东风EQ1090E型载货汽车差速器的设计与分析
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汽车构造吉林大学第六版答案1、汽车成为最受青睐的现代化交通工具原因何在?试与火车、轮船、飞机等对比分析。
答:汽车之所以成为最受青睐的现代化交通工具,皆因它是最适宜的交通工具。
有了自己的轿车,可以不受行驶路线和时刻表的限制,随意在任何时间驾驶到任何地方——亦即轿车能够安全便利的与个人活动紧密合拍,其结果大大提高了工作效率,加快了生活节奏,而火车、轮船、飞机都做不到这一点;汽车扩大了人的活动范围,使社会生活变得丰富多彩;还促进了公路建设和运输繁荣,改变了城市布局,有助于各地区经济文化的交流和偏远落后地区的开发。
2、为什么世界各个发达国家几乎无一例外的把汽车工业作为国民经济的支柱产业?答:一方面汽车备受社会青睐,另一方面汽车工业综合性强和经济效益高,所以汽车工业迅猛发展。
而一辆汽车有上万个零件,涉及到许多工业部门的生产,汽车的销售与营运还涉及金融、商业、运输、旅游、服务等第三产业。
几乎没有哪个国民经济部门完全与汽车无关,汽车工业的发展促进各行各业的兴旺繁荣,带动整个国民经济的发展。
在有些国家,汽车工业产值约占国民经济总产值的8%,占机械工业产值的30%,其实力足以左右整个国民经济的动向。
因此,世界各个发达国家几乎无一例外的把汽车工业作为国民经济的支柱产业。
3、为什么说汽车是高科技产品?答:近20 年来,计算机技术、设计理论等诸方面的成就,不但改变了汽车工业的外貌,而且也使汽车产品的结构和性能焕然一新。
汽车产品的现代化,首先是汽车操纵控制的电子化。
一些汽车上的电子设备已占15%,几乎每一个系统都可采用电子装置改善性能和实现自动化。
其次,汽车产品的现代化还表现在汽车结构的变革上。
汽车的发动机、底盘、车身、等方面的技术变革,均使汽车的性能有了很大的提高。
最后,汽车的现代化还体现在汽车整车的轻量化上,这大大促进了材料工业的发展,促使更好的材料的产生。
现代化的汽车产品,出自现代化的设计手段和生产手段。
从而促使了并行工程的事实,真正做到技术数据和信息在网络中准确的传输与管理,也是新技术的运用。
东风EQ1090E型载货汽车驱动桥部分设计摘要本次设计为EQ1090载货汽车驱动桥设计。
汽车驱动桥作为汽车传动系中一重要组成部分,它设置在传动系的末端,由主减速器、差速器、半轴和桥壳等组成。
它将经万向传动装置传来的发动机转矩通过主减速器、差速器、半轴等传到驱动车轮。
它通过主减速器的主、从动齿轮之间的配合,改变由传动轴传到主动齿轮上的转速,使之在工作中实现增大转矩、降低转速,改变转矩的传递方向[1]。
本说明书中,根据给定的参数,首先对主减速器进行设计。
主要是对主减速器的结构,以及几何尺寸进行了设计。
主减速器的形式主要有单级主减速器和双级主减速器。
本次设计采用的是双级主减速器,第一级采用一对螺旋锥齿轮,第二级采用一对斜齿圆柱齿轮。
其次,对差速器的形式进行选择,并对差速器齿轮的几何尺寸进行了设计和计算。
之后,对半轴的尺寸、支承形式,以及桥壳的形式和特点进行了分析设计。
接着,对齿轮的强度进行了校核。
最后对二级主减速器、差速器总成、半轴、轮胎做了三维模型,将它们装配起来,以分析设计与布置的合理性,并通过PRO/E对装配体进行运动仿真来了解运动速度情况。
采用非断开式驱动桥具有结构简单,加工工艺性好,制造容易,拆装,调整方便,工作可靠等优点。
采用双级主减速器,保证要求的离地间隙和预定的传动比。
采用普通锥齿轮差速器,结构简单、工作平稳、制造方便。
关键词: 驱动桥;主减速器;差速器;半轴;齿轮AbstractThis design of EQ1090’s medium truck drive axle is introduced in the graduation. As one of the major parts in the automobile transmission, the drive axle locates at the end of the transmission, which consists of main reducer, differential, half axle and drive axle case. Drive axle can pass the engine torque which is brought from universal joint to the drive wheel through main reducer, differential, half axle. The speed of the main drive gear is changed with the help of the cooperation of the main drive gear and driven gear. It can decelerate, increase the torque and change its transmitting direction in the process[1].The main reducer is designed in this paper firstly accounting to the given parameters. Single and double reducers are the two major types of main reducer. The double-level main reducer is used in my article. The first level reduction uses one pair of spiral bevel gears. The second level reduction uses a pair of helical-spur gears. Secondly, the main form of differential are General symmetric cone planetary gear differential and Non-slip differential. The form of differential is chosen and the geometry size of the differential gear is calculated. Thirdly, the size of half axle and its supporting form is analysis. Then, the intensity is checked up. Finally made a three-dimensional model of the tire, the two main gear, differential assembly, axle. They are assembled to analyze the rationality of design and layout and by PRO/E for assembly motion simulation to understand the situation velocity.Non-breakaway drive axle has a simple structure, good processing, easy to manufacture,easy adjustment reliable work and so on using ordinary bevel gear differential, simple structure, smooth, easy to manufacture.keywords :Drive axle;the main reducer;differential;Axle;gear总论驱动桥一般由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等组成。
东风EQ1090E型汽车五档变速器教案一、变速器概述:1、变速器的组成:变速器主要由齿轮传动机构和操纵机构两大部分组成。
2、变速器的作用: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的工况下工作。
②、在发动机旋转方向不变的前提下,使汽车能倒退行驶。
③、利用空档中断动力传递,以使发动机能够起动,怠速运转,并便于变速器换档或进行动力输出。
二、变速器齿轮传动机构:1、变速器齿轮传动机构各轴零件名称:第一轴:(输入轴),一轴后轴承、一轴常啮合啮合斜齿轮、直接档齿圈。
第二轴:(输出轴),二轴前滚针轴承、四、五档同步器总成、卡环、止推垫片、四、五档同步器接合套齿毂、四档齿轮及其滚针轴承与隔套、止推垫片、三档齿轮及其滚针轴承、二、三档同步器总成、二档齿轮及其滚针轴承、止推垫片、锁销、锁销弹簧、一倒档齿轮。
中间轴:中间轴常啮合斜齿轮、中间轴四档齿轮、中间轴三档齿轮、中间轴二档齿轮、中间轴一档齿轮。
倒挡22齿及21齿双齿轮。
2、变速器齿轮传动机构的配合关系:第一轴前端用向心球轴承支撑在飞轮的中心孔内,通过离合器接受发动机的动力,其后端用深沟球轴承支撑在变速器壳体上,一轴常啮合斜齿轮和直接档齿圈与一轴制成一体。
第二轴前端用滚针轴承支撑在一轴直接档齿圈内,后端用深沟球轴承支撑在变速器壳体上,四、五档同步器和二、三档同步器均用齿毂与二轴配合,同步器接合套旋转二轴也同速、同向旋转,除二轴一、倒档齿轮与二轴花键配合外,其余二、三、四档齿轮与轴均为间隙配合,彼此间能做相对运动。
中间轴前后两端均用圆锥滚子轴承支撑在变速器壳体上,其上的中间轴常啮合斜齿轮、中间轴四档齿轮、中间轴三档齿轮、中间轴二档齿轮与轴均为过盈配合,中间轴一档齿轮与轴制成一体,各齿轮与轴均不能作相对运动。
倒挡齿轮轴用锁片固定在变速器壳体上,其上的倒档齿轮用滚针轴承与轴配合。
3、变速器及齿轮传动机构的润滑:由于滚针轴承的接触线长,滚动阻力较大,在汽车大负荷、长时间运行中易产生发热现象,严重时轴承会被烧毁,另外,变速器中除二轴一、倒档齿轮倒档齿轮为圆柱直齿齿轮外,其它传动齿轮均为圆柱斜齿齿轮,虽然圆柱斜齿齿轮能承受较大的载荷;但是,两斜齿啮合时处在滑、滚的双重摩擦下,干摩擦情况时齿轮很快就会烧坏,所以为保证变速器顺利运行必须在变速器内加注足够的齿轮油,润滑各齿轮副、轴与轴承等零件的工作表面。
项目15主减速器的拆装一、项目编号:CZl5二、实训课时:2三、主要内容及目的(1)了解主减速器的构造及工作原理。
(2)熟悉主减速器的拆装顺序。
(3)掌握主减速器的调整部位及调整方法。
四、技术标准及要求(1)啮合间隙0.08~0.12mm,齿轮侧隙0.08~0.15mm。
(2)调整好的主、被动齿轮,转动扭矩为1.47—2.45N·m。
(3)输出轴后轴承固定螺母拧紧力矩为100N·m。
五、实训器材(1)桑塔纳轿车主减速器1个,主减速器拆装作业台l台。
(1)常用工量具1套,桑塔纳专用工具1套。
(3)相关挂图或图册若干六、操作步骤及要点七、注意事项(1)严格拆装顺序,注意操作安全。
(2)对各调整部位的调整垫片要点清放好做记号,不能乱换摘错。
(3)对有预紧力规定的螺栓、螺母要按正确操作方法进行紧固。
八、考核要求(1)正确拆装主减速器。
(2)正确调整需要调整的部位。
(3)保证调整结果符合技术要求。
一、后桥的结构东风EQ1090汽车后桥主要由桥壳、主减速器、差速器、半轴等组成,见图10-6。
后桥壳体为整体铸造,半轴套管从两端压入桥壳中。
后桥壳前部和主减速器连接,后部为可拆式后盖,后桥壳上装有通气塞。
主减速器为单级减速,通过主、从动锥齿轮降低转速。
减速传动比6.33(38/6),为保证主动锥齿轮有足够的支承刚度,采用了前后两点支承。
前端支承在装有两个圆锥滚子轴承的轴承座内,后端支承在圆柱滚子轴承内。
轴承座和主减速器壳之间装有调整垫片1,用来调整主、从动锥齿轮的啮合印痕。
为了调整圆锥滚子轴承的预紧度,在两轴承内座圈之间的隔套前端装有调整片5,如轴承过紧,则增加调整片的厚度,反之减小调整片厚度。
为了提高齿轮副的强度和啮合平稳性,减小噪音,采用了准双曲面齿轮,主动锥齿轮轴心线比从动锥齿轮的轴心线下偏38mm。
必须采用双曲线齿轮油润滑,决不能用其他的润滑油代替。
从动锥齿轮用12个螺栓和差速器左壳连接,螺栓要按规定的拧紧力矩拧紧。
HG1090商用车主减速器设计参数与零件结构优化1绪论 (2)3主减速器结构方案分析及选择 (5)3.1 结构形式选择 (5)3.2 螺旋锥齿轮传动 (7)4主减速器主、从动锥齿轮的支承方案 (8)4.1 主动锥齿轮的支承 (8)4.2 从动锥齿轮的支承 (9)的确定 (9)5.1 主减速比i5.2 主减速器齿轮计算载荷的确定 (10)5.3 主减速器锥齿轮的主要参数选择 (11)5.4 主减速器锥齿轮的优化 (15)5.4.1 主减速器锥齿轮参数的优化 (15)5.4.2 优化后主减速器锥齿轮的强度计算 (16)5.4.3 优化后主减速器锥齿轮的主要参数 (17)7主减速器锥齿轮轴承的设计计算 (20)7.1 锥齿轮齿面上的作用力 (20)7.2 锥齿轮轴承的载荷 (23)主减速器设计Abstract: Currently, car have come into every field of human society, especially in the industrial, agricultural, commercial and international trade, national defence construction .On the main reducer, it is an important component of the car, located in the terminalof vehicle transmission system, also an important part of the drive axle.Its basic function is a universal transmission device transmits the engine torque through the main reducer, reduce speed, increase torque; the conical gear pair changing torque transmission direction . The assembly precision of main reducer assembly pair is high, the manufacturing and assembly quality of the drive axle and the vehicle has a crucial role in drive axle and even the car.Key words: automobile/ main reducer / conical gear pair摘要:当前,汽车以进入人类社会的各个领域,尤其是工业、农业、商业与国际贸易、国防建设。
东风EQ1090E型载货汽车驱动桥部分设计摘要本次设计为EQ1090载货汽车驱动桥设计。
汽车驱动桥作为汽车传动系中一重要组成部分,它设置在传动系的末端,由主减速器、差速器、半轴和桥壳等组成。
它将经万向传动装置传来的发动机转矩通过主减速器、差速器、半轴等传到驱动车轮。
它通过主减速器的主、从动齿轮之间的配合,改变由传动轴传到主动齿轮上的转速,使之在工作中实现增大转矩、降低转速,改变转矩的传递方向[1]。
本说明书中,根据给定的参数,首先对主减速器进行设计。
主要是对主减速器的结构,以及几何尺寸进行了设计。
主减速器的形式主要有单级主减速器和双级主减速器。
本次设计采用的是双级主减速器,第一级采用一对螺旋锥齿轮,第二级采用一对斜齿圆柱齿轮。
其次,对差速器的形式进行选择,并对差速器齿轮的几何尺寸进行了设计和计算。
之后,对半轴的尺寸、支承形式,以及桥壳的形式和特点进行了分析设计。
接着,对齿轮的强度进行了校核。
最后对二级主减速器、差速器总成、半轴、轮胎做了三维模型,将它们装配起来,以分析设计与布置的合理性,并通过PRO/E对装配体进行运动仿真来了解运动速度情况。
采用非断开式驱动桥具有结构简单,加工工艺性好,制造容易,拆装,调整方便,工作可靠等优点。
采用双级主减速器,保证要求的离地间隙和预定的传动比。
采用普通锥齿轮差速器,结构简单、工作平稳、制造方便。
关键词: 驱动桥;主减速器;差速器;半轴;齿轮AbstractThis design of EQ1090’s medium truck drive axle is introduced in the graduation. As one of the major parts in the automobile transmission, the drive axle locates at the end of the transmission, which consists of main reducer, differential, half axle and drive axle case. Drive axle can pass the engine torque which is brought from universal joint to the drive wheel through main reducer, differential, half axle. The speed of the main drive gear is changed with the help of the cooperation of the main drive gear and driven gear. It can decelerate, increase the torque and change its transmitting direction in the process[1].The main reducer is designed in this paper firstly accounting to the given parameters. Single and double reducers are the two major types of main reducer. The double-level main reducer is used in my article. The first level reduction uses one pair of spiral bevel gears. The second level reduction uses a pair of helical-spur gears. Secondly, the main form of differential are General symmetric cone planetary gear differential and Non-slip differential. The form of differential is chosen and the geometry size of the differential gear is calculated. Thirdly, the size of half axle and its supporting form is analysis. Then, the intensity is checked up. Finally made a three-dimensional model of the tire, the two main gear, differential assembly, axle. They are assembled to analyze the rationality of design and layout and by PRO/E for assembly motion simulation to understand the situation velocity.Non-breakaway drive axle has a simple structure, good processing, easy to manufacture,easy adjustment reliable work and so on using ordinary bevel gear differential, simple structure, smooth, easy to manufacture.keywords :Drive axle;the main reducer;differential;Axle;gear总论驱动桥一般由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等组成。
浅析东风EQ1090E型差速器的润滑改进作者:高洁刘建辉来源:《读写算》2013年第22期【摘要】本文介绍了汽车差速器的结构,并对其结构以及润滑条件进行了分析,并提出了结构上存在的缺陷而影响润滑条件的形成。
同时提出了改善措施,以及改善后所能达到的目标。
【关键词】差速器润滑参数改进差速器是汽车中不可缺少的一个总成。
目前汽车上广泛应用的是对称式锥齿轮差速器。
它主要实现汽车两侧车轮的差速,从而是汽车两侧车轮做纯滚动状态,降低轮胎磨损,减少汽车的动力消耗,还可以提高汽车的转向性能和制动性能。
1、东风EQ1090E型普通行星齿轮差速器结构分析1.1 东风EQ1090E型普通行星齿轮差速器结构如图所示,该型差速器由圆锥行星齿轮、行星齿轮轴、圆锥半轴齿轮、差速器壳、半轴齿轮垫片和行星齿轮垫片等组成。
差速器壳用螺栓固紧的左半壳体和右半壳体组,十字形行星齿轮轴的四个轴颈嵌在差速器壳的两半端面上相应的凹槽孔内,并在齿轮轴轴颈上铣出一个平面,便于行星齿轮润滑。
每个轴颈上都浮套一个直齿圆锥行星齿轮,分别与直齿圆锥半轴齿轮啮合。
同时在行星齿轮,半轴齿轮的齿间钻有油孔。
1.2 润滑结构由于行星齿轮和半轴齿轮是锥齿轮传动,为高速旋转元件,在传递转矩时,沿行星齿轮和半轴齿轮的轴线作用着很大的轴向力,而在齿轮和差速器壳之间,又有相对的运动。
为减少齿轮和差速器壳体的磨损,在半轴齿轮和差速器壳体之间,装有软钢平垫片;在行星齿轮与差速器壳体之间,装有软钢球面垫片。
使齿轮与壳体之间具有一定的弹性,便在其之间形成油膜,以利于润滑。
垫片磨损后可以更换,上面开有油孔,差速器壳体开有窗口,便于差速器的润滑。
2、差速器齿轮主要参数参考2.1行星齿轮数n行星齿轮数n需根据承载情况来选择。
2.2 行星齿轮球面半径 Rb行星齿轮球面半径Rb反映了差速器锥齿轮节锥距的大小和承载能力,可根据经验公式来确定式中,Kb为行星齿轮球面半径系数,Kb =2.5~3.0;Td为差速器计算转矩(N·m),Td=min[Tce,Tcs]: Rb 为球面半径(mm)。
汽车差速器的设计与分析摘要:差速器是汽车必不可少的组成部件,对于本次毕业设计与分析主要是对装在汽车驱动桥的两个半轴间的差速器进行设计的,差速器是汽车驱动桥总成的重要组成部分,主要涉及的是差速器的设计等非标准件的齿轮结构和标准件的计算,并且对差速器的种类和发展也作了介绍,对方案的选择和差速器的原理也作了简要的说明。
在参考了大量有关差速器的文献设计之后,对差速器的结构和功能有了较为透彻的了解,同时对差速器的设计合理,对差速器的相关行业有了一定的了解。
关键词:半轴;差速器;齿轮结构Design and analysis of automobile differentialAbstract:Differential is an essential part of automobile components, the graduation design and analysis is mainly on the truck mounted differential between the two and a half drive axle shaft, differential is an important component of the automobile drive axle assembly, mainly involves the design of the differential gear structure of non standard parts and standard parts such as calculation, and the types and development of differential are introduced, the choice of scheme and the principle of differential also makes a brief description. In reference to a large amount of literature about the differential design, the structure and function of differential have a more thorough understanding, the reasonable design of differential, the differential of related industries have a certain understanding.Key words: axle, differential, gear structure目录摘要 (I)Abstract .................................................................................................................................... I I 目录 .. (III)1 引言 (1)1.1 汽车差速器研究的背景及意义 (1)1.2 汽车差速器国内外研究的现状 (1)1.2.1 国外的差速器生产企业的研究现状 (1)1.2.2 我国差速器行业市场的发展和研究现状 (2)1.3 汽车差速器的功能及其分类 (3)1.4 毕业设计的初始数据来源和依据 (4)1.5 本章小结 (5)2 差速器的设计方案 (6)2.1 差速器的方案选择以及结构分析 (6)2.2 差速器的工作原理 (7)2.3 本章小结 (9)3 差速器非标准零件的设计 (10)3.1 对称式行星齿轮的设计计算 (10)3.1.1 对称式差速器齿轮参数确定 (10)3.1.2 差速器齿轮几何计算图表 (14)3.1.3 差速器齿轮的强度计算 (15)3.1.4 差速器齿轮材料的选择 (17)3.1.5 差速器齿轮的设计方案 (17)3.2 差速器行星齿轮轴的设计计算 (18)3.2.1 行星齿轮轴的分类及选用 (18)3.2.2 行星齿轮轴的尺寸设计 (18)3.2.3 行星齿轮轴材料的选择 (19)3.3 差速器垫圈的设计计算 (19)3.3.1 半轴齿轮平垫圈的尺寸设计 (19)3.3.2 行星齿轮球面垫圈的尺寸设计 (20)3.4 本章小结 (20)4 差速器标准零件的选用 (21)4.1 螺栓的选用和螺栓的材料 (21)4.2 螺母的选用和螺母的材料 (21)4.3 差速器轴承的选用 (21)4.4 十字轴键的选用 (22)4.5 本章小结 (22)5 差速器总成的装配和调整 (23)5.1 差速器总成的装配 (23)5.2 差速器零部件的调整 (23)5.3 本章小结 (23)附录A (24)参考文献 (25)致谢 (26)1 引言1.1 汽车差速器研究的背景及意义汽车行业发展的初期,法国雷诺汽车公司的创始人雷诺发明了汽车差速器,汽车差速器作为汽车必不可少的部件之一曾经被汽车专家誉为“小零件大功用”[1]。
摘要变速器是汽车的主要组成部分,其功能是改变传动比、改变驱动轮的扭矩和转动方向。
变速器能在发动机旋转方向不变的前提下,使汽车倒退行驶,而且利用挡位可以中断动力的传递。
所以变速器的结构设计的合理性直接影响到汽车动力性和经济性。
设计要求达到换挡迅速、省力、方便、有较高的工作效率、工作噪声低。
因此变速器在汽车中得到广泛应用。
本次设计的是东风EQ1090载货型汽车变速器。
它的布置方案采用三轴式5+1挡和锁销式同步器换挡,并对倒挡齿轮和拨叉进行合理布置,其中一轴和第二轴的轴线在同一直线上。
这种布置形式缩短了变速器轴向尺寸,在保证挡数不变的情况下,减少齿轮数目,从而使变速器结构更加紧凑。
首先利用已知参数确定各挡传动比,然后确定齿轮的模数、压力角、齿宽等参数。
由中心矩确定箱体的长度、高度和中间轴及二轴的轴径,然后对中间轴和各挡齿轮进行校核,并利用MATLAB软件对中间轴的校核进行编程,验证各部件选取的可靠性。
最后绘制装配图及零件图。
设计结论表明,变速器齿轮及各轴尺寸确定,各轴强度的校核满足设计要求,设计结构合理。
关键词:货车;变速器;设计;同步器Abstract.Gearbox is the key part of the automobile. It is used to change the transmission ratio, torque and running direction of the driving wheel. It can change the vehicle speed and tyre torque in a big scope, cut off the power transfer from the engine, and also provides a reverse traveling direction for the vehicle. Therefore, the reasonability of the structure design of a transmission gearbox directly affects the vehicle's dynamic performance. It is usually required shifting gears rapidly and conveniently, saving force, and having a higher working efficiency and low working noises.This thesis designed a manual transmission gearbox of theEQ1090ruck. A scheme of structure with three shafts, 5+1shifts and synchronizer adopted here, Combine to pour to block wheel gear and stir fork to carry on a reasonable decoration .where the first and second shafts were arranged in line. This kind of structure reduces the gearbox dimension in the axis direction, In assurance block to count under the constant circumstance, decrease wheel gear number. therefore makes the designed transmission gearbox more compact.Using the given basic parameters, it was firstly determined the transmission ratio of each shift, the shaft center distances, the gear modulus, the gear pressing angles and widths, and so on. And then the general dimension of the gearbox, including its length, width and height. The stresses of the intermediate shaft and the gears were validated by using both the calculator and a self-made MATLAB program. Finally,some engineering drawings were carried out.The calculated results show: the determined dimensions and stresses of the designed gears and shafts satisfied the design requirements; the adopted structure is reasonable.Key words: automobile;gearbox;design;synchronizer目录第1章绪论 (1)1.1变速器的简介 (1)1.2变速器的功用 (1)第2章变速器设计方案及论证 (3)2.1变速器的要求 (3)2.2变速器的设计方法论证 (3)第3章变速器设计方案论证 (5)3.1变速器基本参数的确定 (5)3.1.1轴的直径的初步确定 (5)3.2齿轮参数的设计 (6)第4章变速器各档齿轮的校核 (13)4.1齿轮弯曲应力的计算 (13)4.1.1二轴一倒挡直齿轮Z5校核 (13)4.1.2二轴二挡斜齿轮Z4校核 (14)4.1.4二轴三挡斜齿轮Z校核 (14)34.2齿轮接触应力计算 (15)4.2.1 二轴一挡直齿轮Z7校核 (16)4.2.2 二轴倒挡直齿轮Z校核 (16)104.2.3 二轴二挡斜齿轮Z校核 (16)54.2.4 二轴三挡斜齿轮Z校核 (17)3第五章变速器第二轴的校核 (18)5.1轴的直径的初步确定 (18)5.2变速器轴的校核 (18)5.2.1第二轴的刚度校核 (19)5.2.2第二轴的强度校核 (21)第6章同步器的设计 (23)6.1同步器的功用 (23)6.2同步器的种类 (23)6.3同步器的参数的确定 (24)6.3.1摩擦因数 (24)6.3.2同步环主要尺寸确定 (24)第7章变速器操纵机构 (26)7.1对变速器操纵机构的要求 (26)7.2直接操纵手动换挡变速器 (26)7.3远距离操纵手动换挡变速器 (27)7.4变速器自锁、互锁、倒挡锁装置 (27)7.4.1自锁装置 (27)7.4.2互锁锁装置 (28)7.4.3倒挡锁装置 (28)结论 ............................................................................................................... .29参考文献 . (30)致谢 (31)附录一程序编程 (32)1齿轮校核程序 (32)2轴的校核程序 (33)附录二专业外文及翻译 (36)第1章绪论1.1变速器的简介变速器是安装在汽车的发动机驱动车轮之间的速力变化装置. 它是用来改变发动机转速与驱动轮的转速的比例关系,以尽量满足各种特定驾驶条件. 目前,汽车上广泛采用活塞式内燃机,其转矩和转速变化范围小,而复杂的使用条件则要求汽车的牵引力和车速能在相当大的范围内变化。
汽车差速器的设计与分析摘要:差速器是汽车必不可少的组成部件,对于本次毕业设计与分析主要是对装在汽车驱动桥的两个半轴间的差速器进行设计的,差速器是汽车驱动桥总成的重要组成部分,主要涉及的是差速器的设计等非标准件的齿轮结构和标准件的计算,并且对差速器的种类和发展也作了介绍,对方案的选择和差速器的原理也作了简要的说明。
在参考了大量有关差速器的文献设计之后,对差速器的结构和功能有了较为透彻的了解,同时对差速器的设计合理,对差速器的相关行业有了一定的了解。
关键词:半轴;差速器;齿轮结构Design and analysis of automobile differentialAbstract:Differential is an essential part of automobile components, the graduation design and analysis is mainly on the truck mounted differential between the two and a half drive axle shaft, differential is an important component of the automobile drive axle assembly, mainly involves the design of the differential gear structure of non standard parts and standard parts such as calculation, and the types and development of differential are introduced, the choice of scheme and the principle of differential also makes a brief description. In reference to a large amount of literature about the differential design, the structure and function of differential have a more thorough understanding, the reasonable design of differential, the differential of related industries have a certain understanding.Key words: axle, differential, gear structure目录摘要 (I)Abstract .................................................................................................................................... I I 目录 .. (III)1 引言 (1)1.1 汽车差速器研究的背景及意义 (1)1.2 汽车差速器国内外研究的现状 (1)1.2.1 国外的差速器生产企业的研究现状 (1)1.2.2 我国差速器行业市场的发展和研究现状 (2)1.3 汽车差速器的功能及其分类 (3)1.4 毕业设计的初始数据来源和依据 (4)1.5 本章小结 (5)2 差速器的设计方案 (6)2.1 差速器的方案选择以及结构分析 (6)2.2 差速器的工作原理 (7)2.3 本章小结 (9)3 差速器非标准零件的设计 (10)3.1 对称式行星齿轮的设计计算 (10)3.1.1 对称式差速器齿轮参数确定 (10)3.1.2 差速器齿轮几何计算图表 (14)3.1.3 差速器齿轮的强度计算 (15)3.1.4 差速器齿轮材料的选择 (17)3.1.5 差速器齿轮的设计方案 (17)3.2 差速器行星齿轮轴的设计计算 (18)3.2.1 行星齿轮轴的分类及选用 (18)3.2.2 行星齿轮轴的尺寸设计 (18)3.2.3 行星齿轮轴材料的选择 (19)3.3 差速器垫圈的设计计算 (19)3.3.1 半轴齿轮平垫圈的尺寸设计 (19)3.3.2 行星齿轮球面垫圈的尺寸设计 (20)3.4 本章小结 (20)4 差速器标准零件的选用 (21)4.1 螺栓的选用和螺栓的材料 (21)4.2 螺母的选用和螺母的材料 (21)4.3 差速器轴承的选用 (21)4.4 十字轴键的选用 (22)4.5 本章小结 (22)5 差速器总成的装配和调整 (23)5.1 差速器总成的装配 (23)5.2 差速器零部件的调整 (23)5.3 本章小结 (23)附录A (24)参考文献 (25)致谢 (26)1 引言1.1 汽车差速器研究的背景及意义汽车行业发展的初期,法国雷诺汽车公司的创始人雷诺发明了汽车差速器,汽车差速器作为汽车必不可少的部件之一曾经被汽车专家誉为“小零件大功用”[1]。
汽车转弯行驶时,内、外两侧的车轮在同一时间内要移动不同的距离,外轮移动的距离比内轮要大。
差速器作用就是将主减速器传来的动力传给左、右两个半轴,并且在转弯行驶时允许左、右两个半轴以不同的转速旋转(差速)。
在本世纪六七十年代,世界的经济发展进入了一个高速增长期,而2008年开始的全球金融危机又使汽车产业在危机中有了很大发展的机遇,在世界各处都有广阔市场。
目前国内重型汽车的差速器产品技术基本来自美国、德国、日本等几个传统工业国家,我国现有的技术基本上是在引进国外的基础上发展的,而且已经有了一定的规模。
但是,目前我国差速器的自主研发能力仍然很弱,影响了整车新车的研发,在差速器的技术研发上还有很长的路要走。
1.2 汽车差速器国内外研究的现状目前汽车正在朝着经济性和动力性的方向发展,如何能够促使自己的产品燃油经济性和动力性提高是每一个汽车厂家都在做的事情,当然这是一个广泛的概念,汽车的每一个零件都在发生着变化,差速器也不例外,尤其是那些对操控性有比较高要求的车辆,要求也特别高[2]。
1.2.1 国外的差速器生产企业的研究现状外国的那些差速器生产企业的研究水平很高,并且还在不断的进步。
平均每年销售额18亿美金的伊顿公司汽车集团是全球化汽车零部件制造的供应商,在发动机的气体管理,变速箱,牵引力控制以及安全排放控制领域都居全球领先地位。
零件的主要产品包括发动机的气体管理部分以及动力控制系统,在其中属于动力控制系统的差速器产品在同类产品中居于领先的地位。
伊顿公司研发了新型的锁式差速器,它工作的原理与其他差速器不同之处:当汽车一侧轮子打滑时,普通的开式差速器几乎不能提供有效扭矩给车辆,而伊顿的锁式差速器则可以提供,在发现车轮打滑时,锁式差速器锁定动力传递百分之百的扭矩到不打滑的车轮,克服各种困难的路面给车辆带来的限制[3][4]。
在汽车的牵引力测试、连续弹坑、V型沟等试验中,两驱汽车在安装有伊顿锁式差速器后,越野性能和通过性能甚至超过四驱动的车辆,因为只要是驱动轮的任何一侧发生打滑以后,伊顿锁式差速器就会马上锁住动力,并且把全部动力转移到另外一有附着力的轮上,使车辆依然能够的正常向前或向后行驶。
毫无疑问,更强的越野性以及安全性是差速器实现的最终目标。
1.2.2 我国差速器行业市场的发展和研究现状从目前的情况来看,我国差速器的行业已经顺利完成了由小到大的转变,正在处于由大到强的发展阶段,在转型和调整的关键时刻,提高汽车差速器的精度、可靠性是我国差速器行业的重要任务。
近几年以来我国汽车差速器市场发展迅速,产品生产持续扩张,国家产业的政策鼓励一些汽车差速器产业正向高科技技术产品方向发展,我国国企企业新增的投资项目正在逐年增多[5]。
投资者对汽车差速器行业关注度越来越密切,这就会使汽车差速器行业的发展需求越来越大[6]。
差速器的种类正趋于多元化,功能也趋于完整化。
目前汽车上经常用的是对称式锥齿轮差速器,还有现在各种各样的多功能的差速器:强制锁止式差速器、高摩擦自锁式差速器、轮间差速器、防滑差速器、托森差速器。
其中托森差速器是一种新型的差速器机构,它能够解决在其他差速器的内差动转矩较小时不能起到差速作用的问题和转矩较大时不能够自动将差速器锁死的问题。
在这里重点介绍一下一种新型的差速器为LMC常互锁差速器:LMC常互锁差速器是湖北力鸣汽车差速器公司投资五千万元生产的新型差速器。
LMC常互锁差速器用于0.5---1.5吨级的汽车,它能够有效地提高汽车的通过性、可靠性、越野型、安全性和经济性,能满足很多不同条件以及不同情况下的汽车的要求。
这种纯机械、非电控、非液压中央差速分动装置,已经申报了美、日、韩、英、俄罗斯等19个国家的专利保护,这一项技术不仅仅是中国发明,也是一项世界发明。
LMC常互锁差速器是由多种类齿轮系统和相应的轴、壳体组成的,具备传动汽车的前轮以及后轮轮间差速器、前后桥轴间的差速器。
LMC常互锁差速分动器通过四支传动轴和轮边减速器带动四个车轮,实现了每个车轮的独立驱动,在当两个车轮打滑的情况下仍然能够正常行驶,在泥泞路面、冰雪路面、无路路面上具有独特优势,可以解决传统四驱汽车的不足:如车轮打滑不能正常行驶;高油耗问题、功率循环问题;不能高速行驶;不能实现轴间差速;四驱转换麻烦等。
汽车上装有LMC常互锁差速分动器的具有以下优点:(1)可以提高汽车的通过性:LMC常互锁差速分动器可以实现轮间、轴间、对角任意混合差速以及锁止,具有混合差速,在任何情况下单个车轮、对角线双车轮不会发生滑转,即使单个车轮是悬空,车轮仍然具有驱动力能正常行驶。
(2)可以提高汽车的安全性:行车安全,操纵轻便安全,加速性好,转弯容易,制动稳定,无需增加操纵机构。
(3)可以提高汽车传动系的寿命和可靠性:因为实现了汽车的任意差速,消除了功率循环,克服了汽车分时四驱在四驱状态下的传动系统因为内耗而产生的差速器、分动器、传动轴等机件磨损,甚至致命性损坏,延长了汽车传动系统的使用寿命。
(4)具备了有良好的经济性:制造成本低,功能领先,经济环保,维修简便,节油,产品适用性广。
LMC常互锁差速分动器的开发是在经济高速发展的情况下产生的产品,符合我国国情的需要。
1.3 汽车差速器的功能及其分类差速器的功能是:当汽车转弯行驶或着是在不平路面上行驶时,使汽车左右驱动轮以不同角速度滚动,以保证汽车两侧的驱动轮与地面间作纯滚动运动。
图1.1 汽车转弯时汽车驱动轮运动示意图在汽车行驶时,左右车轮在同一时间内所滚动的路程往往是不相等。
如图1.1所示,在汽车转弯时内、外两侧的车轮转弯半径R1和R2是不同,行程完全不同,即外侧的车轮滚过的距离是大于内测车轮的;汽车在不平的路面上行驶时,由于行驶路面波形的不同所造成两侧车轮滚过的路程也不等;即使汽车在平直的路面行驶时,由于轮胎负荷、轮胎气压、制造误差以及胎面磨损程度不同等因素的影响,也会引起左、右两个车轮因为滚动半径的不同而使左、右车轮行驶不相等。