某商用車雙級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)【全套含CAD圖紙、三維模型】

- 1 -本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中期檢查報(bào)告論文題目 某商用車雙級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 班 級(jí)姓 名院（系）導(dǎo) 師報(bào)告時(shí)間- 2 -1論文工作是否按開題報(bào)告預(yù)定的內(nèi)容及進(jìn)度安排進(jìn)行論文工作，基本按照開題報(bào)告預(yù)定內(nèi)容進(jìn)行，已完成總體方案設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算，強(qiáng)度校核，三維建模正在進(jìn)行中。2目前已完成的研究工作及結(jié)果（1）通過查找參數(shù)，確定了參考車輛 CA1092 的各部分參數(shù)（2）參考教科書及設(shè)計(jì)手冊(cè)，完成了雙級(jí)減速器驅(qū)動(dòng)橋的總體方案設(shè)計(jì)以及各零部件的參數(shù)尺寸計(jì)算（3）對(duì)主減速器及差速器各齒輪、軸承，半軸及半軸花鍵校核成功（4）三維建模部分已完成主減速器錐齒輪副及斜齒圓柱齒輪副及其軸承、差速器齒輪副、差速器殼、半軸的繪制（5）設(shè)計(jì)的主要數(shù)據(jù)如下：主減速比 5.74一級(jí)減速器傳動(dòng)比 1.923 二級(jí)減速器傳動(dòng)比 3.07（6）一級(jí)減速器齒輪副主要尺寸主動(dòng)錐齒輪齒數(shù) 13 模數(shù) 10 齒面寬 44mm從動(dòng)錐齒輪齒數(shù) 25 模數(shù) 10 齒面寬 40mm中點(diǎn)螺旋角 35 度 螺旋方向 主動(dòng)錐齒輪左旋法向壓力角 20 度（7）二級(jí)減速器齒輪副主要尺寸主動(dòng)圓柱齒輪齒數(shù) 14 模數(shù) 6 齒面寬 75mm從動(dòng)圓柱齒輪齒數(shù) 43 模數(shù) 6 齒面寬 70mm法向壓力角 20 度（8）差速器主要尺寸行星齒輪齒數(shù) 10 球面半徑 47 模數(shù) 5 齒面寬 15mm半軸齒輪齒數(shù) 16 模數(shù) 5 齒面寬 15mm壓力角 22.5 度 齒高系數(shù) 0.8行星齒輪軸直徑 26mm 支撐長(zhǎng)度 39mm（9）半軸主要尺寸半軸直徑 32mm 半軸長(zhǎng)度 800mm半軸花鍵類型 圓柱形漸開線花鍵 30 度平齒根半軸花鍵齒數(shù) 19 模數(shù) 2（10）各軸承型號(hào)主動(dòng)錐齒輪軸承 32309 32313 主動(dòng)圓柱齒輪軸承 32310差速器軸承 32310- 3 -已繪制完成的三維圖截圖如下：圖 1 總體視圖圖 2 差速器示意圖- 4 -圖 3 雙級(jí)主減速器齒輪副嚙合示意圖圖 4 半軸示意圖- 5 -圖 5 一級(jí)主動(dòng)錐齒輪軸示意圖圖 6 二級(jí)中間軸示意圖- 6 -圖 7 差速器十字軸示意圖圖 8 零件匯總圖- 7 -3后期擬完成的研究工作及進(jìn)度安排（1）擬完成的研究工作完成三維圖及二維工程圖的繪制；基于 ANSYS 對(duì)驅(qū)動(dòng)橋殼進(jìn)行有限元分析撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文（2）進(jìn)度安排913 周：完成三維實(shí)體建模，繪制二維工程圖；1415 周：對(duì)驅(qū)動(dòng)橋殼進(jìn)行有限元分析；1617 周：撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文18 周：準(zhǔn)備答辯4存在的困難與問題（1）遇到的問題：對(duì)于各緊固件、連接件并沒有很清楚的認(rèn)識(shí)，各零部件之間的裝配關(guān)系也沒有了解準(zhǔn)確，如軸承座，連接螺栓等標(biāo)準(zhǔn)件，在三維建模與二維工程圖繪制中均遇到了困難。其次，在主減速器殼與橋殼的建模過程中均遇到了問題，二者形狀均較為復(fù)雜，需用多截面實(shí)體掃掠形成曲面，而目前對(duì)于形狀的把握較為模糊。（2）解決辦法：去車間仔細(xì)觀察各連接件，在網(wǎng)上觀看驅(qū)動(dòng)橋拆裝視頻，按照實(shí)物圖進(jìn)行三維建模。5如期完成全部論文工作的可能性論文工作總體進(jìn)展順利，能夠如期地完成論文工作。- 8 -中期報(bào)告檢查組意見：組長(zhǎng)（簽字）：年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)中期報(bào)告,某商用車雙級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì),報(bào)告人：,目錄,1.論文工作進(jìn)行情況 2.目前已完成的研究工作及結(jié)果 3.后期擬完成的研究工作及進(jìn)度安排 4.存在的困難與問題 5.如期完成全部論文工作的可能性,1.論文工作進(jìn)行情況,論文工作，基本按照開題報(bào)告預(yù)定內(nèi)容進(jìn)行，已完成總體方案設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算，強(qiáng)度校核，三維建模正在進(jìn)行中。,2.目前已完成的研究工作及結(jié)果,（1）通過查找參數(shù)，確定了參考車輛CA1092的各部分參數(shù) （2）參考教科書及設(shè)計(jì)手冊(cè)，完成了雙級(jí)減速器驅(qū)動(dòng)橋的總體方案設(shè)計(jì)以及各零部件的參數(shù)尺寸計(jì)算 （3）對(duì)主減速器及差速器各齒輪、軸承，半軸及半軸花鍵校核成功 （4）三維建模部分已完成主減速器錐齒輪副及斜齒圓柱齒輪副及其軸承、差速器齒輪副、差速器殼、半軸的繪制,2.目前已完成的研究工作及結(jié)果,設(shè)計(jì)的主要數(shù)據(jù)如下：主減速比 5.74一級(jí)減速器傳動(dòng)比 1.923二級(jí)減速器傳動(dòng)比 3.07一級(jí)減速器齒輪副主要尺寸主動(dòng)錐齒輪齒數(shù) 13 模數(shù) 10 齒面寬 44mm從動(dòng)錐齒輪齒數(shù) 25 模數(shù) 10 齒面寬 40mm中點(diǎn)螺旋角 35度 螺旋方向 主動(dòng)錐齒輪左旋法向壓力角 20度,2.目前已完成的研究工作及結(jié)果,設(shè)計(jì)的主要數(shù)據(jù)如下：二級(jí)減速器齒輪副主要尺寸主動(dòng)圓柱齒輪齒數(shù) 14 模數(shù) 6 齒面寬 75mm從動(dòng)圓柱齒輪齒數(shù) 43 模數(shù) 6 齒面寬 70mm法向壓力角 20度,2.目前已完成的研究工作及結(jié)果,差速器主要尺寸1)行星齒輪齒數(shù) 10 球面半徑 47 模數(shù) 5 齒面寬 15mm2)半軸齒輪齒數(shù) 16 模數(shù) 5 齒面寬15mm 壓力角 22.5度 齒高系數(shù) 0.83)行星齒輪軸直徑 26mm 支撐長(zhǎng)度 39mm,2.目前已完成的研究工作及結(jié)果,半軸主要尺寸半軸直徑 32mm 半軸長(zhǎng)度 800mm半軸花鍵類型 圓柱形漸開線花鍵30度平齒根半軸花鍵齒數(shù) 19 模數(shù) 2 各軸承型號(hào)主動(dòng)錐齒輪軸承 32309 32313 主動(dòng)圓柱齒輪軸承 32310差速器軸承 32310,2.目前已完成的研究工作及結(jié)果,已繪制完成的三維圖截圖如下,圖1 總體視圖,2.目前已完成的研究工作及結(jié)果,圖2 差速器示意圖,2.目前已完成的研究工作及結(jié)果,已繪制完成的三維圖截圖如下,圖3 雙級(jí)主減速器齒輪副嚙合示意圖,2.目前已完成的研究工作及結(jié)果,已繪制完成的三維圖截圖如下,圖4 半軸示意圖,2.目前已完成的研究工作及結(jié)果,已繪制完成的三維圖截圖如下,圖5 一級(jí)主動(dòng)錐齒輪軸示意圖,2.目前已完成的研究工作及結(jié)果,已繪制完成的三維圖截圖如下,圖6 二級(jí)中間軸示意圖,2.目前已完成的研究工作及結(jié)果,已繪制完成的三維圖截圖如下,圖7 差速器十字軸示意圖,2.目前已完成的研究工作及結(jié)果,已繪制完成的零件匯總,圖8 零件匯總圖,3后期擬完成的研究工作及進(jìn)度安排,（1）擬完成的研究工作完成三維圖及二維工程圖的繪制；基于ANSYS對(duì)驅(qū)動(dòng)橋殼進(jìn)行有限元分析撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 （2）進(jìn)度安排913周：完成三維實(shí)體建模，繪制二維工程圖；1415周：對(duì)驅(qū)動(dòng)橋殼進(jìn)行有限元分析；1617周：撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文18周：準(zhǔn)備答辯,4存在的困難與問題,（1）遇到的問題對(duì)于各緊固件、連接件并沒有很清楚的認(rèn)識(shí)，各零部件之間的裝配關(guān)系也沒有了解準(zhǔn)確，如軸承座，連接螺栓等標(biāo)準(zhǔn)件，在三維建模與二維工程圖繪制中均遇到了困難。其次，在主減速器殼與橋殼的建模過程中均遇到了問題，二者形狀均較為復(fù)雜，需用多截面實(shí)體掃掠形成曲面，而目前對(duì)于形狀的把握較為模糊。 （2）解決辦法：去車間仔細(xì)觀察各連接件，在網(wǎng)上觀看驅(qū)動(dòng)橋拆裝視頻，按照實(shí)物圖進(jìn)行三維建模。,5如期完成全部論文工作的可能性,論文工作總體進(jìn)展順利，能夠如期地完成論文工作。,謝謝！,2014.01.08,- -34差速器根據(jù)汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)的要求和實(shí)際的車輪、道路以及它們之間的相互關(guān)系表明：汽車在行駛過程中左右車輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過的行程往往是有差別的。例如，轉(zhuǎn)彎時(shí)外側(cè)車輪的行程總要比內(nèi)側(cè)的長(zhǎng)。另外，即使汽車作直線行駛，也會(huì)由于左右車輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過的路面垂向波形的不同，或由于左右車輪輪胎氣壓、輪胎負(fù)荷、胎面磨損程度的不同以及制造誤差等因素引起左右車輪外徑不同或滾動(dòng)半徑不相等而要求車輪行程不等。在左右車輪行程不等的情況下，如果采用一根整體的驅(qū)動(dòng)車輪軸將動(dòng)力傳給左右車輪，則會(huì)由于左右驅(qū)動(dòng)車輪的轉(zhuǎn)速雖相等而行程卻又不同的這一運(yùn)動(dòng)學(xué)上的矛盾，引起某一驅(qū)動(dòng)車輪產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)或滑移。這不僅會(huì)使輪胎過早磨損、無益地消耗功率和燃料及使驅(qū)動(dòng)車輪軸超載等，還會(huì)因?yàn)椴荒馨此蟮乃矔r(shí)中心轉(zhuǎn)向而使操縱性變壞。此外，由于車輪與路面間尤其在轉(zhuǎn)彎時(shí)有大的滑轉(zhuǎn)或滑移，易使汽車在轉(zhuǎn)向時(shí)失去抗側(cè)滑能力而使穩(wěn)定性變壞。為了消除由于左右車輪在運(yùn)動(dòng)學(xué)上的不協(xié)調(diào)而產(chǎn)生的這些弊病， 汽車左右驅(qū)動(dòng)輪間都裝有差速器，后者保證了汽車驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)車輪在行程不等時(shí)具有以不同速度旋轉(zhuǎn)的特性，從而滿足了汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)要求。 同樣情況也發(fā)生在多橋驅(qū)動(dòng)中，前、后驅(qū)動(dòng)橋之間，中、后驅(qū)動(dòng)橋之間等 會(huì)因車輪滾動(dòng)半徑不同而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)橋間的功率循環(huán)，從而使傳動(dòng)系的載荷增大，損傷其零件，增加輪胎的磨損和燃料的消耗等，因此一些多橋驅(qū)動(dòng)的汽車上也裝了軸間差速器。 差速器的結(jié)構(gòu)型式選擇，應(yīng)從所設(shè)計(jì)汽車的類型及其使用條件出發(fā)，以滿足該型汽車在給定的使用條件下的使用性能要求。 差速器的結(jié)構(gòu)型式有多種。大多數(shù)汽車都屬于公路運(yùn)輸車輛，對(duì)于在公路上和市區(qū)行駛的汽車來說，由于路面較好，各驅(qū)動(dòng)車輪與路面的附著系數(shù)變化很小，因此幾乎都采用了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作平穩(wěn)、制造方便、用于公路汽車也很可靠的普通對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器，作為安裝在左、右驅(qū)動(dòng)輪間的所謂輪間差速器使用；對(duì)于經(jīng)常行駛在泥濘、松軟土路或無路地區(qū)的越野汽車來說，為了防止因某一側(cè)驅(qū)動(dòng)車輪滑轉(zhuǎn)而陷車，則可采用 防滑差速器。后者又分為強(qiáng)制鎖止式和自鎖式兩類。自鎖式差速器又有多種結(jié)構(gòu)型式的高摩擦式和自由輪式的以及變傳動(dòng)比式的。- -351對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器普通的對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器由差速器左、右殼，2 個(gè)半軸齒輪，4個(gè)行星齒輪(少數(shù)汽車采用 3 個(gè)行星齒輪，小型、微型汽車多采用 2 個(gè)行星齒輪)，行星齒輪軸( 不少裝 4 個(gè)行星齒輪的差逮器采用十字軸結(jié)構(gòu))，半軸齒輪及行星齒輪墊片等組成。由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作平穩(wěn)、制造方便、用在公路汽車上也很可靠等優(yōu)點(diǎn)，最廣泛地用在轎車、客車和各種公路用載貨汽車上有些越野汽車也采用了這種結(jié)構(gòu)，但用到越野汽車上需要采取防滑措施。例如加進(jìn)摩擦元件以增大其內(nèi)摩擦，提高其鎖緊系數(shù)；或加裝可操縱的、能強(qiáng)制鎖住差速器的裝置-差速鎖等。由于整速器殼是裝在主減速器從動(dòng)齒輪上，故在確定主減速界從動(dòng)齒輪尺寸時(shí)，應(yīng)考慮差速器的安裝。差速器殼的輪廓尺寸也受到從動(dòng)齒輪及主動(dòng)齒輪導(dǎo)向軸承支座的限制。 2強(qiáng)制鎖止式防滑差速器充分利用牽引力的最簡(jiǎn)單的一種方法是在普通的圓錐齒輪差速器上加裝差速鎖，必要時(shí)將差速器鎖住。此時(shí)左、右驅(qū)動(dòng)車輪可以傳遞由附著力決定的全部轉(zhuǎn)矩。當(dāng)汽車駛?cè)胼^好的路面時(shí)，差速器的鎖止機(jī)構(gòu)應(yīng)即時(shí)松開，否則將產(chǎn)生與無差速器時(shí)一樣的問題，例如使轉(zhuǎn)彎困難、輪胎加速磨損、使傳動(dòng)系零件過載和消耗過多的功率等。由于上述種種原因，強(qiáng)制鎖住差速器的方法未得到廣泛應(yīng)用。3.自鎖式差速器為了充分利用汽車的牽引力，保證轉(zhuǎn)矩在驅(qū)動(dòng)車輪間的不等分配以提高抗滑能力，并避免上述強(qiáng)制鎖止式差速器的缺點(diǎn)，創(chuàng)造了各種類型的自鎖式差速器。用以評(píng)價(jià)自鎖式差速器性能的主要參數(shù)，是它的鎖緊系數(shù)。為了提高汽車的通過性，似乎是鎖緊系數(shù)愈大愈好，但是過大的鎖緊系數(shù)如前所述，不但對(duì)汽車轉(zhuǎn)向操縱的輕便靈活性、行駛的穩(wěn)定性、傳動(dòng)系的載荷、輪胎磨損和燃料消耗等，有不同程度的不良影響，而且無助于進(jìn)一步提高驅(qū)動(dòng)車輪抗滑能力。因此設(shè)計(jì)高通過性汽車差速器時(shí)，應(yīng)正確選擇鎖緊系數(shù)值。一般越野汽車的低壓輪胎與地面的附著系數(shù)的最大值為 0.70.8(在干燥的柏油或混凝土路面上)，而最小值為 0.10.2(在開始溶化的冰上)?？梢娤嗖顟沂獾母街禂?shù)的最大比值為 8。因此，為了充分利用汽車牽引力，差速器的鎖緊系數(shù) K 實(shí)際上選定為 8 就已足夠。- -36而汽車在不好的道路和無路地區(qū)行駛的實(shí)踐表明，各驅(qū)動(dòng)車輪與地面附著系數(shù)不同數(shù)值之比，一般不超過 34。因此選取 K34 是合適的，在這種情況下汽車的通過性可以得到顯著的提高，而其轉(zhuǎn)向操縱等使用性能實(shí)際上并不變壞。自鎖式差速器有滑塊-凸輪式、蝸輪式、自由輪式等多種形式。- -37DifferentialAccording to the requirements of vehicle kinematics and the actual wheel, road and the mutual relations between them that in a moving vehicle in the course of the wheel around the same time as a scrolled off the itinerary is often the difference. For example, when turning the wheel outside than the inside of the total trip length. In addition, even if a vehicle traveling straight, also due to wheel around the same time as a scrolled off the surface of the different vertical wave, or a wheel about tire pressure, tire load, tread wear and the different levels, such as manufacturing error factors about different diameter wheel or rolling radius of the wheels do not require the same itinerary ranging. Trip around the wheels in the range of circumstances, if we adopt an overall drive axle vehicles will pass around momentum wheels, the wheels will be driven around because of the speed and although the same itinerary but different in this campaign of the contradictions, have caused a drive wheel to slide or slip. This will not only premature tire wear and not conducive to consumption of power and fuel and to drive axle vehicles such as overloading, but also because they can not according to the requirements of the instantaneous center to manipulation of deterioration. In addition, because the road between the wheel and in particular at a major turning to slide or slip easily in the vehicle to spin when the loss of the ability and stability deteriorate. In order to remove the wheel because of kinematics about the lack of coordination caused by these shortcomings, cars are equipped with about differential between the driving wheel, which guarantee the bridge on both sides of the wheel drive vehicle in the range when a trip to the speed of rotation of different characteristics, so as to meet the requirements of the automobile on kinematics. The same situation also occurred in the bridge drive, before and after the bridge between the driver, during and after the bridge between the drive wheels rolling, and so will lead to different radius of the bridge between the power-driven cycle, thus enabling transmission The load increased, damage its parts, increased tire wear and fuel consumption, some more bridge-driven cars also with the differential between the shaft. The differential structure of choice, should be designed by the type of vehicle and - -38its use conditions, to meet this type of vehicle in a given under the conditions of the use of the use of performance requirements. The differential structure of a variety. Most cars are all road transport vehicles in urban traffic on highways and the automobile, because the roads better, the drive wheel and the road attachment coefficient little change, almost all adopted the simple structure, steady work, Manufacturing convenient for road vehicles are reliable general symmetrical cone planetary gear differential, as installed on the left and right driving wheel of the so-called round of the differential between the use of the regular traffic in the mud, loose dirt roads or areas Another Day The off-road vehicle, in order to prevent side of a car driven roller sports cars to turn depression, can use non-slip differential. The latter is divided into mandatory locking-and-two types of self-locking. Self-locking differential has a variety of types of high-friction-free and the wheel and variable-ratio transmission. 1. Symmetrical cone planetary gear differential General symmetrical cone differential planetary gear differential from the left and right shells, two axle gear, four planetary gear (a small number of cars using three planetary gear, small, micro-car use of two planetary gear), Planetary gear shaft (many with four planetary gear caught for the poor structure of a cross-axis), the axle gear and planetary gear pads, and other components. Because of its simple structure and work steadily to create convenience for use in highway vehicles are very reliable, and other advantages, the most widely used in cars, buses and cars laden with all kinds of highway on. Some off-road vehicles using this structure, but off-road vehicle use on the need to take anti-skid measures. For example, to add friction components in order to increase its internal friction and enhance its locking factor, or the installation of manoeuvrable, the differential can be locked mandatory device - such as differential lock. As for speed the whole shell is installed in the main driven gear reducer, the slowdown is the main sector in determining the size driven gear, the differential should consider the installation. The outline of the differential shell size has been driven gear and active-oriented gear bearing supports the restrictions. 2.Lock-style non-slip differential mandatory Make full use of traction the most simple method is in the ordinary bevel gear - -39differential on the installation of differential lock, if necessary, will be locked differential. At this point the left and right wheel drive transmission can be decided by the adhesion of all torque. When the car into a better road, the differential lock agencies should immediately release, otherwise, they will have no differential with the same problem when, for example, difficult to change, accelerated tire wear so that the transmission parts and overload excessive consumption of power, and so on. As a result of these various reasons, the compulsory lock the differential approach has not been widely used. 3.Self-locking differential To make full use of vehicle traction to ensure that the torque between the drive wheels, ranging from distribution to enhance the ability of anti-sliding, and to avoid the mandatory locking differential for the shortcomings and created all kinds of self-locking differential to evaluate self-locking differential of the main parameters, it is the locking factor. In order to improve the car passed, the greater factor seems to be locking better, but too much of the locking factor as mentioned earlier, not only for the vehicle to manipulate the light flexibility on the stability of the transmission of the load, tire wear and fuel consumption, there are different degrees of adverse effects, but does not help to further enhance the anti-slide wheel drive capability. Thus the design of the car through the high differential, they should correct choice of numerical locking. General cross-country vehicles with low-pressure tires attached to the ground for maximum coefficient of 0.7 to 0.8 (the dry asphalt or coagulating on the road), while the minimum is 0.1 to 0.2 (at the beginning of the melting ice). This shows that the difference between the attachment coefficient for the largest ratio of 8. Therefore, in order to make full use of vehicle traction, the locking differential coefficient K actually selected for the eight is enough. The car in the bad roads and areas.Another day on the practice shows that the drive wheels with the ground attached to different numerical coefficient ratio, generally no more than 3 to 4. So select the K =3 4 is the appropriate, in which case the adoption of the vehicle can be significantly improved, and its use to control such as performance is not deteriorating.Self-locking differential with the slider - Cam, worm-style, free wheel, and other means.- 1 -本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開 題 報(bào) 告論文題目 某商用車雙級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 班 級(jí)姓 名院（系）導(dǎo) 師開題時(shí)間- 2 -1課題研究的目的和意義驅(qū)動(dòng)橋位于傳動(dòng)系末端。其基本功用首先是增扭、降速，改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向，即增大由傳動(dòng)軸或直接從變速器傳來的轉(zhuǎn)矩，并將轉(zhuǎn)矩合理地分配給左、右驅(qū)動(dòng)車輪；其次，驅(qū)動(dòng)橋還要承受作用于路面和車架或車身之間的垂直力、縱向力和橫向力，以及制動(dòng)力矩和反作用力矩等。驅(qū)動(dòng)橋一般由主減速器、差速器、車輪傳動(dòng)裝置和橋殼組成，轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋還有等速萬(wàn)向節(jié)。載重汽車作為汽車的一個(gè)分類，在人們?nèi)粘Ｉ钪谐袚?dān)了重要的任務(wù)。大多數(shù)短途、中長(zhǎng)途貨運(yùn)都是由載重汽車來完成的。對(duì)于重型載貨汽車來說，要傳遞的轉(zhuǎn)矩較乘用車和客車以及輕型商用車都要大得多，以便能夠以較低的成本運(yùn)輸較多的貨物，所以選擇功率較大的發(fā)動(dòng)機(jī)，這就對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)有較高的要求，而驅(qū)動(dòng)橋在傳動(dòng)系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。 【1】 隨著目前國(guó)際上石油價(jià)格的上漲，汽車的經(jīng)濟(jì)性日益成為人們關(guān)心的話題，這不僅僅只對(duì)乘用車，對(duì)于載貨汽車，提高其燃油經(jīng)濟(jì)性也是各商用車生產(chǎn)商來提高其產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)法寶，為了降低油耗，不僅要在發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)節(jié)上節(jié)油，而且也需要從傳動(dòng)系中減少能量的損失。而驅(qū)動(dòng)橋則是傳動(dòng)系中將動(dòng)力轉(zhuǎn)化為能量的最終執(zhí)行者?！?】 因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)相同的情況下，采用性能優(yōu)良且與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配性比較高的驅(qū)動(dòng)橋便成了有效節(jié)油的措施之一。所以設(shè)計(jì)新型的驅(qū)動(dòng)橋成為新的課題 。通過本課題可以達(dá)到以下目的 ：1) 通過對(duì)汽車驅(qū)動(dòng)橋傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)實(shí)踐，可以鍛煉查閱收集資料并進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)操作的能力，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的方法和過程。 2) 通過對(duì)汽車驅(qū)動(dòng)橋傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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)代汽車設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)的全面知識(shí)和技能。 3) 通過對(duì)汽車驅(qū)動(dòng)橋傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研究并查閱了解多種三維制圖軟件，熟練掌握及操作有限元分析軟件 ANSYS，利用已掌握的機(jī)械制圖技能利AutoCAD 完成二維裝配圖的繪制，利用三維軟件 CATIA 完成汽車驅(qū)動(dòng)橋傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與三維裝配圖的繪制。 4) 通過查閱汽車驅(qū)動(dòng)橋的相關(guān)資料，可以對(duì)汽車行業(yè)的發(fā)展有新的認(rèn)識(shí)。2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀2.1 引言隨著汽車工業(yè)的發(fā)展及汽車技術(shù)的提高，驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)、制造工藝都在日益完善。驅(qū)動(dòng)橋也和其他汽車總成一樣，除了廣泛采用新技術(shù)外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中日益朝著“ 零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用化、產(chǎn)品系列化 ”的方向發(fā)展及生產(chǎn)組織的專業(yè)化日標(biāo)前進(jìn)。 【3】 - 3 -汽車的車橋是根據(jù)在車輪上的作用來劃分的，總體可分為轉(zhuǎn)向橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋和支承橋幾大類型。而相對(duì)于重型車橋來說，由于要求有高驅(qū)動(dòng)力矩和超承載力，所以比較而言要求較高。目前我國(guó)國(guó)內(nèi)的重型車橋技術(shù)分為兩種，一種是自身帶有 ABS、自動(dòng)高速臂、輪邊減速器、氣囊懸掛的高速重載車橋；一種是本身帶有輪邊減速器，有較好的越野性能的重型車橋。重型車橋從工藝角度也可以分為兩種，一種是重量較大、沖擊韌性差、超載能力差的鑄造橋；一種是重量較輕、沖擊韌性比較好的沖焊橋，超載能力也是十分卓越。 【4】2.2 國(guó)內(nèi)行業(yè)狀況與市場(chǎng)前景我國(guó)重型汽車銷量從 2000 年開始急劇上升，平均年增長(zhǎng)量超過 28%，2004年銷售量超過 35 萬(wàn)輛，增長(zhǎng)率超過了 45%，2005 年總銷量回落到 236586 輛，2006 年重型汽車市場(chǎng)擺脫了 2005 年度的“回落” 之態(tài)，達(dá)到 307296 輛。據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2007 年度我們共計(jì)生產(chǎn)卡車 215.73 萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng) 23.07%，銷售 214.45 萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng) 28.85%。其中，重卡累計(jì)生產(chǎn) 48.99 萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng) 61.36%，累計(jì)銷售 48.75 萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng) 58.64%.總重量大于 32104N 的重卡整車同比增長(zhǎng)速度最快，增幅高達(dá) 208.51%，單就重卡市場(chǎng)對(duì)重車橋的需求就達(dá)到 50 萬(wàn)輛以上，特別是 19t-26t 的重卡，對(duì)相應(yīng)重車橋的需求也大。2010 年，我國(guó)有望成為世界最大的 3 個(gè)汽車市場(chǎng)之一，據(jù)專家預(yù)測(cè)，未來幾年重型汽車市場(chǎng)仍將保持 10%15%的增長(zhǎng)率。 【5】2.3 國(guó)內(nèi)重車橋生產(chǎn)廠家簡(jiǎn)介1）陜西漢德是目前全國(guó)最大的斯太爾橋生產(chǎn)基地之一，該公司具有完整的產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)制造、檢驗(yàn)檢測(cè)和市場(chǎng)營(yíng)銷體系，具有世界領(lǐng)先技術(shù)的重卡車橋制造技術(shù)，技術(shù)水平始終處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位，目前，已形成年產(chǎn) 10 萬(wàn)根各類橋總成的生產(chǎn)能力。該公司已在西安北郊經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)涇渭工業(yè)園開始新基地建設(shè)，屆時(shí)將形成年長(zhǎng)各類橋總成 38 萬(wàn)根的生產(chǎn)能力。2）徐州美馳引進(jìn)了先進(jìn)的美馳（羅克韋爾）產(chǎn)品和車橋制造技術(shù)，是中國(guó)最大的專業(yè)化生產(chǎn)、銷售各類工程機(jī)械及特種車輛用車橋的公司。主要產(chǎn)品包括各種車輛用剛性橋、轉(zhuǎn)向橋、貫通橋和三聯(lián)橋。應(yīng)用于 12t50t 汽車起重機(jī)、輪胎起重機(jī)；斗容量 1.0m33.5m3 輪式裝載機(jī)；5t25t 叉車；斗容量0.4m31.0m3 挖掘機(jī)；12t25t 振動(dòng)壓路機(jī)；8t30t 重型汽車、沙漠運(yùn)輸車等數(shù)十種工程機(jī)械、特種車輛用橋。目前，公司年生產(chǎn)能力為 10 萬(wàn)根車橋。3）一起山東汽車改裝廠，主要生產(chǎn) 4.5t16t457 系列橋，為一汽集團(tuán)配套，具有年產(chǎn) 15 萬(wàn)根沖焊驅(qū)動(dòng)橋的能力。擁有沖焊橋殼下料成型、橋殼總成焊接、減速殼體加工、差速器殼體加工、橋總成裝配及涂裝等 10 條國(guó)內(nèi)先進(jìn)的生產(chǎn)線及先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備。是國(guó)內(nèi)唯一擁有橋殼疲勞試驗(yàn)和橋總成疲勞試驗(yàn)手段的車- 4 -橋生產(chǎn)廠。4）濟(jì)南美馳車橋公司是目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)重型車橋規(guī)模最大、技術(shù)水平最優(yōu)、產(chǎn)品品種最多的生產(chǎn)企業(yè)之一。該公司的主導(dǎo)產(chǎn)品有引進(jìn)奧地利斯太爾技術(shù)生產(chǎn)的 13T 級(jí)中后橋、前驅(qū)動(dòng)橋總成，采用美國(guó) MERITOR 技術(shù)生產(chǎn)的HOWO1249、 HOWO1279 單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋，擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的橋中之王HOWO1667、 HOWO1697 單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋等三大系列 300 余種車橋產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于各種中重型卡車、大中型客車領(lǐng)域。5）重慶重汽集團(tuán)（紅巖）的紅巖橋具有技術(shù)水平高、產(chǎn)品可靠性好、承載能力強(qiáng)等特點(diǎn)，在行業(yè)擁有較好的品牌優(yōu)勢(shì)，經(jīng)過技術(shù)改造，已形成了 10 萬(wàn)根橋生產(chǎn)能力。6）北方奔馳車橋公司是引進(jìn)德國(guó) Daimler-Benz 車橋全套技術(shù)，投資 5 億人民幣建成的重型卡車橋、中高檔客車橋的生產(chǎn)企業(yè)，全部采用過以一流的先進(jìn)加工設(shè)備，目前具有年產(chǎn) 5 萬(wàn)臺(tái)套車橋的配套生產(chǎn)能力。 【6】2.4 重型車橋的發(fā)展趨勢(shì)1）結(jié)構(gòu)趨勢(shì)隨著中國(guó)公路建設(shè)水平的不斷提高，公路運(yùn)輸車輛正向大噸位、多軸化、大馬力方向發(fā)展，使得重型車橋總成也向傳動(dòng)效率高的單級(jí)減速方向發(fā)展。單級(jí)驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)械傳動(dòng)效率高，易損件少，可靠性高。由于單級(jí)橋傳動(dòng)鏈減少，摩擦阻力小，比雙級(jí)橋省油，噪聲也小。過去，單級(jí)橋因?yàn)闃虬叽绱?，離地間隙小，導(dǎo)致通過性較差，應(yīng)用范圍相對(duì)較小，但是現(xiàn)在公路狀況已經(jīng)得到了顯著改善，重型汽車使用條件對(duì)通過性的要求降低。這種情況下，單級(jí)橋的劣勢(shì)得以忽略，而其優(yōu)勢(shì)不斷突出，所以在公路運(yùn)輸中的應(yīng)用范圍肯定越來越廣。 【7】目前我國(guó)卡車中，雙級(jí)減速橋的應(yīng)用比例還在 60%左右。如我國(guó)重卡大量使用斯太爾驅(qū)動(dòng)橋?qū)儆诘湫偷碾p級(jí)減速橋，其二級(jí)減速的結(jié)構(gòu)，主減速器總成相對(duì)較小，橋包尺寸減小女，因此離地間隙加大，通過性好，承載能力也較大，是廣泛用于公路運(yùn)輸，以及石油、工礦、林業(yè)、野外作業(yè)和部隊(duì)等多種領(lǐng)域的車輛。但雙級(jí)減速橋的缺點(diǎn)也比較明顯：傳動(dòng)效率相對(duì)較低，油耗高；長(zhǎng)途運(yùn)輸容易導(dǎo)致汽車輪轂發(fā)熱，散熱效果差，為了防止過熱發(fā)生爆胎，不得不增加噴淋裝置；結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，產(chǎn)品價(jià)格高。 【8】 因此，在歐美重型汽車中采用該結(jié)構(gòu)的車橋產(chǎn)品呈下降趨勢(shì)，日本采用該結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品更少。我國(guó)雙級(jí)減速橋使用比例下降也是必然的，未來雙級(jí)減速橋?qū)⒅饕诠こ逃密囶I(lǐng)域發(fā)揮作用。有專家預(yù)測(cè)，今后幾年內(nèi)，重型車橋?qū)?huì)形成以下產(chǎn)品格局：公路運(yùn)輸以 10t 及以上單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋、承載軸為主；工程、港口等用車以 10t 以上雙級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋?yàn)橹鳌?）技術(shù)趨勢(shì)業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，總體而言，現(xiàn)在重型汽車有向節(jié)能、環(huán)保、舒適等方面發(fā)- 5 -展的趨勢(shì)，要求重型車橋要輕量化、大扭矩、低噪聲、寬速比、壽命長(zhǎng)和低生產(chǎn)成本。從國(guó)際趨勢(shì)看，車橋向輕量化發(fā)展是必然，因?yàn)橄蜉p量化發(fā)展，材料節(jié)省，可以降低成本。在噪聲方面，國(guó)內(nèi)重型車橋跟國(guó)外的差距較大，今后需要在這方面有所改進(jìn)。造成車橋噪聲的主要因素在于齒輪精度不夠，所以，車橋齒輪要向高強(qiáng)度、高精度方向發(fā)展。齒輪的高強(qiáng)度化制造技術(shù)關(guān)鍵在于：高強(qiáng)度齒輪鋼的開發(fā)和齒輪強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用。齒輪的高精度制造技術(shù)包括合理選材、高精度淬火技術(shù)和從動(dòng)齒輪壓力淬火技術(shù)。 【9】 【10】2.5 結(jié)語(yǔ)汽車行業(yè)的飛速發(fā)展，帶動(dòng)了整個(gè)國(guó)內(nèi)汽車零部件企業(yè)的向前推進(jìn)。就目前車橋行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)而言，呈現(xiàn)出以下主要特點(diǎn)：1）由于整車的市場(chǎng)集中度增加，目前國(guó)內(nèi)車橋行業(yè)趨向于技術(shù)上強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，共謀發(fā)展； 【3】 【4】2）由于近幾年國(guó)家對(duì)汽車零部件行業(yè)出臺(tái)相應(yīng)的政策，以扶持其走向正軌，所以整體來看車橋行業(yè)布局已大體完成； 【4】3）外資不斷投入，國(guó)內(nèi)車橋企業(yè)亟待技術(shù)上的獨(dú)立； 【5】4）大噸位、多軸化、大馬力、節(jié)能、環(huán)保、舒適等方面發(fā)展的趨勢(shì)，要求重型車橋要輕量化、大扭矩、低噪聲、寬速比、壽命長(zhǎng)和低生產(chǎn)成本。 【6】 【7】5）零部件企業(yè)與整機(jī)企業(yè)同步設(shè)計(jì)、開發(fā)，系統(tǒng)化集成、模塊化供貨。 【8】3. 本課題的研究?jī)?nèi)容及技術(shù)方案3.1 研究?jī)?nèi)容本課題研究的是商用車雙級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋以及制動(dòng)器。設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)橋時(shí)應(yīng)當(dāng)滿足如下基本要求：1）選擇適當(dāng)?shù)闹鳒p速比，以保證汽車在給定條件下具有最佳的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。2）外廓尺寸小，保證汽車具有足夠的離地間隙，以滿足通過性要求。3）齒輪及其他傳動(dòng)件工作平穩(wěn)，噪聲小。4）在各種載荷和轉(zhuǎn)速工況下由高的傳動(dòng)效率。5）具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受和傳遞作用于路面和車架或車身間的各種力和力矩；在此條件下，盡可能降低質(zhì)量，尤其是簧下質(zhì)量，以減少不平路面的沖擊載荷，提高汽車行駛平順性。6）與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)；對(duì)于轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋，還應(yīng)與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)。- 6 -7）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工工藝性好，制造容易，維修、調(diào)整方便。設(shè)計(jì)制動(dòng)系時(shí)應(yīng)滿足如下主要要求：1）具有足夠的制動(dòng)效能。2）工作可靠。3）在任何速度下制動(dòng)時(shí)，汽車都不應(yīng)喪失操縱性和方向穩(wěn)定性。4）防止水和污泥進(jìn)入制動(dòng)器工作表面。5）操縱輕便，并有良好的隨動(dòng)性。6）制動(dòng)能力的熱穩(wěn)定性良好。7）制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)系產(chǎn)生的噪聲盡可能小，同時(shí)力求減少散發(fā)出對(duì)人體有害的石棉纖維等物質(zhì)，以減少公害。8）作用滯后性應(yīng)盡可能好。9）摩擦襯片(塊）應(yīng)有足夠的使用壽命。10）摩擦副磨損后，應(yīng)有能消除因磨損而產(chǎn)生間隙的機(jī)構(gòu)，且調(diào)整間隙工作容易，最好設(shè)置自動(dòng)調(diào)整間隙機(jī)構(gòu)。11）當(dāng)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的任何元件發(fā)生故障并使其基本功能遭到破壞時(shí)，汽車制動(dòng)系應(yīng)有音響或光信號(hào)等報(bào)警提示。3.2 技術(shù)路線為了使設(shè)計(jì)研究結(jié)果建立在科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)幕A(chǔ)上，使設(shè)計(jì)更符合實(shí)際情況，研究思路和方法的選擇與運(yùn)用至關(guān)重要。對(duì)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)提出了以下研究思路和方法： 1)通過實(shí)習(xí)、調(diào)查、上網(wǎng)以及文獻(xiàn)檢索等多種有效方法，系統(tǒng)收集驅(qū)動(dòng)橋的研究成果和相關(guān)信息。2)在對(duì)國(guó)內(nèi)外驅(qū)動(dòng)橋的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)、市場(chǎng)等情況進(jìn)行系統(tǒng)分析研究的基礎(chǔ)上，確定設(shè)計(jì)策略，作為構(gòu)思總體設(shè)計(jì)方案的指導(dǎo)思想； 3)參數(shù)化設(shè)計(jì)：根據(jù)整體設(shè)計(jì)要求與主要參數(shù)，確定主減速器、差速器、車輪傳動(dòng)裝置和橋殼的件結(jié)構(gòu)形式和基本參數(shù)； 4)計(jì)算機(jī)三維造型：根據(jù)理論計(jì)算的主要參數(shù)，運(yùn)用 CATIA 對(duì)各零件和總成進(jìn)行三維造型和裝配，要遵循三維造型的原則。并畫出二維裝配圖5)有限元分析：基于 ANSYS 對(duì)驅(qū)動(dòng)橋殼進(jìn)行有限元分析。4.本設(shè)計(jì)的特色雙級(jí)主減速器在一些減速比比較大的減速器常常采用，第一級(jí)為錐齒輪傳動(dòng)，第二級(jí)為圓柱斜齒輪傳動(dòng)。雙級(jí)主減速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1）第一級(jí)為圓錐齒輪傳動(dòng)，其調(diào)整裝置與單級(jí)主減速器類同；2）由于雙級(jí)減速，減小了從動(dòng)錐齒輪的尺寸，其背面一般不需要止推裝置；- 7 -3）第二級(jí)為圓柱齒輪傳動(dòng)，圓柱齒輪多采用斜齒或人字齒，傳力平穩(wěn)；4）雙級(jí)主減速器的減速比為兩對(duì)副減速比的乘積。驅(qū)動(dòng)橋殼的常規(guī)設(shè)計(jì)方法是將橋殼看成一個(gè)簡(jiǎn)支梁并校核幾種典型計(jì)算工況下某些特定斷面的最大應(yīng)力值，然后考慮一個(gè)安全系數(shù)來確定工作應(yīng)力，這種設(shè)計(jì)方法有很多局限性。因此近年來，許多研究人員利用有限元分析法對(duì)驅(qū)動(dòng)橋殼進(jìn)行了計(jì)算和分析。 【11】 本設(shè)計(jì)采用 ANSYS 對(duì)驅(qū)動(dòng)橋殼進(jìn)行有限元分析。5. 進(jìn)度安排第 13 周：搜集資料，撰寫開題報(bào)告；第 47 周：確定總體方案，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)計(jì)算；第 813 周：三維實(shí)體建模，繪制二維工程圖；第 1415 周：對(duì)驅(qū)動(dòng)橋殼進(jìn)行有限元分析；第 1617 周：撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文；第 18 周：準(zhǔn)備答辯。6. 參考文獻(xiàn)1 汪衛(wèi)東. 我國(guó)汽車零部件產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策思考J. 機(jī)電信息, 2004(14): 7-10.2 聶福全. 國(guó)內(nèi)工程機(jī)械驅(qū)動(dòng)橋技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)J. 現(xiàn)代零部件, 2007 (9): 32-35.3 張國(guó)峰. 中國(guó)重型車橋誰(shuí)主沉浮?J. 汽車零部件, 2009 (4).4 高志剛. 重型汽車驅(qū)動(dòng)橋的基本結(jié)構(gòu)及發(fā)展方向J. 科學(xué)與財(cái)富, 2010(008):18-18.5 鄭娟英. 我國(guó)重型汽車車橋歷史, 現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)J. 汽車實(shí)用技術(shù), 2010(002): 19-24.6 汪煉鋼. 淺析國(guó)內(nèi)重型車橋的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)J. 工程建設(shè)與設(shè)計(jì), 2008(11):72-74.7 馬順龍, 劉海峰, 王成剛, 等. 中重型商用汽車驅(qū)動(dòng)橋殼的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)J.鑄造技術(shù), 2008, 29(9): 1169-1174 .8 劉永輝, 朱小波. 重型汽車驅(qū)動(dòng)橋的基本結(jié)構(gòu)及發(fā)展方向J. 科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng), 2006 (8).9 張力民, 陸艷. 我國(guó)機(jī)械行業(yè)傳動(dòng)裝置現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)J. 經(jīng)濟(jì)技術(shù)協(xié)作信息, 2007 (14): 91-91.10 莫思劍. 淺析我國(guó)商用汽車車橋的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)J. 裝備制造技術(shù), 2005, - 8 -1: 010.11 楊波,羅金橋.基于 ANSYS 的汽車驅(qū)動(dòng)橋殼的有限元分析J.CAD/CAM 與制造業(yè)信息化,1999開題報(bào)告檢查組意見：（以下空 46 行文字）- 9 -組長(zhǎng)（簽字）：年 月 日