车辆专业毕业设计-SY1046轻型货车驱动桥设计
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共22页)
编号：207608818
类型：共享资源
大小：9.96MB
格式：ZIP
上传时间：2022-04-11
上传人：机****料
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
河南
IP属地：河南
50
积分
- 关 键 词：
-
车辆
专业
毕业设计
SY1046
轻型
货车
驱动
设计
- 资源描述：
-
车辆专业毕业设计-SY1046轻型货车驱动桥设计,车辆,专业,毕业设计,SY1046,轻型,货车,驱动,设计
- 内容简介：
-
毕业设计（论文）开题报告题目 SY1046轻型货车驱动桥设计 汽车工程学院（系） 学生姓名 学 号 指导教师 开题日期： 开 题 报 告一、毕业设计（论文）题目的来源、理论、应用或实际意义1、题 目：SY1046轻型货车驱动桥设计2、题目来源：生产实践 3、意 义：随着时代的发展，汽车的作用日益明显，已成了我们生活比不缺少的工具。汽车也发展程度也成为衡量一个国家工业发展程度的重要标志。汽车不仅作为一种代步工具，同时它在运输业中也有着非常重要的地位，特别是在一些短途运输中。而汽车驱动桥在汽车的各种总成中是涵盖机械零件、部件、分总成等的品种最多的总成。例如，驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和桥壳组成。由此可见，汽车驱动桥设计涉及的机械零部件及元件的品种极为广泛，对这些零部件、元件及总成的制造也几乎要设计到所有的现代机械制造工艺。并且随着近年来油价的上涨，汽车的运输成本也越来越高，因此在保证汽车的动力性的前提下，提高其燃油经济性也变得非常重要。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一1。综上所述，人们对于汽车的行驶平顺性、操作稳定性和平均行驶速度有了更高的要求，这都和汽车驱动桥的选择有着非常重要的关系。4.驱动桥的基本结构 驱动桥主要由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。1）主减速器：主减速器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。由一对减速齿轮实现减速的装置，称为单级减速器。其结构简单，重量轻，东风BQl090型等轻、中型载重汽车上应用广泛。但是对一些载重较大的载重汽车，要求较大的减速比，用单级主减速器传动，则从动齿轮的直径就必须增大，会影响驱动桥的离地间隙，所以采用两次减速。通常称为双级减速器。双级减速器有两组减速齿轮，实现两次减速增扭。2)差速器：差速器用以连接左右半轴，可使两侧车轮以不同角速度旋转同时传递扭矩。保证车轮的正常滚动。有的多桥驱动的汽车，在分动器内或在贯通式传动的轴间也装有差速器，称为桥间差速器。其作用是在汽车转弯或在不平坦的路面上行驶时，使前后驱动车轮之间产生差速作用。目前国产轿车及其它类汽车基本都采用了对称式锥齿轮普通差速器。对称式锥齿轮差速器由行星齿轮、半轴齿轮、行星齿轮轴（十字轴或一根直销轴）和差速器壳等组成。3）半轴：它是将差速器传来的扭矩再传给车轮，驱动车轮旋转，推动汽车行驶的实心轴。由于轮毂的安装结构不同，而半轴的受力情况也不同。所以，半轴分为全浮式、半浮式、34浮式三种型式。一般大、中型汽车均采用全浮式结构。而半浮式半轴这种结构型式主要用于小客车。34浮式半轴是受弯的程度介于半浮式和全浮式之间2。此式半轴目前应用不多，只在个别小型车上应用，如华沙M20型汽车。4）桥壳：整体式桥壳因强度和刚度性能好，便于主减速器的安装、调整和维修，而得到广泛应用。整体式桥壳因制造方法不同，可分为整体铸造式、中段铸造压入钢管式和钢板冲压焊接式等。分段式桥壳一般分为两段，由螺栓将两段连成一体。分段式桥壳比较易于铸造和加工。目前应用整体式较多。5. 汽车驱动桥现状近十几年来,我国汽车工业发展迅猛,特别是在我国加入世贸后的十几年里,商用车的发展和乘用车一样的快速。汽车工业的发展带动了零部件及相关产业的发展,作为汽车关键零部件之一的车桥系统也得到相应的发展,各生产厂家基本上形成了专业化、系列化、批量化生产的局面。国产驱动桥在国内市场占据了绝大部分份额，但仍有一定数量的车桥依赖进口，国产车桥与国际先进水平仍有一定差距。国内车桥长的差距主要体现在设计和研发能力上，目前有研发能力的车桥厂家还不多，一些厂家仅仅停留在组装阶段。实验设备也有差距，比如工程车和牵引车在行驶过程中，齿轮啮合接触区的形状是不同的，国外先进的实验设备能够模拟这种状态，而我国现在还在摸索中。在具体工艺细节方面，我国和世界水平的差距还比较大，归根结底后桥的功用是承载和驱动。在这两方面，今年来出现了一些新的变化。另外，在结构方面，单级驱动桥的使用比例越来越高；技术方面，轻量化、舒适性的要求将逐步提高。总体而言，现在汽车向节能、环保、舒适等方面发展的趋势，要求车桥向轻量化、大扭矩、低噪声、宽速比、寿命长和低生产成本。世界上货车普遍采用两种驱动桥结构单级减速双曲线螺旋锥齿轮副;带轮边减速(行星齿轮传动)的双级主减速器。后者更适宜于最大程度地满足用户不同需要。 在西欧，带轮边减速的双级主减速器后驱动桥只占整个产品的40%，且有呈下降趋势，在美国只占10%。其原因是这些地区的道路较好，采用单级减速双曲线螺旋锥齿轮副成本较低，故大部分均采用这种结构3。而亚洲、非洲和南美国家则采用带轮边减速的双级主减速器的驱动桥，用于非道路和恶劣道路使用的车辆(工程自卸车、运水车等)。因此可以得出结论:一个国家的道路愈差，则采用带轮边减速双级主减速器驱动桥愈多，反之，则愈少。 国外汽车驱动桥已普遍采用限滑差速器、湿式行车制动器等先进技术。限滑差速器大大减少了轮胎的磨损，而湿式行车制动器则提高了主机的安全性能，简化了维修工作。国内仅一部分车使用牙嵌式差速器。限滑差速器成本较高，因而在多数国产驱动桥上一直没有得到应用。目前向国内提供限滑差速器的制造商主要是美国TraCtech公司和德国采埃孚公司。国内有几个制造商生产比例扭矩差速器，但均为单周节，锁紧系数138，较三周节要小得多。美国戴纳(Dana)公司斯皮赛尔重型车桥和制动器部最近研制成新一代货车用中型和重型科尔德(Gold)系列车桥，其中一种重型单级减速驱动桥和两种中型单级减速驱动桥已投人生产。除供应纳维斯塔(Navi-star)国际公司和麦克货车公司用外，并将积极开拓世界市场。新型科尔德重型523压S单级桥标定载荷1044kg，采用新设计的恒齿高准双曲面齿轮，直径470m。该齿轮采用专利工艺加工，齿根全圆弧倒角，比传统的准双曲面齿轮更坚固。该齿轮具有表面塑性变形小，产生的热量少，使用寿命长，效率高等优点，据试验表明，新的523作S车桥比先前10440kg车桥的使用寿命提高2倍，如在523于S车轿上加装控制式差速锁(5230一SL型)还能大大提高在恶劣环境下的牵引力。来用整体式球墨铸铁外壳制成的5135一和5150一S两种型号的中型桥，额定载荷分别为6129kg和6810kg，传动比值范围3.07、4.784。这两种车桥是为低断面轮胎，较高速度车辆而设计的。其为快速和长途运输需求而安装锥形滚柱轴承具有较高承载能力;其高频淬火的车桥轴使用寿命长，适用多种润滑剂的三唇橡胶油封密封性能好。6 驱动桥的发展方向6.1 驱动桥向重载方向发展 随着我国基础设施建设投资的不断加大以及水电、矿业、油田、公路、城市交通运输和环保工程建设等项目的增加,加大了重型车的需要,为重型车的发展创造了广阔的市场空间。针对重型车的发展,为了不断满足重型车的需要,车桥也必须向着重载、高速的方向发展5。许多车桥专业生产厂也针对重型车发展的趋势,通过加强桥壳、强化传动齿轮等方式,纷纷推出重吨位的前/后桥总成,最大载重量达26吨6。6.2 驱动桥向多联驱动桥发展 为了能合理地分配扭矩,以满足某些独立悬挂多轴驱动车型的使用,一些车桥生产厂家自主研发了三联驱动桥,三联驱动桥的扭矩分配原理是:每一个驱动桥都可以得到从发动机传出的扭矩的1/3。这样就可以在很大限度上满足多轴车的需要,合理分配从发动机传到车轮上的扭矩,提高这类车型的可靠性和安全性,并为以后的四联、五联驱动桥打下科学基础7。6.3 增加驱动桥附件的技术含量 据分析,不管重型车的技术含量提升得多快,在未来1015年内大多数重型车的车桥和悬架结构不会有明显的改变,传统的结构和型式仍处于主导地位。现在各专业厂采用最多的方法是:不断增加车桥及其附件的技术含量,从桥壳的制造工艺、车桥的减速形式、车轮的制动方式等方面入手,通过吸收国外一些先进的技术,推出具有本企业特色、结构先进、承载能力强的车桥,不断提升产品的制造质量及服务质量8。6.3.1 从桥壳的制造技术上 寻求制造工艺先进、制造效率高、成本低的方法,使桥壳在原有的基础上具有结构先进、简单、强度高的特点9。 6.3.2 从齿轮减速形式上 从传统的中央单级减速发展到了现在的中央及轮边双级减速或双级主减速器结构,不但扩宽了车桥转速比的范围,有利于输出转速及输出扭矩的调整。还由于把减速机构放到轮边后,使得车桥中央的第一级减速比做得比较小,因此桥壳中部离地间距较大,能很好地满足汽车通过性的要求。6.3.3 从齿轮加工形式上 由于汽车高速行驶要求及法规对于噪音的控制要求,为了降低齿轮在高速运转下的磨损,增加车桥的使用寿命,降低维修费用,车桥内部的主、从动齿轮、行星齿轮及圆柱齿轮逐渐采用精磨加。但由于精磨加工成本较高,因此在货车车桥上的应用还不是很多,但这也是以后高速车桥发展的需要10。综合分析,虽然汽车科技发展迅速,但在目前的状态下车桥的结构并没有多大的变化,为了适应市场的需要,适应国家法律、法规的需要,车桥技术的进展主要是:改变桥壳的制造工艺以提高制造的效率、增加车桥附件的技术含量以提高车辆行驶安全性、提高车桥的自润滑能力以提高车桥的使用寿命、增加电子技术在车桥的上应用以减少人工操纵的疲劳、减少维修费用、提高服务质量、降低车桥成本以提高车桥的竞争力等方面开发车桥,从最大限度上满足车桥高速、重载、智能发展的需要,以生产出具有本企业特色、适合市场需要的车桥。开 题 报 告二、研究方案1、合理设计设计驱动桥时应当满足如下基本要求：1）选择适当的主减速比，以保证汽车在给定条件下具有最佳的动力性和燃油经济性。2）外廓尺寸小，保证汽车具有足够的离地间隙，以满足通过性要求。3）齿轮及其他传动件工作平稳，噪声小。4）在各种载荷和转速工况下有高的传动效率。5）具有足够的强度和刚度，以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，以减少不平路面的冲击载荷，提高汽车行驶平顺性。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协调。7）结构简单，加工工艺性好，制造容易，维修、调准方便。2、方案论证(1)驱动桥设计方案选型与分析驱动桥的结构型式按齐总体布置来说共有两种，即非断开式驱动桥和断开式驱动桥。方案一：非断开式驱动桥。由于结构简单，制造工艺性好，成本低，可靠性好，维修调整容易，广泛应用于货车的和部分桥车上。但是，其悬挂质量较大，对降低动载荷和提高平顺性不利。方案二：断开式驱动桥。结构较复杂，成本较高。但是，它们与独立悬架接合起来，对于改善汽车的平顺性、操纵稳定性和通过性有利选择方案一，非断开式驱动桥。(2)主减速器设计方案选型与分析方案一：单级主减速器 单级减速器就是一个主动椎齿轮（俗称角齿），和一个从动伞齿轮（俗称盆角齿），主动椎齿轮连接传动轴，顺时针旋转，从动伞齿轮贴在其右侧，啮合点向下转动，与车轮前进方向一致。由于主动锥齿轮直径小，从动伞齿轮直径大，达到减速的功能。方案二：双极主减速器当主减速器传动比较大时，为保证汽车具有足够的离地间隙，这时则需采用双级主减速器。由于本设计题目为轻型货车驱动桥设计，传动比为5.6，因此采用方案一单级主减速器,。为保证有足够的离地间隙，减小从动齿轮的尺寸，所以选择了双曲面齿轮。(3)差速器设计方案选型与分析按期结构特征可分为：齿轮式，凸轮式，涡轮式等。汽车上广泛采用的是对称锥齿轮式差速器，该差速器具有结构简单，质量小，维修容易，成本低等优点。由于本设计题目是轻型货车驱动桥设计，选择对称锥齿轮式差速器。(4)半轴的设计方案选型与分析半轴主要有全浮式和半浮式之分，全浮式支承的半轴也称为全浮式半轴，它易于拆装，只须拧下半轴凸缘上的螺钉，即可将半轴从半轴套管中抽出，而车轮与桥壳照样能支持住汽车。半浮式支承半轴又称为半浮式半轴，由于它结构简单，故广泛应用于反力弯矩较小的各类轿车上。 由于全浮式半轴，工作可靠，广泛应用于各种载货汽车，所以本题采用全浮式半轴。(5).驱动桥壳结构选择驱动桥壳大致可分为可分式，整体式两种。方案一 整体式整体式桥壳具有较大的强度和刚度，且便于主减速器的装配、调整和维修，因此普遍应用于各类汽车上。方案二 可分式分段式桥壳比整体式桥壳易于铸造，加工简便，但维修保养不便。当拆检主减速器时，必须把整个驱动桥从汽车上拆卸下来，故目前已很少采用。所以选择整体式桥壳。综上，SY1046轻型货车驱动桥的设计方案采用非断开式驱动桥，采用双曲面齿轮的单级主减速器，对称式圆锥齿轮差速器，全浮式半轴和整体式桥壳。3、设计步骤 （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；a.主减速比的选择:车轮滚动半径 ：发动机输出功率最大时主轴转速3800rpm：最高车速100km/h ：变速器最高档速比1b. 选择齿数 从动齿轮计算载荷的确定a. 按发动机最大转矩计算：猛接离合器所产生的动载系数 ：发动机的最大转矩：计算转矩，Nm；：变速器的一档传动比：主减速器的减速比：发动机到驱动桥之间的传动效率：计算驱动桥数b. 按驱动轮打滑 :满载状态下的后桥静载荷：最大加速度时的后轴负荷系数：轮胎与路面间的附着系数：轮胎的滚动半径：轮边减速比：轮边传动效率c. 按汽车日常行驶平均转矩确定的从动轮的计算转矩G：汽车满载总重：道路的滚动阻力系数：汽车正常使用的平均爬坡能力：汽车在爬坡时的加速能力系数：轮边传动效率n：计算驱动桥数主减速器锥齿轮主要参数的选择a. 主动锥齿轮齿数选择b. 从动轮大端分度圆直径和断面模数c. 齿面宽度d. 双曲面齿轮偏移距E的确定e. 中点螺旋角f. 螺旋方向的确定g. 法向压力角的选择h. 铣刀的刀盘半径选择主减速器双曲面齿轮校核锥齿轮的材料主减速器主从动齿轮的支撑方案主减速器锥齿轮轴承载荷计算二维图纸的绘制。（2）差速器设计差速器的形式及其参数的选择；a.行星齿轮数取n=4，即采用四个行星齿轮b.星星齿轮的球面半径根据公式来确定 c.星星齿轮的节锥矩为行星齿轮的球面半径系数d. 行星齿轮和半轴齿轮的齿数e. 压力角同步器齿轮的强度校核及设计计算：为所计算齿轮的计算转矩：过载系数：尺寸系数：齿面载荷分配系数：质量系数绘制出二维图纸。（3）驱动车轮的传动装置设计 半轴形式的确定及半轴的计算a. 全浮式半轴杆部直径的初选：为半轴杆部直径：为半轴的计算转矩K：为直径系数b. 强度校核：满载状态下的后桥静载荷：最大加速度时的后轴负荷系数 ：轮胎与路面间的附着系数。：车轮滚动半径 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；a. 桥壳的静弯曲应力计算：满载时后轴的静载荷。：车轮重量b：车轮内边缘与弹簧座中心距离s：两弹簧座中心距离b. 不平路面冲击载荷下的强度计算 c. 汽车以最大牵引力行驶时的桥壳强度计算d. 紧急制动时e.侧向力最大时驱动桥桥壳的二维设计。三、完成题目所需要的实验或实习条件我在本次驱动桥设计中采用以下研究思路和方法：1. 通过网络文献检索、图书馆书籍查阅等多种有效方法，收集驱动桥的研究成果和相关信息；2. 在对国内外驱动桥的技术现状、发展趋势、市场等情况进行系统分析研究的基础上，确定设计策略，作为构思总体设计方案的指导思想；3. 选型设计：根据汽车设计参数要求进行驱动桥的选型；4. 参数化设计：根据整体设计要求，质量、轴荷、载员数、动力性、制动性、平顺性要求，确定发动机动力参数，确定主减速器、差速器、车轮传动装置和桥壳的件结构形式和基本参数；5. 计算机三维造型：根据理论计算的主要参数，对各零件和总成进行三维造型和装配，要遵循三维造型的原则。四、完成题目的工作计划为了很好的完成本次毕业设计，使之有条不紊的进行，现拟定工作计划如下：2014.02.172014.02.23：收集资料，查阅相关文献第一周，首先在图书馆收集有关驱动桥的中英文文献资料。2014.02.242014.03.02：外文翻译选好两篇相关英文文献：An instrumented drive axle to measure tire tractive performance.A nalytical study to estimate the performance.进行翻译。2014.03.032014.03.09：撰写开题报告，开题周一进行驱动桥发展现状的搜集和整理；周二至周四完成驱动桥各个部分的方案论证，拿出整体的方案。周五和周末进行技术路线的详细说明。 2014.03.102014.03.30：方案确定，设计计算第一周（2014/3/10-2014/3/16）进行主减速器的计算和参数的确定；第二周（2014/3/17-2014/3/23）进行差速器和半轴的计算；第三周（2014/3/24-2014/3/30）进行驱动桥壳的设计计算；2014.03.312014.05.04：绘制全部图纸 前三周进行相关部件的图纸绘制； 后两周进项装配图纸的绘制。2014.05.052014.05.18：校核计算与编程第一周进行整个计算过程的校核；第二周进行编程。2014.05.192014.06.01：编写设计说明书 2014.06.022014.06.08：完善图纸，装订论文 2014.06.092014.06.22：答辩准备，答辩查阅资料、文献目录1 张红.中国汽车市场展望M.北京:机械工业出版社，2009.2 张红.汽车营销实务M.北京:清华大学出版社，2005，235245.3 诸德春.同步工程在汽车开发中的应用M.北京:机械工业出版社，2011.4 陈家瑞.汽车构造M.北京:人民交
- 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