载货汽车驱动桥设计开题报告

交通运输专业本科毕业设计（论文）开题报告书黑龙江八一农垦大学本科毕业设计(论文)开题报告姓 名： 学 院： 工程学院专 业: 交通运输学 号： 课 题 名 称： 载货汽车驱动桥设计指 导 教 师： 研究起止日期：2013 年 3月2013年6月1论文选题的目的和意义 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。因此载货汽车的发展也非常迅速，载货汽车总的分为重型和轻型两种。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。同时，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。 综上所述，通过对汽车驱动桥的学习和设计，可以更好的学习并掌握现代汽车设计与机械设计的全面知识和技能。2国内外研究现状及发展趋势（一）国内现状 我国正在大力发展汽车产业，采用后轮驱动桥的汽车平衡性和操作性都将会有很大的提高。后轮驱动的汽车加速时，牵引力将不会由前轮发出，所以在加速转弯时，司机就会感到有更大的横向握持力，操作性能好。维修费用低也是后轮驱动的一个优点，尽管由于构造和车型的不同，这种费用将会很大的差别。如果变速器出了障碍，对于后轮驱动桥的汽车就不需要进行维修，但是对于前轮驱动的汽车来说也许就有这个必要了，因为这两个部件是坐在一起的。所以后轮驱动必然会使得乘车更加安舒适，从而带来可观的经济效益。 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。 目前，国内生产驱动桥的厂家较多，品种和规格也较齐全，其性能和质量基本上能够满足国产农业机械和工程机械的使用需求，呈现了明显的产业特点：由进口国外产品向国产化发展，由小作坊向正规化产业化发展，由低端产品向高端产品发展，由引进国外技术向自主研发发展。在技术方面，通过不断提高自身铸锻造技术及工艺水平来保证研发产品制造质量；通过利用先进科学的设计辅助手段来达到设计优化的目的；通过不断学习吸收国外先进的技术逐步实现技术与国际接轨的目标，从而提高产品的核心竞争力；通过运用先进的技术及方法来提高产品的性能，满足市场需求，推进机电一体化进程。（2） 国外现状 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。国外汽车驱动桥已普遍采用限滑差速器N一Pin牙嵌式或多片摩擦盘式、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N。一Pin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。美国Tractech公司在苏州的工厂即将建成投产，主要生产牙嵌式、多片摩擦盘式和比例扭矩(三周节)差速器(锁紧系数3.5)。国内如徐工、鼎盛天工等主机制造商等原来自制一部分牙嵌式差速器，后因质量不过关而放弃。 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。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。徐州良羽传动机械有限公司在停车制动器(液压)上也做了一些工作，主要用于重型卡车产品，但国产此类产品的可靠性还有待提高。3 本课题的重点和研究方法（1） 主要技术分析载货汽车驱动桥主要由主减速器部分、差速器部分、半轴部分和桥壳部分等几大部分组成。通过比较国内外货车驱动桥的不同之处，使我们能更好地认识我国载货汽车驱动桥系统的不足之处，积极吸取国外先进技术，更好的应用于我国载货汽车驱动桥生产中。（二）主要设计内容(1) 驱动桥结构方案的选择与分析；(2) 主减速器结构参数的选取；(3) 差速器结构参数的选取；(4) 桥壳参数的选取与强度的分析。（三）本文研究的思路和方法(1) 通过查阅书籍、上网搜索以及文献检索等多种有效方法，系统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：根据汽车行驶的路况条件和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、载重量、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）计算机二维图纸绘制：根据理论计算的主要参数，对各零件和总成进行二维图纸绘制和装配。（四）参考文献：1 刘惟信.汽车设计M.北京:清华大学出版社,2001.2 陈家瑞. 汽车构造M. 北京：机械工业出版社，2003.3 汽车工程手册编辑委员会.汽车工程手册M：设计篇.北京：人民交通出版社，2001.4 成大先.机械设计手册M.北京：化学工业出版社，2004.1.5 余志生. 汽车理论M. 北京：机械工业出版社, 1990.6 杨朝会，王丰元，马浩.基于有限元方法的载货汽车驱动桥壳分析J.农业装备与车辆工程.2006，（10）：19-217 胡迪青，易建军，胡于进，李成刚.基于模块化的越野汽车驱动桥设计及性能综合评价J.机械设计与制造工程，2000，（3）：8-11.8 唐善政.汽车驱动桥噪声的试验研究与控制J.汽车科技，2000，（3）：14-249 石琴，陈朝阳，钱锋，温千红汽车驱动桥壳模态分析J.上海汽车，1999，(4):1-3，8.10 林军，周晓军，陈子辰，陈庆春.汽车驱动桥总成在线自动检测系统J.机械与电子，2000，（4）：20-21.11 王聪兴,冯茂林. 现代设计方法在驱动桥设计中的应用J.公路与汽运，2004，(4):6-8.12 杨锁望，韩愈琪，杨钰.矿用自卸驱动桥壳结构分析与改进设计J.专用汽车，2005，（1）：21-23.13 王铁，张国忠，周淑文.路面不平度影响下的汽车驱动桥动载荷J.东北大学学报,2003,(1):50-53.14 常曙光.重载汽车驱动桥齿轮用钢的成分设计J.现代零部件，2006，（1）：90-95.15 徐灦. 机械设计手册M. 北京：机械工业出版社，1991.16J.Vogwell. Analysis of a vehicle wheel shaft faiure.Engineering Failure Analysis.1998(5):4.17Makoto Akama. Bayesian analysis for the results of fatigue test using full-scale models to obtain the failure probabilities of the Shinkansen vehicle axle.Reliability Engineering and system Safety.2002,(1):75.18王忠会,骆雨,贾毅.行星齿轮式桥间差速器的差速特性分析.2005.9J.19蔡广新主编.汽车机械基础.北京:高等教育出版社.2005.120冯刚年,杨春永.装载机驱动桥主减速器壳体组件的结构改进.2008.11J.21 王望予.汽车设计M.北京：机械工业出版社.23 李长河，机械制造基础M北京：机械工业出版社，2009.7.