某皮卡車驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)開題報(bào)告.docx

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天津科技大學(xué)本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 2011汽車工程 題 目 某皮卡車驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì) 姓 名 盧劍 指導(dǎo)教師（簽名） 年 月 日 擬選題目 某皮卡車驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì) 選題依據(jù)及研究意義 驅(qū)動(dòng)橋位于傳動(dòng)系末端，其基本功用首先是增扭降速，改變轉(zhuǎn)矩傳遞方向，即增大由傳動(dòng)軸或直接從變速器傳來的轉(zhuǎn)矩，并將轉(zhuǎn)矩合理地分配給左右驅(qū)動(dòng)車輪；其次，驅(qū)動(dòng)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(dòng)力矩和反作用力矩等。 驅(qū)動(dòng)橋一般由主減速器，差速器，車輪傳動(dòng)裝置和橋殼組成。轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋和等速萬向節(jié)。 汽車驅(qū)動(dòng)橋是汽車的重大總成，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、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)型式和設(shè)計(jì)參數(shù)除對(duì)汽車的可靠性與耐久性有重要影響外，也對(duì)汽車的行駛性能如動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、平順性、通過性、機(jī)動(dòng)性和操動(dòng)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。例如，驅(qū)動(dòng)橋包含主減速器、差速器、驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置（半軸及輪邊減速器）、橋殼和各種齒輪。由上述可見，汽車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)涉及的機(jī)械零部件及元件的品種極為廣泛，對(duì)這些零部件、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(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)橋的結(jié)構(gòu)型式與驅(qū)動(dòng)車輪的懸掛型式密切相關(guān)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)車輪采用非獨(dú)立懸掛時(shí)，都是采用非斷開式驅(qū)動(dòng)橋；當(dāng)驅(qū)動(dòng)車輪采用獨(dú)立懸掛時(shí)，則配以斷開式驅(qū)動(dòng)橋。與非斷開式驅(qū)動(dòng)橋相比較，斷開式驅(qū)動(dòng)橋能顯著減少汽車簧下質(zhì)量，從而改善汽車行駛平順性，提高了平均行駛速度；減小了其策劃行駛時(shí)作用于車輪和車橋上的動(dòng)載荷，提高了零部件的使用壽命；增加了汽車的離地間隙；由于驅(qū)動(dòng)車輪與路面的接觸情況及對(duì)各種地形的適應(yīng)性較好，增強(qiáng)了車輪的抗側(cè)滑能力；若與之配合的獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，可增加汽車的不足轉(zhuǎn)向效應(yīng)，提高汽車的操縱穩(wěn)定性。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。斷開式驅(qū)動(dòng)橋在乘用車和部分越野汽車上應(yīng)用廣泛。非斷開式驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，工作可靠，但由于其簧下質(zhì)量較大，對(duì)汽車的行駛平順性和降低動(dòng)載荷有不利的影響。 本題的研究目的在于皮卡車這一類的輕型載貨汽車驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)及計(jì)算，查閱相關(guān)資料其間我會(huì)結(jié)合繪圖，分析軟件對(duì)設(shè)計(jì)工作簡(jiǎn)化，這對(duì)自己來說也是一項(xiàng)嘗試與挑戰(zhàn)，對(duì)我的以后的工作也會(huì)有極大收益。 文獻(xiàn)綜述（對(duì)已有相關(guān)代表性研究成果的綜合介紹與評(píng)價(jià)） 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀 我國(guó)正在大力發(fā)展汽車產(chǎn)業(yè)，采用后輪驅(qū)動(dòng)橋的汽車平衡性和操作性都將會(huì)有很大的提高。后輪驅(qū)動(dòng)的汽車加速時(shí)，牽引力將不會(huì)由前輪發(fā)出，所以在加速轉(zhuǎn)彎時(shí)，司機(jī)就會(huì)感到有更大的橫向握持力，操作性能好。維修費(fèi)用低也是后輪驅(qū)動(dòng)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(huì)很大的差別。如果變速器出了障礙，對(duì)于后輪驅(qū)動(dòng)橋的汽車就不需要進(jìn)行維修，但是對(duì)于前輪驅(qū)動(dòng)的汽車來說也許就有這個(gè)必要了，因?yàn)檫@兩個(gè)部件是坐在一起的。所以后輪驅(qū)動(dòng)必然會(huì)使得乘車更加安舒適，從而帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。 國(guó)產(chǎn)驅(qū)動(dòng)橋在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占據(jù)了絕大部分份額，但仍有一定數(shù)量的車橋依賴進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)車橋與國(guó)際先進(jìn)水平仍有一定差距。國(guó)內(nèi)車橋長(zhǎng)的差距主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)和研發(fā)能力上，目前有研發(fā)能力的車橋廠家還不多，一些廠家僅僅停留在組裝階段。實(shí)驗(yàn)設(shè)備也有差距，比如工程車和牽引車在行駛過程中，齒輪嚙合接觸區(qū)的形狀是不同的，國(guó)外先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備能夠模擬這種狀態(tài)，而我國(guó)現(xiàn)在還在摸索中。 在具體工藝細(xì)節(jié)方面，我國(guó)和世界水平的差距還比較大，歸根結(jié)底后橋的功用是承載和驅(qū)動(dòng)。在這兩方面，今年來出現(xiàn)了一些新的變化。另外，在結(jié)構(gòu)方面，單級(jí)驅(qū)動(dòng)橋的使用比例越來越高；技術(shù)方面，輕量化、舒適性的要求將逐步提高。總體而言，現(xiàn)在汽車向節(jié)能、環(huán)保、舒適等方面發(fā)展的趨勢(shì)，要求車橋向輕量化、大扭矩、低噪聲、寬速比、壽命長(zhǎng)和低生產(chǎn)成本。 目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)驅(qū)動(dòng)橋的廠家較多，品種和規(guī)格也較齊全，其性能和質(zhì)量基本上能夠滿足國(guó)產(chǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)械和工程機(jī)械的使用需求，呈現(xiàn)了明顯的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)：由進(jìn)口國(guó)外產(chǎn)品向國(guó)產(chǎn)化發(fā)展，由小作坊向正規(guī)化產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，由低端產(chǎn)品向高端產(chǎn)品發(fā)展，由引進(jìn)國(guó)外技術(shù)向自主研發(fā)發(fā)展。在技術(shù)方面，通過不斷提高自身鑄鍛造技術(shù)及工藝水平來保證研發(fā)產(chǎn)品制造質(zhì)量；通過利用先進(jìn)科學(xué)的設(shè)計(jì)輔助手段來達(dá)到設(shè)計(jì)優(yōu)化的目的；通過不斷學(xué)習(xí)吸收國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)逐步實(shí)現(xiàn)技術(shù)與國(guó)際接軌的目標(biāo)，從而提高產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力；通過運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)及方法來提高產(chǎn)品的性能，滿足市場(chǎng)需求，推進(jìn)機(jī)電一體化進(jìn)程。 國(guó)外現(xiàn)狀 在西歐，帶輪邊減速的雙級(jí)主減速器后驅(qū)動(dòng)橋只占整個(gè)產(chǎn)品的40%，且有呈下降趨勢(shì)，在美國(guó)只占10%。其原因是這些地區(qū)的道路較好，采用單級(jí)減速雙曲線螺旋錐齒輪副成本較低，故大部分均采用這種結(jié)構(gòu)。國(guó)外汽車驅(qū)動(dòng)橋已普遍采用限滑差速器《N一Pin牙嵌式或多片摩擦盤式》、濕式行車制動(dòng)器等先進(jìn)技術(shù)。限滑差速器大大減少了輪胎的磨損，而濕式行車制動(dòng)器則提高了主機(jī)的安全性能，簡(jiǎn)化了維修工作。國(guó)內(nèi)僅一部分車使用N。一Pin牙嵌式差速器。限滑差速器成本較高，因而在多數(shù)國(guó)產(chǎn)驅(qū)動(dòng)橋上一直沒有得到應(yīng)用。目前向國(guó)內(nèi)提供限滑差速器的制造商主要是美國(guó)TraCtech公司和德國(guó)采埃孚公司。美國(guó)Tractech公司在蘇州的工廠即將建成投產(chǎn)，主要生產(chǎn)牙嵌式、多片摩擦盤式和比例扭矩(三周節(jié))差速器(鎖緊系數(shù)3.5)。國(guó)內(nèi)如徐工、鼎盛天工等主機(jī)制造商等原來自制一部分牙嵌式差速器，后因質(zhì)量不過關(guān)而放棄。 亞洲、非洲和南美國(guó)家則采用帶輪邊減速的雙級(jí)主減速器的驅(qū)動(dòng)橋，用于非道路和惡劣道路使用的車輛。因此可以得出結(jié)論:一個(gè)國(guó)家的道路愈差，則采用帶輪邊減速雙級(jí)主減速器驅(qū)動(dòng)橋愈多，反之，則愈少。國(guó)內(nèi)有幾個(gè)制造商生產(chǎn)比例扭矩差速器，但均為單周節(jié)，鎖緊系數(shù)138，較三周節(jié)要小得多。徐州良羽傳動(dòng)機(jī)械有限公司在停車制動(dòng)器(液壓)上也做了一些工作，主要用于重型卡車產(chǎn)品，但國(guó)產(chǎn)此類產(chǎn)品的可靠還有待提高。 目前在開發(fā)設(shè)計(jì)上，繪圖軟件的應(yīng)用CAD，CATIA CAE ANSYS等在汽車設(shè)計(jì)上 逐漸趨于成熟 。這些軟件同樣可以應(yīng)用于主減速器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和齒輪的加工中，有限元分析，虛擬實(shí)驗(yàn)等也被采用，齒輪設(shè)計(jì)也初步實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)編程的電算化。現(xiàn)在的減速器設(shè)計(jì)開發(fā)的突出特點(diǎn)是：產(chǎn)品性能參數(shù)設(shè)計(jì)上完全遵從模塊化設(shè)計(jì)原則，產(chǎn)品配套實(shí)現(xiàn)車型的平臺(tái)化，造型和結(jié)構(gòu)更加合理，更宜于組織批量生產(chǎn)，更適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)不斷發(fā)展，更能應(yīng)對(duì)頻繁的車型換代和產(chǎn)品系列化的特點(diǎn)，這些都對(duì)基礎(chǔ)件產(chǎn)品提出越來越高的配套要求。需要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上不斷地進(jìn)行二次開發(fā)和持續(xù)改進(jìn)。以滿足快速多變的市場(chǎng)需求。 目前我國(guó)的驅(qū)動(dòng)橋制造企業(yè)主要由測(cè)繪，引進(jìn)，開發(fā)三種模式為主，主要存在技術(shù)含量低，開發(fā)模式落后，技術(shù)創(chuàng)新力不夠，計(jì)算機(jī)輔助運(yùn)用設(shè)計(jì)不足。只有很少一部分有技術(shù)實(shí)力的公司，具備完善的開發(fā)體系和流程，也具有完善的實(shí)驗(yàn)手段，但這也是建立在引進(jìn)外國(guó)后橋進(jìn)行逆向研究，結(jié)合實(shí)際情況開發(fā)得來的，本質(zhì)還是仿制為主。所以我國(guó)的驅(qū)動(dòng)橋研究設(shè)計(jì)與國(guó)外的驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)還有很大的差距。不過在近年來新技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)下，汽車領(lǐng)域得到了很多應(yīng)用和推廣，通過引進(jìn)國(guó)外最新技術(shù)，提高研究設(shè)計(jì)水平，我國(guó)的驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)與制造將會(huì)得到巨大的發(fā)展。 國(guó)產(chǎn)品牌江鈴生產(chǎn)的皮卡車 我國(guó)的皮卡車市場(chǎng)前景廣大 運(yùn)用三維造型軟件CATIA造型 研究?jī)?nèi)容（包括基本思路、框架、主要研究方式、方法等） 1、基本思路 （1）、針對(duì)驅(qū)動(dòng)橋在皮卡車上應(yīng)用選擇設(shè)計(jì)參數(shù) （2）、驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)方案選定 （3）、主減速器的設(shè)計(jì) （4）、差速器的設(shè)計(jì) （5）、車輪傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) （6）、 驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì) 2、框架 驅(qū)動(dòng)橋的了解 選擇懸架 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)方案的選擇 結(jié)構(gòu)形式的選擇 主減速器減速形式 錐齒輪支承方案 主減速器結(jié)構(gòu)形式選擇 參數(shù)選擇及計(jì)算載荷 選擇結(jié)構(gòu)形式 差速器設(shè)計(jì) 齒輪參數(shù)選擇 齒輪強(qiáng)度計(jì)算 車輪傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)形式分析 半軸可靠性設(shè)計(jì)及計(jì)算 驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì) 3、主要研究方式、方法 通過查找書籍、參考文獻(xiàn)以及網(wǎng)上的查詢，認(rèn)真的了解驅(qū)動(dòng)橋的具體構(gòu)造和原理，根據(jù)汽車行駛的路況條件和設(shè)計(jì)參數(shù)要求進(jìn)行驅(qū)動(dòng)橋的選型，然后通過相關(guān)的計(jì)算了解和熟悉驅(qū)動(dòng)橋各組成的構(gòu)造，最后完成設(shè)計(jì)。 主要參閱文獻(xiàn) [1]王望予．汽車設(shè)計(jì)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004：78～113． [2]余志生．汽車?yán)碚揫M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009：203～251． [3]吳際璋．汽車構(gòu)造[M]．北京：人民交通出版社，2004：34～66． 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