车辆工程毕业设计（论文）开题报告五十铃轻型货车驱动桥的设计.doc

毕业设计（论文）开题报告学生姓名系部汽车工程系专业、班级车辆BW07-5指导教师姓名职称高级实验师从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称五十铃轻型货车驱动桥设计一、 课题研究现状，选题的目的、依据和意义一、国外研究现状：随着高速公路网状况的改善和国家环保法规的完善，环保、舒适、快捷成为客车和货车市场的主旋律。对整车主要总成之一的驱动桥而言，小速比、大扭矩、传动效率高、成本低逐渐成为客车和货车主减速器技术的发展趋势。产品上，国外货车市场用户主要以承载能力强、齿轮疲劳寿命高、结构先进、易维护等特点的产品为首选。目前己开发的产品，如陕西汉德引进德国撇N公司技术的485单级减速驱动桥，一汽集团和东风公司的13吨级系列车桥为代表的主减速器技术，都是在有效吸收国外同类产品新技术的基础上，针对国内市场需求开发出来的高性能、高可靠性、高品质的车桥产品。1这些产品基本代表了国内车用减速器发展的方向。通过整合和平台化开发，目前国内市场形成了457、460、480、500等众多成型稳定产品，并被用户广泛认可和使用。设计开发上，CAD、CAE、C胡等计算机应用技术，以及AUT优AD、UG16、CATIA、PR于E等设计软件先后应用于主减速器的结构设计和齿轮加工中，有限元分析、数模建立、虚拟试验分析等也被采用;齿轮设计也初步实现了计算机编程的电算化。新一代减速器设计开发的突出特点是:不仅在产品性能参数上进一步进设计上完全遵从模块化设计原则，产品配套实现车型的平台化，造型和结构更加合理，更宜于组织批量生产，更适应现代工业不断发展，更能应对频繁的车型换代和产品系列化的特点，这些都对基础件产品提出愈来愈高的配套要求，需要在产品设计上不断地进行二次开发和持续改进，以满足快速多变的市场需求。与国外相比，我国的车用减速器开发设计不论在技术上、制造工艺上，还是在成本控制上都存在不小的差距，尤其是齿轮制造技术缺乏独立开发与创新能力，技术手段落后(国外己实现计算机编程化、电算化)。目前比较突出的问题是，行业整体新产品开发能力弱、工艺创新及管理水平低，企业管理方式较为粗放，相当比例的产品仍为中低档次，缺乏有国际影响力的产品品牌，行业整体散乱情况依然严重。这需要我们加快技术创新、技术进步的步伐，提高管理水平，加快与国际先进水平接轨，开发设计适应中国国情的高档车用减速器总成，由仿制到创新，早日缩小并消除与世界先进水平的差距。2近几年来，国内汽车生产厂家，如重汽集团、福田汽车、江淮汽车等通过与国外卡车巨头，如沃尔沃、通用、五十铃、现代、奔驰、雷诺等进行合资合作，在车桥减速器的开发上取得了显著的进步。目前，上汽集团、东风、一汽、北汽等各大汽车集团也正在开展合作项目，希望早日实与世界先进技术的接轨，争取设计开发的新突破。二、国内研究现状：目前我国正在大力发展汽车产业,采用后轮驱动汽车的平衡性和操作性都将会有很大的提高。后轮驱动的汽车加速时，牵引力将不会由前轮发出，所以在加速转弯时，司机就会感到有更大的横向握持力，操作性能变好。维修费用低也是后轮驱动的一个优点，尽管由于构造和车型的不同，这种费用将会有很大的差别。如果变速器出了故障，对于后轮驱动的汽车就不需要对差速器进行维修，但是对于前轮驱动的汽车来说也许就有这个必要了，因为这两个部件是做在一起的。所以后轮驱动必然会使得乘车更加安全、舒适，从而带来可观的经济效益。目前国内研究的重点在于：从桥壳的制造技术上寻求制造工艺先进、制造效率高、成本低的方法；从齿轮减速形式上将传统的中央单极减速器发展到现在的中央及轮边双级减速或双级主减速器结构；从齿轮的加工形式上车桥内部的的主从动齿轮、行星齿轮及圆柱齿轮逐渐采用精磨加工，以满足汽车高速行驶要求及法规对于噪声的控制要求。2、意义与目的：汽车驱动桥是汽车的重大总成，承载着汽车的满载簧荷重及地面经车轮、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。另外，汽车驱动桥在汽车的各种总成中也是涵盖机械零件、部件、分总成等的品种最多的大总成。例如，驱动桥包含主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置（半轴及轮边减速器）、桥壳和各种齿轮。由上述可见，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。因此，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。3驱动桥的结构型式与驱动车轮的悬挂型式密切相关。当驱动车轮采用非独立悬挂时，都是采用非断开式驱动桥；当驱动车轮采用独立悬挂时，则配以断开式驱动桥。与非断开式驱动桥相比较，断开式驱动桥能显著减少汽车簧下质量，从而改善汽车行驶平顺性，提高了平均行驶速度；减小了其策划行驶时作用于车轮和车桥上的动载荷，提高了零部件的使用寿命；增加了汽车的离地间隙；由于驱动车轮与路面的接触情况及对各种地形的适应性较好，增强了车轮的抗侧滑能力；若与之配合的独立悬架导向机构设计合理，可增加汽车的不足转向效应，提高汽车的操纵稳定性。但其结构复杂，成本较高。断开式驱动桥在乘用车和部分越野汽车上应用广泛。非断开式驱动桥结构简单，成本低，工作可靠，但由于其簧下质量较大，对汽车的行驶平顺性和降低动载荷有不利的影响。4本论文的的研究目的在于通过对五十铃汽车整体的匹配性设计完成后轮驱动桥的主减速器、差速器等部件型号的设计与计算，并完成校核的设计过程。二、 设计（论文）的基本内容,拟解决的主要问题一、基本内容：1、驱动桥结构方案选择 2、主减速器设计 3、差速器设计4、驱动半轴的设计5、驱动桥壳的设计二、解决的问题：一、主减速器的结构形式1、 主减速器的齿轮类型主2、 减速的减速形式3、 主减速器主4、 从动缀齿轮的支承形式主减速器的基本参数选择与设计计算 二、1、差速器的差速原理结构2、齿轮的基本参数选择几何校核及强度计算3、半轴计算载荷的确定4、杆部直径的选择、强度计算 半轴花键的强度计算5、整体式驱动桥壳的结构、6、驱动桥壳的受力分析与强度计算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。驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。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。g)结构简单，加工工艺性好，制造容易，拆装，调整方便。三、技术路线（研究方法）查询五十铃货车驱动桥资料驱动桥结构方案选择主减速器设计车轮传动装置设计 差速器设计驱动桥壳设计CAD出图完成说明书 四、进度安排（1）调研、查阅相关资料、完成开题报告 第12周（3月3日3月15日） （2）确定总体方案 第34周（3月16日3月29日） （3）对驱动桥结构进行设计第56周（3月30日4月12日） （4）对驱动桥主要零部件尺寸进行设计78周（4月13日4月26日）（5）建立驱动桥的零件图第89周（4月20日5月3日） （6）建立驱动桥的装配模型第910周（4月28日 5月10日） （7）书写设计说明书第1113周（5月11日5月31日）（8）设计审核、修改 第1416周（6月1日6月21日）（9）毕业设计答辩准备及答辩 第17周（6月22日6月28日）五、主要参考资料1 莫思剑.浅析我国商用汽车车桥的发展现状及趋势J.制造技术,20082 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, 20043 李梦群，武文革,孙厚芳.21世纪机械制造业J.机械设计与制造，20034 陈家瑞. 汽车构造M. 北京：机械工业出版社，2003.5 余志生. 汽车理论M. 北京：机械工业出版社, 2008.6 尹国臣.浅析汽车驱动桥主减速器的装配与调整J.科学教育家，20077 陈珂,殷国富,汪永超.汽车后桥差速器齿轮结构设计优化研究J. 机械传动,20088 刘惟信.汽车车桥设计M.北京：清华大学出版社，2004.9 安晓娟，郝春光.主减速器齿轮的失效分析J.拖拉机与农用运输车，2007.10 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，2001.11 机械设计手册编委会.齿轮传动（单行本）M. 北京：机械工业出版社，2007.12 成大先机械设计手册（1-3卷）M.北京：化学工业出版社，2002.13 肖文颖，王书翰.差速器行星齿轮的力学分析J.科技资讯，2007，14 彭彦宏，吕晓霞，陆有. 差速器圆锥齿轮的失效分析J. 金属热处理，2006，.15 付建红.载重汽车后桥半轴的技术改进J. 新余高专学报，2006，16 周小平.避免驱动桥半轴扭断的工艺改进J. 新余高专学报,2005，17 刘惟信.汽车设计M.北京：清华大学出版社，2001.18 杨朝会，王丰元，马浩.基于有限元法驱动桥壳分析J. 农业装备与车辆工程，2006，19 li-Ping,Jeong Kim,Beom-Soo Kang. Analysis and design of hydroforming proess for automobile rear axle housing by FEMJ. Internation Journal of Machine Tools & Manufacture,2000， 20 WANG Liang-mo，WANG He-fu，CHEN Jin-rong，LING Zhi-liang，CAO Yu-hua.Development of a Test Machine for IVECO Drive AxleJ. International Journal of Plant Engineering and Management,2007，六、备注指导教师意见签字： 年 月 日