獅跑全輪驅(qū)動(dòng)汽車分動(dòng)器與變速器設(shè)計(jì)【含CAD圖紙和說明書】
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摘 要本設(shè)計(jì)主要根據(jù)現(xiàn)代獅跑2.0L手動(dòng)四驅(qū)SUV汽車的相關(guān)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行分動(dòng)器和變速器的設(shè)計(jì)。根據(jù)匹配車型的使用條件和車輛參數(shù)選擇分動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式,并按照分動(dòng)器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和要求,具體進(jìn)行了分動(dòng)器軸、齒輪等零部件的相關(guān)設(shè)計(jì)工作和校核工作,在對(duì)機(jī)械式變速器的發(fā)展歷史、變速器的地位和作用,以及未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行深入了解的基礎(chǔ)上研究了機(jī)械式變速器的基本結(jié)構(gòu)和變速原理,對(duì)機(jī)械式變速器各擋傳動(dòng)路線進(jìn)行了簡要分析,并以此為理論基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了起亞獅跑汽車三軸五檔變速器,完成了變速器的布置方案分析、變速器回轉(zhuǎn)件結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定、同步器設(shè)計(jì)、各擋齒輪、軸的設(shè)計(jì)以及強(qiáng)度校核、軸承的使用壽命計(jì)算等。關(guān)鍵詞: 分動(dòng)器;設(shè)計(jì);變速器;齒輪;同步器 AbstractThe design is based mainly on the modern lion run manually 2.0L four-wheel-drive SUV vehicle-related parameters at the design of the actuator. In accordance with the conditions of vehicles and vehicle parameters, in accordance with the actuator sub-system design steps and requirements, mainly related to design work, including the sub-center distance of actuators, bevel gear and other parameters. And a sub-axis actuators, gears and other parts of the design and verification of the relevant work. At first, the thesis simply depicted the develop history of mechanical transmission, and it discussed the status and action of mechanical transmission as well as mechanical transmissions current situation and forthcoming development trend. In addition, it studied the mechanical transmissions basic structure and working principle. The transmission operation of every gear was researched. And mechanical transmission of three axles-five gears in KIA was designed based on above analysis. The layout plan of the mechanical transmission and the parameters of revolving parts were chose. At last, the synchronizer, axles and gears were designed and checked.Keywords: Sub-actuator; design; transmission; gear; synchronizer目 錄摘 要IAbstractII第1章 緒論11.1 分動(dòng)器簡介11.1.1 分動(dòng)器的構(gòu)造原理及設(shè)計(jì)要求11.1.2 分動(dòng)器類型21.2 變速器的發(fā)展概況31.2.1 變速器的設(shè)計(jì)要求3第2章 主要參數(shù)的選擇42.1 分動(dòng)器42.1.1 檔數(shù)及傳動(dòng)比42.1.2 中心距的確定52.1.3 齒輪參數(shù)的確定52.2 變速器82.2.1 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案82.2.2 零部件結(jié)構(gòu)方案分析102.2.3 檔數(shù)及各檔傳動(dòng)比112.2.4 中心距的確定112.2.5 齒輪參數(shù)的確定12第3章齒輪的強(qiáng)度計(jì)算153.1 分動(dòng)器153.1.1 齒輪的失效形式與原因153.1.2 齒輪強(qiáng)度的計(jì)算與校核153.2 變速器173.2.1輸入軸常嚙合齒輪173.2.2輸出軸齒輪183.2.3中間軸齒輪19第4章 軸的初選與強(qiáng)度計(jì)算224.1 分動(dòng)器軸的初選與計(jì)算224.2 鍵的選擇與計(jì)算234.3 變速器軸的初選與計(jì)算234.3.1 軸的尺寸初選234.3.2 輸出軸的計(jì)算244.3.3 中間軸的計(jì)算28第5章 同步器335.1 同步器的結(jié)構(gòu)類型335.2 鎖環(huán)式同步器工作原理335.3鎖環(huán)式同步器的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)36第6章 軸承的選用與壽命計(jì)算386.1分動(dòng)器軸承386.2變速器軸承386.2.2 輸出軸后端軸承386.2.2 輸入軸后端軸承406.2.3 中間軸前端軸承416.2.4 中間軸后端軸承42結(jié) 論44參考文獻(xiàn)45致 謝46 3第1章 緒論1.1 分動(dòng)器簡介多橋驅(qū)動(dòng)的越野汽車的傳動(dòng)系中均裝有分動(dòng)器。分動(dòng)器也是一組齒輪傳動(dòng)裝置,其主要功用是將變速器輸出的動(dòng)力分配到各個(gè)驅(qū)動(dòng)橋。另外,由于大多數(shù)分動(dòng)器都有兩個(gè)檔位,所以它還兼起副變速器的作用1。(1)帶軸間差速器的分動(dòng)器各輸出軸可以以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),而轉(zhuǎn)矩分配則由差速器傳動(dòng)比決定。據(jù)此,可將轉(zhuǎn)矩按軸荷分配到各驅(qū)動(dòng)橋。裝有這種分動(dòng)器的汽車,不僅掛加力檔時(shí)可使全輪驅(qū)動(dòng),以克服壞路面和無路地區(qū)地面的較大阻力,而且掛分動(dòng)器的高檔時(shí)也可使全輪驅(qū)動(dòng),以充分利用附著重量及附著力,提高汽車在好路面上的牽引性能。(2)不帶軸間差速器的分動(dòng)器各輸出軸可以以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),而轉(zhuǎn)矩分配則與該驅(qū)動(dòng)輪的阻力及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的剛度有關(guān)。這種結(jié)構(gòu)的分動(dòng)器在掛低檔時(shí)同時(shí)將接通前驅(qū)動(dòng)橋;而掛高檔時(shí)前驅(qū)動(dòng)橋則一定與傳動(dòng)系分離,使變?yōu)閺膭?dòng)橋以避免發(fā)生功率循環(huán)并降低汽車在好路面上行駛時(shí)的動(dòng)力消耗及輪胎等的磨損。(3)裝有超越離合器的分動(dòng)器利用前后輪的轉(zhuǎn)速差使當(dāng)后輪滑轉(zhuǎn)時(shí)自動(dòng)接上前驅(qū)動(dòng)橋,倒檔時(shí)則用另一超越離合器工作。分動(dòng)器的功用就是將變速器輸出的動(dòng)力分配到各驅(qū)動(dòng)橋,并且進(jìn)一步增大扭矩,是4x4越野車汽車傳動(dòng)系中不可缺少的傳動(dòng)部件,它的前部與汽車變速箱聯(lián)接,將其輸出的動(dòng)力經(jīng)適當(dāng)變速后同時(shí)傳給汽車的前橋和后橋,此時(shí)汽車全輪驅(qū)動(dòng),可在冰雪、泥沙和無路的地區(qū)地面行駛。1.1.1 分動(dòng)器的構(gòu)造原理及設(shè)計(jì)要求分動(dòng)器的輸入軸與變速器的第二軸相連,輸出軸有兩個(gè)或兩個(gè)以上,通過萬向傳動(dòng)裝置分別與各驅(qū)動(dòng)橋相連。對(duì)分動(dòng)器的設(shè)計(jì)要求要滿足以下幾點(diǎn):1) 便于制造、使用、維修以及質(zhì)量輕、尺寸緊湊;2) 保證汽車必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性;3) 換檔迅速、省力、方便;4) 工作可靠,不得有跳檔及換檔沖擊等現(xiàn)象發(fā)生;5) 分動(dòng)器應(yīng)有高的工作效率;6) 分動(dòng)器的工作噪聲低;分動(dòng)器的工作要求:(1)先接前橋,后掛低速檔;(2)先退出低速檔,再摘下前橋;上述要求可以通過操縱機(jī)構(gòu)加以保證。1.1.2 分動(dòng)器類型(1)分時(shí)四驅(qū)(Parttime 4WD) 這是一種駕駛者可以在兩驅(qū)和四驅(qū)之間手動(dòng)選擇的四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),由駕駛員根據(jù)路面情況,通過接通或斷開分動(dòng)器來變化兩輪驅(qū)動(dòng)或四輪驅(qū)動(dòng)模式,這也是一般越野車或四驅(qū)SUV最常見的驅(qū)動(dòng)模式。最顯著的優(yōu)點(diǎn)是可根據(jù)實(shí)際情況來選取驅(qū)動(dòng)模式,比較經(jīng)濟(jì)。(2)全時(shí)四驅(qū)(Fulltime 4WD)這種傳動(dòng)系統(tǒng)不需要駕駛?cè)诉x擇操作,前后車輪永遠(yuǎn)維持四輪驅(qū)動(dòng)模式,行駛時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩按50:50設(shè)定在前后輪上,使前后排車輪保持等量的扭矩。全時(shí)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有良好的駕駛操控性和行駛循跡性,有了全時(shí)四驅(qū)系統(tǒng),就可以在鋪覆路面上順利駕駛。但其缺點(diǎn)也很明顯,那就是比較廢油,經(jīng)濟(jì)性不夠好。而且,車輛沒有任何裝置來控制輪胎轉(zhuǎn)速的差異,一旦一個(gè)輪胎離開地面,往往會(huì)使車輛停滯在那里,不能前進(jìn)。 (3)適時(shí)驅(qū)動(dòng)(Realtime 4WD)采用適時(shí)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的車輛可以通過電腦來控制選擇適合當(dāng)下情況的驅(qū)動(dòng)模式。在正常的路面,車輛一般會(huì)采用后輪驅(qū)動(dòng)的方式。而一旦遇到路面不良或驅(qū)動(dòng)輪打滑的情況,電腦會(huì)自動(dòng)檢測(cè)并立即將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩分配給前排的兩個(gè)車輪,自然切換到 四輪驅(qū)動(dòng)狀態(tài),免除了駕駛?cè)说呐袛嗪褪謩?dòng)操作,應(yīng)用更加簡單。
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