轻型载货汽车驱动桥设计毕业设计说明
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1 绪论1.1 课题背景及目的随着汽车工业的发展和汽车技术的提高,驱动桥的设计和制造工艺都在日益完善。
驱动桥和其他汽车总成一样,除了广泛采用新技术外,在结构设计中日益朝着“零件标准化、部件通用化、产品系列化”的方向发展及生产组织专业化目标前进。
应采用能以几种典型的零部件,以不同方案组合的设计方法和生产方式达到驱动桥产品的系列化或变形的目的,或力求做到将某一类型的驱动桥以更多或增减不多的零件,用到不同的性能、不同吨位、不同用途并由单桥驱动到多桥驱动的许多变形汽车上。
本设计要求根据CS1028皮卡车在一定的程度上既有轿车的舒适性又有货车的载货性能,使车辆既可载人又可载货,行驶范围广的特点,要求驱动桥在保证日常使用基本要求的同时极力强调其对恶劣路况的适应力。
驱动桥是汽车最重要的系统之一,是为汽车传输和分配动力所设计的。
通过本课题设计,使我们对所学过的基础理论和专业知识进行一次全面的,系统的回顾和总结,提高我们独立思考能力和团结协作的工作作风。
1.2 研究现状和发展趋势随着汽车向采用大功率发动机和轻量化方向发展以及路面条件的改善,近年来主减速比有减小的趋势,以满足高速行驶的要求。
[1]为减小驱动轮的外廓尺寸,目前主减速器中基本不用直齿圆锥齿轮。
实践和理论分析证明,螺旋锥齿轮不发生根切的最小齿数比直齿齿轮的最小齿数少。
显然采用螺旋锥齿轮在同样传动比下,主减速器的结构就比较紧凑。
此外,它还具有运转平稳、噪声较小等优点。
因而在汽车上曾获得广泛的应用。
近年来,准双曲面齿轮在广泛应用到轿车的基础上,愈来愈多的在中型、重型货车上得到采用。
[3]在现代汽车发展中,对主减速器的要求除了扭矩传输能力、机械效率和重量指标外,它的噪声性能已成为关键性的指标。
噪声源主要来自主、被动齿轮。
噪声的强弱基本上取决于齿轮的加工方法。
区别于常规的加工方法,采用磨齿工艺,采用适当的磨削方法可以消除在热处理中产生的变形。
因此,与常规加工方法相比,磨齿工艺可获得很高的精度和很好的重复性。
毕业设计(论文)任务书学生姓名系部汽车与交通工程学院专业、班级指导教师姓名职称教授从事专业车辆工程是否外聘□是√否题目名称4吨轻型载货汽车驱动桥设计一、设计(论文)目的、意义汽车驱动桥是汽车的主要部件之一,其基本功用是增大由传动轴或变速器传来的转矩,再将转矩分配给左右驱动车轮,并使左右驱动车轮具有汽车行驶运动所要求的差速功能;同时驱动桥还要承受作用于路面和车架或承载车身之间的铅垂力、纵向力、横向力及其力矩。
驱动桥质量、性能的好坏直接影响整车的安全性、经济性、舒适性、可靠性。
要求所设计的驱动桥结构合理,绘制的图纸格式规范,图面质量好,撰写的设计说明书内容完整,格式规范。
设计能使学生综合运用所学专业知识,熟练CAD绘图技能。
二、设计(论文)内容、技术要求(研究方法)设计内容:1.选题的背景、目的及意义;2.4吨轻型载货汽车后驱动桥的总体结构设计;3.主减速器总成的设计;4.差速器的设计;5.半轴的设计;6.桥壳的设计。
技术要求:驱动形式:4×2;总质量:4195kg;装载质量:2500kg;发动机最大功率:74kw;发动机最大转矩:184N*m;最高车速:115km//h;变速器传动比:6;最小转弯半径:12.5;要求:单级主减速器;生产纲领:成批生产。
三、设计(论文)完成后应提交的成果CAD绘制驱动桥装配图、零件图折合0号图纸3张以上,设计说明书15000字以上。
四、设计(论文)进度安排(1)知识准备、调研、收集资料、完成开题报告第1~2周(2.28~3.11)(2)整理资料、提出问题、撰写设计说明书草稿、绘制装配草图第3~5周(3.14~4.1)(3)理论联系实际分析问题、解决问题,进行驱动桥的总体结构设计,主减速器总成的设计,差速器的设计,半轴的设计,桥壳的设计,CAD绘制部分图纸等内容,中期检查第6~8周(4.4~4.22)(4)改进完成设计,改进完成设计说明书,指导教师审核,学生修改第9~12周(4.25~5.20) (5)评阅教师评阅、学生修改第13周(5.23~5.27)(6)毕业设计预答辩第14周(5.30~6.3)(7)毕业设计修改第15~16周(6.6~6.17)(8)毕业设计答辩第17周(6.20~6.24)五、主要参考资料1.徐灏主编.《新编机械设计师手册》.机械工业出版社2.陈立德主编.《机械设计基础》.高等教育出版社3.王宝玺主编.《汽车制造工艺学》(3).机械工业出版社,2007.54.陈秀宁,施高义编.《机械设计课程设计》.浙江大学出版社5.刘惟信主编.《汽车设计》.清华大学出版社,6.李硕根,杨兴骏编.《互换性与技术测量》.中国计量出版社7.汽车构造、汽车理论、汽车设计书籍8.轻型载货汽车驱动桥资料9.网络资源,超星数字图书馆10.近几年相关专业CNKI网络期刊等六、备注指导教师签字:年月日教研室主任签字:年月日。
课程设计(论文) 题目YZK1026CAE轻型载货车驱动桥设计学院名称经济技术学院指导教师陈黎卿职称教授班级车辆工程(2)学号(********,********)学生姓名(储著忠,陈升鹏)2011年1月6日目录一、课程设计题目分析二、主减速器设计(一)减速器的结构形式(二)主速器的基本参数选择与设计计算(三)主减速器锥齿轮的主要参数的选择(四)主减速器锥齿轮的材料(五)主减速器双曲面齿轮强度的计算(六)主减速器轴承计算及选择三、差速器的设计(一)差速器的结构形式的选择(二)差速器参数的确定(三)差速器直齿锥齿轮的几何尺寸的计算(四)差速器直齿锥齿轮的强度计算四、半轴的设计(一)半轴型式(二)半轴参数设计计算(三)半轴花键的强度计算(四)半轴其他主要参数的选择(五)半轴的机构设计及材料与热处理五、桥壳及桥壳附件的设计(一)驱动桥壳结构方案的选择(二)驱动桥壳强度计算(三)材料的选择参考文献[1] 刘惟信.汽车设计[M].北京:清华大学出版社,2001.[2] 陈家瑞. 汽车构造[M]. 北京:机械工业出版社,2003.[3] 汽车工程手册编辑委员会.汽车工程手册[M]:设计篇.北京:人民交通出版社,2001.[4] 汽车工程手册编辑委员会.汽车工程手册[M]:基础篇.北京:人民交通出版社,2001.[5] 余志生. 汽车理论[M]. 北京:机械工业出版社, 1990.[6] 杨朝会,王丰元,马浩.基于有限元方法的载货汽车驱动桥壳分析[J].农业装备与车辆工程.2006,(10):19-21[7] 胡迪青,易建军,胡于进,李成刚.基于模块化的越野汽车驱动桥设计及性能综合评价[J].机械设计与制造工程,2000,(3):8-11.[8] 唐善政.汽车驱动桥噪声的试验研究与控制[J].汽车科技,2000,(3):14-24[9] 石琴,陈朝阳,钱锋,温千红.汽车驱动桥壳模态分析[J].上海汽车,1999,(4):1-3,8.[10] 林军,周晓军,陈子辰,陈庆春.汽车驱动桥总成在线自动检测系统[J].机械与电子,2000,(4):20-21.[11] 王聪兴,冯茂林. 现代设计方法在驱动桥设计中的应用[J].公路与汽运,2004,(4):6-8.[12] 杨锁望,韩愈琪,杨钰.矿用自卸驱动桥壳结构分析与改进设计[J].专用汽车,2005,(1):21-23.[13] 王铁,张国忠,周淑文.路面不平度影响下的汽车驱动桥动载荷[J].东北大学学报,2003,(1):50-53.[14] 常曙光.重载汽车驱动桥齿轮用钢的成分设计[J].现代零部件,2006,(1):90-95.[15] 徐灦. 机械设计手册[M]. 北京:机械工业出版社,1991.正文课程设计题目的分析本次课程设计题目为轻型载货汽车驱动桥,车型为YZK1026CAE具体参数下:整车型号:YZK1026CAE发动机型号:CA4G22E最大功率/转速:76kw/4800r/min最大扭矩(N·m/r/min):175 N·m/2800-3200 r/min汽车整车整备质量:1500kg主传动比:4.55变速器一档速比:4.452轮胎:215/75R15 235/75R15驱动形式:后轮驱动(4*2)外形尺寸:长*宽*高mm(5190*1700*1655)货箱内部尺寸:长*宽*高mm(1500*1470*440)轮距(前/后)mm:1430/1426轴距mm:3025最小离地间隙:185mm最小转弯半径直径:≦16m乘坐人数:5人装载质量:500kg整车整备质量:1500kg轴荷分配:最高车速:最大爬坡高度:≧30%限工况百公里油耗:8.3L最低稳定车速(直接挡)≤25km/h设计之前,阅读《汽车设计》、《机械设计》、《机械设计课程设计》、《汽车工程手册》等书设计要求:驱动桥处于动力传动系的末端,其基本功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩,并将动力合理的分配到左右驱动轮,另外还承受路面和车架或车身之间的垂直力、纵向力和横向力。
摘要本说明书阐述的内容是关于轻型客车驱动桥总成设计和计算过程。
驱动桥是汽车行驶系的重要组成部分,其基本功用是增大由传动轴或直接由变速器传来的转矩,将转矩分配给左、右车轮,并使左、右驱动车轮具有汽车行驶运动学所要求的差速功能。
所以其设计质量直接关系到整车性能的好坏。
所以在设计过程中,设计者本着严谨和认真的态度进行设计。
在绪论部分,对驱动桥各总成及其选用形式作了简明扼要的说明。
在方案论证部分,对驱动桥及其总成结构形式的选择作了具体的说明。
本设计选用了单级减速器,采用的是双曲面齿轮啮合传动,尽量的简化结构,缩减尺寸,有效的利用空间,充分减少材料浪费,减轻整体质量。
由于是轻型货车,主要形式在路面较好的条件下,因此没有使用差速锁。
在设计计算与强度校核部分,对主减速器主从动齿轮、差速器齿、轮车轮传动装置和花键等重要部件的参数作了选择。
同时也对以上的几个部件进行了必要的校核计算。
在工艺部分,对本设计的制造和装配等工艺,作了个简单的分析。
结束语是作者对本次毕业设计的一些看法和心得体会,并对悉心帮助和指导过我的指导老师和同学表示衷心的感谢和深深的敬意。
关键词驱动桥轻型客车差速器主减速器ABSTRACTThe main content of this bachelor paper is the process of the design and calculation of the drive axle for mini-bus.As one of main component of vehicle drive line, its basic effect is to enlarge the torques that comes from the drive shafts or directly from the transmission, and distributes the torques to side wheels, and make the side wheels have the differential drive axle has an important effect on vehicle performance, therefore, we should keep a serious and earnest attitude during the course of design.In the exordium part, it has short and sweet introduced the assembly and pattern selection for drive axle.In the part of selection and argumentation ,a concrete description of structure form of drive axle and its assemblies are made. In this design, it has selected the single-grade main-reducer drive axle, it is two hypoid gears, it can simplify the structure, reduce the size, make effect use of the space and materials, reduce the whole quality. As it is for mini-bus and often use on good rods, so it dosen’t use differential block.In the part of designing conclusion and strength check, parameter of the essential units such as the speed reduction,differential,wheel drive mechanism and so on are selected. At the same time, the author makes the strength check to the main speed reduction,differential wheels drive mechanism.In the technology of drive ring gear shaft is analyzed, afterwards its dimensional chain is calculated.In the conclusion, the author makes a brief summary about this Graduation Project. And the author gives his heartily thanks and respects to the guide teachers and classmates, who helped and supervised the author a lot.Key words drive axle mini-busdifferential gear main-reducer目录1 绪论 (4)2 驱动桥总成的结构形式及布置 (5)3 主减速器 (7)3.1 减速器的结构形式选择 (7)3.2 主减速器计算载荷的确定 (8)3.3 主减速器锥齿轮主要参数的选择 (11)3.4 双曲面齿轮的校核 (13)3.5 锥齿轮的材料 (16)3.6 主减速器主从动齿轮的支撑方案 (16)3.7 主减速器锥齿轮轴承载荷计算 (17)4 差速器设计 (23)4.1 差速器形式的选择 (23)4.2 差速器齿轮的设计 (24)4.3 差速器齿轮的强度校核 (25)5 车轮传动装置 (26)6 驱动桥壳设计 (29)6.1 驱动桥壳结构方案分析 (29)6.2 驱动桥壳强度计算 (30)7花键设计计算 (33)7.1 结构形式及参数的选择 (33)7.2 花键校核 (33)8 工艺性和经济性分析 (34)结论 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附录A (39)附录B (44)1 绪论驱动桥处于动力传动系的末端,其基本功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩,并将动力合理的分配给左右驱动轮,另外还承受作用与路面和车架或车身之间的垂直力纵向力和横向力。
第一章序言1.1 设计驱动桥的目的及思路驱动桥处于动力传动系的末端,其基本功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩,并将动力合理地分配给左、右驱动轮,另外还承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力力和横向力。
1.2驱动桥的参数及设计要求主要参数:总质量:6500 kg ;装载质量:3500 kg ;轴距:4000mm 后轮距:1700 mm 双后胎,轮胎规格:9.00-20 ;前轴荷(满载时):1500 kg ;压缩比:6.75后轴荷(满载时):5000 kg ;最高车速(满载时):90 km/h ;工作容积:5.562 L ;发动机:CA6120型汽油机;最大功率:p emax=99 kW/3000r/min ;最大转距:T emax=372N m/1200-1400r/min ;主传动比:i0=i01 i02=6.25;各档速比:ig1= 7.64;ig2=4.834 ; ig3=2.856; ig4=1.895; ig5=1.337; ig6=1; ig R=7.107;驱动桥设计应当满足如下基本要求:a)所选择的主减速比应能保证汽车具有最佳的动力性和燃料经济性;b)外形尺寸要小,保证有必要的离地间隙;c)齿轮及其它传动件工作平稳,噪声小;d)在各种转速和载荷下具有高的传动效率;e)在保证足够的强度、刚度条件下,应力求质量小,尤其是簧下质量应尽量小,以改善汽车平顺性;f)与悬架导向机构运动协调,对于转向驱动桥,还应与转向机构运动协调。
2 驱动桥的结构型式与布置在选择驱动桥的结构型式时,应从所设计汽车的类型的使用,生产条件出发,并和所设计汽车的其它部件尤其是与悬挂的结构型式与特性相适应,以共同保证整个汽车的预期使用性能的实现。
驱动桥的结构型式按工作特性分,可以归并为两大类,即非断开式驱动桥和断开式驱动桥。
当驱动车轮采用非独立悬架时,应该选用非断开式驱动桥;当驱动车轮采用独立悬架时,则应该选用断开式驱动桥。
摘要驱动桥作为汽车四大总成之一,它的性能的好坏直接影响整车性能,对于轻型客车也很重要。
驱动桥位于传动系的末端,它的基本功用是将传动轴或变速器传来的转矩增大并适当减低转速后分配给左、右驱动轮,另外还承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力,纵向力和横向力。
通过提高驱动桥的设计质量和设计水平,以保证汽车良好的动力性、安全性和通过性。
此次轻型客车驱动桥设计主要包括:主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳进行设计。
主减速器采用单级主减速器;差速器设计采用普通对称圆锥行星差速器;车轮传动装置采用全浮式半轴;驱动桥壳采用整体型式;并对驱动桥的相关零件进行了校核。
本文驱动桥设计中,利用了CAXA绘图软件表达整体装配关系和部分零件图。
关键词:驱动桥;主减速器;差速器;半轴;桥壳AbstractDrive axle is the one of automobile four important assemblies.It’s performance directly influences on the entire automobile,especially for the Sports Utility V ehicles . Driving axle set at the end of the transmission system. The basic function of driving axle is to increase the torque transported from the transmission shaft or transmission and decrease the speed ,then distribute it to the right、left driving wheel, another function is to bear the vertical force、lengthways force and transversals force between the road surface and the body or the frame. In order to obtain a good power performance, safety and trafficability characteristic, engineers must promote quality and level of designDriving axle design of the Zotye2008 Sports Utility V ehicles mainly contains: main gear box, differential, transmitted apparatus of wheel and the housing of driving axle. The main gear box adopted single reduction gear and the differential adopted a common, symmetry, taper, planet gear. Transmission apparatus of wheel adopted full floating axle shaft, and the housing of driving axle adopted the whole pattern,and proofread interrelated parts.During the design process, CAXAdrafting software is used to expresses the wholes to assemble relationship and part drawing by drafting.Key words:driving axle; main gear box; differential; half shaft; housing目录第1章绪论 (1)1.1 驱动桥简介 (1)1.2 驱动桥设计的要求 (1)第2章驱动桥的结构方案分析 (3)第3章驱动桥主减速器设计 (5)3.1 主减速器简介 (5)3.2 主减速器的结构形式 (5)3.3 主减速器的齿轮类型 (5)3.4 主减速器主动齿轮的支承型式 (6)3.5 主减速器的减速型式 (7)3.6 主减速器的基本参数选择与设计计算 (7)3.6.1 主减速比的确定 (7)3.6.2 主减速器齿轮计算载荷的确定 (8)3.6.3 主减速器齿轮基本参数选择 (9)3.6.4 主减速器双曲面锥齿轮设计计算 (11)3.6.5 主减速器双曲面齿轮的强度计算 (18)3.7 主减速器齿轮的材料及热处理 (22)第4章差速器设计 (24)4.1 差速器简介 (24)4.2 差速器的结构形式的选择 (24)4.2.1 对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理 (25)4.2.2 对称式圆锥行星齿轮差速器的结构 (26)4.3 差速器齿轮主要参数的选择 (26)4.4 差速器齿轮的几何尺寸计算与强度校核 (28)第5章驱动车轮的传动装置 (31)5.1 车轮传动装置简介 (31)5.2 半轴的型式和选择 (31)5.3 半轴的设计计算与校核 (31)5.4 半轴的结构设计及材料与热处理 (33)第6章驱动桥壳设计 (34)6.1 驱动桥壳简介 (34)6.2 驱动桥壳的结构型式及选择 (34)6.3 驱动桥壳强度分析计算 (35)6.3.1 当牵引力或制动力最大时 (35)6.3.2 通过不平路面垂直力最大时 (36)第7章结论 (37)参考文献 (38)致谢 (39)附录A (40)第1章绪论1.1驱动桥简介在科学技术快速发展的今天,随着汽车工业的不断进步以及客车应用的普及,汽车的各项性能指标也在不断提高,作为传动系末端的驱动桥的设计,更要有进一步的改进,以适应市场的需要,促进汽车行业的发展。
摘要变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速,目的是在原地起步、爬坡、转弯、加速等各种行驶工况下,使汽车获得不同的牵引力和速度,同时使发动机在最有利的工况范围内工作。
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。
本次设计的是五个前进档加一个倒档的中型专用车的变速器。
为了使该变速器应用范围更加的广泛,应用到不同工程上,使得本变速器带有取力器。
变速器采用中间轴式,换档形式采用的是同步器和滑移齿轮换档,使的换档方便,可靠。
操纵机构设有自锁和互锁装置。
先利用已知参数确定各挡传动比,再后确定齿轮的模数、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。
在设计过程中,利用CAXA绘图,运用MATALAB软件编程。
最后绘制装配图及零件图。
通过本次设计,使所设计的变速器工作可靠,传动效率更高。
关键词:变速器,同步器,齿轮,取力器AbstractTo change the engine used to spread transmission of torque and wheel speed, the aim of starting in place, climb, turn and accelerate a variety of driving conditions, different vehicle traction and speed, while the engine in the most favorable range conditions.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.The design of the five forward file plus a reverse of the transmission medium-sized special vehicle. In order to make the transmission more broad range of applications, application to a different project, make a check of the power transmission device. Transmission use of the middle axis, shifting the form of using the synchronizer gear shift and sliding to make the shift easy and reliable. Manipulation of institutions with self-locking and interlocking devices.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 , and then on the intermediate shaft and the block to check gear. During the design process, using CAXA mapping, the use of software programming MATALAB. The final assembly drawing and components drawing Fig.Through this design, so that the design of the transmission of reliable, efficient transmission.Key words:Transmission,,Synchronizer,Gear,Take out of power目录第一章前言 (1)第二章变速器结构概述 (2)第三章变速器各主要参数的设计计算 (3)3.1变速器传动比的确定 (3)3.2中心距的初步确定 (4)3.3轴的直径的初步确定 (4)3.4齿轮模数的确定 (5)3.5齿轮压力角的选择 (5)3.6各档齿轮齿数的分配 (6)3.7变位系数的选择 (7)3.8齿轮齿宽的设计计算 (8)3.9变速器同步器的设计计算 (8)第四章变速器中间轴的校核 (11)4.1中间轴常啮合齿轮处进行校核 (12)4.2对中间轴四挡齿轮处进行校核 (13)4.3对中间轴三挡齿轮进行校核 (14)4.4对中间轴二挡齿轮处进行校核 (15)4.5对中间轴一档挡齿轮处进行校核 (15)第五章变速器各档齿轮强度的校核 (17)5.1齿轮弯曲应力计算 (17)5.1.1二轴一挡直齿轮校核 (17)5.1.2倒挡直齿轮校核 (17)5.1.3二轴二挡斜齿轮校核 (18)5.1.4二轴三挡斜齿轮校核 (18)5.1.5二轴四挡斜齿轮校核 (18)5.1.6二轴常啮合斜齿轮校核 (19)5.1.7中间轴一档齿轮校核 (19)5.1.8中间轴二档齿轮校核 (19)5.1.9中间轴三档齿轮校核 (20)5.1.1.0中间轴四档齿轮校核 (20)5.1.1.1中间轴常啮合齿轮校核 (20)5.2齿轮接触应力计算 (20)5.2.1 二轴一挡直齿轮校核 (21)5.2.2二轴二挡斜齿轮校核 (22)校核 (22)5.2.3 二轴三挡斜齿轮Z7校核 (23)5.2.4二轴四挡斜齿轮Z5校核 (23)5.2.5二轴常啮合斜齿轮Z35.2.6中间轴一档齿轮校核 (24)5.2.7中间轴二档齿轮校核 (24)5.2.8中间轴三档齿轮校核 (24)5.2.9中间轴四档齿轮校核 (25)5.2.1.0中间轴常啮合齿轮校核 (25)5.2.1.1倒档齿轮校核 (25)第六章变速器操纵机构的设计 (27)第七章变速器轴承的选择 (28)第八章取力器的设计与计算 (29)8.1取力器的布置 (29)8.2取力器齿轮、轴和轴承的参数选择和强度计算 (29)第九章结论 (33)参考文献 (34)致谢 (35)附录一 (36)外文翻译 (36)附录二 (45)第一章前言变速器是传动系的重要部件,它的任务就是充分发挥发动机的性能,使发动机发出的动力有效而经济地传到驱动轮,以满足汽车行驶上的各项要求。
扬州大学机械工程学院毕业设计(论文)任务书教科部:_____________ 车辆工程学科部____________________ 专业:__________ 车辆工程专业______________________ 学生姓名:____________________ 学号:____________________ 毕业(论文)题目:某________________ 起迄日期:2016年3月1日-2016年6月14日设计(论文)地点:车辆工程实验室_________________ 指导老师:_________________ 陈靖芯教授__________________ 专业负责人:________________ 陈靖芯教授__________________毕业设计(论文)任务书1.本毕业设计(论文)课题应达到的目的:轻型货车在商用汽车市场上占有很大比重,而驱动桥作为汽车四大总成之一,在整车性能中又十分重要,设计一个结构简单,工作可靠高效,造价低廉的驱动桥,对降低整车生产成本具有实际的意义。
本课题应用所学知识,先从理论上计算设计驱动桥的总体方案,然后运用CATIA软件对驱动桥总成进行三维设计。
期间需要综合运用本专业所学的专业基础理论和专业知识来完成诸如齿轮计算选型及轴的强度校核等工作。
进一步培养学生理论联系实际独立分析问题和解决问题的能力,培养学生的工程分析能力。
2.本毕业设计(论文)课题任务的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等):(1)设计依据技术性能参数(2)课题主要内容及要求:1)相关国内外文献的查阅与翻译;2)了解汽车驱动桥结构系统的最新国内外发展趋势;3)学习驱动桥总成的设计计算方法,学习CATIA软件的参数化设计;4)完成主减速器的设计;5)完成差速器的设计;6)完成半轴和驱动桥壳体的设计;7)利用CATIA软件完成对驱动桥各零部件的三维建模及二维工程图的绘制工作;8)完成相关毕业论文写作。
轻型载货汽车驱动桥设计作者姓名:指导教师:单位名称:机械工程与自动化学院专业名称:车辆工程Drive axle design毕业设计(论文)任务书摘要轻型汽车在商用汽车生产中占有很大的比重,而且驱动桥在整车中十分重要。
驱动桥作为汽车四大总成之一,它的性能的好坏直接影响整车性能,而对于载货汽车显得尤为重要。
为满足目前当前载货汽车的快速、高效率、高效益的需要时,必须要搭配一个高效、可靠的驱动桥。
设计出结构简单、工作可靠、造价低廉的驱动桥,能大大降低整车生产的总成本,推动汽车经济的发展,并且通过对汽车驱动桥的学习和设计实践,可以更好的学习并掌握现代汽车设计与机械设计的全面知识和技能,所以本题设计一款结构优良的轻型货车驱动桥具有一定的实际意义。
本文首先确定主要部件的结构型式和主要设计参数,在分析驱动桥各部分结构形式、发展过程及其以往形式的优缺点的基础上,确定了总体设计方案,采用传统设计方法对驱动桥各部件主减速器、差速器、半轴、桥壳进行设计计算并完成校核。
最后运用CAXA完成装配图和主要零件图的绘制。
关键词:轻型货车;驱动桥;主减速器;差速器;半轴;桥壳AbstractPickup trucks take a large proportion of commercial vehicles production, and the drive axle is one of the most important structure. Drive axle is the one of automobile four important assemblies, Its performance directly influence on the entire automobile, especially for the truck .Because using the big power engine with the big driving torque satisfied the need of high speed, heavy-loaded, high efficiency, high benefit today` truck, must exploiting the high driven efficiency single reduction final drive axle is becoming the trucks’ developing tendency.Design a simple, reliable, low cost of the drive axle, can greatly reduce the total cost of vehicle production, and promote the economic development of automobile and automotive drive axle of the study and design practice, can better learn and to master modern automotive design and mechanical design of a comprehensive knowledge and skills, so the title of the fine structure of the design of a pickup vehicle drive axle has a certain practical significance.In this paper, first of all determine the structure of major components and the main design parameters, the analysis of the various parts of the structure of the bridge drive type, the form of the development process and its advantages and disadvantages of the past, determined on the basis of the design program, using the traditional design method of various parts of the drive axle Main reducer, differential, axle, axle housing was designed to calculate and complete the check. Finally complete the final assembly drawing by using CAXA and mapping the main components.Keywords: Pickup truck; Drive axle; final drive; Differential; Axle; Drive Axle housing目录毕业设计(论文)任务书 (Ⅰ)摘要 (Ⅱ)ABSTRACT (Ⅲ)第1章绪论 (1)1.1选题背景目的及意义 (1)1.2国外驱动桥研究状况 (2)1.3设计主要容和预期成果 (4)第2章驱动桥的总体方案确定 (5)2.1驱动桥结构种类和设计要求 (5)2.1.1 汽车车桥的种类 (5)2.1.2 驱动桥的种类 (5)2.1.3 驱动桥的组成 (6)2.1.4 驱动桥的设计要求 (6)2.2主减速器结构方案的确定 (7)2.2.1 主减速比的计算 (7)2.2.2 主减速器的齿轮类型 (8)2.2.3 主减速器的减速形式 (9)2.2.4 主减速器从动锥齿轮的支持形式及安装方法 (11)2.3差速器结构方案的确定 (13)2.4半轴形式的确定 (14)2.5桥壳形式的确定 (15)2.6本章小结 (16)第3章主减速器设计 (17)3.1概述 (17)3.2 主减速器齿轮参数的选择与强度计算 (17)3.2.1 主减速器齿轮计算载荷的确定 (17)3.2.2 主减速器齿轮参数的选择 (19)3.2.3 螺旋锥齿轮的强度计算 (22)3.2.4 主减速器的轴承计算 (30)3.3主减速器齿轮材料及热处理 (37)3.4主减速器斜齿圆柱齿轮的参数选择和设计计算 (38)3.5本章小结 (41)第4章差速器的设计 (43)4.1对称式圆锥行星齿轮式差速器的设计计算 (44)4.1.1 行星齿轮数 (44)4.1.2 行星齿轮球面半径和节锥距 (44)4.1.3 行星齿轮和半轴齿轮齿数 (44)4.1.4 行星齿轮和半轴齿轮节锥角及模数 (44)4.1.5 半轴齿轮与行星齿轮齿形参数 (45)4.1.6 压力角 (45)4.1.7 行星齿轮安装孔直径及其深度的确定 (45)4.2对称式圆锥行星齿轮差速器的材料 (47)4.3对称式圆锥行星齿轮差速器的强度计算 (48)第5章驱动车轮的传动装置设计 (49)5.1半轴的设计与计算 (49)5.2半轴的结构设计及材料与热处理 (52)第6章驱动桥壳的设计 (53)6.1桥壳的受力分析及强度计算 (53)6.1.1桥壳的静弯曲应力计算 (53)6.1.2在不平路面冲击作用下的桥壳强度计算 (55)6.1.3汽车以最大牵引力行驶时的桥壳强度计算 (56)6.1.4汽车紧急制动时的桥壳强度计算 (57)6.1.5受最大侧向力时的桥壳强度计算 (59)第7章经济性和环保性分析 (61)第8章结论 (62)致谢 (63)参考文献 (64)附录 (65)第1章绪论1.1选题背景目的及意义在我国轻型货车占有较大市场,据中国汽车工业协会统计,截至2007年底,国轻型货车(1.8吨<总质量≤6吨)共销售100.53万辆,同比增长了17.64%。
2008年,国家对“三农”的投入不断加大,同时随着铁路不断提速也为“门到门”的短途运输提供了机会,受此影响,轻型货车在以后几年也会呈现明显增长。
我国2008年上半年货车累计销售约93万辆,其中轻型货车61万辆,同比增长20.2%,可见轻型汽车在商用汽车生产中占有很大的比重。
作为汽车关键零部件之一的汽车驱动桥也得到相应的发展,各生产厂家在研发和生产过程中基本上形成了专业化、系列化、批量化的局面,汽车驱动桥是汽车的重要总成,承载着汽车车架及承载式车身经悬架给予的铅垂力、纵向力、横向力及其力矩,以及冲击载荷;驱动桥还传递着传动系中的最大转矩,桥壳还承受着反作用力矩。
汽车驱动桥结构型式和设计参数除对汽车的可靠性与耐久性有重要影响外,也对汽车的行驶性能如动力性、经济性、平顺性、通过性、机动性和操动稳定性等有直接影响。
汽车驱动桥设计涉及的机械零部件及元件的品种极为广泛,对这些零部件、元件及总成的制造也几乎要设计到所有的现代机械制造工艺,设计出结构简单、工作可靠、造价低廉的驱动桥,能大大降低整车生产的总成本,推动汽车经济的发展,并且通过对汽车驱动桥的学习和设计实践,可以更好的学习并掌握现代汽车设计与机械设计的全面知识和技能,所以本题设计一款结构优良的轻型货车驱动桥具有一定的实际意义。
1.2 国外驱动桥研究状况1、国外研究现状国外轻型货车驱动桥开发技术已经非常的成熟,建立新的驱动桥开发模式成为国外驱动桥开发团体的新目标。
驱动桥设计新方法的应用使得其开发周期缩短,成本降低,可靠性增加。
国外的最新开发模式和驱动桥新技术包括:(1) 并行工程开发模式并行工程开发模式是对在一定围的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的机械产品进行功能分析的基础上,划分并设计出一系列功能模块,然后通过模块的选择和组合构成不同产品的一种设计方法,能够缩短新产品的设计时间、降低成本、提升质量、提高市场竞争力,以DANA为代表的意大利企业多已采用了该类设计方法, 优点是: 减少设计及工装制造的投入, 减少了零件种类, 提高规模生产程度, 降低制造费用, 提高市场响应速度等。
(2) 模态分析模态分析是对工程结构进行振动分析研究的最先进的现代方法与手段之一。
它可以定义为对结构动态特性的解析分析(有限元分析)和实验分析(实验模态分析),其结构动态特性用模态参数来表征。
模态分析技术的特点与优点是在对系统做动力学分析时,用模态坐标代替物理学坐标,从而可大大压缩系统分析的自由度数目,分析精度较高。
驱动桥的振动特性不但直接影响其本身的强度,而且对整车的舒适性和平顺性有着至关重要的影响。