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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
設(shè)計(jì)（論文）題目: HQ1080車用5.5噸級驅(qū)動橋設(shè)計(jì)
院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院
專 業(yè) 班 級: 車輛工程B07-4班
學(xué) 生 姓 名: 陳云龍
導(dǎo) 師 姓 名: 趙雨旸
開 題 時(shí) 間: 2011年 3月14日
指導(dǎo)委員會審查意見：
簽字： 年 月 日
開題報(bào)告撰寫要求
一、“開題報(bào)告”參考提綱
1. 課題研究目的和意義；
2. 文獻(xiàn)綜述（課題研究現(xiàn)狀及分析）；
3. 基本內(nèi)容、擬解決的主要問題；
4. 技術(shù)路線或研究方法；
5. 進(jìn)度安排；
6. 主要參考文獻(xiàn)。
二、“開題報(bào)告”撰寫規(guī)范
請參照《黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書及畢業(yè)論文撰寫規(guī)范》要求。字?jǐn)?shù)應(yīng)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。
SY-025-BY-3
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
學(xué)生姓名
陳云龍
系部
汽車與交通工程學(xué)院
專業(yè)、班級
車輛工程B07-4
指導(dǎo)教師姓名
趙雨旸
職稱
副教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
HQ1080車用5.5噸級驅(qū)動橋設(shè)計(jì)
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
1.1 驅(qū)動橋國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
目前我國正在大力發(fā)展汽車產(chǎn)業(yè)，采用后輪驅(qū)動汽車的平衡性和操作性都將會有很大的提高。后輪驅(qū)動的汽車加速時(shí)，牽引力將不會有前輪發(fā)出，所以在加速轉(zhuǎn)彎時(shí)，司機(jī)就會感到有更大的橫向握持力，操作性能變好。維修費(fèi)用低也是后輪驅(qū)動的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，盡管由于構(gòu)造和車型的不同，這種費(fèi)用將會有很大的差別。如果你的變速器出了故障，對于后輪驅(qū)動的汽車就不需要對拆速器進(jìn)行維修，但是對于前輪驅(qū)動的汽車來說也許就有這個(gè)必要了，因?yàn)檫@兩個(gè)部件是做在一起的。所以后輪驅(qū)動必然會使得乘車更加安全、舒適，從而帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。目前國內(nèi)外研究的重點(diǎn)在于：從翹課的制造技術(shù)尋求制造工藝先進(jìn)、制造效率高、成本低的方法；從齒輪減速形式上將傳統(tǒng)的中央單級主減速器發(fā)展到現(xiàn)在的中央及輪邊雙級減速或雙級主減速器結(jié)構(gòu)；從齒輪的加工形式上車橋內(nèi)部的主從動齒輪、行星齒輪及圓柱齒輪采用精磨加工，以滿足汽車高速行駛要求及法規(guī)對于噪聲控制的要求。
以下是具體的技術(shù)發(fā)展動向：
1、 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面
為滿足市場多樣化及用戶個(gè)性化的需求，驅(qū)動橋再也不能停留在載貨車單一的、抵擋次的技術(shù)水平上，隨著新材料、新能源、電子測控及信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，應(yīng)用這些高新科技武裝和改造傳統(tǒng)的汽車工業(yè)，以新型的驅(qū)動橋大幅度地提高車輛的安全性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性，為廣大消費(fèi)者提供節(jié)能型和環(huán)保型的汽車產(chǎn)品。驅(qū)動橋的技術(shù)發(fā)展大致有以下幾個(gè)方面：
（1）整車總體布置上要滿足發(fā)動機(jī)前置或后置的要求；車橋的輪距和簧距在一定范圍內(nèi)可調(diào)的要求：汽車（主要是客車）進(jìn)一步降低地板的要求，主傳動速比擴(kuò)大變化范圍的要求
（2）在制動方面要滿足制動間隙的自動調(diào)整，制動防抱死、防跑偏、防側(cè)滑；制動不疲軟、不僵硬、不嘯叫；制動力矩大、制動距離??；摩擦片耐磨、壽命長；制動真空助力及制動緩速裝置等。
（3）在懸架方面，要求減震性能好，不側(cè)傾，可升降、行駛更平穩(wěn)、更舒適。
（4）對驅(qū)動橋本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求減輕自重，增加剛性，提高傳動效率，改善密封性能，降低系統(tǒng)噪聲，便于維修等。當(dāng)前，在驅(qū)動橋上出現(xiàn)的新型結(jié)構(gòu)和高新技術(shù)有：
a、制動間隙的調(diào)整由自動調(diào)整臂替代手動調(diào)整臂。按國家GB12676~1999（汽車制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性能和試驗(yàn)方法）的規(guī)定，到2003年1月凡使用凸輪式氣制動的汽車必須強(qiáng)制安裝制動間隙自動調(diào)整臂，保證各個(gè)車輪的制動間隙維持恒定，從而保證汽車行駛安全。該技術(shù)在國外以普遍采用，最有名的生產(chǎn)廠家是瑞典的漢德公司和美國的美馳公司，國內(nèi)有吉林天成、商丘德信和東風(fēng)公司在開發(fā)研制。
b、盤式制動器相對于鼓式制動器，具有制動力矩大，可縮短制動距離，制動平穩(wěn)，散熱條件好（熱衰退小，不疲軟，摩擦片耐磨、壽命長），更換摩擦片便捷等優(yōu)越性，正廣泛應(yīng)用于轎車和輕微型汽車上，并有前盤后鼓配置轉(zhuǎn)交為前后盤的趨勢，國外在中、重型汽車，尤其是大型客車上以大量采用，取得十分理想的效果，不失為汽車制動技術(shù)的新寵。國內(nèi)已有十余家開始輕型盤式制動器的國產(chǎn)化生產(chǎn)，而中、重型盤式制動器卻處于空白狀態(tài)。
c、制動緩速裝置是安全制動的輔助系統(tǒng)，它解決了由于車輪摩擦過熱產(chǎn)生的熱衰退，導(dǎo)致制動性能急劇下降，以及輪胎易分層造成早期爆裂等問題，減少車輛因制動失靈帶來的的危險(xiǎn)，還可以承擔(dān)90%制動力矩，提高摩擦片壽命4-8倍，在歐、美、日等發(fā)達(dá)國家的客車幾乎都使用，載重車的安裝率已達(dá)80%，是一項(xiàng)十分成熟的技術(shù)，而在我國剛剛起步。又深圳特爾佳科技運(yùn)輸有限公司引進(jìn)法國泰馬爾技術(shù)而研制開發(fā)的無繼電器電渦流緩減器，在客車上實(shí)驗(yàn)取得滿意效果。由上海福伊特驅(qū)動技術(shù)系統(tǒng)有限公司采用德國VOITH公司技術(shù)開發(fā)生產(chǎn)的液力渦流緩減速器，具有扭矩大、重量輕、散熱快等優(yōu)點(diǎn)，在汽車傳動系統(tǒng)中可實(shí)現(xiàn)串聯(lián)安裝和并聯(lián)安裝。
d、ABS制動防拖死系統(tǒng)以有及相繼開發(fā)的ASR驅(qū)動防滑調(diào)節(jié)系統(tǒng)，ABR防側(cè)滑控制系統(tǒng)，EBS電子控制制動系統(tǒng)和VDC車輛動力學(xué)控制系統(tǒng)，構(gòu)成汽車數(shù)學(xué)化制動體系，能使車輪始終處于最佳制動狀態(tài)，最有效的利用地面附著力，避免了前輪抱死喪失轉(zhuǎn)向能力，防止了后輪抱死產(chǎn)生側(cè)滑甩尾的弊端，極大的提高了車輛行駛的本質(zhì)安全性。在國外大都普遍采用。國內(nèi)有重慶聚能、山東威名、西安博華、浙江亞太、廣州科米及東風(fēng)制動系統(tǒng)公司等幾家在研發(fā)生產(chǎn)。
e、空氣懸架以其自振頻率低，吸振能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，可大大改善汽車行駛的舒適性和平順性，提高懸架系統(tǒng)壽命10倍，在歐美裝車率：客車達(dá)95%、載貨車達(dá)80%，拖掛車也達(dá)40%以上，國內(nèi)在高檔豪華客車上安裝，大部分靠近口，主要是美國扭威和固特異。
f、低地板門式驅(qū)動橋及偏置動力輸入口設(shè)計(jì)，滿足城市及高速公路客車的需要，車內(nèi)地板由800~850MM降低到350~400MM，以降低汽車重心，提高車輛行駛穩(wěn)定性和平順性，便于乘客上、下車，目前，國產(chǎn)高檔豪華客車開始采用，但完全靠進(jìn)口，主要從德國采夫公司及曼公司、美國美馳公司和瑞典沃爾沃公司等廠家引進(jìn)。
g、為提高汽車的通過性，對道路的適應(yīng)性及減少輪胎磨損等要求，分別采用了差速鎖裝置、懸架可升降裝置、四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、輪胎放氣及氣壓監(jiān)控系統(tǒng)，后者由軍事交通學(xué)院研制并在一汽紅旗世紀(jì)星轎車及5t、7t級載貨車上試驗(yàn)獲得成功。
2、制造工藝技術(shù)方面：
產(chǎn)品的技術(shù)含量及質(zhì)量優(yōu)劣，很大程度上取決于制造技術(shù)水平的高低，為使加工質(zhì)量更高，制造成本更低，驅(qū)動橋及錐齒輪待業(yè)，注意跟蹤國內(nèi)外科技發(fā)展趨勢，廣泛用行之有效的四心成果。主要有：
（1）輕量化設(shè)計(jì)、減輕自重、節(jié)省材料，用沖焊整體橋殼替代鑄造插管橋殼；以鑄帶鍛，提高鑄鐵牌號，減小鑄件壁厚及幾何尺寸誤差：采用精段工藝，使加工余量在徑向減小到0.75~1.25MM，在軸向減小到0.6~1.00MM。制動凸輪用精鍛取代切削成形。
（2）廣泛應(yīng)用數(shù)控設(shè)備及加工中心，提高工藝柔性及加工精度，采用不重磨刀片、陶瓷刀片、槍鉆、U鉆、涂層及納米處理技術(shù)提高刀具壽命及加工精度，采用立方氮化硼（CBN）砂輪及金剛滾輪，提高磨具壽命及加工一致性。
（3）大量采用少屑無屑加工：如螺紋用滾壓替代車削、洗削和套絲：花鍵用冷軋或冷推替代洗削。
（4）對中碳剛件。普遍采用高、中頻感應(yīng)加熱、自動噴水淬火，采用靜變頻電源，大功率一次淬火工藝已在半軸、轉(zhuǎn)向節(jié)等主要零件上推廣，取得交好技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。
（5）CO2自動保護(hù)焊、摩擦焊、激光焊、埋弧焊及數(shù)控等離子切割技術(shù)在驅(qū)動橋的加工制造中得到充分的應(yīng)用。
（6）產(chǎn)品的裝配、調(diào)整、試驗(yàn)技術(shù)越來越被人們關(guān)注，螺紋連接普遍采用定扭矩扳手及擰緊機(jī)，裝配間隙或予緊負(fù)荷的調(diào)正，應(yīng)用計(jì)算機(jī)及數(shù)控測量技術(shù)，動態(tài)模擬精選精調(diào)，如東風(fēng)車橋股份有限公司同成都電子科技大學(xué)合作研制的主動錐齒輪總成選墊片機(jī)，一次選配成功，保證其軸承的予緊負(fù)荷。總成試驗(yàn)采用計(jì)算機(jī)及變頻控制技術(shù)，模擬工況施加載荷，分別測試出所需定量的技術(shù)參數(shù)，保證了產(chǎn)品的可靠性。如東風(fēng)車橋股份有限公司分別同浙江大學(xué)和重慶大學(xué)合作開發(fā)的驅(qū)動橋總成綜合試蘊(yùn)機(jī)，可定量測定出傳動噪聲，兩輪制動力矩及力矩差，制動距離及制動時(shí)間等，試驗(yàn)結(jié)果由電子屏幕清晰顯示。
（7）此外在驅(qū)動橋上采用新的密封技術(shù)（新型油封結(jié)構(gòu)、耐磨耐熱、高跟隨性的密封材料等）、降噪技術(shù)（加狀吸振環(huán)，箱體內(nèi)腔涂吸振涂料等）和新的摩擦材料（第二代FBS—1軟性無石棉摩擦片由南京理工大學(xué)開發(fā)，南京宏光空降設(shè)備廠研制，具有優(yōu)良的耐熱性，高的摩擦系數(shù)穩(wěn)定性，低的磨損率，大大改善了制動僵硬和高低頻噪聲，延長使用壽命，有取代半金屬，鋼纖維摩擦片的趨勢）。提高旋轉(zhuǎn)件的運(yùn)動平穩(wěn)性，輪廓制動鼓采用動平衡措施。
3、錐齒輪技術(shù)方面：
（1）弧齒錐齒輪（或準(zhǔn)雙曲面齒輪）的加工，開始由一汽用俄羅斯援建技術(shù)，于1956年表現(xiàn)國產(chǎn)化生產(chǎn)。1967年，由東風(fēng)車橋股份有限公司與綦江齒輪廠首次引進(jìn)美國Gleason公司的成套設(shè)備，并相繼由天津第一機(jī)床廠、南京機(jī)床廠及內(nèi)江機(jī)床廠進(jìn)行國產(chǎn)化切齒設(shè)備的研制，從而奠定了我國弧齒錐齒輪加工的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。隨著Gleason公司的產(chǎn)品開發(fā)，陸續(xù)引進(jìn)了G645、G666、G610等80年代先進(jìn)設(shè)備，90年代又引進(jìn)了最新PHOENIX系列數(shù)控銑齒機(jī)。進(jìn)入新千年，東風(fēng)車橋股份有限公司為滿足客車對降噪的要求，不惜重金又引進(jìn)了PHOENIX450HG磨齒機(jī)及M—M3525—4E數(shù)控齒輪檢測中心。形成了弧齒錐齒輪加工制造的高水平閉環(huán)系統(tǒng)。PHOENIX、450HG磨齒機(jī)系美國Gleason公司最新開發(fā)的八軸數(shù)控六軸連動的先進(jìn)設(shè)備，對各種弧齒錐齒輪的輪齒表面可實(shí)現(xiàn)成形法磨削。生產(chǎn)效率高，以EQ1092F主傳動弧齒錐齒輪為例，主動輪單面磨削時(shí)間為15-18秒/齒，高于銑齒一倍多，從動輪單齒時(shí)間為3.1-4秒/齒，比G609銑齒效率也高一倍，該設(shè)備加工精度可達(dá)5-6級，嚙合噪聲也可大大降低，仍以EQ1092F為例，在主傳動1000轉(zhuǎn)/分條件下，正車面嚙合噪聲由83-86分貝降至70分貝，反車面由90-93分貝降至80分貝以下，完全滿足高檔豪華客車的要求。此外，該設(shè)備用于修復(fù)由于熱處理變形而未達(dá)標(biāo)的齒輪也具有十分可觀的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。
（3）齒輪趕切技術(shù)是意大利桑埔坦斯利（SAMPUTENSILI）公司開發(fā)的，開始應(yīng)用于圓柱齒輪的滾切。美國Gleason公司為滿足弧齒錐齒輪的干切要求，開發(fā)出PHOENIXII型275HC數(shù)控銑齒輪機(jī)，可加工直徑￠275，工件主軸及刀具主軸均由電動機(jī)直接驅(qū)動。干切技術(shù)的基本原理是在高速切削下，切削高速飛出，切削熱在沒有傳導(dǎo)到刀具及工件之前，就被切屑帶走了，使刀具及工件溫度不會上升很多，也不會造成機(jī)床的熱變形，其刀具可用硬質(zhì)合金或高速工具鋼材料，但必須經(jīng)涂層（涂層材料為TIAIN）。切削速度：粗切達(dá)280M/分、精切達(dá)600M/分，走刀量粗切為1.77舳/分，精切為0.6MM/分，可提高加工效率3-5倍，節(jié)省了冷卻潤滑液的費(fèi)用，同時(shí)避免了用冷卻潤滑液造成的污染，加工成本可降低15%左右，由于國內(nèi)運(yùn)用條件尚不成熟，今后有待應(yīng)用。
1.2研究目的與意義
本課題是對HQ1090車用5.5噸級驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。故將以“驅(qū)動橋設(shè)計(jì)”內(nèi)容對驅(qū)動橋及其主要零部件的結(jié)構(gòu)形式與設(shè)計(jì)計(jì)算作一一介紹。
驅(qū)動橋的設(shè)計(jì)，由驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)組成、功能、工作特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求講起，詳細(xì)地分析了驅(qū)動橋總成的結(jié)構(gòu)形式及布置方法，全面介紹了驅(qū)動橋車輪的傳動裝置和橋殼的各種結(jié)構(gòu)形式與設(shè)計(jì)計(jì)算方法。
汽車驅(qū)動橋是汽車的重大組成部分，承載著汽車的滿載簧荷重及地面經(jīng)車輪、車架及承載式車身經(jīng)懸架給予的鉛垂力、縱向力、及其力矩，以及沖擊載荷；驅(qū)動橋還傳遞著傳動系中的最大轉(zhuǎn)矩，橋殼還承受著反作用力矩。汽車驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)形式和實(shí)際參數(shù)除對汽車的可靠性與耐久性有重要的影響性外，也對汽車的行駛性能如動力性、經(jīng)濟(jì)性、平順性、通過性、機(jī)動性和操動穩(wěn)定性等有直接影響。另外，汽車驅(qū)動橋在汽車的各種總成中也是涵蓋機(jī)械零件、部件、分總成等的品種最多的大總成。例如，驅(qū)動橋包含主減速器、差速器、驅(qū)動車輪的傳動裝置（半軸及輪邊減速器）、橋殼和各種齒輪、元件及總成的制造也幾乎要設(shè)計(jì)到所有的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝。因此，通過對汽車驅(qū)動橋的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)實(shí)踐，可以更好的學(xué)習(xí)并掌握現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)的全面知識和技能。
二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
1、設(shè)計(jì)的只要內(nèi)容
(1) 驅(qū)動橋設(shè)計(jì)的總體方案論證;非斷開式驅(qū)動橋,斷開式驅(qū)動橋.
(2) 主減速器設(shè)計(jì);
(3) 差速器設(shè)計(jì);
(4) 驅(qū)動車輪的傳動裝置設(shè)計(jì);
(5) 驅(qū)動橋橋殼設(shè)計(jì);
2、需解決的主要問題
(1)如何做到結(jié)構(gòu)簡單，加工工藝好，制造容易，拆裝、調(diào)整方便。、
(2)如何將發(fā)動機(jī)輸出扭矩通過萬向傳動軸將動力傳遞到后輪子上，達(dá)到更好的車輪牽引力與轉(zhuǎn)向力的有效發(fā)揮，從而提高汽車的行駛能力。
(3)差速器向兩邊半軸傳遞動力的同時(shí)，允許兩邊半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，滿足兩邊車輪盡可能以純滾動的形式不等距行駛，減少輪胎與地面的摩擦。
(4)各個(gè)部件的強(qiáng)度校核
三、技術(shù)路線（研究方法）
非斷開式驅(qū)動橋
斷開式驅(qū)動橋
驅(qū)動橋總成的結(jié)構(gòu)型式及布置
主
減
速
器
差
速
器
驅(qū)動車輪的半軸
驅(qū)動橋橋殼
參數(shù)選擇設(shè)計(jì)計(jì)算
參數(shù)選擇設(shè)計(jì)計(jì)算
參數(shù)選擇設(shè)計(jì)計(jì)算
參數(shù)選擇設(shè)計(jì)計(jì)算
各個(gè)部件強(qiáng)度校核
用AutoCAD完成裝配圖，零件圖表達(dá)設(shè)計(jì)
撰寫說明書
四、進(jìn)度安排
（1）調(diào)研、資料收集，完成開題報(bào)告 第1、2周
（2）確定總體方案 第3周
（3）驅(qū)動橋部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 第4~9周
（4）完成所設(shè)計(jì)裝配圖與零件圖圖紙 第10~12周
（5）完成設(shè)計(jì)說明書的撰寫，指導(dǎo)教師審核 第13周
（6）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）修改、完善 第14周
（7）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）審核、預(yù)審 第15周
（8）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）修改、完善 第15、16周
（9）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周
五、參考文獻(xiàn)
[1] 劉惟信.汽車車橋設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004.
[2] 韓勝.我國汽車驅(qū)動橋及錐齒輪發(fā)展現(xiàn)狀[J].汽車科技,2005.
[3] 吳文琳.圖解汽車底盤構(gòu)造手冊[M].化學(xué)工藝出版社,2007.
[4] 林慕義,張福生.車輛底盤構(gòu)造與設(shè)計(jì)[M].冶金工業(yè)出版社,2007.
[5] 胡寧.現(xiàn)代汽車底盤構(gòu)造[M].上海交通大學(xué)出版社,2003.
[6] 王望予.汽車設(shè)計(jì)[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社,2004.
[7] Ford Motor Company Arup Gangopadhyay, Sam Asaro, Michael Schroder, Ron Jensen and Jagadish Sorab. Fuel Economy Improvement Through Frictional Loss Reduction in Light Duty Truck Rear Axle.SAE,2002.
[8] Dirk Spindler Georg von Petery INA-Schaeffler KG.Angular Contact Ball Bearings for a Rear Axle Differential.SAE,2003.
[9] 李紅淵，李萍鋒.載重汽車驅(qū)動橋主減速器設(shè)計(jì)[J].2009（10）
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六、備注
指導(dǎo)教師意見：
簽字： 年 月 日