SX2190重型汽車驅動橋設計【說明書+CAD】

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畢業(yè)設計（論文）開題報告 設計（論文）題目: SX2190重型汽車驅動橋后橋設計 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學院 專 業(yè) 班 級: 車輛 07-6班 學 生 姓 名: 代 玉 導 師 姓 名: 李 榮 開 題 時 間: 2011年2月28日 指導委員會審查意見： 簽字： 年 月 日 開題報告撰寫要求 一、“開題報告”參考提綱 1. 課題研究目的和意義； 2. 文獻綜述（課題研究現狀及分析）； 3. 基本內容、擬解決的主要問題； 4. 技術路線或研究方法； 5. 進度安排； 6. 主要參考文獻。 二、“開題報告”撰寫規(guī)范 請參照《黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計說明書及畢業(yè)論文撰寫規(guī)范》要求。字數應在4000字以上，文字要精練通順，條理分明，文字圖表要工整清楚。 畢業(yè)設計（論文）開題報告 學生姓名 代玉 系部 汽車工程系 專業(yè)、班級 車輛07-6班 指導教師姓名 李榮 職稱 講師 從事 專業(yè) 交通運輸 是否外聘 □是■否 題目名稱 SX2190重型汽車驅動橋后橋設計 一、 課題研究現狀、選題目的和意義 1、重型汽車驅動橋研究現狀 汽車技術的快速發(fā)展,為重型汽車的發(fā)展奠定了雄厚的技術基礎,國家加大基礎設施建設的投資力度及水電、礦業(yè)、油田、公路和鐵路的建設、城市交通運輸和環(huán)保工程建設等加大了重型汽車的需求,為重型汽車的發(fā)展創(chuàng)造了廣闊的市場空間。未來10~ 15 年內我國重型汽車技術發(fā)展的方向是全面改善和提高重型汽車的技術性能。 我國汽車工業(yè)在十一五規(guī)劃中指出, 載貨汽車要重點發(fā)展適應高速公路需要的( 排量9L以上、輸出功率220kW以上)重型車,主要為大功率牽引車、重型專用車及其專用車底盤等大型化、長途化、高速化、專用化、集裝箱化的重型汽車。驅動橋總成以提高傳動效率和降低噪聲為發(fā)展方向。中央單級減速驅動橋一般應用于主傳動比小于6的情況，如伊頓、羅克韋爾；大于6的主傳動比使用中央雙級驅動橋、中央單級或輪邊減速驅動橋，其中一種是圓錐行星齒輪式輪邊減速橋，如沃爾沃、雷諾，另一種為圓柱行星齒輪式輪邊減速橋，如斯太爾、奔馳。 驅動橋橋殼歐洲以沖壓焊接式和球墨鑄鐵橋殼居多，美國和法國大多采用擴脹整體橋殼。其中鑄鐵橋殼對降低噪聲有很好的效果。近年蠕墨鑄鐵以其良好性能開始進入卡車零部件中。根據規(guī)范和標準，為實現低噪聲，客車用驅動橋用齒輪，無論是圓柱齒輪、直齒傘齒輪和螺旋傘齒輪或雙曲線傘齒輪均采用磨齒工藝。非客車車輛用齒輪也開始實行磨齒加工。為了適應未來的發(fā)展需要, 提高運輸效率, 有關人士呼吁我國重卡企業(yè)必須轉變傳統(tǒng)的公路運輸概念, 生產出適應快速、長途、重載的高效率、高效益型重卡。 我國現有的斯太爾驅動橋產品主要滿足中高檔重型汽車的需求,屬于典型的歐洲重型汽車產品的零部件結構,這決定了存在諸多缺點:傳動效率相對較低, 油耗高長途運輸容易導致汽車輪載發(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使結構相對復雜, 導致產品價格高等。隨著公路網絡的不斷完善, 特別是高速公路的迅猛發(fā)展, 上述缺點在公路運輸重型汽車中日顯突出, 據統(tǒng)計, 歐美重型汽車采用該結構的車橋產品呈下降趨勢, 日本采用該結構的產品更少。有關專家預測我國采用斯太爾驅動橋產品的合理比例是占整個重型汽車驅動橋的25%。 驅動橋是重型汽車的重要標志之一, 其基本結構有以下三種: 1）中央單級減速驅動橋 中央單級減速驅動橋是驅動橋結構中最為簡單的一種,是驅動橋的基本形式, 在載重汽車中占主導地位。一般在主傳動比小于6 的情況下,應盡量采用中央單級減速驅動橋。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）中央雙級驅動橋 在國內目前的市場上,中央雙級驅動橋主要有2 種類型: 一類如伊頓系列產品,事先就在單級減速器中預留好空間,當要求增大牽引力與速比時,可裝人圓柱行星齒輪減速機構,將原中央單級改成中央雙級驅動橋,這種改制"三化"程度高, 橋殼、主減速器等均可通用,盆齒輪直徑不變；另一類如洛克威爾系列產品,當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動橋,這時橋殼可通用,主減速器不通用, 盆齒輪有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值或牽引總質量較大時,作為系列產品而派生出來的一種型號,它們很難變型為前驅動橋,使用受到一定限制；因此,綜合來說,雙級減速橋一般均不作種基本型驅動橋來發(fā)展,而是作為某一特殊考慮而派生出來的驅動橋存在。 3）中央單級、輪邊減速驅動橋 輪邊減速驅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,沃爾沃、雷諾等都采用此類車橋;另一類為圓柱行星齒輪式輪邊減速驅動橋,奔馳、斯堪尼亞、中國重汽、重慶重汽等都采用此類車橋。 （1）圓錐行星齒輪式輪邊減速橋 由圓錐行星齒輪式傳動構成的輪邊減速器, 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立性,可單獨使用,需要增大橋的輸出轉矩,使牽引力增大或速比增大時,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:降低半軸傳遞的轉矩, 把增大的轉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。 （2）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,中央主減速器的速比一般均小于3,這樣盆齒輪就可取較小的直徑,以保證重型汽車對離地問隙的要求。這類橋比單級減速器的質量大, 價格也要貴些,而且輪毅內具有齒輪傳動,長時間在公路上行駛會產生大量的熱量而引起過熱;因此,作為公路車用驅動橋,它不如中央單級減速橋。 2、重型汽車驅動橋的發(fā)展方向及市場預測 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, 重型汽車驅動橋技術已呈現出向單級化發(fā)展的趨勢。 1）單級橋與雙級橋的主要區(qū)別及用途 單級橋有主減速器, 一級減速。橋包尺寸大, 離地間隙小, 相對雙級橋而言, 其通過性較差, 主要用于公路運輸車輛。雙級橋有主減速器減速、輪邊減速器減速, 形成二級減速。由于是二級減速, 主減速器減速速比小, 主減速器總成相對較小, 橋包相對減小, 因此離地間隙加大, 通過性好。該系列橋總成主要用于公路運輸, 以及石油、工礦、林業(yè)、野外作業(yè)和部隊等領域。 2）單級減速驅動橋產品的優(yōu)勢 （1） 單級減速驅動橋是驅動橋中結構最簡單的一種, 制造工藝簡單, 成本較低, 是驅動橋的基本類型, 在重型汽車上占有重要地位； （2）重型汽車發(fā)動機向低速大轉矩發(fā)展的趨勢, 使得驅動橋的傳動比向小速比發(fā)展； （3）隨著公路狀況的改善, 特別是高速公路的迅猛發(fā)展, 重型汽車使用條件對汽車通過性的要求降低, 因此, 重型汽車不必像過去一樣, 采用復雜的結構提高通過性； （4）與帶輪邊減速器的驅動橋相比, 由于產品結構簡化, 單級減速驅動橋機械傳動效率提高, 易損件減少, 可靠性提高。單級橋產品的優(yōu)勢為單級橋的發(fā)展拓展了廣闊的前景。從產品設計的角度看, 重型車產品在主減速比小于6 的情況下, 應盡量選用單級減速驅動橋。 3）重卡車橋技改火熱出爐重卡車橋布局將在兩三年內完成 近幾年重型車企業(yè)的產銷數據顯示, 重卡市場的集中度正在進一步提高。隨著缺陷汽車召回制度及歐Ⅲ、歐Ⅳ排放標準的實施, 加上原材料漲價等因素, 重型車的研發(fā)、制造、銷售等環(huán)節(jié)的成本將有一定幅度的上升, 因此, 未來幾年內, 重型車市場的盈利水平將會越來越低,重型車市場價格將會全面調整和適度下降。重卡未來幾年盈利水平的降低, 在客觀上為重卡的重組創(chuàng)造了條件。隨著整個重型汽車市場的發(fā)展變化, 作為4 大總成之一的車橋也會隨之發(fā)生變化, 面臨市場集中度的問題。與重卡企業(yè)相似, 目前國內重型車橋生產企業(yè)也主要集中在一汽車橋廠、一汽山汽改、東風襄樊車橋公司、中國重汽橋箱廠、陜西漢德車橋公司、重慶紅巖橋廠和安凱車橋廠幾家企業(yè)。這些企業(yè)幾乎占到國內重卡車橋90%以上的市場。2005、2006 年這一格局依然不會有很大改觀。隨著重卡產銷持續(xù)上升, 重卡車橋生產企業(yè)紛紛擴大產能并實施技改項目。各重卡橋廠產能的提升, 為重卡的發(fā)展打下了堅實的基礎。重卡熱銷, 各廠家紛紛擴大產能的同時, 將加大優(yōu)勢資源的競爭能力。競爭的加劇必然造成巨頭的出現。衡量一個成功的橋廠, 其5 萬根以上的產量是最低基準線。在斯太爾平臺橋廠中, 中國重汽橋箱廠、陜西漢德車橋有限公司、重慶紅巖橋廠、安凱橋廠產能有望在2004- 2005 年突破5 萬根大關。按2004 年重卡發(fā)展勢頭預測,10 萬根的產能目標, 也并非是主要4 家斯太爾重卡橋廠遙不可及的目標?？梢灶A料在未來兩三年內, 主要重卡車橋企業(yè)的二期、三期技改將會全面完成, 其重卡車橋國內布局也將初步完成。 3、研究目的和意義 （1）選題意義 重型汽車在當今社會發(fā)展建設中充當了很重要的角色，驅動橋在整車中十分重要，設計出結構簡單、工作可靠、造價低廉的驅動橋能大大降低整車生產的總成本，推動汽車經濟的發(fā)展。 現代的驅動橋設計是傳統(tǒng)設計的深入、豐富和發(fā)展，而非獨立于傳統(tǒng)設計的全新設計。以理論為指導、以計算機為輔助，是現代設計的主要特征。利用這種方法指導設計可以減少經驗設計的盲目性和隨意性，提高設計的主動性、科學性和精確性。以便為廣大消費者生產出質量好，操作簡便，價格便宜適合中國國情，包括道路條件和經濟條件的車輛，滿足廣大消費者的要求。 （2）選題目的 驅動橋位于傳動系末端，其基本功用首先是增扭、降速，改變轉矩的傳遞方向，即增大由傳動軸或直接從變速器傳來的轉矩，并將轉矩合理地分配給左、右驅動車輪；其次，驅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矩等。 通過本次對驅動橋的設計研究能夠把大學學習的知識（汽車理論、汽車設計、汽車構造、工程材料、機械設計等）綜合運用到一起，還能鍛煉繪圖技巧，更深層次了解驅動橋的結構、功能、制造、裝配，對以后工作奠定了基礎。 二、設計（論文）的基本內容、擬解決的主要問題 設計的基本內容 1、查閱資料了解SX2190重型汽車驅動橋研究現狀及發(fā)展歷史，知道本課題研究的意義 2、分析各種汽車驅動橋工作原理和優(yōu)缺點 3、驅動橋和主減速器、差速器、半軸、驅動橋橋殼和差速鎖結構形式的選擇 4、主減速器參數的選擇與設計計算 5、差速器和差速鎖、半軸的設計計算 6、驅動橋橋殼受力分析和強度計算 7、設計SX2190重型汽車驅動橋、CAD繪制裝配圖、零件圖 擬解決的主要問題 1、通過文獻資料，熟悉汽車驅動橋設計和CAD的相關知識，掌握汽車驅動橋設計計算方法。 2、調研，掌握汽車驅動橋設計過程。 3、確定汽車驅動橋設計的各項參數，計算確定主要零件的參數和尺寸，完成CAD圖紙 三、技術路線（研究方法） 按照任務書的要求真對重型驅動橋進行資料收集，認真閱讀相關書籍、報刊，深度的了解驅動橋結構特點、設計理念、工作原理對以后任務奠定基礎，設計步驟如下： 1、通過網絡查詢和閱讀相關書刊收集所需資料 2、撰寫開題報告 3、驅動橋結構分析和類型選擇 4、主減速器設計 （1）主減速器齒輪類型選擇 （2）主減速器減速形式選擇 （3）主減速器主、從動錐齒輪的支撐方案確定 （4）主減速器基本參數選擇、計算載荷的確定 （5）主減速器齒輪強度計算與校核 （6）主減速器錐齒輪軸承的載荷計算與校核 （7）主減速器軸的強度計算與校核 5、差速器設計 （1）差速器結構形式選擇 （2）差速器齒輪強度計算與校核 （3）差速器軸承的載荷計算與校核 （4）差速器軸的強度計算與校核 6、半軸與橋殼設計 （1）半軸形式分析 （2）半軸計算與校核 （3）橋殼結構方案分析 （4）橋殼強度計算 7、使用AutoCAD完成工程圖紙（裝配圖和零件圖） 8、完成說明書 四、進度安排 （1）資料收集、調研，完成開題報告 第1~2周（2月28日~3月13日） （2）獲得驅動橋總成各參數，掌握設計過程 第3周（3月14日~3月20日） （3）主減速器，差速器，半軸，橋殼方案確定 第4~5周（3月21日~4月3日） （4）主減速器，差速器，半軸，橋殼參數選擇與設計計算 第6~8周（4月4日~4月24日） （5）完成設計說明書，完成圖紙繪制 第9~12周（4月25日~5月22日） （6）設計審核、修改 第13~16周（5月23日~6月19日） （7）畢業(yè)設計答辯準備及答辯 第17周（6月20日~6月26日） 五、參考文獻 [1]李紅淵.載重汽車驅動橋主減速器設計[j].農業(yè)裝備與車輛工程，2009.10 [2]臧杰．汽車構造[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2005 [3]雷君．重型汽車驅動橋的技術特點與發(fā)展趨勢[J]．汽車研究與開發(fā)，2004.4 [4]陳家瑞主編.汽車構造（下）．北京:人民交通出版社.2000 [5]李秀珍主編.機械設計基礎（第3版）．北京：機械工業(yè)出版社，2003 [6]余志生．汽車理論[M]．第3 版．北京:機械工業(yè)出版社，2000 [7]劉惟信主編. 汽車設計.北京:清華大學出版社 [8]童麟章.驅動橋半軸的有限元分析設計.福建農機.2010.03 [9]沈綿主編.汽車底盤構造與檢修[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006 [10]胡迪青, 易建軍, 胡于進, 李成剛. 基于模塊化的越野汽車驅動橋方案設計及性能綜合評價[J]. 機械設計與制造工程,2000,3 [11]The Key Cballenges for Northerican Truck Manu facturers[M].Beyond Au tmootive design production.JustinCok.2006 [12] Detached we Eddy si Lations Over a si lified Landing Gear.L.5.He dges ，A .L Travin[M].PR. 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