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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
設(shè)計(jì)（論文）題目: HQ1090車(chē)用7噸級(jí)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)
院 系 名 稱(chēng): 汽車(chē)與交通工程學(xué)院
專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí): 車(chē)輛工程B07-1
學(xué) 生 姓 名: 王國(guó)寧
導(dǎo) 師 姓 名: 趙雨旸
開(kāi) 題 時(shí) 間: 2011年2月28日
指導(dǎo)委員會(huì)審查意見(jiàn)：
簽字： 年 月 日
SY-025-BY-3
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
學(xué)生姓名
王國(guó)寧
系部
汽車(chē)與交通工程學(xué)院
專(zhuān)業(yè)、班級(jí)
車(chē)輛工程B07-1班
指導(dǎo)教師姓名
趙雨旸
職稱(chēng)
副教授
從事
專(zhuān)業(yè)
車(chē)輛工程
是否外聘
□是否
題目名稱(chēng)
HQ1090車(chē)用7噸級(jí)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
1、國(guó)外研究現(xiàn)狀
現(xiàn)在，世界上貨車(chē)普遍采用兩種驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)—單級(jí)減速雙曲線(xiàn)螺旋錐齒輪副；帶輪邊減速(行星齒輪傳動(dòng))的雙級(jí)主減速器。后者更適宜于最大程度地滿(mǎn)足用戶(hù)不同需要。
在西歐，帶輪邊減速的雙級(jí)主減速器后驅(qū)動(dòng)橋只占整個(gè)產(chǎn)品的40%，且有呈下降趨勢(shì)，在美國(guó)只占10%。其原因是這些地區(qū)的道路較好，采用單級(jí)減速雙曲線(xiàn)螺旋錐齒輪副成本較低，故大部分均采用這種結(jié)構(gòu)。而亞洲、非洲和南美國(guó)家則采用帶輪邊減速的雙級(jí)主減速器的驅(qū)動(dòng)橋，用于非道路和惡劣道路使用的車(chē)輛(工程自卸車(chē)、運(yùn)水車(chē)等)。因此可以得出結(jié)論：一個(gè)國(guó)家的道路愈差，則采用帶輪邊減速雙級(jí)主減速器驅(qū)動(dòng)橋愈多，反之，則愈少。
國(guó)外汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋已普遍采用限滑差速器《N一Pin牙嵌式或多片摩擦盤(pán)式》、濕式行車(chē)制動(dòng)器等先進(jìn)技術(shù)。限滑差速器大大減少了輪胎的磨損，而濕式行車(chē)制動(dòng)器則提高了主機(jī)的安全性能，簡(jiǎn)化了維修工作。國(guó)內(nèi)僅一部分車(chē)使用N一Pin牙嵌式差速器。限滑差速器成本較高，因而在多數(shù)國(guó)產(chǎn)驅(qū)動(dòng)橋上一直沒(méi)有得到應(yīng)用。目前向國(guó)內(nèi)提供限滑差速器的制造商主要是美國(guó)TraCtech公司和德國(guó)采埃孚公司。美國(guó)Tractech公司在蘇州的工廠(chǎng)即將建成投產(chǎn)，主要生產(chǎn)N一Pin牙嵌式、多片摩擦盤(pán)式和戶(hù)下O比例扭矩(三周節(jié))差速器(鎖緊系數(shù)3.5)。國(guó)內(nèi)如徐工、鼎盛天工等主機(jī)制造商等原來(lái)自制一部分N一Pin牙嵌式差速器，后因質(zhì)量不過(guò)關(guān)而放棄。國(guó)內(nèi)有幾個(gè)制造商生產(chǎn)比例扭矩差速器，但均為單周節(jié)，鎖緊系數(shù)138，較三周節(jié)要小得多。徐州良羽傳動(dòng)機(jī)械有限公司在停車(chē)制動(dòng)器(液壓)上也做了一些工作，主要用于重型卡車(chē)產(chǎn)品，但國(guó)產(chǎn)此類(lèi)產(chǎn)品的可靠性還有待提高。
美國(guó)戴納(Dana)公司斯皮賽爾重型車(chē)橋和制動(dòng)器部最近研制成新一代貨車(chē)用中型和重型科爾德(Gold)系列車(chē)橋，其中一種重型單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋和兩種中型單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋已投人生產(chǎn)。除供應(yīng)納維斯塔國(guó)際公司和麥克貨車(chē)公司用外，并將積極開(kāi)拓世界市場(chǎng)。新型科爾德重型523壓S單級(jí)橋標(biāo)定載荷1044Okg，采用新設(shè)計(jì)的恒齒高準(zhǔn)雙曲面齒輪，直徑470m垃。該齒輪采用專(zhuān)利工藝加工，齒根全圓弧倒角，比傳統(tǒng)的準(zhǔn)雙曲面齒輪更堅(jiān)固。該齒輪具有表面塑性變形小，產(chǎn)生的熱量少，使用壽命長(zhǎng)，效率高等優(yōu)點(diǎn)，據(jù)試驗(yàn)表明，新的523作S車(chē)橋比先前10440kg車(chē)橋的使用壽命提高2倍，如在523于S車(chē)轎上加裝控制式差速鎖還能大大提高在惡劣環(huán)境下的牽引力。來(lái)用整體式球墨鑄鐵外殼制成的5135一和5150一S兩種型號(hào)的中型橋，額定載荷分別為6129kg和6810kg，傳動(dòng)比值范圍3.07、4.78。這兩種車(chē)橋是為低斷面輪胎，較高速度車(chē)輛而設(shè)計(jì)的。其為快速和長(zhǎng)途運(yùn)輸需求而安裝錐形滾柱軸承具有較高承載能力;其高頻淬火的車(chē)橋軸使用壽命長(zhǎng)，適用多種潤(rùn)滑劑的三唇橡膠油封密封性能好。
國(guó)外中型貨車(chē)驅(qū)動(dòng)橋開(kāi)發(fā)技術(shù)已經(jīng)非常的成熟，建立新的驅(qū)動(dòng)橋開(kāi)發(fā)模式成為國(guó)內(nèi)外驅(qū)動(dòng)橋開(kāi)發(fā)團(tuán)體的新目標(biāo)。驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)新方法的應(yīng)用使得其開(kāi)發(fā)周期縮短，成本降低，可靠性增加。國(guó)外的最新開(kāi)發(fā)模式和驅(qū)動(dòng)橋新技術(shù)包括：
(1) 并行工程開(kāi)發(fā)模式
并行工程開(kāi)發(fā)模式是對(duì)在一定范圍內(nèi)的不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上,劃分并設(shè)計(jì)出一系列功能模塊,然后通過(guò)模塊的選擇和組合構(gòu)成不同產(chǎn)品的一種設(shè)計(jì)方法，能夠縮短新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)時(shí)間、降低成本、提升質(zhì)量、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,以DANA為代表的意大利企業(yè)多已采用了該類(lèi)設(shè)計(jì)方法, 優(yōu)點(diǎn)是: 減少設(shè)計(jì)及工裝制造的投入, 減少了零件種類(lèi), 提高規(guī)模生產(chǎn)程度, 降低制造費(fèi)用, 提高市場(chǎng)響應(yīng)速度等。
(2) 模態(tài)分析
模態(tài)分析是對(duì)工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行振動(dòng)分析研究的最先進(jìn)的現(xiàn)代方法與手段之一。它可以定義為對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的解析分析(有限元分析)和實(shí)驗(yàn)分析(實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析)，其結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性用模態(tài)參數(shù)來(lái)表征。模態(tài)分析技術(shù)的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)是在對(duì)系統(tǒng)做動(dòng)力學(xué)分析時(shí)，用模態(tài)坐標(biāo)代替物理學(xué)坐標(biāo)，從而可大大壓縮系統(tǒng)分析的自由度數(shù)目，分析精度較高。驅(qū)動(dòng)橋的振動(dòng)特性不但直接影響其本身的強(qiáng)度，而且對(duì)整車(chē)的舒適性和平順性有著至關(guān)重要的影響。因此，對(duì)驅(qū)動(dòng)橋進(jìn)行模態(tài)分析，掌握和改善其振動(dòng)特性，是設(shè)計(jì)中的重要方面。
(3) 驅(qū)動(dòng)橋殼的有限元分析方法
有限元法不需要對(duì)所分析的結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格的簡(jiǎn)化，既可以考慮各種計(jì)算要求和條件，也可以計(jì)算各種工況，而且計(jì)算精度高。有限元法將具有無(wú)限個(gè)自由度的連續(xù)體離散為有限個(gè)自由度的單元集合體，使問(wèn)題簡(jiǎn)化為適合于數(shù)值解法的問(wèn)題。只要確定了單元的力學(xué)特性，就可以按照結(jié)構(gòu)分析的方法求解，使分析過(guò)程大為簡(jiǎn)化，配以計(jì)算機(jī)就可以解決許多解析法無(wú)法解決的復(fù)雜工程問(wèn)題[2]。目前，有限元法己經(jīng)成為求解數(shù)學(xué)、物理、力學(xué)以及工程問(wèn)題的一種有效的數(shù)值方法，也為驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)有力的工具。
(4) 電子智能控制技術(shù)進(jìn)入驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品
電子智能控制技術(shù)已經(jīng)在汽車(chē)業(yè)得到了快速發(fā)展，如，現(xiàn)代汽車(chē)上使用的ABS(制動(dòng)防抱死控制)、ASR（驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)）等系統(tǒng)。
(5) 高性能制動(dòng)器技術(shù)
在發(fā)達(dá)國(guó)家驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品中, 已出現(xiàn)了自循環(huán)冷卻功能的濕式制動(dòng)器橋、帶散熱風(fēng)送的盤(pán)式制動(dòng)器橋、適于A(yíng)BS的蹄、鼓式和盤(pán)式制動(dòng)器橋、帶自動(dòng)補(bǔ)償間隙的盤(pán)式制動(dòng)器等配置高性能制動(dòng)器橋, 同時(shí)制動(dòng)器的布置位置也出現(xiàn)了從橋臂處分別向橋包總成和輪邊端部轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)。前種處理方式易于散熱, 后種處理方式為了降低成本, 甚至有廠(chǎng)商把制動(dòng)器的殼體與橋殼鑄為一體, 既易于散熱，又利于降低材料成本, 但這對(duì)鑄造技術(shù)、鑄造精度和加工精度都提出了極高的要求。
2、國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
我國(guó)驅(qū)動(dòng)橋制造企業(yè)的開(kāi)發(fā)模式主要由測(cè)繪、引進(jìn)、自主開(kāi)發(fā)三種組成。主要存在技術(shù)含量低，開(kāi)發(fā)模式落后，技術(shù)創(chuàng)新力不夠，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用少等問(wèn)題。一些企業(yè)技術(shù)力量相對(duì)要好些的企業(yè)，測(cè)繪的是從國(guó)外引進(jìn)的原裝橋，并且這些企業(yè)一般具有較為完善的開(kāi)發(fā)體系和流程，也具有較完善的試驗(yàn)手段，但是開(kāi)發(fā)過(guò)程屬于對(duì)國(guó)外的仿制，對(duì)其逆向研究后結(jié)合自我情況生產(chǎn)。
總之，我國(guó)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋的研究設(shè)計(jì)與世界先進(jìn)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)技術(shù)還有一定的差距，我國(guó)車(chē)橋制造業(yè)雖然有一些成果，但都是在引進(jìn)國(guó)外技術(shù)、仿制、再加上自己改進(jìn)的基礎(chǔ)上了取得的。個(gè)別比較有實(shí)力的企業(yè)，雖有自己獨(dú)立的研發(fā)機(jī)構(gòu)但都處于發(fā)展的初期。在科技迅速發(fā)展的推動(dòng)下，高新技術(shù)在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣，各種國(guó)外汽車(chē)新技術(shù)的引進(jìn)，研究團(tuán)隊(duì)自身研發(fā)能力的提高，我國(guó)的驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)和制造會(huì)逐漸發(fā)展起來(lái)，并跟上世界先進(jìn)的汽車(chē)零部件設(shè)計(jì)制造技術(shù)水平。
3、選題目的和意義
汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋是汽車(chē)的重大總成，承載著汽車(chē)的滿(mǎn)載簧荷重及地面經(jīng)車(chē)輪、車(chē)架及承載式車(chē)身經(jīng)懸架給予的鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩，以及沖擊載荷；驅(qū)動(dòng)橋還傳遞著傳動(dòng)系中的最大轉(zhuǎn)矩，橋殼還承受著反作用力矩。汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)型式和設(shè)計(jì)參數(shù)除對(duì)汽車(chē)的可靠性與耐久性有重要影響外，也對(duì)汽車(chē)的行駛性能如動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、平順性、通過(guò)性、機(jī)動(dòng)性和操動(dòng)穩(wěn)定性等有直接影響。另外，汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋在汽車(chē)的各種總成中也是涵蓋機(jī)械零件、部件、分總成等的品種最多的大總成。例如，驅(qū)動(dòng)橋包含主減速器、差速器、驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的傳動(dòng)裝置（半軸及輪邊減速器）、橋殼和各種齒輪。綜上所訴，汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)涉及的機(jī)械零部件及元件的品種極為廣泛，對(duì)這些零部件、元件及總成的制造也幾乎要設(shè)計(jì)到所有的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝，設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、造價(jià)低廉的驅(qū)動(dòng)橋，能大大降低整車(chē)生產(chǎn)的總成本，推動(dòng)汽車(chē)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，并且通過(guò)對(duì)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)實(shí)踐，可以更好的學(xué)習(xí)并掌握現(xiàn)代汽車(chē)設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)的全面知識(shí)和技能，所以本題設(shè)計(jì)一款結(jié)構(gòu)優(yōu)良的中型貨車(chē)驅(qū)動(dòng)橋具有一定的實(shí)際意義。
二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題
1、設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容
（1）主減速器設(shè)計(jì)
（2）差速器設(shè)計(jì)
（3）驅(qū)動(dòng)橋半軸設(shè)計(jì)
（4）驅(qū)動(dòng)橋橋殼設(shè)計(jì)
（5）分別校核
（6）用AutoCAD完成裝配圖、零件圖。
2、擬解決的主要問(wèn)題
（1）主減速器結(jié)構(gòu)選擇和參數(shù)計(jì)算。
（2）差速器結(jié)構(gòu)選擇和參數(shù)計(jì)算。
（3）半軸形式選擇和參數(shù)計(jì)算
（4）保證汽車(chē)具有最佳的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。
（5）在各種載荷及轉(zhuǎn)速工況下有高的傳動(dòng)效率。
三、技術(shù)路線(xiàn)（研究方法）
調(diào)研并查閱相關(guān)資料
確定總體方案
驅(qū)動(dòng)橋殼結(jié)構(gòu)選擇
驅(qū)動(dòng)半軸結(jié)構(gòu)選擇
差速器結(jié)構(gòu)選擇
主減速器結(jié)構(gòu)選擇
完成畢業(yè)設(shè)計(jì)和說(shuō)明書(shū)
主減速器參數(shù)計(jì)算
差速器參數(shù)計(jì)算
驅(qū)動(dòng)橋殼參數(shù)計(jì)算
驅(qū)動(dòng)半軸參數(shù)計(jì)算
強(qiáng)度校核
利用AUTO CAD繪圖
四、進(jìn)度安排
（1）調(diào)研、資料收集，完成開(kāi)題報(bào)告 第1、2周
（2）確定總體方案 第3周
（3）驅(qū)動(dòng)橋部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 第4～9周
（4）完成所設(shè)計(jì)裝配圖與零件圖圖紙 第10～12周
（5）完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)，指導(dǎo)教師審核 第13周
（6）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）修改、完善 第14周
（7）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）審核、預(yù)審 第15周
（8）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）修改、完善 第15、16周
（9）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周
五、參考文獻(xiàn)
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六、備注
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
簽字： 年 月 日