某中型貨車單級驅(qū)動橋設(shè)計開題報告

需要全套設(shè)計聯(lián)系Q 97666224（說明書CAD圖等）題目：某中型貨車單級驅(qū)動橋設(shè)計2016年12月25日1、畢業(yè)設(shè)計（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關(guān)研究情況）1.1題目背景：為了不斷完善社會主義市場經(jīng)濟(jì)的要求以及加入世貿(mào)組織后國內(nèi)外汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新形勢，推進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級，全面提高汽車產(chǎn)業(yè)國際競爭力，滿足消費(fèi)者對汽車產(chǎn)品日益增長的需求，促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，特制汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，通過該政策的實施，使我國汽車產(chǎn)業(yè)成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，為實現(xiàn)全面建設(shè)小康社會的目標(biāo)做出更大的貢獻(xiàn)1。中型載貨汽車，在汽車發(fā)展趨勢中，有著很好的經(jīng)濟(jì)發(fā)展前途。生產(chǎn)出質(zhì)量好，操作簡單，價格便宜的中型載貨汽車將適合大多數(shù)消費(fèi)者的要求。 1.2研究意義：汽車工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)重要的戰(zhàn)略地位。然而，和世界汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，我國汽車工業(yè)創(chuàng)新能力和技術(shù)水平尚存在較大的差距。加強(qiáng)中國汽車設(shè)計創(chuàng)新，提升汽車產(chǎn)品競爭能力，對加速我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展至關(guān)重要。汽車驅(qū)動橋在汽車的各種總成中是涵蓋機(jī)械零件、部件、分總成等的品種最多的總成2。例如，驅(qū)動橋一般由主減速器、差速器、車輪傳動裝置和橋殼組成。由此可見，汽車驅(qū)動橋設(shè)計涉及的機(jī)械零部件及元件的品種極為廣泛，對這些零部件、元件及總成的制造也幾乎要設(shè)計到所有的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝。為滿足消費(fèi)者對汽車產(chǎn)品性能提升的需求，設(shè)計出經(jīng)濟(jì)性好，質(zhì)量高，性能優(yōu)越的驅(qū)動橋，通過對驅(qū)動橋性能參數(shù)的改進(jìn)，提高驅(qū)動橋的性價比，適應(yīng)社會生產(chǎn)力發(fā)展的需求，提高本國汽車的競爭力，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展有著重要意義。1.3國內(nèi)外相關(guān)研究情況：國外研究情況：隨著高等級公路的發(fā)展，汽車的車速正在日益提高，同時節(jié)約能源，減少污染的環(huán)境意識使得發(fā)動機(jī)又正向著大轉(zhuǎn)矩和低轉(zhuǎn)速的方向發(fā)展。為適應(yīng)以上情況，汽車驅(qū)動橋速比應(yīng)該減少，此時不必在橋中采用雙級減速。因而目前在國外公路型車上已廣泛的采用單級的減速橋，單級橋具有成本低，質(zhì)量輕，維修保養(yǎng)簡單，傳動效益高，噪音小，溫升低和整車油耗低等優(yōu)點(diǎn)3。目前國外技術(shù)比較先進(jìn)的單級橋的生產(chǎn)廠家有美國伊頓（EATON）公司，美國洛克威爾（ROCKWELL）公司，德國蔡夫（ZF）公司和曼（MAN）公司。國內(nèi)研究情況：隨著我國公路條件的改善和物流業(yè)對車輛性能要求的變化，載重汽車驅(qū)動橋的技術(shù)已呈現(xiàn)出向單級化的發(fā)展趨勢。單級減速驅(qū)動車橋是驅(qū)動橋中結(jié)構(gòu)最簡單的一種，制造工藝較簡單，成本較低，是驅(qū)動橋的基本型，在中型卡車上占有重要地位4。隨著公路狀況的改善，特別是高速公路的迅猛發(fā)展，許多中型卡車使用條件對汽車通過性的要求降低，因此，中型卡車產(chǎn)品不必像過去一樣，采用復(fù)雜的結(jié)構(gòu)提高其的通過性。相對重型載貨汽車而言，中型載貨汽車需求量逐年遞減且需求趨于穩(wěn)定，未來510年，中型車比重大幅度下降。在具體工藝細(xì)節(jié)方面，我國和世界水平的差距還比較大，在結(jié)構(gòu)方面，單級驅(qū)動橋的使用比例越來越高；技術(shù)方面，輕量化、舒適性的要求將逐步提高?？傮w而言，現(xiàn)在汽車向節(jié)能、環(huán)保、舒適等方面發(fā)展的趨勢，要求車橋向輕量化、大扭矩、低噪聲、寬速比、壽命長和低生產(chǎn)成本5。2、本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施2.1主要內(nèi)容2.1.1驅(qū)動橋的概述驅(qū)動橋是位于傳動系末端能改變來自變速器的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，并將它們傳遞給驅(qū)動輪的機(jī)構(gòu)。驅(qū)動橋一般由主減速器、差速器、車輪傳動裝置和驅(qū)動橋殼等組成，轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋還有等速萬向節(jié)。另外，驅(qū)動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，以及制動力矩和反作用力。驅(qū)動橋工作原理及基本結(jié)構(gòu)如圖2.1.1所示。圖2.1驅(qū)動橋工作原理及基本結(jié)構(gòu)1-后橋殼；2-差速器殼；3-差速器行星齒輪；4-差速器半軸齒輪；5-半軸；6-主減速器從動齒輪齒圈；7-主減速器主動小齒輪2.1.2驅(qū)動橋的作用驅(qū)動橋處于動力傳動系的末端，其基本功能是：將萬向傳動裝置傳來的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩通過主減速器、差速器、半軸等傳到驅(qū)動車輪，實現(xiàn)降速增大轉(zhuǎn)矩；通過主減速器圓錐齒輪副改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向；通過差速器實現(xiàn)兩側(cè)車輪差速作用，保證內(nèi)、外側(cè)車輪以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向；通過橋殼體和車輪實現(xiàn)承載及傳力作用。2.1.3驅(qū)動橋的分類驅(qū)動橋分非斷開式與斷開式兩大類。折疊非斷開式：非斷開式驅(qū)動橋也稱為整體式驅(qū)動橋，其半軸套管與主減速器殼均與軸殼剛性地相連一個整體梁，因而兩側(cè)的半軸和驅(qū)動輪相關(guān)地擺動，通過彈性元件與車架相連。它由驅(qū)動橋殼，主減速器，差速器和半軸組成。折疊斷開式：驅(qū)動橋采用獨(dú)立懸架，即主減速器殼固定在車架上，兩側(cè)的半軸和驅(qū)動輪能在橫向平面相對于車體有相對運(yùn)動的則稱為斷開式驅(qū)動橋。為了與獨(dú)立懸架相配合，將主減速器殼固定在車架（或車身）上，驅(qū)動橋殼分段并通過鉸鏈連接，或除主減速器殼外不再有驅(qū)動橋殼的其它部分。為了適應(yīng)驅(qū)動輪獨(dú)立上下跳動的需要，差速器與車輪之間的半軸各段之間用萬向節(jié)連接。按結(jié)構(gòu)形式分3類：（1）中央單級減速驅(qū)動橋：是驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)中最為簡單的一種，是驅(qū)動橋的基本形式，在重型卡車中占主導(dǎo)地位。一般在主傳動比小于6 的情況下，應(yīng)盡量采用中央單級減速驅(qū)動橋。目前的中央單級減速器趨于采用雙曲線螺旋傘齒輪，主動小齒輪采用騎馬式支承，有差速鎖裝置供選用。(2)中央雙級減速驅(qū)動橋：在國內(nèi)目前的市場上，中央雙級驅(qū)動橋主要有2 種類型：一類載重汽車后橋設(shè)計，如伊頓系列產(chǎn)品，事先就在單級減速器中預(yù)留好空間，當(dāng)要求增大牽引力與速比時，可裝入圓柱行星齒輪減速機(jī)構(gòu)，將原中央單級改成中央雙級驅(qū)動橋，這種改制“三化”（即系列化，通用化，標(biāo)準(zhǔn)化）程度高，橋殼、主減速器等均可通用，錐齒輪直徑不變；另一類如洛克威爾系列產(chǎn)品，當(dāng)要增大牽引力與速比時，需要改制第一級傘齒輪后，再裝入第二級圓柱直齒輪或斜齒輪，變成要求的中央雙級驅(qū)動橋，這時橋殼可通用，主減速器不通用，錐齒輪有2 個規(guī)格。由于上述中央雙級減速橋均是在中央單級橋的速比超出一定數(shù)值或牽引總質(zhì)量較大時，作為系列產(chǎn)品而派生出來的一種型號，它們很難變型為前驅(qū)動橋，使用受到一定限制；因此，綜合來說，雙級減速橋一般均不作為一種基本型驅(qū)動橋來發(fā)展，而是作為某一特殊考慮而派生出來的驅(qū)動橋存在。(3)中央單級、輪邊減速驅(qū)動橋：輪邊減速驅(qū)動橋較為廣泛地用于油田、建筑工地、礦山等非公路車與軍用車上。當(dāng)前輪邊減速橋可分為2類：一類為圓錐行星齒輪式輪邊減速橋；另一類為圓柱行星齒輪式輪邊減速驅(qū)動橋。圓錐行星齒輪式輪邊減速橋由圓錐行星齒輪式傳動構(gòu)成的輪邊減速器，輪邊減速比為固定值2，它一般均與中央單級橋組成為一系列。在該系列中，中央單級橋仍具有獨(dú)立性，可單獨(dú)使用，需要增大橋的輸出轉(zhuǎn)矩，使?fàn)恳υ龃蠡蛩俦仍龃髸r，可不改變中央主減速器而在兩軸端加上圓錐行星齒輪式減速器即可變成雙級橋。這類橋與中央雙級減速橋的區(qū)別在于：降低半軸傳遞的轉(zhuǎn)矩，把增大的轉(zhuǎn)矩直接增加到兩軸端的輪邊減速器上，其“三化”程度較高。但這類橋因輪邊減速比為固定值2，因此，中央主減速器的尺寸仍較大，一般用于公路、非公路軍用車。圓柱行星齒輪式輪邊減速橋，單排、齒圈固定式圓柱行星齒輪減速橋，一般減速比在3至4.2之間。由于輪邊減速比大，因此，中央主減速器的速比一般均小于3，這樣大錐齒輪就可取較小的直徑，以保證重型卡車對離地問隙的要求。這類橋比單級減速器的質(zhì)量大，價格也要貴些，而且輪谷內(nèi)具有齒輪傳動，長時間在公路上行駛會產(chǎn)生大量的熱量而引起過熱；因此，作為公路車用驅(qū)動橋，它不如中央單級減速橋。2.2擬采用的研究方案（1） 驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)方案的選擇與分析； 驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)種類和設(shè)計要求；主減速器結(jié)構(gòu)方案的確定；差速器結(jié)構(gòu)方案的確定；半軸形式的確定；橋殼形式的確定（2） 主減速器結(jié)構(gòu)參數(shù)的選取；計算出主減速比；主減速器計算載荷的確定；主減速器齒輪參數(shù)的選擇；主減速器齒輪強(qiáng)度計算；主減速器軸承計算；主減速器齒輪材料及熱處理等（3） 差速器結(jié)構(gòu)參數(shù)的選取；差速器齒輪參數(shù)的選擇；差速器齒輪尺寸的計算；差速器齒輪強(qiáng)度的計算；差速器齒輪材料的選擇（4） 半軸的設(shè)計與分析； 半軸載荷的確定；半軸桿部直徑的選擇；半軸強(qiáng)度計算；半軸花鍵的強(qiáng)度計算；半軸材料的強(qiáng)度及熱處理（5） 橋殼參數(shù)的選取與強(qiáng)度的分析。橋殼設(shè)計的基本要求；橋殼的結(jié)構(gòu)形式；橋殼的強(qiáng)度分析2.3本文研究的思路和方法（1）通過查閱書籍、上網(wǎng)搜索以及文獻(xiàn)檢索等多種有效方法，系統(tǒng)收集驅(qū)動橋的研究成果和相關(guān)信息；（2）在對國內(nèi)外驅(qū)動橋的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、市場等情況進(jìn)行系統(tǒng)分析研究的基礎(chǔ)上，確定設(shè)計策略，作為構(gòu)思總體設(shè)計方案的指導(dǎo)思想； （3）選型設(shè)計：根據(jù)汽車行駛的路況條件和設(shè)計參數(shù)要求進(jìn)行驅(qū)動橋的選型；（4）參數(shù)設(shè)計：根據(jù)整體設(shè)計要求，質(zhì)量、軸荷、載重量、動力性、制動性、平順性要求，確定發(fā)動機(jī)動力參數(shù)，確定主減速器、差速器、車輪傳動裝置和橋殼的件結(jié)構(gòu)形式和基本參數(shù)；（5）計算機(jī)二維圖紙繪制：根據(jù)理論計算的主要參數(shù)，對各零件和總成進(jìn)行二維圖紙繪制和裝配。2.4研究方案驅(qū)動橋分為斷開式和非斷開式，主減速器有單級、雙級、貫通式、雙速、輪邊。本次研究課題選用的方案是非斷開式驅(qū)動橋，減速器選用單級主減速器，因為非斷開式結(jié)構(gòu)簡單，而且成本比較低，比較適合中型貨車。而單機(jī)減速器只有一對錐齒輪傳動，結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，體積小，傳動效率高等特點(diǎn)，轎車，輕型、中型貨車多采用單級減速器。單級減速器原理及基本機(jī)構(gòu)如2.4圖所示圖2.4 單級主減速器原理及基本結(jié)構(gòu)1-差速器軸承蓋；2-軸承調(diào)整螺母；3，13，17-圓錐滾子軸承；4-主減速器殼；5-差速器殼；6-支撐螺栓；7-從動錐齒輪；8-進(jìn)油道；9，14-調(diào)整墊片；10-防塵罩；11-叉形凸緣；12-油封；15-軸承座；16-回油道；18-主動錐齒輪；19-圓柱滾子軸承；20；28-半軸；21-橋殼；22-行星齒輪墊片；23-行星齒輪；24-半軸齒輪推力墊片；25-半軸齒輪；26-行星齒輪軸（十字軸）；27-螺栓2.5基本參數(shù)本次設(shè)計的題目選用的是東風(fēng)中型貨車，基本參數(shù)如下：型號:EQ1092F，外觀顏色:東風(fēng)藍(lán)，驅(qū)動形式:4X2，總重量:9400（kg），裝載重量:中型(6噸總質(zhì)量14噸)（T），整車外形尺寸:長:7995 寬:2470 高:2485（mm），貨廂內(nèi)部尺寸:長:5150 寬:2294 高:550（mm），輪胎數(shù):6（個），發(fā)動機(jī)型號:YC140。3、本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開展工作3.1重點(diǎn)及難點(diǎn)1)橋殼強(qiáng)度計算的載荷工況分為三種情況：傳遞最大牽引力或最大制動力；最大側(cè)向力時；通過不同路面垂直力最大時。 2) 主減速器的主減速比應(yīng)能保證汽車具有最佳的燃油經(jīng)濟(jì)性及動力性。3) 半軸結(jié)構(gòu)的確定：通過資料可知軸的長度和軸上安裝的零件尺寸有關(guān)， 相反，軸承的尺寸又和軸的直徑有關(guān)，設(shè)計時，一定要根據(jù)結(jié)構(gòu)要求，設(shè)定尺寸，例如用軸承的跨距計算軸的直徑來保證軸的靜強(qiáng)度，再根據(jù)安裝工藝要求來畫出軸的結(jié)構(gòu)圖，然后按危險截面進(jìn)行疲勞強(qiáng)度校核，來保證軸類零件的疲勞強(qiáng)度要求。 4) 齒輪及個零部件應(yīng)工作平穩(wěn)，噪聲小。3.2前期已展開工作在撰寫開題報告之前已在圖書館等查閱了大量關(guān)于汽車驅(qū)動橋方面的書籍、期刊和手冊，并且在互聯(lián)網(wǎng)上搜索了一些汽車驅(qū)動橋及其主要零部件的視頻、圖片和文字等信息，通過進(jìn)行了這些前期工作，使我對汽車驅(qū)動橋的功用、結(jié)構(gòu)和工作原理都有了進(jìn)一步的了解和認(rèn)識，相信自己能夠比較完滿地完成這次畢業(yè)設(shè)計。4、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計劃（按周次填寫）1-2周 查閱總結(jié)文獻(xiàn)資料，搜集數(shù)據(jù)、圖片、資料等，確定畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容、思路和初步技術(shù)方案。學(xué)習(xí)熟悉軟件應(yīng)用、復(fù)習(xí)專業(yè)知識。3-4周 完成開題報告，并開始翻譯外文文獻(xiàn)，論證技術(shù)方案，確定詳細(xì)的設(shè)計內(nèi)容、完成任務(wù)、方法、技術(shù)路線。5周 確定詳細(xì)的技術(shù)方案，完成論文翻譯。6-8周 完成主減速器、差速器、橋殼、車輪傳動裝置等的設(shè)計計算、選型等任務(wù)。9-10周 完成計算機(jī)建模、仿真、分析等內(nèi)容。11-13周 完成工程圖繪制。14-15周 完成論文撰寫，檢查打印圖紙，準(zhǔn)備PPT，準(zhǔn)備答辯。5、指導(dǎo)教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見）指導(dǎo)教師： 年 月 日 6、所在系審查意見： 系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日參考文獻(xiàn)1吉林大學(xué).陳家瑞主編.汽車構(gòu)造（上/下）.人民交通出版社. 2清華大學(xué).余志生主編.汽車?yán)碚?機(jī)械工業(yè)出版社. 3吉林大學(xué).王望予主編.汽車設(shè)計.機(jī)械工業(yè)出版社. 4西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室主編.濮良貴.紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計.高等教育 出版社.5劉惟信主編.汽車車橋設(shè)計.清華大學(xué)出版社.6最新汽車設(shè)計使用.黑龍江人民出版社.7Vehicle axle loads identication using nite element method .S.S. 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