某轎車雙級主減速器的設(shè)計開題報告

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開 題 報 告1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫 2000 字左右的文獻(xiàn)綜述：文 獻(xiàn) 綜 述1.1 選題的背景與意義汽車問世百余年，特別是從汽車產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)及汽車工業(yè)的發(fā)展以來，汽車已經(jīng)對世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人類進(jìn)入現(xiàn)代生活產(chǎn)生了無法估量的巨大影響，為人類社會的進(jìn)步作出了不可磨滅的巨大貢獻(xiàn)。為了使大家對汽車這一影響人類社會的產(chǎn)品有更全面、更深入的了解，以便把握住“汽車設(shè)計”技術(shù)的發(fā)展方向，通過對汽車的總體設(shè)計，汽車零部件的載荷和計算工況與計算方法，以及汽車各系統(tǒng)、各組成及主要零部件的結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計計算的概述，是大家對汽車的設(shè)計理論與設(shè)計技術(shù)有更好的認(rèn)識與突破 [1] 。汽車車橋是汽車的重要組成部分，它承受著汽車的滿載簧上荷重及地面經(jīng)車輪、車架或承載車身經(jīng)懸架傳遞的垂直力、縱向力、橫向力及其力矩，以及沖擊載荷；后橋主減速器還擔(dān)負(fù)著傳遞傳動系中最大轉(zhuǎn)矩的作用，橋殼還承受著反作用力矩。汽車車橋主減速器的結(jié)構(gòu)型式和設(shè)計參數(shù)除對汽車的可靠性與耐久性有決定性的作用外，也對汽車的行駛性能如動力性、經(jīng)濟(jì)性能如有能力性、經(jīng)濟(jì)性、平順性、通過性、機(jī)動性和操縱性等有直接影響。 [2]因此，車轎的結(jié)構(gòu)形式選擇、設(shè)計參數(shù)選取及設(shè)計計算對汽車的整車設(shè)計極其重要。汽車車轎主減速器的設(shè)計涉及到的機(jī)械零部件的種類極為廣泛，對這些零部件及總成的制造也幾乎要涉及到所有的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝。因此，本次畢業(yè)設(shè)計將通過對汽車車橋主減速器的學(xué)習(xí)和設(shè)計實(shí)踐、結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計、主要零部件強(qiáng)度的計算分析和有限元分析等內(nèi)容，可以更好地學(xué)習(xí)并掌握現(xiàn)代汽車零部件設(shè)計與計算分析的相關(guān)知識和技能 [3]。 通過對汽車主減速器的設(shè)計與計算，使我對綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識有了更好的認(rèn)識和鞏固，培養(yǎng)了我對汽車設(shè)計的基本技能研究和處理問題的能力，為將來踏入汽車行業(yè)奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。 汽車主減速器是汽車傳動中的最重要的部件之一。它能夠?qū)⑷f向傳動裝置產(chǎn)來的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩傳給驅(qū)動車輪，以實(shí)現(xiàn)降速增扭 [4]。主減速器對提高汽車行駛平穩(wěn)性和其通過性有著獨(dú)特的作用，是汽車設(shè)計的重點(diǎn)之一。1.2 國內(nèi)外汽車主減速器的發(fā)展現(xiàn)狀及前景: --+.隨著中國公路建設(shè)水平的不斷提高，公路運(yùn)輸車輛正向大噸位、多軸化、大馬力方向發(fā)展，使得汽車車橋總成也向傳動效率高的單級減速方向發(fā)展。單級主減速器結(jié)構(gòu)簡單，機(jī)械傳動效率高，易損件少，可靠性高。由于單級橋傳動鏈減少，摩擦阻力小，比雙級橋省油，噪聲也小。過去，單機(jī)主減速器尺寸大，離地間隙小，導(dǎo)致通過性較差，應(yīng)用范圍相對較小，但是現(xiàn)在公路狀況已經(jīng)得到了顯著改善，汽車使用條件對通過性的要求降低 [5]。這種情況下，單級主減速器的劣勢得以忽略，而其優(yōu)勢不斷突出，所以在公路運(yùn)輸中的應(yīng)用范圍肯定越來越廣。目前我們卡車中，雙級減速橋的應(yīng)用比例還在 60%左右。不過，雙級減速橋的缺點(diǎn)也比較明顯：傳動效率相對較低，油耗高；長途運(yùn)輸容易導(dǎo)致汽車輪轂發(fā)熱，散熱效果差，為了防止過熱發(fā)生爆胎，不得不增加噴淋裝置；結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，產(chǎn)品價格高等 [6]。因此，在歐美重型汽車中采用該結(jié)構(gòu)的車橋產(chǎn)品呈下降趨勢，日本采用該結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品更少 [7]。我國雙級橋使用比例下降也是必然的，有專家預(yù)測，今后幾年內(nèi)，汽車車橋?qū)纬梢韵庐a(chǎn)品格局：公路運(yùn)輸以 10 噸及以上單級減速驅(qū)動橋、承載軸為主；工程、港口等用車以 10 噸級以上雙級減速驅(qū)動橋為主 [8]。在中小型汽車上單級主減速器因具有結(jié)構(gòu)簡單，體積及質(zhì)量小等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。根據(jù)發(fā)動機(jī)特性和汽車使用條件，要求主減速器具有較大的傳動比時，由一對錐齒輪構(gòu)成的單級主減速器已經(jīng)不能保證足夠的最小離地間隙，這時需要采用兩對齒輪來實(shí)現(xiàn)降速的雙級主減速器。而雙級主減速器不僅能夠滿足較大單位主減速比，還可以滿足最小離地間隙等要求，提高汽車的通過性能 [9]。1.3 主減速器的結(jié)構(gòu)分析: (1)主減速器作用 主減速器的作用將變速器輸出的動力再次減速，以增加轉(zhuǎn)矩，之后將動力傳遞給差速器 [10]。(2)主減速器分類 ①單級主減速器：大部分汽車的主減速器為單級主減速器，減速型式為普通斜齒輪式或錐形齒輪式：錐形齒輪式主減速圖其中錐形齒輪式主減速器如圖所示，廣泛的應(yīng)用于后驅(qū)汽車的后轎中，變速器輸出動力經(jīng)過傳動軸傳給主動錐齒輪，經(jīng)從動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)汽車的變速器中 [11]。注：對于前驅(qū)汽車的變速器中的主減速器，如果發(fā)動機(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 [12] 。②雙級主減速器：在重型貨車上，常采用雙級主減速器，如下圖所示：雙級主減速器圖第一級為錐形齒輪減速，第二級為普通斜齒輪減速。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 [13]。在此選用準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動，雙曲面齒輪與弧齒錐齒輪尺寸相同時，雙曲面齒輪齒輪傳動具有更大的傳動比 [14]。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)鲃拥闹鲃渝F齒輪的螺旋角較大，同時嚙合的齒數(shù)較多，重合度更大，即可提高傳動的平穩(wěn)性 [15] 。汽車主減速器有單級式、雙級式、等幾種。由于單級式主減速器結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、尺寸緊湊以及造價低。廣泛用在主減速比小于 7.6 的各種中、小型汽車上。這次設(shè)計的為四輪驅(qū)動越野汽車主傳動比小于 7.6，故這次設(shè)計的為單級的主減速器。參考文獻(xiàn)：[1]余志生.汽車?yán)碚摚ǖ?5 版）.北京:清華大學(xué)出版社,2009. 3.[2]劉惟信.汽車設(shè)計（第 4 版）.清華大學(xué)出版社,2001. 146~147[3]長春汽車研究所.驅(qū)動橋設(shè)計（上）.汽車技術(shù)，1972（03）：47~49. [4]冷文明. 高速驅(qū)動橋主減速器準(zhǔn)雙曲面齒輪特性分析.碩士論文，2009. [5]現(xiàn)代機(jī)械傳動手冊編委會.現(xiàn)代機(jī)械傳動手冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002. [6]鄧震.重型牽引車驅(qū)動橋殼結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化設(shè)計[D].合肥：合肥工業(yè)大學(xué).碩士論文，2014.[7] 劉濤，汽車設(shè)計[M]，北京大學(xué)出版社，2008.1 17~18[8] L.A. Zadeh.The concept of a linguistic variable and its application to approximate reasoning, Part Ⅲ[J].Information Sciences,2000,(8):199~202. [9] 陳作模.機(jī)械原理[M].高等教育出版社:46~47.[10] 孫志禮.機(jī)械設(shè)計[M].東北大學(xué)出版社:156~158.[11] 陳家瑞.汽車構(gòu)造[M].第五版.北京: 人民交通出版社.2007:12~14[12] 張炳力.汽車設(shè)計[M].合肥.合肥工業(yè)大學(xué)出版社.2010:44.[13] 紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計[M].第七版.高等教育出版社.2005:56.[14]李慶芬.機(jī)械專業(yè)英語[M].哈爾濱工程大學(xué)出版社.2004:89.[15]濮良貴，紀(jì)名剛。機(jī)械設(shè)計，高等教育出版社，2006 年:76~78. 開 題 報 告２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：本課題要研究或解決的問題:本次設(shè)計的是汽車的主減速器總成。并要使其有一定的通過性。本次設(shè)計的內(nèi)容包括有：方案選擇，結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計與改進(jìn)，齒輪與齒輪軸的設(shè)計與校核，而且在設(shè)計過程中，了主減速器的組成及原理。本課題擬采用的研究手段: 本設(shè)計根據(jù)《機(jī)械原理》、《機(jī)械設(shè)計》《汽車構(gòu)造》、《汽車?yán)碚摗?、《汽車設(shè)計》、等課本，以及其他論文期刊等。在給定的發(fā)動機(jī)最大功率、轉(zhuǎn)速及最變速器傳動比等條件下，沒計出符合中型貨車使用要求的主減速器。設(shè)計計算齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)及對其進(jìn)行校核計算。在對各種結(jié)構(gòu)件進(jìn)行了分析計算后，繪制出了主減速器裝配圖及從動齒輪零件圖.本次設(shè)計主要是查閱近幾年來有關(guān)國內(nèi)外主減速器設(shè)計的文獻(xiàn)資料，結(jié)合所學(xué)專業(yè)知識，在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，通過比較不同方案和方法選取最佳方案進(jìn)行減速器及差速器的設(shè)計，主要對主減速器的齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行校核計算；然后利用 CAD 畫出裝配圖和零件圖，并編寫說明書。具體過程如下： 1.查閱相關(guān)文獻(xiàn)，明確車輛主減速器的設(shè)計內(nèi)容，明確設(shè)計方法，確定設(shè)計方案 2.根據(jù)選定的設(shè)計方案，根據(jù)設(shè)計手冊，計算主減速器相關(guān)參數(shù) 3.確定主減速器主要的設(shè)計參數(shù)，進(jìn)行齒輪的強(qiáng)度校核，繪制總裝圖、零件圖 開 題 報 告指導(dǎo)教師意見：指導(dǎo)教師： 年 月 日所在系審查意見：系主任： 年 月 日