下载文档原格式
基于ProE及ANSYS的轻型载货汽车车架结构设计与静力学分析车架工作状态比较复杂，无法用简单的数学方法对其进行准确的分析运算，而采纳有限元方法能够对车架的静动态特性进行较为准确的分析，从而使车架设计从体会设计进入到科学设计时期。
第一确定轻型货车的总体布置形式，在此基础上选择各总成的相关参数。
然后初选车架横、纵梁的尺寸参数，运用材料力学对车架进行强度与刚度校核。
通过优化完成对车架的结构设计。
其次，运用Pro/E软件建立车架三维模型。
在满足结构力学特点的前提下，对车架结构进行了保留要紧承载横梁的简化。
最后，使用有限元分析软件ANSYS 12.0从弯曲和扭转两大方向对车架进行强度、刚度分析。
结合车架工作实际，对其进行了满载、前侧偏载、单侧偏载和单侧扭转、双侧扭转等工况的分析及对比，保证了车架结构满足实际使用要求。
关键词：车架；Pro/E；ANSYS；强度；刚度ABSTRACTIn addition, the work condition of carrier car is extremely bad, and stress condition is also complex, it is unable to use simple mathematical method for accurate analysis of the calculation, and the finite element method can be used to analyze the static and dynamic performance of the frame more accurately, so that the design of frame will go from the experience design into the scientific design stage.Firstly, the overall layout of LGV is determined, on this basis, selected parameters of every assembly. Then beams and stringers’dimensions of the frame are selected, the strength and stiffness on the frame are checked by Mechanics of Materials. After all, the frame is designed after feedback.Secondly, the 3D model is created used Pro/E. In faithful of the structure’s mechanical characteristics, it is necessary to simplify the geometry.Finally, on two directions of the bending and the reverse to analyze the strength and stiffness on the frame used ANSYS 12.0. With the frame’s actual work characteristics, the frame is analyzed under the full, the front side of the partial load, the unilateral partial load and the unilateral reverse, the reverse sides conditions, guarantee the frame structure meet the mechanical requirements.Key words：Frame; Pro/E; ANASYS ; Strength; Stiffne目录摘要..........................................................................................错误!未定义书签。
摘要汽车主减速器作为汽车重要的部件之一，它的性能的好坏直接影响整车性能，而对于轻型卡车显得尤为重要。
当采用大功率发动机输出大的转矩以满足目前轻型卡车的快速、重载的高效率、高效益的需要时，必须要搭配一个高效、可靠的主减速器。
所以采用传动效率高的单级减速驱动桥已成为未来重载汽车的发展方向。
本文参照传统主减速器的设计方法进行了轻型卡车主减速器的设计。
首先，确定了主减速器的结构形式；其次，根据所给汽车参数合理的分配主减速器主、从动齿轮模数、齿数，计算出主减速器的相关参数，并对主减速器齿轮进行强度校核；然后选择适合该汽车使用的差速器类型，并对行星齿轮和半轴齿轮模数、齿数进行合理的分配并计算校核，最后，利用Pro/E建模ANSYS软件对主减速器的主要零件进行分析校核，设计出符合该汽车使用的主减速器，并绘制出装配图和零件图。
关键词：轻型货车；单级主减速器；弧齿锥齿轮；ANSYS；Pro/EABSTRACTAs one of the important parts of the car,automobile final drive has a direct impact on the whole performance，especially for the light track.We must complete with an efficient and reliability final drive when using the high power output torque engine to meet current light trucks of fast, reliable final drive. So with high transmission efficiency of single-stage reduction drive axle have become overloaded vehicles in the future direction of development.The design of the Light Truck final drive is refer to the traditional final drive. First,make sure the structure of the mian reducer form; Secondly, according to the given automobile parameters reasonable distribution of main reducer Lord, driven gear module, gear, calculate the primary reducer, and the relevant data of main reducer gear check intensity; Then choose appropriate use of the car, and the differential type planetary gear and half shaft pinion gear module, reasonable distribution and calculation, finally, check using ANSYS software, Pro/E of main reducer modeling analysis the main parts, design that meets the check the main reducer, cars and plot the assembly and detail drawings.Key words: Light Goods Gehicle (LGV); Single-stage Final Grive; The spiral bevel gear；ANSYS; Pro/E目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1研究的目的和意义 (1)1.2主减速器国内外研究现状 (1)1.3设计的主要内容 (2)第2章主减速器结构方案确定 (4)2.1轻型货车参数 (4)2.2主减速器主、从动锥齿轮的支承方案 (4)2.2.1主动锥齿轮的支承 (4)2.2.2从动锥齿轮的支承 (5)2.3主减速器齿轮的类型分析 (6)2.4主减速器的减速形式 (8)2.4.1单级主减速器 (8)2.4.2双级主减速器 (9)2.4.3贯通式主减速器 (10)2.4.4单双级减速配轮边减速器 (11)2.5 本章小结 (11)第3章主减速器齿轮基本参数的选择与计算 (12)3.1主减速器齿轮计算载荷的确定 (12)3.2主减速器齿轮参数的设计 (13)3.3主减速器锥齿轮的强度校核 (14)3.4主减速器的轴承的选择 (18)3.5主减速器相关零部件的设计 (23)3.5.1差速器的设计 (23)3.5.2其他零部件尺寸的确定 (30)3.6 本章小结 (31)第4章主减速器主要零件PRO/E建模 (32)4.1软件介绍 (32)4.1.1 PRO/E的发展历史 (32)4.1.2 PRO/E的特点和优势 (32)4.2 PRO/E建模 (33)4.2.1 主减速器壳体的建模 (33)4.2.2主减速器齿轮的建模 (35)4.3 本章小结 (40)第5章主减速器主要零件的有限元分析 (41)5.1软件介绍 (41)5.2主减速器壳体的有限元分析 (42)5.3主减速器主动锥齿轮的有限元分析 (45)5.4主减速器从动锥齿轮的有限元分析 (50)5.5 本章小结 (51)结论 (55)参考文献 (56)致谢 (57)附录A (58)附录B (63)第1章绪论1.1研究目的和意义轻型货车在汽车行业中占有较大的比重，而主减速器是轻型货车的一个重要部件，其设计的成功与否决定着车辆的动力性、舒适性、经济性等多方面的设计要求。
基于ProE及ANSYS的载货汽车主减速器结构设计与有限元分析1.1研究目的和意义轻型货车在汽车行业中占有较大的比重，而主减速器是轻型货车的一个重要部件，其设计的成功与否决定着车辆的动力性、舒服性、经济性等多方面的设计要求。
这就对主减速器设计人员提出较高的要求。
在我国传统的设计方式中以手工绘图或采纳AutoCAD 绘制二维平面图，做出成品进行试验为主，无法满足快速设计的需求，造成产品开发周期长、设计成本高。
利用PRO/E及ANSYS软件对主减速器的要紧零件进行建模和分析校核，能够大大提高设计的效率和质量，为轻型货车的研发缩短了宝贵的时刻。
同时，选择轻型货车减速器设计作为毕业设计题目，能够对大学四年所学的基础课程和专业课程进行一次系统的复习，更最重要的是培养了我们综合分析问题、理论联系实际的能力，培养我们调查研究，正确熟练运用国家标准、手册、图册等资料、工具的能力, 锤炼自己的设计运算、数据处理、编写技术资料、绘图等独立工作能力,为以后的工作打下基础。
1.2 国内外主减速器研究现状改革开放以来，中国的汽车工业得到了长足进展，专门是加入WTO以后，我国的汽车市场对外开发，汽车工业逐步成为世界汽车整体市场的一个重要组成部分。
同样，车用减速器也随着整车的进展不断成长和成熟起来。
随着高速公路网状况的改善和国家环保法规的完善，环保、舒服、快捷成为客车和货车市场的主旋律。
对整车要紧总成之一的驱动桥而言，小速比、大扭矩、传动效率高、成本低逐步成为客车和货车主减速器技术的进展趋势。
产品上，国内卡车市场用户要紧以承载能力强、齿轮疲劳寿命高、结构先进、易爱护等特点的产品为首选。
目前己开发的产品，如陕西汉德引进德国公司技术的485单级减速驱动桥，一汽集团和东风公司的13吨级系列车桥为代表的主减速器技术，差不多上在有效吸取国外同类产品新技术的基础上，针对国内市场需求开发出来的高性能、高可靠性、高品质的车桥产品。
这些产品差不多代表了国内车用减速器进展的方向。
汽车主减速器及差速器的结构设计与强度分析毕业设计目录摘要 (III)Abstract (V)1 绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 课题研究目的及意义 (1)1.3 课题研究内容 (2)1.4 研究对象主要参数 (3)2 汽车主减速器的设计 (3)2.1 汽车主减速器概述 (3)2.2 汽车主减速器的工作原理 (3)2.3 轿车主减速器结构方案选择与分析 (4)2.4 轿车主减速器基本参数的选择与计算 (5)2.4.1轿车主减速器传动比i0的确定 (5)2.4.2主减速器计算载荷的确定 (5)2.4.3主减速器锥齿轮基本参数的选择 (7)2.4.4主减速器锥齿轮主要几何参数的计算 (8)2.5 轿车主减速器螺旋锥齿轮强度计算 (10)3 差速器的设计 (14)3.1 差速器概述 (14)3.2 差速器的工作原理 (14)3.3 差速器的结构形式选择 (15)3.4 普通锥齿轮差速器齿轮设计 (15)3.4.1差速器齿轮主要参数的选择 (15)3.4.2差速器齿轮主要几何参数的计算 (17)3.5普通锥齿轮差速器齿轮强度计算 (18)4 汽车主减速器及差速器的三维实体建模 (20)4.1 主减速器的三维实体建模 (20)4.1.1主减速器三维建模分析与设计思路 (20)4.1.2主减速器螺旋锥齿轮的主要建模过程 (21)4.2 差速器的三维实体建模 (26)4.2.1差速器半轴直齿锥齿轮的主要建模过程 (26)4.2.2差速器壳的主要建模过程 (27)4.3 汽车主减速器及差速器的装配 (28)5 汽车主减速器及差速器主要部件的强度分析 (30)5.1 强度分析简介 (30)5.2 差速器壳体的强度分析 (30)5.3 半轴的强度分析 (35)6 结论 (39)参考文献 (40)致谢 (41)汽车主减速器及差速器的结构设计与强度分析摘要本文首先对汽车主减速器及差速器的工作原理及结构进行了简单介绍；其次通过对汽车主要参数进行分析与计算设计出主减速器及差速器，然后运用三维软件对其主要零部件进行建模，建模完成后对零件进行装配;所有零件装配完成后，通过有限元软件对建模后的相关部件进行应力分析，根据分析结果进行一些改进或优化。
基于ANSYS的重型货车车架结构分析和优化研究的开题报告一、研究背景随着全球经济的不断发展，物流行业的发展速度也越来越快。
重型货车作为物流行业的主要运输工具，承担着重要的货物运输任务。
然而，目前市场上的重型货车普遍存在的问题是车辆结构强度不足以及车辆牵引性能低下，这些问题不仅会对货车的使用寿命和安全性产生影响，而且对整个物流行业和交通运输行业都具有重大的影响。
为了解决这些问题，本研究将以重型货车的车架结构为研究对象，利用ANSYS软件进行有限元分析和优化设计，旨在为重型货车的结构优化提供科学依据。
二、研究内容（一）重型货车车架结构的建模本研究将采用CATIA软件对重型货车的车架进行建模，并将车架结构导入ANSYS软件中进行有限元分析和优化设计。
（二）重型货车车架结构的强度分析本研究将使用ANSYS软件对重型货车车架结构进行强度分析，主要包括应力分析、变形分析、疲劳分析等，从而确定车架结构的强度是否满足设计要求。
（三）重型货车车架结构的优化设计在强度分析的基础上，本研究将利用ANSYS中的优化模块对车架结构进行优化设计，以达到结构轻量化、强度增加、牵引性能改善等目的。
三、研究意义本研究的主要意义在于：（一）为重型货车车架结构的优化设计提供科学依据；（二）为工程师提供车架结构设计和优化方案；（三）为重型货车的安全性和牵引性能的提升做出贡献；（四）本研究具有一定的理论和实践意义，为相关领域的进一步深入研究提供基础。
四、研究方法与技术路线本研究将采用如下技术路线和研究方法：（一）调研相关文献，了解现有的重型货车车架结构设计和优化研究的成果；（二）利用CATIA软件对重型货车的车架结构进行建模；（三）利用ANSYS软件对重型货车车架结构进行强度分析、变形分析、疲劳分析等；（四）根据分析结果对车架结构进行优化设计；（五）对优化后的车架结构进行验证和测试。
五、预期成果本研究的预期成果包括：（一）重型货车车架结构建模；（二）重型货车车架结构的强度分析报告；（三）重型货车车架结构的优化设计方案；（四）车架结构优化后的CAD模型；（五）相关技术论文。
摘要本设计是对载货汽车设计一个结构合理、工作性可靠的双级主减速器。
此双级主减速器是由两级齿轮减速组成。
与单级主减速器相比,在保证离地间隙相同时可得到很大的传动比,并且还拥有结构紧凑,噪声小,使用寿命长等优点。
本文论述了双级主减速器各个零件参数的设计和校核过程。
设计主要包括:主减速器结构的选择、主、从动锥齿轮的设计、轴承的校核。
主减速器是汽车传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件,它是依靠齿数少的锥齿轮带动齿数多的锥齿轮。
对发动机纵置的汽车,其主减速器还利用锥齿轮传动以改变动力方向。
关键词:载货汽车;双级主减速器;齿轮;校核;设计ABSTRACTThis design is designs a structure to the truck to be reasonable, work related reliable two-stage main gear box. This two-stage main gear box is composed of two level of gear reductions. Compares with the single stage main gear box, when the guarantee ground clearance is the same may obtain the very great velocity ratio, and also has the structure to be compact,the noise is small, service life long and so on merits. This article elaborated the two-stage main gear box each components parameter computation and the selection process, and through computation examination. The design mainly includes: Main gear box structure choice, host, driven bevel gear's design, bearing's examination. The main reducer in the transmission lines used to reduce vehicle speed, increased the torque , it is less dependent on the bevel of more gear drive of less bevel gearPurchase of the longitudinal engine automobiles, the main bevel gear reducer also used to change the driving force for the direction of transmission.Key words: Truck;Two-stage Main Reduction Gear;Gear;Check 目录摘要 IAbstract II第1章绪论 11.1 概述 11.1.1 主减速器的概述 11.1.2 主减速器设计的要求 11.2 主减速器的结构方案分析 21.2.1 主减速器的减速形式 21.2.2 主减速器的齿轮类型 21.2.3 主减速器主、从动锥齿轮的支承方案 31.3 主要涉及内容及方案 4第2章主减速器的结构设计与校核 52.1 主减速器传动比的计算 52.1.1 轮胎外直径的确定 52.1.2 主减速比的确定 62.1.3 双级主减速器传动比分配72.2 主减速齿轮计算载荷的确定 82.3 主减速器齿轮参数的选择102.4 主减速器螺旋锥齿轮的几何尺寸计算与强度计算 12 2.4.1 主减速器螺旋锥齿轮的几何尺寸计算 122.4.2 主减速器螺旋锥齿轮的强度校核132.5第二级齿轮模数的确定172.6双级主减速器的圆柱齿轮基本参数的选择182.7齿轮的校核192.8主减速器齿轮的材料及热处理202.9本章小结21第3章轴承的选择和校核223.1主减速器锥齿轮上作用力的计算223.2轴和轴承的设计计算243.3主减速器齿轮轴承的校核263.4本章小结29第4章轴的设计304.1 一级主动齿轮轴的机构设计 304.2 中间轴的结构设计314.3 本章小结32第5章轴的校核335.1 主动锥齿轮轴的校核 335.2中间轴的校核355.3本章小结37结论 38致谢 39参考文献40附录 41第1章绪论1.1 概述1.1.1 主减速器的概述主减速器是汽车传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件,它是依靠齿数少的锥齿轮带动齿数多的锥齿轮。
第1章绪论1.1汽车变速器的概述汽车变速器，是一套用于来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度的变速装置，用于发挥发动机的最佳性能。
变速器可以在汽车行驶过程中，在发动机和车轮之间产生不同的变速比，通过换挡可以使发动机工作在其最佳的动力性能状态下。
变速器的发展趋势是越来越复杂，自动化程度也越来越高，自动变速器将是未来的主流。
发动机的输出转速非常高，最大功率及最大扭矩在一定的转速区出现。
为了发挥发动机的最佳性能，就必须有一套变速装置，来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度。
汽车变速器具有这样几个功用：①改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利(功率较高而油耗较低)的工况下工作；②在发动机旋转方向不变情况下，使汽车能倒退行驶；③利用空挡，中断动力传递，以发动机能够起动、怠速，并便于变速器换档或进行动力输出。
变速器是由变速传动机构和操纵机构组成，需要时，还可以加装动力输出器。
在分类上有两种方式：按传动比变化方式和按操纵方式的不同来分。
汽车变速器的一般结构：简单式变速器由壳体、传动部分和操纵部分组成。
其中壳体：壳体是基础件，用以安装支承变速器全部零件及存放润滑油。
其上有安装轴承的精确镗孔。
变速器承受变载荷，所以壳体应有足够的刚度，内壁有加强，形状复杂，多为铸件(材料为灰铸铁，常用HT200)。
为便于安装，传动部分和操纵部分常做成剖分式，箱盖与壳体用螺栓联接并可靠定位。
壳体上有加油、放油口，油面检查尺口，还应考虑散热；传动部分：是指齿轮、轴、轴承等传动件。
轴的几何尺寸通过强度、刚度计算确定。
因主要决定于刚度，而碳钢与合金钢弹性模量近乎相等，所以一般用碳钢(常用45钢)。
只有齿轮与轴制成一体或轴载荷严重才用合金钢。
轴与齿轮多为花键联接(对中性好，能可靠传递动力，挤压应力小等)。
轴的花键部分和放轴承处经表面淬火处理。
轴多用滚动轴承支承，润滑简单，效率高、径向间隙小，轴向定位应可靠。
摘要电动叉车利用蓄电池作为动力源，由电机将电能转换为机械能。
电动叉车由于其操作控制简便，灵活外，其操作人员的操作强度要相对内燃叉车而言轻很多，其电动转向系统，加速控制系统，液压控制系统以及刹车系统都由电信号来控制，大大降低了操作人员的劳动强度，这样一来对于提高其工作效率以及工作的准确性有非常大的帮助。
且相较于内燃叉车，电动车辆的低噪音，无尾气排放的优势也已得到许多用户的认可。
电子控制技术的快速发展使得电动叉车操作变得越来越舒适，适用范围越广，解决物流的方案越来越多。
国内外用户对电动叉车的需求量不断增加，电动叉车在整个叉车销量中所占比例稳步上升。
在发达国家，电动叉车需求远远大于内燃叉车，尤其是在港口、仓库以及烟草、食品、轻纺等行业，电动叉车正在逐步替代内燃叉车。
本设计将要运用所学过的知识完成对蓄电池、行走电机的选择，完成叉车变速器齿轮、轴、轴承和整体尺寸的设计及校核，并对叉车的货叉、内外门架、叉架进行设计及校核，运用AutoCAD软件完成叉车变速器二维结构、叉车整车和货叉部分的二维结构图，利用Pro/E软件对叉车的内外门架、货叉、叉架等零部件进行建模并完成整机装配，完成整车的造型设计，运用ANSYS有限元分析软件对货叉和外门架进行静力分析。
关键词：电动叉车；叉车变速器；货叉；门架；结构设计；三维建模；有限元分析IABSTRACTElectric forklift battery which converts electrical energy into mechanical energy is used by the motor as a power source. Because electric forklift is simple, flexible, it is relatively lighter internal combustion forklift trucks, the electric power steering system, the speed control system, hydraulic control system and by the electrical signal to control the brake system greatly reduces The operator's labor intensity, so that its work for improving the efficiency and accuracy of the work has a very big help. And compared to internal combustion forklifts, electric vehicles, low noise, no emissions advantage has also been recognized by many users. The rapid development of electronic control technology makes electric forklift operation becomes more and more comfortable the more widely the scope to address the logistics of the program more and more. Domestic and foreign users of the increasing demand for electric forklifts, electric forklift trucks in the percentage of sales increased steadily. In developed countries, demand is far greater than internal combustion electric forklift truck, Especially in ports, warehouses, and tobacco, food, textile and other industries, electric forklift is gradually replaced internal combustion forklifts.The design will have to apply the knowledge to complete the battery, the choice of running the motor to complete the truck transmission gears, shafts, bearings, and the overall size of the design and verification, and forklift forks, internal and external door frame, fork design And check, using AutoCAD software to complete the two-dimensional structure of transmission forklift, forklift fork part of the vehicle and two-dimensional structure, the use of Pro / E, both inside and outside of the truck's door frame, fork, fork and other parts modeling And complete machine assembly, complete vehicle design, finite element analysis using ANSYS software and the outside door frame fork for static analysis.Key words: Electric forklift; Forklift transmission; Fork; Door frame; Structural design; Three-dimensional modeling; Finite element analysisII目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1 课题研究目的和意义 (1)1.2 课题的研究现状 (1)1.3 课题的研究内容 (3)1.4 课题的研究方法 (3)第2章叉车变速器的设计及校核 (5)2.1 蓄电池的选择 (5)2.2 行走电机的选择 (6)2.3 基本数据的选择设计 (7)2.3.1 变速器齿轮的设计及校核 (7)2.3.2变速器轴的设计及校核 (17)2.3.3变速器轴承的选择 (24)2.4 本章小结 (25)第3章货叉的设计与校核 (26)3.1 货叉的类型、构造选择及设计 (26)3.2 内外门架及叉架的构造设计 (28)3.2.1 内外门架的构造设计 (28)3.2.2 叉架构造的设计 (29)3.3 货叉、叉架的刚度强度校核 (30)3.4 叉车整车的稳定性校核 (33)3.5 本章小结 (35)第4章货叉三维建模及整车造型 (36)4.1 Pro/E软件简介 (36)4.2 三维模型 (37)4.3 Pro/E整机装配及爆炸图 (40)4.4 本章小结 (41)第5章货叉有限元分析 (42)5.1 有限元分析的简介 (42)5.2 Pro/E和ANSYS接口的创建 (44)5.3 货叉、外门架的有限元分析 (46)5.4 本章小结 (61)结论 (62)致谢 (65)附录A ··································································································错误！未定义书签。
第1章绪论1.1研究目的和意义轻型货车在汽车行业中占有较大的比重，而主减速器是轻型货车的一个重要部件，其设计的成功与否决定着车辆的动力性、舒适性、经济性等多方面的设计要求。
这就对主减速器设计人员提出较高的要求。
在我国传统的设计方式中以手工绘图或采用AutoCAD 绘制二维平面图，做出成品进行试验为主，无法满足快速设计的需求，造成产品开发周期长、设计成本高。
利用PRO/E及ANSYS软件对主减速器的主要零件进行建模和分析校核，能够大大提高设计的效率和质量，为轻型货车的研发缩短了宝贵的时间。
同时，选择轻型货车减速器设计作为毕业设计题目，可以对大学四年所学的基础课程和专业课程进行一次系统的复习，更最重要的是培养了我们综合分析问题、理论联系实际的能力，培养我们调查研究，正确熟练运用国家标准、手册、图册等资料、工具的能力, 锻炼自己的设计计算、数据处理、编写技术资料、绘图等独立工作能力,为以后的工作打下基础。
1.2 国内外主减速器研究现状改革开放以来，中国的汽车工业得到了长足发展，尤其是加入WTO以后，我国的汽车市场对外开发，汽车工业逐渐成为世界汽车整体市场的一个重要组成部分。
同样，车用减速器也随着整车的发展不断成长和成熟起来。
随着高速公路网状况的改善和国家环保法规的完善，环保、舒适、快捷成为客车和货车市场的主旋律。
对整车主要总成之一的驱动桥而言，小速比、大扭矩、传动效率高、成本低逐渐成为客车和货车主减速器技术的发展趋势。
产品上，国内卡车市场用户主要以承载能力强、齿轮疲劳寿命高、结构先进、易维护等特点的产品为首选。
目前己开发的产品，如陕西汉德引进德国公司技术的485单级减速驱动桥，一汽集团和东风公司的13吨级系列车桥为代表的主减速器技术，都是在有效吸收国外同类产品新技术的基础上，针对国内市场需求开发出来的高性能、高可靠性、高品质的车桥产品。
这些产品基本代表了国内车用减速器发展的方向。
通过整合和平台化开发，目前国内市场形成了457、460、480、500等众多成型稳定产品，并被用户广泛认可和使用。
设计开发上，设计软件先后应用于主减速器的结构设计和齿轮加工中，有限元分析、数模建立、虚拟试验分析等也被采用;齿轮设计也初步实现了计算机编程的电算化。
新一代减速器设计开发的突出特点是:不仅在产品性能参数上进一步进设计上完全遵从模块化设计原则，产品配套实现车型的平台化，造型和结构更加合理，更宜于组织批量生产，更适应现代工业不断发展，更能应对频繁的车型换代和产品系列化的特点，这些都对基础件产品提出愈来愈高的配套要求，需要在产品设计上不断地进行二次开发和持续改进，以满足快速多变的市场需求。
与国外相比，我国的车用减速器开发设计不论在技术上、制造工艺上，还是在成本控制上都存在不小的差距，尤其是齿轮制造技术缺乏独立开发与创新能力，技术手段落后。
目前比较突出的问题是，行业整体新产品开发能力弱、工艺创新及管理水平低，企业管理方式较为粗放，相当比例的产品仍为中低档次，缺乏有国际影响力的产品品牌，行业整体散乱情况依然严重。
这需要我们加快技术创新、技术进步的步伐，提高管理水平，加快与国际先进水平接轨，开发设计适应中国国情的高档车用减速器总成，由仿制到创新，早日缩小并消除与世界先进水平的差距。
近几年来，国内汽车生产厂家，如重汽集团、福田汽车、江淮汽车等通过与国外卡车巨头，如沃尔沃、通用、五十铃、现代、奔驰、雷诺等进行合资合作，在车桥减速器的开发上取得了显著的进步。
目前，上汽集团、东风、一汽、北汽等各大汽车集团也正在开展合作项目，希望早日实与世界先进技术的接轨，争取设计开发的新突破[3]。
总体来说，车用减速器发展趋势和特点是向着六高、二低、二化方向发展，即高承载能力、高齿面硬度、高精度、高速度、高可靠性、高传动效率，低噪声、低成本，标准化、多样化，计算机技术、信息技术、自动化技术广泛应用。
从发动机的大马力、低转速的发展趋势以及商用车的最高车速的提升来看，公路用车桥减速器应该向小速比方向发展:在最大输出扭矩相同时齿轮的使用寿命要求更高;在额定轴荷相同时，车桥的超载能力更强;主减速器齿轮使用寿命更长、噪音更低、强度更大，润滑密封性能更好;整体刚性好，速比范围宽。
1.3 设计的主要内容设计出小型低速载货汽车主减速器、差速器、等传动装置及桥壳等部件。
使设计出的产品使用方便，材料使用最少，经济性能最高。
a. 提高汽车的技术水平，使其使用性能更好，更安全，更可靠，更经济，更舒适，更机动，更方便，动力性更好，污染更少。
b. 改善汽车的经济效果，调整汽车在产品系列中的档次，以便改善其市场竞争地位并获得更大的经济效益了解轻型商用车主减速器的基本结构，基本形状，工作原理和设计方法，再依据现有生产企业在生产车型的主减速器作为设计原型，在给定变速器输出转矩、转速及最高车速、最大爬坡度等条件下，独立设计出符合要求的主减速器。
首先确定主减速器的结构形式；其次，据所给汽车参数合理的分配主减速器主、从动齿轮模数，齿数，计算出主减速器的相关数据，并对主减速器齿轮进行强度校核；然后选择合适该汽车使用的差速器类型，并对行星齿轮和半轴齿轮模数，齿数进行合理的分配并计算校核，最后，利用Pro/E建模ANSYS软件对主减速器的主要零件进行分析校核，设计出符合该汽车使用的主减速器，并绘制出装配图和零件图。
第2章主减速器结构方案确定2.1 轻型货车参数车型：东风EQ1060F驱动形式：4×2装载质量：3吨总质量：6吨发动机最大功率：71kw 转速：3200转/分N 转速：2200转/分发动机最大转矩：245m轮胎型号：7.50—16主减速器比：i0=6.73变速器传动比ig 低档— 4.71 ；高档V挡—0.78最高车速：90 km/h2.2 主减速器主、从动锥齿轮的支承方案主减速器中必须保证主、从动齿轮具有良好的啮合状况，才能使它们很好的工作。
齿轮的正确啮合，除与齿轮的加工质量、装配调整及轴承、主减速器壳体的刚度有关以外，与齿轮的支承刚度密切相关。
2.2.1 主动锥齿轮的支承主动锥齿轮的支承形式可分为悬臂式支承和跨置式支承两种。
悬臂式支承结构(图2.1 a)的特点是在锥齿轮大端一侧采用较长的轴颈，其上安装两个圆锥滚子轴承。
为了减小悬臂长度倪和增加两支承间的距离b，以改善支承刚度，应使两轴承圆锥滚子的大端朝外，使作用在齿轮上离开锥顶的轴向力由靠近齿轮的轴承承受，而反向轴向力则由另一轴承承受。
为了尽可能地增加支承刚度，支承距离b 应大于2.5倍的悬臂长度a，且应比齿轮节圆直径的70％还大，另外靠近齿轮的轴径应不小于尺寸a。
为了方便拆装，应使靠近齿轮的轴承的轴径比另一轴承的支承轴径大些。
靠近齿轮的支承轴承有时也采用圆柱滚子轴承，这时另一轴承必须采用能承受双向轴向力的双列圆锥滚子轴承。
支承刚度除了与轴承形式、轴径大小、支承间距离和悬臂长度有关以外，还与轴承与轴及轴承与座孔之间的配合紧度有关[4]。
悬臂式支承结构简单，支承刚度较差，用于传递转矩较小的轿车、轻型货车的单级主减速器及许多双级主减速器中。
(a)主动锥齿轮悬臂式 (b)主动锥齿轮跨置式 (c)从动锥齿轮图2.1 主减速器锥齿轮的支承形式跨置式支承结构(图2.1 b)的特点是在锥齿轮的两端均有轴承支承，这样可大大增加支承刚度，又使轴承负荷减小，齿轮啮合条件改善，因此齿轮的承载能力高于悬臂式。
此外，由于齿轮大端一侧轴颈上的两个相对安装的圆锥滚子轴承之间的距离很小，可以缩短主动齿轮轴的长度，使布置更紧凑，并可减小传动轴夹角，有利于整车布置。
但是跨置式支承必须在主减速器壳体上有支承导向轴承所需要的轴承座，从而使主减速器壳体结构复杂，加工成本提高。
另外，因主、从动齿轮之间的空间很小，致使主动齿轮的导向轴承尺寸受到限制，有时甚至布置不下或使齿轮拆装困难。
跨置式支承中的导向轴承都为圆柱滚子轴承，并且内外圈可以分离或根本不带内圈。
它仅承受径向力，尺寸根据布置位置而定，是易损坏的一个轴承[5]。
在本设计中，由于载荷量超过2吨，故采用跨置式。
2.2.2 从动锥齿轮的支承图2.2 从动锥齿轮辅助支承图2.3 主、从动锥齿轮的许用偏移量从动锥齿轮的支承(图2.1 c)，其支承刚度与轴承的形式、支承间的距离及轴承之间的分布比例有关。
从动锥齿轮多用圆锥滚子轴承支承。
为了增加支承刚度，两轴承的圆锥滚子大端应向内，以减小尺寸c+d。
为了使从动锥齿轮背面的差速器壳体处有足够的位置设置加强肋以增强支承稳定性，c+d应不小于从动锥齿轮大端分度圆直径的70％。
为了使载荷能尽量均匀分配在两轴承上，应尽量使尺寸c等于或大于尺寸d。
在具有大的主传动比和径向尺寸较大的从动锥齿轮的主减速器中，为了限制从动锥齿轮因受轴向力作用而产生偏移，在从动锥齿轮的外缘背面加设辅助支承(图2.2)。
辅助支承与从动锥齿轮背面之间的间隙，应保证偏移量达到允许极限时能制止从动锥齿轮继续变形。
主、从动齿轮受载变形或移动的许用偏移量如图2.3所示[6]。
2.3 主减速器齿轮的类型分析主减速器的结构形式主要是根据齿轮类型、减速形式的不同而不同。
主减速器的齿轮主要有螺旋锥齿轮、双曲面齿轮、圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。
1、螺旋锥齿轮传动螺旋锥齿轮传动(图 2.4a)的主、从动齿轮轴线垂直相交于一点，齿轮并不同时在全长上啮合，而是逐渐从一端连续平稳地转向另一端。
(a)螺旋锥齿轮传动 (b)双曲面齿轮传动 (c)圆柱齿轮传动 (d)蜗杆传动图2.4 主减速器齿轮传动形式 2、双曲面齿轮传动双曲面齿轮传动(图 2.4b)的主、从动齿轮的轴线相互垂直而不相交，主动齿轮轴线相对从动齿轮轴线在空间偏移一距离E ，此距离称为偏移距。
由于偏移距E 的存在，使主动齿轮螺旋角β1大于从动齿轮螺旋角β2。
根据啮合面上法向力相等，可求出主、从动齿轮圆周力之比：2121cos cos ββ=F F (2.1)式中： F 1、F 2 主、从动齿轮的圆周力,N;β1 、β2 主、从动齿轮的螺旋角。
螺旋角是指在锥齿轮节锥表面展开图上的齿线任意一点A 的切线TT 与该点和节锥顶点连线之间的夹角。
在齿面宽中点处的螺旋角称为中点螺旋角(图2.5)。
通常不特殊说明，则螺旋角系指中点螺旋角。
图2.5双曲面齿轮副受力情况双曲面齿轮传动比为：112211220cos cos ββr r r F r F i s == (2.2)式中：i 0s 双曲面齿轮传动比；r 1 主动齿轮平均分度圆半径，mm ；r 2 从动齿轮平均分度圆半径，mm 。
螺旋锥齿轮传动比i 0L 为：120r r i L = (2.3)令12cos cos ββ=K ，则i 0s =Ki 0L 。
由于β1>β2，所以系数K>1，一般为1.25～1.50[7]。
