九吨级驱动桥主减速器设计开题报告

开 题 报 告1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写 2000 字左右的文献综述：文 献 综 述一、概述随着我国工业化建设的高速发展，西部大开发，公路条件不断完善，运输也大型化，专业化高速发展，尤其是高等级公路的不断建设，国家对大型基建项目的大量投入，必将重型货车的广泛应用创造很好的条件，促进重型载货货车向大型化发展。考虑到目前国内只有八级重型载货货车供求基本平衡，供给略大于需求，大吨级的载货汽车必将成为需求的热点。重型汽车从 2004 年到 2006 年一直处于高速攀升阶段，市场规模从 2004 年的 39 万辆上升到 2006 年的 70 万辆，近几年其所占比例不断增加。2005 年及以后的几年内，重型汽车所需桥总成将会形成一下产品格局：公路运输以 9t级以上单级减速驱动桥、承载轴为主；工程、港口等用车以 10t 级以上双极减速驱动桥为主。但又考虑到市场需求和企业成本利益的问题，9t 级的重型已经能满足国内外需求，因此 9t 级重型车车桥设计势在必行。汽车的驱动桥位于传动系的末端 123，其基本功用是增大由传动轴或直接由变速器出传来的转矩，将传动矩分配给左右驱动车轮，并使左右驱动车轮具有汽车行驶运动学所要求的差速功能：同时驱动桥还要承受作用于路面和车架或承载式车身之间的铅垂力，纵向力和横向力及其力矩，在一般的汽车的结构中，驱动桥包括主减速器，（又称主传动器） 、差速器、驱动桥的传动装置及桥壳等部件。汽车主减速器是汽车传动中的最重要的部件之一。它能够将万向传动装置产来的发动机转矩传给驱动车轮，以实现降速增扭。主减速器对提高汽车行驶平稳性和其通过性有着独特的作用，是汽车设计的重点之一 45。(1)主减速器作用主减速器的作用将变速器输出的动力再次减速，以增加转矩，之后将动力传递给差速器 67。(2)主减速器分类单级主减速器：大部分汽车的主减速器为单级主减速器，减速型式为普通斜齿轮式或锥形齿轮式。其中锥形齿轮式主减速器，广泛的应用于后驱汽车的后轿中，变速器输出动力经过传动轴传给主动锥齿轮，经从动锥齿轮减速后传给差速器。普通斜齿轮式主减速器应用于前驱汽车的变速器中。注：对于前驱汽车的变速器中的主减速器，如果发动机在机舱在横置，则主减速器为普通斜齿轮式；如果发动机在机舱内纵置，则主减速器为锥形齿轮式，如桑塔纳、帕萨特等。双级主减速器：在重型货车上，常采用双级主减速器。 第一级为锥形齿轮减速，第二级为普通斜齿轮减速 8910。主减速器的齿轮有弧齿锥齿轮，双曲面齿轮，圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。在此选用准双曲面齿轮传动，双曲面齿轮与弧齿锥齿轮尺寸相同时，双曲面齿轮齿轮传动具有更大的传动比。此外由于偏移距地存在，使得双曲面齿轮比相应的弧齿锥齿轮的尺寸要小，从而可以获得更大的离地间隙。还有就是双曲面传动的主动锥齿轮的螺旋角较大，同时啮合的齿数较多，重合度更大，即可提高传动的平稳性 111213。 汽车主减速器有单级式、双级式等几种。由于单级式主减速 器结构简单、质量小、尺寸紧凑以及造价低。广泛用在主减速比 i07.6 的各种中、小型汽车上 12。虽然这次设计的为汽车主传动比7.6，但考虑到离地间隙，这次设计的为双级的主减速器。二、国内外主减速器的发展现状在产品上，国内汽车市场用户主要以承载能力强、齿轮疲劳寿命高、结构先进、易维护等特点的产品为首选。目前己开发的产品，如陕西汉德引进德国撇 N 公司技术的 485 单级减速驱动桥，一汽集团和东风公司的 13 吨级系列车桥为代表的主减速器技术，都是在有效吸收国外同类产品新技术的基础上，针对国内市场需求开发出来的高性能、高可靠性、高品质的车桥产品。这些产品基本代表了国内车用减速器发展的方向。通过整合和平台化开发，目前国内市场形成了 457、460、480、500 等众多成型稳定产品，并被用户广泛认可和使用。设计开发上，CAD、CAE 等计算机应用技术，以及AUT 优 AD、UG16、CATIA、proE 等设计软件先后应用于主减速器的结构设计和齿轮加工中，有限元分析、数模建立、虚拟试验分析等也被采用;齿轮设计也初步实现了计算机编程的电算化。新一代减速器设计开发的突出特点是:不仅在产品性能参数上进一步进设计上完全遵从模块化设计原则，产品配套实现车型的平台化，造型和结构更加合理，更宜于组织批量生产，更适应现代工业不断发展，更能应对频繁的车型换代和产品系列化的特点，这些都对基础件产品提出愈来愈高的配套要求，需要在产品设计上不断地进行二次开发和持续改进，以满足快速多变的市场需求 1415。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 1617。三、国内主减速器发展趋势现在国家大力发展高速公路网，环保、舒适、快捷成为汽车市场的主旋律。对整车主要总成之一的驱动桥而言，小速比、大扭矩、传动效率高、成本低逐渐成为汽车主减速器技术的发展趋势。我国的车用减速器开发设计不论在技术上、制造工艺上，还是在成本控制上都存在不小的差距，尤其是齿轮制造技术缺乏独立开发与创新能力，技术手段落后(国外己实现计算机编程化、电算化)。目前比较突出的问题是，行业整体新产品开发能力弱、工艺创新及管理水平低，企业管理方式较为粗放，相当比例的产品仍为中低档次，缺乏有国际影响力的产品品牌，行业整体散乱情况依然严重。这需要我们加快技术创新、技术进步的步伐，提高管理水平，加快与国际先进水平接轨，开发设计适应中国国情的高档车用减速器总成，由仿制到创新，早日缩小并消除与世界先进水平的差距。目前，上汽集团、东风、一汽、北汽等各大汽车集团也正在开展合作项目，希望早日实与世界先进技术的接轨，争取设计开发的新突破 18。参考文献：1 王望予.汽车设计.第 3 版.北京:机械工业出版社，2002.1272 余志生.汽车理论.北京:机械工业出版社，2002.963 陈家瑞.汽车构造.下册.北京:机械工业出版社，2002.854 吉林大学汽车工程系.汽车构造.人民交通出版社，2006.1-105 成伟华.汽车概论.重庆大学出版社，2008.6-106 王望予.汽车设计.第 4 版.机械工业出版社，2005.137-1647 王树风.汽车构造.国防工业出版社，2010.235-2458 余志生.汽车理论.第 3 版.机械工业出版社，2000.84-889 凌凯.汽车原理.北京邮电大学出版社，2005.52-5810 刘增禄.陆战机动平台概论.国防工业出版社，2009.18-2211 陈波.汽车构造.北京理工大学出版社，2011.91-9512 赵学敏，王玉东.汽车底盘构造与维修.国防工业出版社，2003.112-13413 刘海江，于信汇，沈斌等.汽车齿轮.同济大学出版社，1997.2-1714 John Fenton.Hand book of Automotive powertrain and Chassis.London:Professional Engineering Publishing,1998:4615 LechnerG.NaunheimerH.Automotive.Transmissions:Fundamental,selection,Design and Application.Berlin:Springer,1999:8716 J.Vogwell.Analysis of a vehicle wheel shaft faiure. Engineering Analysis,1998(5):10317 Makoto Akama. Bayesian analysisof modelsof the Shinkansen vehicle axle,2002,(1):7518 林家让.汽车构造底盘篇M.电子工业出版社，2004.1-7开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：一、本课题要研究或解决的问题1、主减速器的选择；2、主减速器齿轮的选择；3、主减速器载荷的确定；4、主减速器结构的参数选择；5、主减速器结构的设计；6、设计图纸一张。二、本课题拟采用的研究手段本次设计主要是查阅近几年来有关国内外主减速器设计的文献资料，结合所学专业知识，在指导教师的指导下，通过比较不同方案和方法选取最佳方案进行减速器的设计，主要对减速器的结构参数进行校核计算：然后利用 CAD 画出图纸，并编写说明书。为减小驱动轮的外廓尺寸,目前主减速器中基本不用直齿圆锥齿轮。实践和理论分析证明，螺旋锥齿轮不发生根切的最小齿数比直齿齿轮的最小齿数少。显然采用螺旋锥齿轮在同样传动比下，主减速器的结构就比较紧凑。此外，它还具有运转平稳、噪声较小等优点。因而在汽车上曾获得广泛的应用。近年来，双曲面齿轮在广泛应用到轿车的基础上，愈来愈多的在轻、中型、重型货车上得到采用。在现代汽车发展中，对主减速器的要求除了扭矩传输能力、机械效率和重量指标外，它的噪声性能已成为关键性的指标。噪声源主要来自主、被动齿轮。噪声的强弱基本上取决于齿轮的加工方法。区别于常规的加工方法，采用磨齿工艺，采用适当的磨削方法可以消除在热处理中产生的变形。因此，与常规加工方法相比，磨齿工艺可获得很高的精度和很好的重复性。汽车在行驶过程中的使用条件是千变万化的。为了扩大汽车对这些不同使用条件的适应范围，在某些中型车辆上有时将主减速器做成双速的，它既可以得到大的主减速比又可得到所谓多档高速，以提高汽车在不同使用条件下的动力性和燃料经济性。三、本课题的研究步骤1、熟悉相关资料和参考图； 2、确定基本参数和主要结构尺寸； 3、设计计算； 4、绘制设计图； 5、编写说明书； 6、准备及答辩。开 题 报 告指导教师意见：指导教师： 年 月 日所在系审查意见：系主任： 年 月 日