國汽車驅動橋的研究設計與世界先進驅動橋設計技術還有定的差距,我國車橋制造業雖然有些成果,但都是在引進國外技術仿制再加上自己改進的基礎上了取得的。個別比較有實力的企業,雖有自己獨立的研發機構但都處于發展的初期。我國驅動橋產業正處在發展階段,在科技迅速發展的推動下,高新技術在汽車領域的應用和推廣,各種國外汽車新技術的引進,研究團隊自身研發能力的提高,我國的驅動橋設計和制造會逐漸發展起來,并跟上世界先進的汽車零部件設計制造技術水平。國外現狀國外驅動橋主要采用模塊化技術和模態分析進行驅動橋的設計分析,模塊化設計是對在定范圍內的不同功能或相同功能不同性能不同規格的機械產品進行功能分析的基礎上,劃分并設計出系列功能模塊,然后通過模塊的選擇和組合構成不同產品的種設計方法.以為代表的意大利企業多已采用了該類設計方法,模態分析是對工程結構進行振動分析研究的最先進的現代方法與手段之。它可以定義為對結構動態特性的解析分析有限元分析和實驗分析實驗模態分析,其結構動態特性用模態參數來表征。模態分析技術的特點與優點是在對系統做動力學分析時,用模態坐標代替物理學坐標,從而可大大壓縮系統分析的自由度數目,分析精度較高。優點是減少設計及工裝制造的投入,減少了零件種類,提高規模生產程度,降低制造費用,提高市場響應速度等。國外企業位減少驅動橋的振動特性,對驅動橋進行模態分析,調整驅動橋的強度,改善整車的舒適性和平順性。世紀年代以來,由于電子計算機的迅速發展,有限元法在工程上獲得了廣泛應用。有限元法不需要對所分析的結構進行嚴格的簡化,既可以考慮各種計算要求和條件,也可以計算各種工況,而且計算精度高。有限元法將具有無限個自由度的連續體離散為有限個自由度的單元集合體,使問題簡化為適合于數值解法的問題。只要確定了單元的力學特性,就可以按照結構分析的方法求解,使分析過程大為簡化,配以計算機就可以解決許多解析法無法解決的復雜工程問題。目前,有限元法己經成為求解數學物理力學以及工程問題的種有效的數值方法,也為驅動橋殼設計提供了強有力的工具。驅動橋的參數化設計,參數化設計是指設計對象模型的尺寸用變量及其關系表示,而不需要確定具體數值,是技術在實際應用中提出的課題,它不僅可使系統具有交互式繪圖功能,還具有自動繪圖的功能。目前它是技術應用領域內的個重要的且待進步研究的課題。利用參數化設計手段開發的專用產品設計系統,可使設計人員從大量繁重而瑣碎的繪圖工作中解脫出來,可以大大提高設計速度,并減少信息的存儲量。汽車,驅動,設計,畢業設計,全套,圖紙摘要驅動橋作為汽車的重要組成部分,它的性能的好壞直接影響整車性能。其般由主減速器差速器半軸及橋殼四部分組成,基本功用是增大由傳動軸或直接由變速器傳來的轉矩,將轉矩分配給左右車輪,并使左右驅動車輪具有汽車行駛運動學所要求的差速功能此外,還要承受作用于路面和車架或車廂之間的鉛垂力縱向力和橫向力。此次設計先論述了驅動橋的總體結構,在分析驅動橋各部分結構型式發展過程及其以往形式的優缺點的基礎上,確定了總體設計方案采用整體式驅動橋,主減速器的減速型式采用雙級減速器,主減速器齒輪采用螺旋錐齒輪,差速器采用圓錐行星齒輪差速器,半軸采用全浮式型式,橋殼采用鑄造整體式橋殼。此次設計中,主要完成了雙級減速器圓錐行星齒輪差速器全浮式半軸的設計和橋殼的校核及材料選取等工作。關鍵字驅動橋雙級主減速器弧齒錐齒輪,目錄摘要目錄第章緒論.選題的目的和意義.研究現狀國內現狀國外現狀第章驅動橋結構方案分析第數,之和必須能被行星齒輪的數目所整除,以便行星齒輪能均勻地分布于半軸齒輪的軸線周圍,否則,差速器將無法安裝,即應滿足的安裝條件為式中,左右半軸齒輪的齒數,對于對稱式圓錐齒輪差速器來說,行星齒輪數目任意整數。在此,滿足以上要求。.差速器圓錐齒輪模數及半軸齒輪節圓直徑的初步確定首先初步求出行星齒輪與半軸齒輪的節錐角,再按下式初步求出圓錐齒輪的大端端面模數由于強度的要求在此取,得,.壓力角目前,汽車差速器的齒輪大都采用.的壓力角,齒高系數為.。最小齒數可減少到,并且在小齒輪行星齒輪齒頂不變尖的條件下,還可以由切向修正加大半軸齒輪的齒厚,從而使行星齒輪與半軸齒輪趨于等強度。由于這種齒形的最小齒數比壓力角為的少,故可以用較大的模數以提高輪齒的強度。在此選.的壓力角。.行星齒輪安裝孔的直徑及其深度行星齒輪的安裝孔的直徑與行星齒輪軸的名義尺寸相同,而行星齒輪的安裝孔的深度就是行星齒輪在其軸上的支承長度,通常取式中差速器傳遞的轉矩,?在此取?行星齒輪的數目在此為行星齒輪支承面中點至錐頂的距離.,為半軸齒輪齒面寬中點處的直徑,而.支承面的許用擠壓應力,在此取根據上式.差速器齒輪的幾何計算詳見附錄表差速器齒輪的強度計算差速器齒輪的尺寸受結構限制,而且承受的載荷較大,它不像主減速器齒輪那樣經常處于嚙合狀態,只有當汽車轉彎或左右輪行駛不同的路程時,或側車輪打滑而滑轉時,差速器齒輪才能有嚙合傳動的相對運動。因此對于差速器齒輪主要應進行彎曲強度校核。輪齒彎曲強度為式中差速器個行星齒輪傳給個半軸齒輪的轉矩,其計算式,其中,為差速器的行星齒輪數半軸齒輪齒數見式下的說明計算汽車差速器齒輪彎曲應力用的綜合系數,由圖可查得.圖彎曲計算用綜合系數根據上式所以,差速器齒輪滿足彎曲強度要求。此節內容圖表參考了汽車車橋設計中差速器設計節。第章驅動半軸的設計驅動車輪的傳動裝置位于汽車傳動系的末端,其功用是將轉矩由差速器的半軸齒輪傳給驅動車輪。在般的非斷開式驅動橋上,驅動車輪的傳動裝置就是半軸,半軸將差速器的半軸齒輪與車輪的輪轂聯接起來,半軸的形式主要取決半軸的支承形式普通非斷開式驅動橋的半軸,根據其外端支承的形式或受力狀況不同可分為半浮式,浮式和全浮式,在此由于是載貨汽車,采用全浮式結構。設計半軸的主要尺寸是其直徑,在設計時首先可根據對使用條件和載荷工況相同或相近的同類汽車同形式半軸的分析比較,大致選定從的選擇主減速器錐齒輪的主要參數有主從動齒輪的齒數從動錐齒輪大端分度圓直徑端面模數主從動齒輪齒面寬中點螺旋角法向壓力角等。.主減速器主從動錐齒輪及圓柱齒輪齒數選擇主從動錐齒輪齒數時應考慮如下因素為了磨合均勻之間應避免有公約數。為了得到理想的齒面重合度和高的輪齒彎曲強度,主從動齒輪齒數和應不小于。為了嚙合平穩噪聲小和具有高的疲勞強度對于貨車般不小于。主傳動比較大時,盡量取得小些,以便得到滿意的離地間隙。對于不同的主傳動比,和應有適宜的搭配,而對于普通雙級主減速器來說,由于第級的減速比比第二級小些,這時,第級主動錐齒輪的齒數可選得交大,約在范圍內。第二級圓柱齒輪傳動的齒數和可選在的范圍內。根據以上要求參考汽車車橋設計中表表取.從動錐齒輪大端分度圓直徑和端面模數可根據經驗公式初選,即直徑系數,般取從動錐齒輪的計算轉矩為和中的較小者所以初選則.,參考機械設計手冊表.中選取則根據來校核選取的是否合適,其中。此處,,因此滿足校核。.主,從動錐齒輪齒面寬對于從動錐齒輪齒面寬,推薦不大于節錐的.倍,即,而且應滿足,對于汽車主減速器圓弧齒輪推薦采用在此取般習慣使錐齒輪的小齒輪齒面寬比大齒輪稍大,使其在大齒輪齒面兩端都超出些,通常小齒輪的齒面加大較為合適,在此取。.中點螺旋角螺旋角沿齒寬是變化的,輪齒大端的螺旋角最大,輪齒小端螺旋角最小,弧齒錐齒輪副的中點螺旋角是相等的,選時應考慮它對齒面重合度,輪齒強度和軸向力大小的影響,越大,則也越大,同時嚙合的齒越多,傳動越平穩,噪聲越低,而且輪齒的強度越高,應不小于.,在時效果最好,但過大,會導致軸向力增大。小的值以防止軸向力過大,通常取.。.螺旋方向主從動錐齒輪的螺旋方向是相反的。螺旋方向與錐齒輪的旋轉方向影響其所受的軸向力的方向,當變速器掛前進擋時,應使主動錐齒輪的軸向力離開錐頂方向,這樣可使主從動齒輪有分離的趨勢,防止輪齒因卡死而損壞。所以主動錐齒輪選擇為左旋,從錐頂看為逆時針運動,這樣從動錐齒輪為右旋,從錐頂看為順時針,驅動汽車前進。.法向壓力角加大壓力角可以提高齒輪的強度,減少齒輪不產生根切的最小齒數,但對于尺寸小的齒輪,大壓力角易使齒頂變尖及刀尖寬度過小,并使齒輪的端面重疊未來的驅動橋智能化控制系統已經在汽車業得到了快速發展,現代汽車上使用的制動防抱死控制電子穩定控制裝置驅動力控制系統等系統。驅動力控制系統通過控制發動機轉矩和汽車的制動系統等手段來控制驅動力,即在汽車起步,加速時減少驅動力,防止驅動力超過輪胎與路面的附著力而導致車輪空轉打滑,保持最佳的驅動力,改善汽車的方向穩定性和操縱性。另外,汽車電子控制系統和總線驅動系統的迅速發展,如線控換擋線控轉向線控制動等的研究開發。概念車底盤滑板結構就是總線控制燃料電池驅動的,加上不同形狀車身的轎車,現在已經開始啟動,通用公司宣傳,這種車有可能在未來年上市。當線控這目標實現時,汽車將是種完全的高新技術產品,發動機變速器傳動軸驅動橋轉向機全都不見了,當然四個輪子還是要的。到那時,汽車就可以說是臺裝在輪子上的計算機了。第章驅動橋結構方案分析由于要求設計的是噸級的后驅動橋,要設計這樣個級別的驅動橋,般選用非斷開式結構以與非獨立懸架相適應,該種形式的驅動橋的橋殼是根支撐在左右驅動車輪的剛性空心梁,般是鑄造或鋼板沖壓而成,主減速器,差速器和半軸等所有傳動件都裝在其中,此時驅動橋,驅動車輪都屬于簧下質量。中央雙級驅動橋。在國內目前的市場上,中央雙級驅動橋主要有種類型類如伊頓系列產品,事先就在單級減速器中預留好空間,當要求增大牽引力與速比時,可裝入圓柱行星齒輪減速機構,將原中央單級改成中央雙級驅動橋,這種改制程度高,橋殼主減速器等均可通用,錐齒輪直徑不變另類如洛克威爾系列產品,當要增大牽引力與速比時,需要改制第級傘齒輪后,再裝入第二級圓柱直齒輪或斜齒輪,變成要求的中央雙級驅動橋,這時橋殼可通用,主減速器不通用,錐齒輪有個規格。由于上述中央雙級減速橋均是在中央單級橋的速比超出定數值或牽引總質量較大時,作為系列產品而派生出來的種型號,它們很難變型為前驅動橋,使用受定限制因此,綜合來說,雙級減速橋般均不作為種基本型驅動橋來發展,而是作為特殊考慮而派生出來的驅動橋存在。如圖解放驅動橋為中國最早的雙級主減速器驅動橋。圖解放型驅動橋第章主減速器設計.主減速器的結構形式主減速器的結構形式主要是根據其齒輪的類型,主動齒輪和從動齒輪的安置方法以及減速形式的不同而異。主減速器的齒輪類型主減速器的齒輪有弧齒錐齒輪,雙曲面齒輪,圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式。在此
(圖紙)
從動齒輪.dwg
(其他)
汽車5噸級的驅動橋設計論文.doc
(圖紙)
橋殼裝配圖.dwg
(圖紙)
全浮式半軸.dwg
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主動齒輪.dwg
(圖紙)
總裝配圖.dwg