载货汽车主减速器及驱动桥设计开题报告 - 图文

重庆科技学院 毕业设计（论文）开题报告

学 院 机械与动力工程学院 专业班级 热动2009-01

学生姓名 冉海波 学号 2009441083 指导教师 袁理 职称 副教授

题目： 载货汽车主减速器及驱动桥设计

（任务起止日期 2013年3 月 4日至 2013年 3月 22日）

系 主 任 孔松涛 年 月 日

题目：载货汽车主减速器及驱动桥设计 1. 本课题的目的及意义，国内外研究现状分析 1.1 本课题的目的和意义 汽车作为商品在全世界各处都有广阔的市场，又因其生产批量大而给企业带来丰厚的利润。汽车品种的多样性可满足各种生产、生活活动的需求，而且有良好的社会效益。汽车工业的发展，带动了许多相关企业、事业，包括钢铁、石油、橡胶、机床、道路、汽车销售、售后服务、运输、交通管理、金融业、教育、科研等的发展，因而解决了大批人员的就业问题。汽车也是衡量人们生活水平的重要标准之一，购买汽车以及因此而形成的日常消费能促进资金回笼。近百年来，汽车工业之所以长盛不衰，主要得益于市场和科学技术的不断进步，使汽车能够逐渐完善并满足使用者的需求。现在不仅在生活活动中，在日常生活中人们也离不开汽车。对于经济发达国家，汽车也是气国民经济的支柱产业。 载重汽车作为汽车的一个分类，在人们日常生活中承担了重要的任务。大多数短途、中长途货运都是由载重汽车来完成的。载重汽车运输有这载重量大，运输数度快，经济等等优势，这也使得载重汽车在近些年得以长足的发展。近年来，随着铁路、水运等等的发展，载重汽车不得不面临着挑战，所以自己创新发展是载重汽车继续向前发展的必由之路。 本课题是运用所学的基础知识及专业知识、AutoCAD软件进行机械制图设计及用Inventor软件进行三维建模，专业知识的运用将成为关键。此课题的核心是将有关专业知识、设计历史资料、设计参数的选择依据、试验数据、材料数据、相关设计标准及规范运用到课题中。汽车车桥是汽车的重要大总成，承受着汽车的满载弹簧上载荷及地面经车轮、车架或承载式车身经悬架给予的铅垂力、纵向力、横向力及其力矩，以及冲击载荷；驱动桥还传递着传动系中的最大转矩，桥壳还承受着反作用力矩。汽车车桥的结构形式和设计参数影响着包括汽车的可靠性与耐久性、汽车的行驶性能如动力性、经济型、平顺性、通过性、机动性和操纵稳定性等在内的众多因素。因此对汽车车桥设计的发展对汽车整车设计及其重要。通过对车桥的主减速器、差速器、传动装置、驱动桥桥壳等的设计会使设计者更加熟悉车桥的结构、设计方法，并且熟练掌握对专业知识的运用、学会使用图书馆资源进行文献、期刊的收索。此次设计是对以前所学知识的一次综合运用，可以巩固加深对知识的理解。 1.2 国内外研究现状、发展状态 随着汽车工业的发展及汽车技术的提高，驱动桥的设计、制造工艺都在日益完善。驱动桥也和其他汽车总成一样，除了广泛采用新技术外，在结构设计中日益朝着“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。 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。所以采用传动效率高的单级减速驱动桥已成为未来重载汽车的发展方向。 汽车驱动桥位于传动系的末端。其基本功用应首先是增扭，降速，改变转矩的传递方向，即增大由传动轴或直接从变速器传来的转矩，并将转矩合理的分配给左右驱动车轮；其次，驱动桥还应要承受作用于路面或车身之间的垂直力，纵向力和横向力，以及制动力矩和反作用力矩等。驱动桥传动系统结构设计主要由主减速器，差速器组成。 汽车正常行驶时，发动机的转速通常在2000至3000r/min左右，如果将这么高的转速只靠变速箱来降低下来，那么变速箱内齿轮副的传动比则需很大，而齿轮副的传动比越大，两齿轮的半径比也越大，换句话说，也就是变速箱的尺寸会越大。另外，转速下降，而扭矩必然增加，也就加大了变速箱与变速箱后一级传动机构的传动负荷。所以，在动力向左右驱动轮分流的差速器之前设置一个主减速器，可使主减速器前面的传动部件如变速箱、分动器、万向传动装置等传递的扭矩减小，也可使变速箱的尺寸质量减小，操纵省力。 现代汽车的主减速器，广泛采用螺旋锥齿轮和双曲面齿轮。双曲面齿轮工作时，齿面间的压力和滑动较大，齿面油膜易被破坏，必须采用双曲面齿轮油润滑，绝不允许用普通齿轮油代替，否则将使齿面迅速擦伤和磨损，大大降低使用寿命。 对于重型载货汽车来说，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，因为重型载货汽车所采用的发动机都是大功率，大转矩的，装载质量在十吨以上的载货汽车的发动机，最大功率在140KW以上，最大转矩也在700N·m以上，百公里油耗是一般都在34升左右。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。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。 2. 本课题的任务、重点内容、实现途径 2.1 本课题的任务和设计要求 车驱动桥位于传动系的末端，其基本功用首先是增扭、降速，改变转矩的传递方向，即增大由传动轴或直接从变速器传来的转矩，将并转矩合理的分配给左、右驱动车轮具有汽车行驶运动学所要求的差速功能；其次，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，以及制动力矩和反作用力矩等 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，以保证汽车在给定的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，以满足通过性的要求。 （3）齿轮及其它传动件工作平稳，噪声小。 （4）在各种载荷和转速工况下有较高的传动效率。 （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，减少不平路面的冲击载荷，提高汽车的平顺性。 与悬架导向机构运动协调。 （6）结构简单，加工工艺性好，制造容易，维修，调整方便。 2.2 本课题的重点内容 （1）主减速器设计 ① 主减速器的结构形式及其基本参数的选择； ② 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 ① 差速器的形式及其参数的选择； ② 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 ① 半轴形式的确定及驱动车轮传动装置万向节的选择；

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