HGC1050萬向傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【十字軸式萬向傳動(dòng)裝置】【說明書+CAD+PROE】
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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: HGC1050萬向傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院
專 業(yè) 班 級(jí): 車輛工程B07-2班
學(xué) 生 姓 名: 劉曉東
導(dǎo) 師 姓 名: 蘇清源
開 題 時(shí) 間: 2011年2月28日
指導(dǎo)委員會(huì)審查意見:
簽字: 年 月 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
學(xué)生姓名
劉曉東
系部
汽車與交通工程
專業(yè)、班級(jí)
車輛工程B07-2
指導(dǎo)教師姓名
蘇清源
職稱
副教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
HGC1050萬向傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
1、研究現(xiàn)狀
隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展,車型的多樣化、個(gè)性化已經(jīng)成為發(fā)展趨勢(shì)。萬向傳動(dòng)軸是車輛底盤傳動(dòng)的主要總成之一,在工作中承受著巨大的扭矩和動(dòng)負(fù)荷。經(jīng)常騎使用后,級(jí)數(shù)狀況會(huì)發(fā)生變化,從而將直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的傳遞,降低傳動(dòng)效率,增加燃料消耗,加速輪胎磨損,同時(shí)還會(huì)影響變速器和驅(qū)動(dòng)橋的正常工作。而傳動(dòng)軸及萬向節(jié)的設(shè)計(jì)裝配不良將產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲,因此該總成設(shè)計(jì)是汽車設(shè)計(jì)中重要的環(huán)節(jié)之一。
萬向傳動(dòng)軸是汽車的關(guān)鍵部件之一,也是汽車國產(chǎn)化技術(shù)難度較大的部件之一,沒有高技術(shù)的設(shè)備是很難達(dá)到要求的。它是汽車前后動(dòng)力的傳動(dòng)裝置,是汽車正常行駛不可或缺的一部分。目前,國內(nèi)只有少數(shù)合資企業(yè)能夠具備這樣的生產(chǎn)能力,多數(shù)國內(nèi)企業(yè)是在根據(jù)國外的樣件進(jìn)行開發(fā)生產(chǎn),基本上沒有自主的設(shè)計(jì)開發(fā)能力。綜上所述,設(shè)計(jì)出工作可靠、造價(jià)低廉的傳動(dòng)軸,能降低整車生產(chǎn)成本,推動(dòng)汽車經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
汽車傳動(dòng)軸能在不同軸心的兩軸間甚至在工作過程中相對(duì)位置不斷變化的兩軸間傳遞動(dòng)力,連接或裝配各項(xiàng)配件而可移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的圓形物體配件,一般均使用輕而抗扭性佳的合金鋼管制成。汽車傳動(dòng)軸的作用就是使在不同軸心的兩軸間甚至在工作過程中相對(duì)位置不斷變化的兩軸間傳遞動(dòng)力。
萬向傳動(dòng)裝置在汽車上有很多應(yīng)用,結(jié)構(gòu)也稍有不同,但其功用都是一樣的,即在軸線相交且相互位置經(jīng)常發(fā)生變化的兩轉(zhuǎn)軸之間傳遞動(dòng)力。與其它的齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相比,萬向節(jié)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有著獨(dú)特的、其它機(jī)構(gòu)不能代替的優(yōu)點(diǎn),當(dāng)需要將一根軸上的扭矩或傳動(dòng)以較大的軸間夾角傳到相距較遠(yuǎn)、且角度可能變化的另一根軸時(shí),往往只能選擇萬向節(jié)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。其作用在航空航天、機(jī)床、機(jī)械、尤其是汽車領(lǐng)域非常重要。隨著汽車工業(yè)100多年的發(fā)展歷史,萬向傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)形式也得到了很快的發(fā)展。目前,十字軸式萬向節(jié)傳動(dòng)軸在商用車中用得最廣泛。
另外一個(gè)重要的組成部分是滑動(dòng)花鍵副,由內(nèi)、外花鍵組成,用于傳遞長度的變化。傳動(dòng)軸的萬向節(jié)擺角和滑動(dòng)花鍵副的最大伸縮量,是根據(jù)整車布置時(shí)進(jìn)行的傳動(dòng)軸跳動(dòng)校核而確定的。一般的情況下還可能有傳動(dòng)軸管,空心的軸管具有較小的質(zhì)量但能傳遞較大的扭矩,并且比相同外徑的實(shí)心軸具有更高的臨界轉(zhuǎn)速的特點(diǎn)。
發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪或全輪驅(qū)動(dòng)汽車多采用十字軸剛性萬向節(jié)傳動(dòng)軸。其優(yōu)點(diǎn)是可保證在軸間交角變化時(shí)可靠地傳遞動(dòng)力,有較高的傳動(dòng)效率;缺點(diǎn)是在傳動(dòng)過程中,主、從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速不相等。這種不等速性降使傳動(dòng)軸及相連的傳動(dòng)部件產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)機(jī)附加交變載荷,產(chǎn)生噪聲,影響部件使用壽命,時(shí)常發(fā)生故障。
為了實(shí)現(xiàn)兩角間的等速傳動(dòng),可采用雙萬向節(jié)傳動(dòng),第一萬向節(jié)的不等速效應(yīng)就有可能被第二萬向節(jié)的不等速效應(yīng)相抵消,從而實(shí)現(xiàn)兩軸間均勻運(yùn)轉(zhuǎn)。要達(dá)到這個(gè)目的,還必須滿足兩個(gè)條件,一是萬向節(jié)兩軸間的夾角與第二萬向節(jié)兩軸間的夾角相等;二是第一萬向節(jié)從動(dòng)叉的平面與第二萬向節(jié)主動(dòng)叉的平面處于同一平面內(nèi)。由于變速器和主減速器是隨發(fā)動(dòng)機(jī)和后橋相對(duì)位置而固定的,發(fā)動(dòng)機(jī)定位偏差、前后橋的彈性懸架機(jī)構(gòu)的振動(dòng),造成其相對(duì)位置不斷變化。為保證軸間夾角變化在正常范圍內(nèi),改善傳動(dòng)系的等速性能,贏注重對(duì)影響傳動(dòng)軸定位各部件的校正。
另外,萬向傳動(dòng)裝置有極其廣泛的應(yīng)用,發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪或全輪驅(qū)動(dòng)汽車行駛時(shí),由于懸架在行駛過程中由于路況的不平整造成的顛簸發(fā)生不斷變形,變速器或分動(dòng)器的輸出軸與驅(qū)動(dòng)橋輸入軸軸線之間的相對(duì)位置經(jīng)常變化,因而普遍采用可伸縮的十字軸萬向傳動(dòng)軸;某些汽車根據(jù)總布置要求需將離合器與變速器、變速器與分動(dòng)器之間拉開一端距離,考慮到它們之間很難保證軸與軸同心及車架的變形,所以常采用十字軸萬向傳動(dòng)軸或撓性萬向傳動(dòng)軸;對(duì)于轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋,左、右驅(qū)動(dòng)輪需要隨汽車行駛軌跡變化而改變方向,這時(shí)多采用等速萬向傳動(dòng)軸。
2、目的、依據(jù)和意義
本課題的選擇充分考慮了所研究課題對(duì)汽車車輛工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)和工作的指導(dǎo)作用。對(duì)本課題的研究能夠使學(xué)生了解商用車萬向軸設(shè)計(jì)方法,通過本課題的研究,學(xué)生可以完成理論課程的實(shí)踐總結(jié),獲得一定的工程設(shè)計(jì)工作方法。綜合運(yùn)用這幾年所學(xué)的知識(shí)去分析、解決各種相關(guān)問題,在作畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中,對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行整理、運(yùn)用,提高自己的動(dòng)手能力和培養(yǎng)自己的解決問題的能力。通過對(duì)萬向傳動(dòng)軸的研究,培養(yǎng)了我的綜合分析、解決問題的能力和獨(dú)立工作的能力。
二、設(shè)計(jì)(論文)的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
1、研究的基本內(nèi)容
(1)萬向傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)方案的分析;
(2)萬向傳動(dòng)軸的計(jì)算載荷;
(3)萬向傳動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)和受力分析;
(4)萬向傳動(dòng)軸的選擇;
(5)Pro/E建模,Ansys分析。
2、擬解決的主要問題
(1)傳動(dòng)軸的計(jì)算與強(qiáng)度校核;
(2)傳動(dòng)軸扭矩強(qiáng)度校核;
(3)傳動(dòng)軸滑動(dòng)花鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算;
(4)十字軸的計(jì)算與校核;
(5)軸承的計(jì)算與強(qiáng)度校核。
三、技術(shù)路線(研究方法)
調(diào)查并查閱相關(guān)資料
方案分析
萬向節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
傳動(dòng)軸花鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 計(jì)
十字軸參數(shù)計(jì)算
軸承參數(shù)計(jì)算
傳動(dòng)軸參數(shù)計(jì)算
傳動(dòng)軸花鍵參數(shù)計(jì)算
強(qiáng)度校核
不合格
合格
Pro/E建模,Ansys分析
完成畢業(yè)設(shè)計(jì)和說明書
四、進(jìn)度安排
1、第1~2周(2月28日~3月11日) 調(diào)研、開題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述 2、第3周(3月14日~3月18日) 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 3、第4~7周(3月21日~4月15日) 萬向節(jié)的設(shè)計(jì)計(jì)算 4、第8~9周(4月18日~4月29日) 完成裝配圖 5、第10~11周 (5月2日~5月13日) 完成零件圖 6、第12周(5月16日~5月20日) 完成設(shè)計(jì)說明書,并且進(jìn)行有限元分析 7、第13周 (5月23日~5月27日) 審查修改圖紙、計(jì)算及設(shè)計(jì)說明書 8、第14周(5月30日~6月3日) 畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯準(zhǔn)備及答辯
9、第15~16周 (6月6日~6月17日) 畢業(yè)設(shè)計(jì)修改
10、第17周(6月20日~6月24日) 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯
五、參考文獻(xiàn)
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六、備注
指導(dǎo)教師意見:
簽字: 年 月 日
收藏
編號(hào):20697499
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