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SY-025-BY-3
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
學(xué)生姓名
唐金鵬
系部
汽車工程學(xué)院
專業(yè)、班級(jí)
車輛工程07-6
指導(dǎo)教師姓名
李涵武
職稱
副教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是□否
題目名稱
RL3220用13噸級(jí)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)
一、 課題研究現(xiàn)狀：
本設(shè)計(jì)課題是13噸級(jí)重型載貨汽車驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì),汽車驅(qū)動(dòng)橋是汽車底盤(pán)的重要組成部分,一般由主減速器，差速器，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和橋殼等組成，轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋還有等速萬(wàn)向節(jié)。它的作用是將萬(wàn)向傳動(dòng)裝置傳來(lái)的動(dòng)力折過(guò)90度角,改變力的傳遞方向,并由主減速器降低轉(zhuǎn)速,增大轉(zhuǎn)矩后,經(jīng)差速器分配給左右半軸和驅(qū)動(dòng)輪。汽車驅(qū)動(dòng)橋時(shí)汽車的重大總成,承載著汽車的滿載以及地面經(jīng)車輪、車架及承載式車身經(jīng)懸架給予的鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩，以及沖擊載荷;驅(qū)動(dòng)橋還傳遞著傳動(dòng)系中的最大轉(zhuǎn)矩，橋殼還承受著反作用力矩，汽車驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計(jì)參數(shù)除對(duì)汽車的可靠性與耐久性有重要形影外，也對(duì)汽車的行駛性能，如動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、平順性、通過(guò)性、機(jī)動(dòng)性和操作穩(wěn)定性等有直接影響，另外，汽車驅(qū)動(dòng)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，因此，汽車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)涉及的機(jī)械零部件及元件的種類十分的廣泛，對(duì)這些零部件的設(shè)計(jì)制造涉及很多的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝，通過(guò)對(duì)汽車驅(qū)動(dòng)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(shí)和技能。
驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)，由驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)組成、功用、工作特點(diǎn)及其設(shè)計(jì)要求為基本，因此，能設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、造價(jià)低廉的驅(qū)動(dòng)橋，能大大降低整車生產(chǎn)的成本，推動(dòng)汽車經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。研究驅(qū)動(dòng)橋的工作特征，并對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，是非常重要的和必須的。隨著汽車向采用大功率發(fā)動(dòng)機(jī)和輕量化方向的發(fā)展以及路面條件的改善，近年來(lái)主減速比有減小的趨勢(shì)，以滿足高速行駛的要求。
?對(duì)于大噸位重載汽車來(lái)說(shuō)，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(yùn)輸較多的貨物，所以選擇功率較大的發(fā)動(dòng)機(jī)，這就對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)有較高的要求，而驅(qū)動(dòng)橋在傳動(dòng)系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。隨著目前國(guó)際上石油價(jià)格的上漲，汽車的經(jīng)濟(jì)性日益成為人們關(guān)心的話題，這不僅僅只對(duì)乘用車，對(duì)于自卸汽車，提高其燃油經(jīng)濟(jì)性也是各商用車生產(chǎn)商來(lái)提高其產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)法寶。為了降低油耗，不僅要在發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)節(jié)上節(jié)油，而且也需要從傳動(dòng)系中減少能量的損失。這就必須在發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出之后，在從發(fā)動(dòng)機(jī)—傳動(dòng)軸—驅(qū)動(dòng)橋這一動(dòng)力輸送環(huán)節(jié)中尋找減少能量在傳遞的過(guò)程中的損失。在這一環(huán)節(jié)中，發(fā)動(dòng)機(jī)是動(dòng)力的輸出者，也是整個(gè)機(jī)器的心臟，而驅(qū)動(dòng)橋則是將動(dòng)力轉(zhuǎn)化為能量的最終執(zhí)行者。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)相同的情況下，采用性能優(yōu)良且與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配性比較高的驅(qū)動(dòng)橋便成了有效節(jié)油的措施之一。
二、設(shè)計(jì)論文的目的、意義：
1）通過(guò)對(duì)汽車驅(qū)動(dòng)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(shí)和技能
2）通過(guò)進(jìn)行本次設(shè)計(jì)研究，可以加深我們對(duì)汽車設(shè)計(jì)理論、汽車技術(shù)發(fā)展方向和汽車構(gòu)造的理解，提高我們的總體素質(zhì)，為進(jìn)入社會(huì)后的工作鑒定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3)在進(jìn)行本次課題研究設(shè)計(jì)時(shí)，需要我們參考各文獻(xiàn)研究車輛測(cè)繪、裝配、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證等。通過(guò)這個(gè)過(guò)程，可以使我們了解研發(fā)流程，在進(jìn)入工作崗位后能很快適應(yīng)研發(fā)工作。
4）本設(shè)計(jì)時(shí)用CAD軟件作為成形和裝備的工具，通過(guò)學(xué)習(xí)電腦繪圖設(shè)計(jì)，可以縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高我們運(yùn)用電腦繪圖軟件的能力。
二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題
設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：
（1）驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)的總體方案論證：驅(qū)動(dòng)橋位于傳動(dòng)系的末端，其基本功能是:將萬(wàn)向傳動(dòng)裝置傳來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩通過(guò)主減速胎、差速器、半軸等傳到驅(qū)動(dòng)車輪，實(shí)現(xiàn)降速增大轉(zhuǎn)矩；通過(guò)主減速器圓錐齒輪副改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向；通過(guò)差速器實(shí)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。它的性能好壞直接影響汽車的整車性能，其工作條件惡劣，易磨損，經(jīng)常發(fā)生故障，這些都對(duì)其設(shè)計(jì)提出了很高的要求，因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)滿足如下基本要求:
1) 選擇的主減速比應(yīng)能保證汽車具有最佳的傳動(dòng)性和燃料經(jīng)濟(jì)性
2）外形尺寸要小，保證有必要的離地間隙，主要是指牙包尺寸盡量小
3）齒輪及其他傳動(dòng)件工作平穩(wěn)，噪聲小
4）在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的轉(zhuǎn)動(dòng)效率
5）在保證足夠的強(qiáng)度剛度條件下，應(yīng)力求質(zhì)量小，尤其是簧下質(zhì)量應(yīng)盡量小，以改善汽車的平順性
6）與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)，對(duì)于轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋，還應(yīng)與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)相協(xié)調(diào)
7）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工工藝性好，制造容易，折裝，調(diào)整方便。
（2）主減速器設(shè)計(jì)：主減速器可根據(jù)齒輪類型、減速形式以及主、從動(dòng)輪的支撐形式不同分類，一般用來(lái)改變傳動(dòng)方向、降低轉(zhuǎn)速、增大扭矩、保證汽車有足夠的驅(qū)動(dòng)力和適當(dāng)?shù)乃俣?，主減速器類型較多，有單級(jí)、雙級(jí)、雙速、輪邊減速器等，本驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)為單級(jí)減速，主減速器為雙曲面齒輪。
（3）差速器設(shè)計(jì)：汽車行駛時(shí)，左右車輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過(guò)的路程往往不等。為了防止這一發(fā)生，汽車左右驅(qū)動(dòng)輪都裝有輪間差速器，從而保證了驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)車輪在行程不等時(shí)具有不同的旋轉(zhuǎn)角速度，滿足汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)要求；在多橋驅(qū)動(dòng)汽車上還常裝有軸間差速器，以提高通過(guò)性。差速器按其結(jié)構(gòu)特征不同，分為齒輪式、凸輪式、渦輪式和牙嵌自由輪式等多種形式。本課題的差速器為直齒錐齒式。
（4）半軸與驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì)：驅(qū)動(dòng)橋殼的主要功用是支撐汽車質(zhì)量，并承受由車輪傳來(lái)的路面反力和反力矩，并經(jīng)懸架傳給車身；它又是主減速器、差速器、半軸的裝配基體。因此驅(qū)動(dòng)橋殼應(yīng)滿足如下設(shè)計(jì)要求
1）應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證主減速器齒輪嚙合正常并不使半軸產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力。
2）在保證強(qiáng)度和剛度的前提下，盡量減小質(zhì)量以提高行駛平順性。
3）保證足夠的離地間隙。
4）結(jié)構(gòu)工藝性好，成本低。
5）保護(hù)裝于其上的傳動(dòng)系部件和防止泥水侵入。
6）拆裝、調(diào)整。維修方便。
擬解決的主要問(wèn)題：
（1）正確選定真車參數(shù)，合理不知工作裝置和附件；
（2）正確選定驅(qū)動(dòng)橋中主減速器、差速器、半軸的類別；
（3）理解研究汽車的設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)等相關(guān)知識(shí)，并將這些知識(shí)有機(jī)結(jié)合、熟練運(yùn)用；
（4）對(duì)驅(qū)動(dòng)橋只要部件的設(shè)計(jì)要詳細(xì)、工藝要合理、成本要低、可靠性要高；
（5）熟練運(yùn)用AutoCAD，完成裝備圖、零件圖。
三、技術(shù)路線（研究方法）
驅(qū)動(dòng)橋各部件的設(shè)計(jì)計(jì)算
確定總體研究方案
收集汽車驅(qū)動(dòng)橋相關(guān)的文獻(xiàn)及資料
完成開(kāi)題報(bào)告
半軸、驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì)計(jì)算
主減速器、差速器設(shè)計(jì)計(jì)算
檢驗(yàn)計(jì)算結(jié)果
完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及其論文
繪制所設(shè)計(jì)裝配圖與零件圖圖紙
四、進(jìn)度安排
（1）調(diào)研、資料收集，完成開(kāi)題報(bào)告 第1、2周
（2）確定總體方案 第3周
（3）驅(qū)動(dòng)橋部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 第4～7周
（4）完成所設(shè)計(jì)裝配圖與零件圖圖紙 第8～10周
（5）完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě) 第11、12周
（6）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）審核 第13、14周
（7）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）修改、完善 第15、16周
（8）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）東北大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）2003.24（1）作者：王鐵 張國(guó)忠 周淑文
（2）驅(qū)動(dòng)橋疲勞強(qiáng)化試驗(yàn)及疲勞壽命的置信區(qū)間估計(jì)《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)》 作者：潘明清 周曉軍 雷良育 吳瑞明
（3）一種準(zhǔn)雙曲面齒輪主減速器的故障診斷方法及實(shí)現(xiàn)《機(jī)械傳動(dòng)》期刊2003.34（10）作者:王東 丁杰雄 陳佳
（4）載重卡車車橋主減速器軸承的技術(shù)發(fā)展《軸承》期刊 2010.（10）作者：縣鵬宇
（5）汽車差速器殼類鍛件精密擠壓工藝研究《鍛壓技術(shù)》期刊 2010.35（5）作者：宮顯宇 唐康? 陳海鵬 ?王海旺 曹乃強(qiáng)
（6）差速器殼體內(nèi)球徑測(cè)量檢具設(shè)計(jì)《制造技術(shù)與機(jī)床》期刊2010.（8）作者：袁小江
（7）中重型商用汽車驅(qū)動(dòng)橋殼的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)《鑄造技術(shù)》期刊2008,?29(9) 作者：馬順龍? 劉海峰 王成剛 孫樹(shù)臣
（8）重型貨車驅(qū)動(dòng)橋橋殼輕量化研究（碩士論文）作者：張成波
（9）半浮式半軸斷裂分析及對(duì)策《金屬熱處理》期刊2010,?35(2) 作者：張?zhí)m
（10）半軸斷裂的失效分析《科技信息》期刊 2010.（22）作者：翟秀敏
(11) 汽車設(shè)計(jì)定位研究(碩士論文) 作者：郭小鵬
（12）面向汽車設(shè)計(jì)的信息系統(tǒng)的研究（碩士論文）作者：馬成
（13）"機(jī)械CAD技術(shù)"課程研究性教學(xué)探討《中國(guó)大學(xué)教學(xué)》期刊 作者：劉子建 ?? 趙翠 ?? 伍素珍
（14）汽車驅(qū)動(dòng)橋主減墊片測(cè)量方法研究及應(yīng)用《組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)》期刊 作者：任永強(qiáng) ?? 景興淇 ?? 陳清紅
（15）汽車設(shè)計(jì)理論與設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展《黑龍江交通科技》期刊 作者：韓志斌
（16）重型汽車驅(qū)動(dòng)橋齒輪材料與工藝對(duì)疲勞性能影響的探討《汽車工藝與材料》期刊2009.（11） 作者：金榮植
（17）驅(qū)動(dòng)橋支撐剛性對(duì)齒輪嚙合特性的影響分析《汽車技術(shù)》期刊2008.（10） 作者：馮喜成 ?? 張步良 ?? 楊建軍
（18）The Key Cballenges for Northerican Truck Manu facturers[M].Beyond Au tmootive design production.JustinCok.2006
（19）Detached we Eddy si Lations Over a si lified Landing Gear.L.5.He dges ，A .L Travin[M].PR. Spalart. Journalfo FluidsEngineering.2002
（20）機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)
六、備注
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
簽字： 年 月 日