九噸級(jí)驅(qū)動(dòng)橋主減速器設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

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開(kāi) 題 報(bào) 告1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫(xiě) 2000 字左右的文獻(xiàn)綜述：文 獻(xiàn) 綜 述一、概述隨著我國(guó)工業(yè)化建設(shè)的高速發(fā)展，西部大開(kāi)發(fā)，公路條件不斷完善，運(yùn)輸也大型化，專(zhuān)業(yè)化高速發(fā)展，尤其是高等級(jí)公路的不斷建設(shè)，國(guó)家對(duì)大型基建項(xiàng)目的大量投入，必將重型貨車(chē)的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造很好的條件，促進(jìn)重型載貨貨車(chē)向大型化發(fā)展?？紤]到目前國(guó)內(nèi)只有八級(jí)重型載貨貨車(chē)供求基本平衡，供給略大于需求，大噸級(jí)的載貨汽車(chē)必將成為需求的熱點(diǎn)。重型汽車(chē)從 2004 年到 2006 年一直處于高速攀升階段，市場(chǎng)規(guī)模從 2004 年的 39 萬(wàn)輛上升到 2006 年的 70 萬(wàn)輛，近幾年其所占比例不斷增加。2005 年及以后的幾年內(nèi)，重型汽車(chē)所需橋總成將會(huì)形成一下產(chǎn)品格局：公路運(yùn)輸以 9t級(jí)以上單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋、承載軸為主；工程、港口等用車(chē)以 10t 級(jí)以上雙極減速驅(qū)動(dòng)橋?yàn)橹?。但又考慮到市場(chǎng)需求和企業(yè)成本利益的問(wèn)題，9t 級(jí)的重型已經(jīng)能滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)外需求，因此 9t 級(jí)重型車(chē)車(chē)橋設(shè)計(jì)勢(shì)在必行。汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋位于傳動(dòng)系的末端 [1][2][3]，其基本功用是增大由傳動(dòng)軸或直接由變速器出傳來(lái)的轉(zhuǎn)矩，將傳動(dòng)矩分配給左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，并使左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪具有汽車(chē)行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)所要求的差速功能：同時(shí)驅(qū)動(dòng)橋還要承受作用于路面和車(chē)架或承載式車(chē)身之間的鉛垂力，縱向力和橫向力及其力矩，在一般的汽車(chē)的結(jié)構(gòu)中，驅(qū)動(dòng)橋包括主減速器，（又稱(chēng)主傳動(dòng)器） 、差速器、驅(qū)動(dòng)橋的傳動(dòng)裝置及橋殼等部件。汽車(chē)主減速器是汽車(chē)傳動(dòng)中的最重要的部件之一。它能夠?qū)⑷f(wàn)向傳動(dòng)裝置產(chǎn)來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩傳給驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，以實(shí)現(xiàn)降速增扭。主減速器對(duì)提高汽車(chē)行駛平穩(wěn)性和其通過(guò)性有著獨(dú)特的作用，是汽車(chē)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)之一 [4][5]。(1)主減速器作用主減速器的作用將變速器輸出的動(dòng)力再次減速，以增加轉(zhuǎn)矩，之后將動(dòng)力傳遞給差速器 [6][7]。(2)主減速器分類(lèi)①單級(jí)主減速器：大部分汽車(chē)的主減速器為單級(jí)主減速器，減速型式為普通斜齒輪式或錐形齒輪式。其中錐形齒輪式主減速器，廣泛的應(yīng)用于后驅(qū)汽車(chē)的后轎中，變速器輸出動(dòng)力經(jīng)過(guò)傳動(dòng)軸傳給主動(dòng)錐齒輪，經(jīng)從動(dòng)錐齒輪減速后傳給差速器。普通斜齒輪式主減速器應(yīng)用于前驅(qū)汽車(chē)的變速器中。注：對(duì)于前驅(qū)汽車(chē)的變速器中的主減速器，如果發(fā)動(dòng)機(jī)在機(jī)艙在橫置，則主減速器為普通斜齒輪式；如果發(fā)動(dòng)機(jī)在機(jī)艙內(nèi)縱置，則主減速器為錐形齒輪式，如桑塔納、帕薩特等。②雙級(jí)主減速器：在重型貨車(chē)上，常采用雙級(jí)主減速器。 第一級(jí)為錐形齒輪減速，第二級(jí)為普通斜齒輪減速 [8][9][10]。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。在此選用準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動(dòng)，雙曲面齒輪與弧齒錐齒輪尺寸相同時(shí)，雙曲面齒輪齒輪傳動(dòng)具有更大的傳動(dòng)比。此外由于偏移距地存在，使得雙曲面齒輪比相應(yīng)的弧齒錐齒輪的尺寸要小，從而可以獲得更大的離地間隙。還有就是雙曲面?zhèn)鲃?dòng)的主動(dòng)錐齒輪的螺旋角較大，同時(shí)嚙合的齒數(shù)較多，重合度更大，即可提高傳動(dòng)的平穩(wěn)性 [11][12][13]。 汽車(chē)主減速器有單級(jí)式、雙級(jí)式等幾種。由于單級(jí)式主減速 器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小、尺寸緊湊以及造價(jià)低。廣泛用在主減速比 i0<7.6 的各種中、小型汽車(chē)上 [12]。雖然這次設(shè)計(jì)的為汽車(chē)主傳動(dòng)比〈7.6，但考慮到離地間隙，這次設(shè)計(jì)的為雙級(jí)的主減速器。二、國(guó)內(nèi)外主減速器的發(fā)展現(xiàn)狀在產(chǎn)品上，國(guó)內(nèi)汽車(chē)市場(chǎng)用戶(hù)主要以承載能力強(qiáng)、齒輪疲勞壽命高、結(jié)構(gòu)先進(jìn)、易維護(hù)等特點(diǎn)的產(chǎn)品為首選。目前己開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，如陜西漢德引進(jìn)德國(guó)撇 N 公司技術(shù)的 485 單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋，一汽集團(tuán)和東風(fēng)公司的 13 噸級(jí)系列車(chē)橋?yàn)榇淼闹鳒p速器技術(shù)，都是在有效吸收國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品新技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求開(kāi)發(fā)出來(lái)的高性能、高可靠性、高品質(zhì)的車(chē)橋產(chǎn)品。這些產(chǎn)品基本代表了國(guó)內(nèi)車(chē)用減速器發(fā)展的方向。通過(guò)整合和平臺(tái)化開(kāi)發(fā)，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)形成了 457、460、480、500 等眾多成型穩(wěn)定產(chǎn)品，并被用戶(hù)廣泛認(rèn)可和使用。設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)上，CAD、CAE 等計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，以及AUT 優(yōu) AD、UG16、CATIA、proE 等設(shè)計(jì)軟件先后應(yīng)用于主減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和齒輪加工中，有限元分析、數(shù)模建立、虛擬試驗(yàn)分析等也被采用;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。新一代減速器設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的突出特點(diǎn)是:不僅在產(chǎn)品性能參數(shù)上進(jìn)一步進(jìn)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(chē)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(chē)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)品提出愈來(lái)愈高的配套要求，需要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上不斷地進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)和持續(xù)改進(jìn)，以滿(mǎn)足快速多變的市場(chǎng)需求 [14]15]。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(xiàn)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(chē)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(pán)式》 、濕式行車(chē)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(chē)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(chē)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(méi)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(chǎng)即將建成投產(chǎn)，主要生產(chǎn)牙嵌式、多片摩擦盤(pán)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(lái)自制一部分牙嵌式差速器，后因質(zhì)量不過(guò)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(chē)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(chē)制動(dòng)器(液壓)上也做了一些工作，主要用于重型卡車(chē)產(chǎn)品，但國(guó)產(chǎn)此類(lèi)產(chǎn)品的可靠性還有待提高 [16][17]。三、國(guó)內(nèi)主減速器發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)在國(guó)家大力發(fā)展高速公路網(wǎng)，環(huán)保、舒適、快捷成為汽車(chē)市場(chǎng)的主旋律。對(duì)整車(chē)主要總成之一的驅(qū)動(dòng)橋而言，小速比、大扭矩、傳動(dòng)效率高、成本低逐漸成為汽車(chē)主減速器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)的車(chē)用減速器開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)不論在技術(shù)上、制造工藝上，還是在成本控制上都存在不小的差距，尤其是齒輪制造技術(shù)缺乏獨(dú)立開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新能力，技術(shù)手段落后(國(guó)外己實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)編程化、電算化)。目前比較突出的問(wèn)題是，行業(yè)整體新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力弱、工藝創(chuàng)新及管理水平低，企業(yè)管理方式較為粗放，相當(dāng)比例的產(chǎn)品仍為中低檔次，缺乏有國(guó)際影響力的產(chǎn)品品牌，行業(yè)整體散亂情況依然嚴(yán)重。這需要我們加快技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)進(jìn)步的步伐，提高管理水平，加快與國(guó)際先進(jìn)水平接軌，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)適應(yīng)中國(guó)國(guó)情的高檔車(chē)用減速器總成，由仿制到創(chuàng)新，早日縮小并消除與世界先進(jìn)水平的差距。目前，上汽集團(tuán)、東風(fēng)、一汽、北汽等各大汽車(chē)集團(tuán)也正在開(kāi)展合作項(xiàng)目，希望早日實(shí)與世界先進(jìn)技術(shù)的接軌，爭(zhēng)取設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的新突破 [18]。參考文獻(xiàn)：[1] 王望予.汽車(chē)設(shè)計(jì).第 3 版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2002.127[2] 余志生.汽車(chē)?yán)碚?北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2002.96[3] 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