤进行此次设计：（1）主减速器设计主减速器的结构形式及其基本参数的选择；主减速器内外零部件的结构分析、型式选择及二维图纸的绘制。（2）差速器设计差速器的形式及其参数的选择；同步器主要参数的确定及设计计算，绘制出二维图纸。（3）驱动车轮的传动装置设计半轴形式的确定及驱动车轮传动装置万向节的选择；半轴及驱动车轮传动装置万向节二维图纸的绘制。（4）驱动桥桥壳设计 桥壳的结构形式选择及其受力分析、强度计算； 驱动桥桥壳的二维设计。（5）制动器设计制动器的形式和参数的确定； 制动器的设计计算，并进行三维实体模型的建立12-16。4.进度安排第13周：搜集资料，撰写开题报告；第47周：确定总体方案，进行驱动桥设计计算；第813周：三维实体建模，绘制二维工程图；第1415周：对驱动桥壳进行有限元分析；第1617周：撰写毕业设计论文；第18周：准备答辩。1张学忱, 张涛, 张慧波. CA1040P90L2 轻型货车驱动桥设计J. 工程图学学报, 2011, 32(6): 5-8.2 刘昌仁. JQ8QH 后驱动桥设计J. 客车技术与研究, 1994, 3: 006. 3 廖红利, 杨爱民. DD32/120 系列后桥结构设计J. 客车技术, 2012 (3): 29-30. 4张君媛, 杨阳. 汽车总布置的参数化设计J. 汽车技术, 1997 (10): 19-22. 5 重卡驱动桥AGV装配线的开发. 2013-08-19. /2013/0819/news_376449.html6 谷旭照. 解放牌 CA141 型五吨载货汽车简介J. 汽车技术, 1987, 1: 001.7 许拔民. 汽车油耗标准及技术法规的现状与发展J. 中国机动车排放控制委员会 CVEC 通讯, 2005.8 之昊. 2009 年上半年国内重型车市场分析及下半年市场走势预测J. 汽车情报, 2009 (21): 12-15.9 蒲俊萍. 风景这边独好重庆红岩车桥厂, 车架涂装线技改项目竣工投产J. 中国物流与采购, 2004 (3): 60-61.10 刘军利. 汉德公司成为 MAN 公司重型车桥亚洲区域唯一合作伙伴J. 商用汽车, 2004 (5): 18-18.11 韩世永. 旗舰起锚东风德纳车桥有限公司改革发展纪实J. 时代汽车, 2010, 4: 042.12 李红渊, 李萍锋. 载重汽车驱动桥主减速器设计J. 农业装备与车辆工程, 2009, 10: 017.13 王小椿, 吴序堂, 彭炜. 高性能变传动比差速器的研究J. 西安交通大学学报, 1990, 24(2): 1-8.14 张骄, 杨建伟. 重载货车驱动桥壳有限元分析J. 机械设计与研究, 2010, 26(002
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