東風300貫通式驅(qū)動橋及輪邊減速器設計【天龍重卡300雙驅(qū)動橋】

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 附 錄A 英文文獻 Drive axle/differential All vehicles have some type of drive axle/differential assembly incorporated into the driveline. Whether it is front, rear or four wheel drive, differentials are necessary for the smooth application of engine power to the road. Powerflow The drive axle must transmit power through a 90° angle. The flow of power in conventional front engine/rear wheel drive vehicles moves from the engine to the drive axle in approximately a straight line. However, at the drive axle, the power must be turned at right angles (from the line of the driveshaft) and directed to the drive wheels. This is accomplished by a pinion drive gear, which turns a circular ring gear. The ring gear is attached to a differential housing, containing a set of smaller gears that are splined to the inner end of each axle shaft. As the housing is rotated, the internal differential gears turn the axle shafts, which are also attached to the drive wheels. Fig 1 Drive axle Rear-wheel drive Rear-wheel-drive vehicles are mostly trucks, very large sedans and many sports car and coupe models. The typical rear wheel drive vehicle uses a front mounted engine and transmission assemblies with a driveshaft coupling the transmission to the rear drive axle. Drive in through the layout of the bridge, the bridge drive shaft arranged vertically in the same vertical plane, and not the drive axle shaft, respectively, in their own sub-actuator with a direct connection, but the actuator is located at the front or the back of the adjacent shaft of the two bridges is arranged in series. Vehicle before and after the two ends of the driving force of the drive axle, is the sub-actuator and the transmission through the middle of the bridge. The advantage is not only a reduction of the number of drive shaft, and raise the driving axle of the common parts of each other, and to simplify the structure, reduces the volume and quality. Fig 2 Rear-wheel-drive axle Some vehicles do not follow this typical example. Such as the older Porsche or Volkswagen vehicles which were rear engine, rear drive. These vehicles use a rear mounted transaxle with halfshafts connected to the drive wheels. Also, some vehicles were produced with a front engine, rear transaxle setup with a driveshaft connecting the engine to the transaxle, and halfshafts linking the transaxle to the drive wheels. Differential operation In order to remove the wheel around in the kinematics due to the lack of co-ordination about the wheel diameter arising from a different or the same rolling radius of wheel travel required, inter-wheel motor vehicles are equipped with about differential, the latter to ensure that the car driver Bridge on both sides of the wheel when in range with a trip to the characteristics of rotating at different speeds to meet the requirements of the vehicle kinematics. Fig 3 Principle of differential The accompanying illustration has been provided to help understand how this occurs. 1.The drive pinion, which is turned by the driveshaft, turns the ring gear. 2.The ring gear, which is attached to the differential case, turns the case. 3.The pinion shaft, located in a bore in the differential case, is at right angles to the axle shafts and turns with the case. 4.The differential pinion (drive) gears are mounted on the pinion shaft and rotate with the shaft . 5.Differential side gears (driven gears) are meshed with the pinion gears and turn with the differential housing and ring gear as a unit. 6.The side gears are splined to the inner ends of the axle shafts and rotate the shafts as the housing turns. 7.When both wheels have equal traction, the pinion gears do not rotate on the pinion shaft, since the input force of the pinion gears is divided equally between the two side gears. 8.When it is necessary to turn a corner, the differential gearing becomes effective and allows the axle shafts to rotate at different speeds . Open-wheel differential on each general use the same amount of torque. To determine the size of the wheel torque to bear two factors: equipment and friction. In dry conditions, when a lot of friction, the wheel bearing torque by engine size and gear restrictions are hours in the friction (such as driving on ice), is restricted to a maximum torque, so that vehicles will not spin round. So even if the car can produce more torque, but also need to have sufficient traction to transfer torque to the ground. If you increase the throttle after the wheels slip, it will only make the wheels spin faster. Fig 4 Conventional differential Limited-slip and locking differential operation Fig 5 Limited-slip differential Differential settlement of a car in the uneven road surface and steering wheel-driven speed at about the different requirements; but is followed by the existence of differential in the side car wheel skid can not be effective when the power transmission, that is, the wheel slip can not produce the driving force, rather than spin the wheel and does not have enough torque. Good non-slip differential settlement of the car wheels skid on the side of the power transmission when the issue, that is, locking differential, so that no longer serve a useful differential right and left sides of the wheel can be the same torque. Limited-slip and locking differential operation can be divided into two major categories： (1) mandatory locking type in ordinary differential locking enforcement agencies to increase, when the side of the wheel skid occurs, the driver can be electric, pneumatic or mechanical means to manipulate the locking body meshing sets of DIP Shell will be with the axle differential lock into one, thus the temporary loss of differential role. Relatively simple structure in this way, but it must be operated by the driver, and good roads to stop locking and restore the role of differential. ???? (2) self-locking differential installed in the oil viscosity or friction clutch coupling, when the side of the wheel skid occurs when both sides of the axle speed difference there, coupling or clutch friction resistance on the automatic, to make certain the other side of the wheel drive torque and the car continued to travel. When there is no speed difference on both sides of the wheel, the frictional resistance disappeared, the role of automatic restoration of differentials. More complicated structure in this way, but do not require drivers to operate. Has been increasingly applied in the car. About non-slip differential, not only used for the differential between the wheels, but also for all-wheel drive vehicle inter-axle differential/. Gear ratio The drive axle of a vehicle is said to have a certain axle ratio. This number (usually a whole number and a decimal fraction) is actually a comparison of the number of gear teeth on the ring gear and the pinion gear. For example, a 4.11 rear means that theoretically, there are 4.11 teeth on the ring gear for each tooth on the pinion gear or, put another way, the driveshaft must turn 4.11 times to turn the wheels once. The role of the final drive is to reduce the speed from the drive shaft, thereby increasing the torque. Lord of the reduction ratio reducer, a driving force for car performance and fuel economy have a greater impact. In general, the more reduction ratio the greater the acceleration and climbing ability, and relatively poor fuel economy. However, if it is too large, it can not play the full power of the engine to achieve the proper speed. The main reduction ratio is more Smaller ，the speed is higher, fuel economy is better, but the acceleration and climbing ability will be poor. 附 錄B 文獻翻譯 驅(qū)動橋和差速器 所有的汽車都裝有不同類型的驅(qū)動橋和差速器來驅(qū)動汽車行駛。無論是前驅(qū)汽車，后驅(qū)汽車還是四輪驅(qū)動的汽車，對于將發(fā)動機的動力轉(zhuǎn)化到車輪上差速器都是不可缺少的部件。 動力的傳遞 驅(qū)動橋必須把發(fā)動機的動力轉(zhuǎn)一個直角后傳遞出去，但人對于前輪驅(qū)動汽車發(fā)動機輸出的轉(zhuǎn)矩與主減速器是在同一直線上的，但是發(fā)動機前置的后輪驅(qū)動的汽車發(fā)動機的動力必須以正確的角度傳遞出去，來驅(qū)動車輪。 圖中所示是齒輪驅(qū)動的過程，即由一個相對小的齒輪驅(qū)動一個大齒輪（主動齒輪和從動齒輪），從動錐齒輪和差速器殼連接在一起，在半軸的根部有一對帶有內(nèi)花鍵的半軸齒輪，半軸齒輪和半軸通過花鍵來連接在一起。當差速器殼旋轉(zhuǎn)時，就驅(qū)動內(nèi)部的半齒輪轉(zhuǎn)動從而使半軸轉(zhuǎn)動，將轉(zhuǎn)矩傳給車輪。 后驅(qū)動橋 后輪驅(qū)動的車輛大多是卡車，大型轎車和大部分跑車。典型的后輪驅(qū)動的車輛使用前置發(fā)動機和變速箱總成將轉(zhuǎn)矩傳輸?shù)胶筝嗱?qū)動橋。多驅(qū)動橋汽車中，在貫通式驅(qū)動橋的布置中，各橋的傳動軸布置在同一縱向鉛垂平面內(nèi)，并且各驅(qū)動橋不是分別用自己的傳動軸與分動器直接聯(lián)接，而是位于分動器前面的或后面的各相鄰兩橋的傳動軸，是串聯(lián)布置的。汽車前后兩端的驅(qū)動橋的動力，是經(jīng)分動器并貫通中間橋而傳遞的。其優(yōu)點是，不僅減少了傳動軸的數(shù)量，而且提高了各驅(qū)動橋零件的相互通用性，并且簡化了結構、減小了體積和質(zhì)量。 一些車輛不是這個典型的例子。如老式的保時捷或大眾汽車引擎在汽車后面，是后輪驅(qū)動。這些車輛使用的后方安裝驅(qū)動橋與半軸來驅(qū)動車輪。另外，一些車輛是前置引擎，后橋與傳動軸連接發(fā)動機來驅(qū)動車輪。 差速器 為了消除由于左右車輪在運動學上的不協(xié)調(diào)而產(chǎn)生左右車輪外徑不同或滾動半徑不相等而要求車輪行程，汽車左右驅(qū)動輪間都裝有差速器，后者保證了汽車驅(qū)動橋兩側車輪在行程不等時具有以不同速度旋轉(zhuǎn)的特性，從而滿足了汽車行駛運動學要求。 如圖所示說明了其工作情況 1. 主動齒輪轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動從動齒輪。 2. 從動齒輪將轉(zhuǎn)矩作用于差速器殼，使其轉(zhuǎn)動。 3. 位于差速器殼中的行星齒輪以適當?shù)慕嵌群桶胼S齒輪接觸，并隨的差速器殼轉(zhuǎn)動。 4. 行星齒輪（驅(qū)動齒輪）和十字軸連接，和十字軸一起轉(zhuǎn)動。 5. 半軸齒輪（被驅(qū)動齒輪）和行星齒輪嚙合并且和從動齒輪及差速器殼作為一個整體一起轉(zhuǎn)動。 6. 半軸齒輪的內(nèi)花鍵和半軸端部餓花鍵接在一起隨著差速殼一起轉(zhuǎn)動。 7. 當兩側車輪轉(zhuǎn)速相同時，行星齒輪和半軸齒輪無相對運動，左右齒輪力矩平均分配。 8. 當汽車轉(zhuǎn)彎時差速器開始起作用，是兩側的半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。 開式差速器對每個車輪一般使用相同量的扭矩。確定車輪承受的扭矩大小的因素有兩個：設備和摩擦力。在干燥的條件下，當摩擦力很大時，車輪承受的扭矩大小受發(fā)動機和擋位的限制，在摩擦力很小時（如在冰上行駛），限制為最大扭矩，從而使車輪不會打滑。所以，即使汽車可以產(chǎn)生較大扭矩，也需要足夠的牽引力將扭矩傳輸?shù)降孛?。如果在車輪打滑之后加大油門，只會使車輪更快地旋轉(zhuǎn)。 如果曾在冰上駕駛過，您可能知道加速的竅門：如果啟動時掛在二擋或三擋而不是一擋，則由于變速器中的齒輪傳動，車輪的扭矩會較小。這樣更容易在不旋轉(zhuǎn)車輪的情況下加速。如果其中一個驅(qū)動輪具有很好的摩擦力，而另一個卻在冰上時，這是開式差速器存在的問題。 防滑差速器 差速器很好的解決了汽車在不平路面及轉(zhuǎn)向時左右驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)速不同的要求；但隨之而來的是差速器的存在使得汽車在一側驅(qū)動輪打滑時動力無法有效傳輸，也就是打滑的車輪不能產(chǎn)生驅(qū)動力，而不打滑的車輪又沒有得到足夠的扭矩。防滑差速器很好的解決了汽車在一側車輪打滑時出現(xiàn)的動力傳輸?shù)膯栴}，也就是鎖止差速器，讓差速器不再起作用，左右兩側的驅(qū)動輪均可得到相同的扭矩。 防滑差速器主要可分為兩大類： （1）強制鎖止式在普通差速器上增加強制鎖止機構，當發(fā)生一側車輪打滑時，駕駛員可通過電動、氣動或機械的方式來操縱鎖止機構，撥動嚙合套將差速器殼與半軸鎖成一體，從而暫時失去差速的作用。這種方式結構比較簡單，但必須由駕駛員進行操作，并在良好路面上停止鎖止，恢復差速器的作用。 （2）自鎖式在差速器中安裝粘性硅油聯(lián)軸節(jié)或摩擦離合器，當發(fā)生一側車輪打滑時，兩側半軸出現(xiàn)轉(zhuǎn)速差，聯(lián)軸節(jié)或離合器就自動發(fā)生摩擦阻力，使另一側車輪得到一定的扭矩而驅(qū)動汽車繼續(xù)行駛。當兩側車輪沒有轉(zhuǎn)速差時，摩擦阻力消失，自動恢復差速器的作用。這種方式結構比較復雜，但不需要駕駛員進行操作。目前已越來越多地在汽車上得到應用。 防滑差速器不僅用于左右車輪間的差速器，也用于全輪驅(qū)動汽車的軸間差速器中。 主減速比 驅(qū)動橋都有一定得主減速比，這個數(shù)字（通常是一個整數(shù)和一個小數(shù)）實際上是主減速器主動齒輪與從動齒輪的關系。例如，如果主減速比為4.11則說明從動齒輪的齒數(shù)是主動齒輪齒數(shù)的4.11倍，換句話說就是主動齒輪軸轉(zhuǎn)動4圈車輪才轉(zhuǎn)動1圈。 主減速器的作用是降低從傳動軸傳來的轉(zhuǎn)速，從而增大扭矩。主減速器的減速比，對汽車的動力性能和燃料經(jīng)濟性有較大的影響。一般來說，主減速比越大，加速性能和爬坡能力較強，而燃料經(jīng)濟性比較差。但如果過大，則不能發(fā)揮發(fā)動機的全部功率而達到應有的車速。主減速比越小，燃料經(jīng)濟性較好，但加速性和爬坡能力較差。 12 SY-025-BY-5 畢業(yè)設計（論文）中期檢查表 填表日期 年 月 日 迄今已進行 周剩余 周 學生姓名 葉佳茜 院系 汽車與交通工程學院 專業(yè)、班級 07車輛工程7班 指導教師姓名 紀峻嶺 職稱 副教授 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是■否 題目名稱 東風300貫通式驅(qū)動橋及輪邊減速器設計 指 導 教 師 填 寫 畢業(yè) 設計 （論文）工作 進度 已完成主要內(nèi)容 待完成主要內(nèi)容 　 存在問題及努力方向 學生簽字： 指導教師 意 見 　 指導教師簽字： 年 月 日 教研室 意 見 教研室主任簽字： 年 月 日 SY-025-BY-2 畢業(yè)設計（論文）任務書 學生姓名 葉佳茜 系部 汽車與交通工程學院 專業(yè)、班級 車輛工程07-7班 指導教師 姓名 紀峻嶺 職稱 副教授 從事 專業(yè) 車輛工程 是否 外聘 □是■否 題目名稱 東風300貫通式驅(qū)動橋及輪邊減速器設計 一、 設計（論文）目的、意義 汽車驅(qū)動橋是汽車傳動系統(tǒng)的重要部件，其功用是進一步增大變速器輸出的力矩，以提高汽車的驅(qū)動力。重型卡車承載質(zhì)量大，牽引力大，因此需要更大的傳動比，即主減速比，因此采用多級減速，另外，為提高其承載能力，減少單軸上的載荷，采用了多橋驅(qū)動型式。 本課題的目的和意義在于： 1）通過對重型卡車底盤設計和研究，可以加深對汽車設計理論，汽車技術發(fā)展方向和汽車構造的理解；提高自己的總體素質(zhì)，為進入社會后的工作奠定堅實的基礎。 2）在進行產(chǎn)品設計時，需要參考原型車輛測繪、轉(zhuǎn)配、設計、驗證，通過這個過程，可以了解研發(fā)流程，在進入工作崗位后很快適應研發(fā)工作。 3）在進行性能研究時，需要掌握更深層的理論知識，進一步提高設計水平。 二、設計（論文）內(nèi)容、技術要求（研究方法） 1）選擇的主減速比應能保證汽車具有最佳的動力性和燃料經(jīng)濟性。 2）外形尺寸要小，保證有必要的離地間隙，以滿足通過性要求。 3）齒輪及其它傳動件工作平穩(wěn)，噪聲小。 4）在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的傳動效率。 5）具有足夠的強度和剛度，以承受和傳遞作用與路面和車身間的各種力和力矩；在此條件下，盡可能降低質(zhì)量，尤其是簧下質(zhì)量，以減少不平路面的沖擊載荷，提高汽車行駛平順性。 6）結構簡單，加工工藝性好，制造容易，維修、調(diào)整方便。 三、設計（論文）完成后應提交的成果 1．設計說明書一份。 2．圖紙：包括總成圖及零件圖，折合0號圖3張以上。 四、設計（論文）進度安排 （1）調(diào)研、收集資料、編寫開題報告書和文獻綜述 第1~3周（3月5日~3月25日） （2）確定設計依據(jù)的技術參數(shù)，選擇設計方案 第 4周（3月26日~4月1日） （3）確定設計方案，確定總布置形式和各部分零件結構 第5~6周（4月2日~4月15日） （4）確定動力傳遞路線及傳遞數(shù)據(jù) 第7周（4月16日~4月22日） （5）完成總成及各零件的結構設計 第8~10周（4月23日~5月13日） （6）完成繪制產(chǎn)品圖紙 第11~13周（5月14日~6月3日） （7）撰寫設計說明書 第14周（6月4日~6月10日） （8）畢業(yè)設計審核、修改 第15~16周（6月11日~6月24日） （9）畢業(yè)設計答辯準備及答辯 第17周（6月25日~7月1日） 五、主要參考資料 [1] 劉惟信 . 汽車設計 . 清華大學出版社 [2] 王強 . 汽車傳動系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 . 汽車研究與開發(fā)2005.1 [3] 周志立 . 汽車驅(qū)動橋原理與結構 ，機械工業(yè)出版社 [4] 陳家瑞 . 汽車構造 ，機械工業(yè)出版社 [5] 王國林 . 汽車底盤構造及維修 ，高等教育出版社 [6] 齊曉杰 . 汽車液壓、液力與氣壓傳動技術，化學工業(yè)出版社 [7] 王世剛 . 機械設計 . 哈爾濱工程大學出版社 [8] 戴枝榮 . 工程材料 . 高等教育出版社 [9] 王寶璽 . 汽車拖拉機制造工藝學，機械工業(yè)出版社 [10] 王望予 . 汽車設計，機械工業(yè)出版社 六、備注 指導教師簽字： 年 月 日 教研室主任簽字： 年 月 日 畢業(yè)設計（論文）開題報告 設計（論文）題目: 東風300貫通式驅(qū)動橋及輪邊 減速器設計 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學院 專 業(yè) 班 級: 車輛工程07-7班 學 生 姓 名: 葉佳茜 導 師 姓 名: 紀峻嶺 開 題 時 間: 2011年3月11日 指導委員會審查意見： 簽字： 年 月 日 畢業(yè)設計（論文）開題報告 學生姓名 葉佳茜 系部 汽車與交通工程學院 專業(yè)、班級 車輛工程07-7班 指導教師姓名 紀峻嶺 職稱 副教授 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是■否 題目名稱 東風300貫通式驅(qū)動橋及輪邊減速器設計 一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義 1、研究現(xiàn)狀 為了提高裝載量和通過性，有些重型汽車及全部中型以上的越野汽車都是采用多橋驅(qū)動，常采用的有4×4、6×6、8×8等驅(qū)動型式。在多橋驅(qū)動的情況下，動力經(jīng)分動器傳給各驅(qū)動橋的方式有兩種。相應這兩種動力傳遞方式，多橋驅(qū)動汽車各驅(qū)動橋的布置型式分為非貫通式與貫通式。前者為了把動力經(jīng)分動器傳給各驅(qū)動橋，需分別由分動器經(jīng)各驅(qū)動橋自己專用的傳動軸傳遞動力，這樣不僅使傳動軸的數(shù)量增多，且造成各驅(qū)動橋的零件特別是橋殼、半軸等主要零件不能通用。而對8×8汽車來說，這種非貫通式驅(qū)動橋就更難于布置了。 為了解決上述問題，現(xiàn)代多橋驅(qū)動汽車都是采用貫通式驅(qū)動橋的布置形式。 在貫通式驅(qū)動橋的布置中，各橋的傳動軸布置在同一縱向鉛垂平面內(nèi)，并且各驅(qū)動橋不是分別用自己的傳動軸與分動器直接聯(lián)接，而是位于分動器前面的或后面的各相鄰兩橋的傳動軸，是串聯(lián)布置的。汽車前后兩端的驅(qū)動橋的動力，是經(jīng)分動器并貫通中間橋而傳遞的。其優(yōu)點是，不僅減少了傳動軸的數(shù)量，而且提高了各驅(qū)動橋零件的相互通用性，并且簡化了結構、減小了體積和質(zhì)量。這對于汽車的設計(如汽車的變型)、制造和維修，都帶來方便。 對于重型載貨汽車來說，要傳遞的轉(zhuǎn)矩較乘用車和客車，以及輕型商用車都要大得多，以便能夠以較低的成本運輸較多的貨物，所以選擇功率較大的發(fā)動機，這就對傳動系統(tǒng)有較高的要求，而驅(qū)動橋在傳動系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。隨著目前國際上石油價格的上漲，汽車的經(jīng)濟性日益成為人們關心的話題，這不僅僅只對乘用車，對于載貨汽車，提高其燃油經(jīng)濟性也是各商用車生產(chǎn)商來提高其產(chǎn)品市場競爭力的一個法寶。為了降低油耗，不僅要在發(fā)動機的環(huán)節(jié)上節(jié)油，而且也需要從傳動系中減少能量的損失。這就必須在發(fā)動機的動力輸出之后，在從發(fā)動機—傳動軸—驅(qū)動橋這一動力輸送環(huán)節(jié)中尋找減少能量在傳遞的過程中的損失。在這一環(huán)節(jié)中，發(fā)動機是動力的輸出者，也是整個機器的心臟，而驅(qū)動橋則是將動力轉(zhuǎn)化為能量的最終執(zhí)行者。因此，在發(fā)動機相同的情況下，采用性能優(yōu)良且與發(fā)動機匹配性比較高的驅(qū)動橋便成了有效節(jié)油的措施之一。所以設計新型的驅(qū)動橋成為新的課題。驅(qū)動橋設計應當滿足如下基本要求： a)所選擇的主減速比應能保證汽車具有最佳的動力性和燃料經(jīng)濟性。 b)外形尺寸要小，保證有必要的離地間隙。 c)齒輪及其它傳動件工作平穩(wěn)，噪聲小。 d)在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的傳動效率。 e)在保證足夠的強度、剛度條件下，應力求質(zhì)量小，尤其是簧下質(zhì)量應盡量小，以改善汽車平順性。 f)與懸架導向機構運動協(xié)調(diào)，對于轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋，還應與轉(zhuǎn)向機構運動協(xié)調(diào)。 g)結構簡單，加工工藝性好，制造容易，拆裝，調(diào)整方便。 驅(qū)動橋的結構形式有多種，基本形式有三種如下： ?? 1）中央單級減速驅(qū)動橋。此是驅(qū)動橋結構中最為簡單的一種，是驅(qū)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(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：一類如伊頓系列產(chǎn)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，可裝入圓柱行星齒輪減速機構，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，標準化）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。 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(zhuǎn)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(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。 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，以保證重型汽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，而且輪穀內(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。 綜上所述，由于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(qū)動橋技術已呈現(xiàn)出向單級化發(fā)展的趨勢，主要是單級驅(qū)動橋還有以下幾點優(yōu)點： 1）單級減速驅(qū)動橋是驅(qū)動橋中結構最簡單的一種，制造工藝簡單，成本較低， 是驅(qū)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(zhuǎn)矩發(fā)展的趨勢，使得驅(qū)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(qū)動橋相比，由于產(chǎn)品結構簡化，單級減速驅(qū)動橋機械傳動效率提高，易損件減少，可靠性提高。 單級橋產(chǎn)品的優(yōu)勢為單級橋的發(fā)展拓展了廣闊的前景。從產(chǎn)品設計的角度看，重型車產(chǎn)品在主減速比小于6的情況下，應盡量選用單級減速驅(qū)動橋。 本課題的設計思路可分為以下幾點：首先選擇初始方案，東風300屬于重型貨車，采用后橋驅(qū)動附輪邊減速器，所以設計的驅(qū)動橋結構需要符合重型貨車的結構要求；接著選擇各部件的結構形式；最后選擇各部件的具體參數(shù)，設計出各主要尺寸。2010年中國重卡輪邊減速器市場發(fā)展迅速，產(chǎn)品產(chǎn)出持續(xù)擴張，國家產(chǎn)業(yè)政策鼓勵重卡輪邊減速器產(chǎn)業(yè)向高技術產(chǎn)品方向發(fā)展，國內(nèi)企業(yè)新增投資項目投資逐漸增多。投資者對重卡輪邊減速器行業(yè)的關注越來越密切，這使得重卡輪邊減速器行業(yè)的發(fā)展需求增大。 輪邊減速器一般為雙級減速驅(qū)動橋中安裝在輪轂中間或附近的第二級減速器采用輪邊減速器，可以使中間主減速器的外形尺寸減小，保證車輛具有足夠的離地間隙，由于輪邊是最后的一級減速，其前面的半軸，差速器及主減速器的從動輪等零件的尺寸都可以減小。由于采用輪邊減速器的驅(qū)動橋結構相對較復雜成本較高，只有當驅(qū)動橋總減速比大于12的工程機械、重型車和對離地間隙有特殊要求的越野車才推薦采用輪邊減速器。 輪邊減速器橋優(yōu)缺點： （1）輪邊減速器橋與單減速器橋相比，輪邊減速器橋要比單減速器橋的主減速器小，輪邊減速器橋的離地間隙更大，所以其通過性更強。適合復雜路面。 （2）輪邊減速器最大功用就是降速增扭，所以其扭矩大，驅(qū)動力強。適合爬坡。 （3）首先輪邊減速器的結構復雜，傳導件較多，這使得傳動率下降，能量損失加大。復雜的結構讓維修保養(yǎng)也更加麻煩。 （4）輪邊減速器在裝配的過程中要求嚴格，如果各部分零部件的配合尺寸出現(xiàn)較大偏差，易導致輪邊減速器的可靠性下降，同時由于國產(chǎn)制動鼓的材料及成本問題，國產(chǎn)車中輪邊減速器散熱效果還是不很理想。 1——太陽輪，2——行星輪，3——行星架，4——內(nèi)齒圈 圖1 單排行星齒輪機構 2、依據(jù)、目的和意義 本設計是對重型卡車驅(qū)動橋的結構設計以及輪邊減速器的設計。故本說明書將以“驅(qū)動橋及輪邊減速器設計”內(nèi)容對驅(qū)動橋輪邊減速器及其主要零部件的結構型式與設計計算作一一介紹。 汽車驅(qū)動橋是汽車傳動系統(tǒng)的重要部件，位于傳動系的末端，其功用是增大由傳動軸或直接從變速器傳來的轉(zhuǎn)矩，將轉(zhuǎn)矩合理的分配給左、右驅(qū)動車輪具有汽車行駛運動學所要求的差速功能，進一步增大變速器輸出的力矩，以提高汽車的驅(qū)動力。重型卡車承載質(zhì)量大，牽引力大，因此需要更大的傳動比，即主減速比，因此采用多級減速，同時，驅(qū)動橋還要承受作用于路面和車架或車廂之間的鉛垂力、縱向力和橫向力，另外，為提高其承載能力，減少單軸上的載荷，采用了多橋驅(qū)動型式。 在重載貨車、越野汽車或大型客車上，當要求有較大的主傳動比和較大的離地間隙時，往往將雙級主減速器中的二級減速齒輪機構制成同樣的兩套，分別安裝在兩側驅(qū)動車輪的近旁，稱為輪邊減速器而第一級即稱主減速器。 課題研究意義：輪邊減速的功能是在車輪半軸軸頭和車輪軸之間再加裝一個減速齒輪，使車橋升高，從而使車身升高，達到增加離地間隙的目的，本次設計旨在設計一個合適的輪邊減速器，以更了解輪邊減速器的構造和功能，還有大概的設計流程，以幫助我們更好的參加工作。 本次課題研究設計是大學生涯最后的學習機會，也是最專業(yè)的一次鍛煉，它將使我們更加了解實際工作中的問題困難，也使我對專業(yè)知識又一次的全面總結，而且對實際的工程設計流程有個大概的了解，我相信這將對我以后的工作有實質(zhì)性的幫助。 二、設計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題 基本內(nèi)容 （1）研究驅(qū)動橋組成、結構、原理； (2) 主減速器的結構設計,基本參數(shù)選擇及設計計算； （3）輪邊減速器的結構設計，幾本參數(shù)選擇及設計計算； (4) 差速器齒輪的基本參數(shù)的選擇、尺寸及強度計算； (5) 驅(qū)動半軸的結構設計及強度計算； (6) 驅(qū)動橋殼的結構設計及受力分析與強度計算。 （7）半軸及貫通軸的設計及強度計算 解決問題 選取的單級減速器附輪邊減速器，是在原有的貫通軸主減速器上附帶輪邊減速器，需要有創(chuàng)新設計 三、技術路線（研究方法） 方案簡定及參數(shù)選擇 總布置形式選擇 主減速器設 計 貫通橋差速器設 計 半軸與貫通軸的設計 輪邊減速器設計 CAD繪圖 說明書編寫 完成設計 四、進度安排 （1）調(diào)研、收集資料、編寫開題報告書和文獻綜述 第1~2周（2月28日~3月11日） （2）確定設計依據(jù)的技術參數(shù)，選擇設計方案 第 3周（3月14日~3月18日） （3）確定設計方案，確定總布置形式和各部分零件結構 第4~6周（3月21日~4月8日） （4）確定動力傳遞路線及傳遞數(shù)據(jù) 第7周（4月11日~4月15日） （5）完成總成及各零件的結構設計 第8~10周（4月18日~5月6日） （6）完成繪制產(chǎn)品圖紙 第11~13周（5月9日~5月27日） （7）撰寫設計說明書 第14周（5月30日~6月3日） （8）畢業(yè)設計審核、修改 第15~16周（6月6日~6月17日） （9）畢業(yè)設計答辯準備及答辯 第17周（6月20日~6月24日） 五、參考文獻 [1] 劉惟信.汽車設計[M].清華大學出版社,2001 [2] 陳家瑞. 汽車構造[M]. 機械工業(yè)出版社，2003 [3] 王望予.汽車設計[M].機械工業(yè)出版社，2000 [4] 成大先. 機械設計手冊（第五版）[J]. 化學工業(yè)出版社，2008 [5] 王強.汽車傳動系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[M].汽車研究與開發(fā)[M]，2005 [6] 周志立.汽車驅(qū)動橋原理與結構[M].機械工業(yè)出版社，2003 [7] 齊曉杰.汽車液壓、液力與氣壓傳動技術[M].化學工業(yè)出版社 [8] 陳家瑞.汽車構造[M].機械工業(yè)出版社，2000 [9] 周開勤.機械零件手冊（第五版）[J].高等教育出版社，2002 [10] 汽車百科全書編撰委員會.汽車百科全書[J].機械工業(yè)出版社，1992 [11] 汽車工程手冊編輯委員會.汽車工程手冊[J].人民交通出版社，2000 [12] 齒輪手冊編委會.齒輪手冊上冊（第二版）[J].機械工業(yè)出版社，2000 [13] 張松林.最新軸承手冊[J].電子工業(yè)出版社，2006 [14] 孫恒.葛文杰.機械原理（第七版）[M].高等教育出版社，2006 [15]席振鵬.機械CAD基礎教程[J].哈爾濱工業(yè)大學出版社，2007 [16] 劉惟信.汽車車橋設計[J].清華大學出版社，2004 [17] 李俊玲.羅永華.現(xiàn)代汽車專業(yè)英語[J].北京理工大學出版社，2001 [18] M．W．Suh．Hardware-in-the-Loop Simulator for ABS．SAE Technical Paper 1998 [19] Yeh Edge C，Kuo Chin Yen，Sun Pei Len．Conjugate Boundary Method For Control Law Design of Anti-Skid Brake System．Vehicle Design．1990 六、備注 指導教師意見： 簽字： 年 月 日