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SY-025-BY-3
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
學(xué)生姓名
唐金鵬
系部
汽車工程學(xué)院
專業(yè)、班級
車輛工程07-6
指導(dǎo)教師姓名
李涵武
職稱
副教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是□否
題目名稱
RL3220用13噸級驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)
一、 課題研究現(xiàn)狀:
本設(shè)計(jì)課題是13噸級重型載貨汽車驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì),汽車驅(qū)動(dòng)橋是汽車底盤的重要組成部分,一般由主減速器,差速器,車輪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和橋殼等組成,轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋還有等速萬向節(jié)。它的作用是將萬向傳動(dòng)裝置傳來的動(dòng)力折過90度角,改變力的傳遞方向,并由主減速器降低轉(zhuǎn)速,增大轉(zhuǎn)矩后,經(jīng)差速器分配給左右半軸和驅(qū)動(dòng)輪。汽車驅(qū)動(dòng)橋時(shí)汽車的重大總成,承載著汽車的滿載以及地面經(jīng)車輪、車架及承載式車身經(jīng)懸架給予的鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩,以及沖擊載荷;驅(qū)動(dòng)橋還傳遞著傳動(dòng)系中的最大轉(zhuǎn)矩,橋殼還承受著反作用力矩,汽車驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計(jì)參數(shù)除對汽車的可靠性與耐久性有重要形影外,也對汽車的行駛性能,如動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、平順性、通過性、機(jī)動(dòng)性和操作穩(wěn)定性等有直接影響,另外,汽車驅(qū)動(dòng)橋在汽車的各種總成中也是涵蓋機(jī)械零件、部件、分總成等的品種最多的大總成,因此,汽車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)涉及的機(jī)械零部件及元件的種類十分的廣泛,對這些零部件的設(shè)計(jì)制造涉及很多的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝,通過對汽車驅(qū)動(dòng)橋的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)實(shí)踐,可以更好的學(xué)習(xí)并掌握現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)的全面知識和技能。
驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì),由驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)組成、功用、工作特點(diǎn)及其設(shè)計(jì)要求為基本,因此,能設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、造價(jià)低廉的驅(qū)動(dòng)橋,能大大降低整車生產(chǎn)的成本,推動(dòng)汽車經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。研究驅(qū)動(dòng)橋的工作特征,并對其進(jìn)行設(shè)計(jì),是非常重要的和必須的。隨著汽車向采用大功率發(fā)動(dòng)機(jī)和輕量化方向的發(fā)展以及路面條件的改善,近年來主減速比有減小的趨勢,以滿足高速行駛的要求。
?對于大噸位重載汽車來說,要傳遞的轉(zhuǎn)矩較乘用車和客車,以及輕型商用車都要大得多,以便能夠以較低的成本運(yùn)輸較多的貨物,所以選擇功率較大的發(fā)動(dòng)機(jī),這就對傳動(dòng)系統(tǒng)有較高的要求,而驅(qū)動(dòng)橋在傳動(dòng)系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。隨著目前國際上石油價(jià)格的上漲,汽車的經(jīng)濟(jì)性日益成為人們關(guān)心的話題,這不僅僅只對乘用車,對于自卸汽車,提高其燃油經(jīng)濟(jì)性也是各商用車生產(chǎn)商來提高其產(chǎn)品市場競爭力的一個(gè)法寶。為了降低油耗,不僅要在發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)節(jié)上節(jié)油,而且也需要從傳動(dòng)系中減少能量的損失。這就必須在發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出之后,在從發(fā)動(dòng)機(jī)—傳動(dòng)軸—驅(qū)動(dòng)橋這一動(dòng)力輸送環(huán)節(jié)中尋找減少能量在傳遞的過程中的損失。在這一環(huán)節(jié)中,發(fā)動(dòng)機(jī)是動(dòng)力的輸出者,也是整個(gè)機(jī)器的心臟,而驅(qū)動(dòng)橋則是將動(dòng)力轉(zhuǎn)化為能量的最終執(zhí)行者。因此,在發(fā)動(dòng)機(jī)相同的情況下,采用性能優(yōu)良且與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配性比較高的驅(qū)動(dòng)橋便成了有效節(jié)油的措施之一。
二、設(shè)計(jì)論文的目的、意義:
1)通過對汽車驅(qū)動(dòng)橋的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)實(shí)踐,可以更好的學(xué)習(xí)并掌握現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)的全面知識和技能
2)通過進(jìn)行本次設(shè)計(jì)研究,可以加深我們對汽車設(shè)計(jì)理論、汽車技術(shù)發(fā)展方向和汽車構(gòu)造的理解,提高我們的總體素質(zhì),為進(jìn)入社會(huì)后的工作鑒定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3)在進(jìn)行本次課題研究設(shè)計(jì)時(shí),需要我們參考各文獻(xiàn)研究車輛測繪、裝配、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證等。通過這個(gè)過程,可以使我們了解研發(fā)流程,在進(jìn)入工作崗位后能很快適應(yīng)研發(fā)工作。
4)本設(shè)計(jì)時(shí)用CAD軟件作為成形和裝備的工具,通過學(xué)習(xí)電腦繪圖設(shè)計(jì),可以縮短設(shè)計(jì)周期,提高設(shè)計(jì)質(zhì)量,提高我們運(yùn)用電腦繪圖軟件的能力。
二、設(shè)計(jì)(論文)的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容:
(1)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)的總體方案論證:驅(qū)動(dòng)橋位于傳動(dòng)系的末端,其基本功能是:將萬向傳動(dòng)裝置傳來的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩通過主減速胎、差速器、半軸等傳到驅(qū)動(dòng)車輪,實(shí)現(xiàn)降速增大轉(zhuǎn)矩;通過主減速器圓錐齒輪副改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向;通過差速器實(shí)現(xiàn)兩側(cè)車輪差速作用,保證內(nèi)、外側(cè)車輪以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向。它的性能好壞直接影響汽車的整車性能,其工作條件惡劣,易磨損,經(jīng)常發(fā)生故障,這些都對其設(shè)計(jì)提出了很高的要求,因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)滿足如下基本要求:
1) 選擇的主減速比應(yīng)能保證汽車具有最佳的傳動(dòng)性和燃料經(jīng)濟(jì)性
2)外形尺寸要小,保證有必要的離地間隙,主要是指牙包尺寸盡量小
3)齒輪及其他傳動(dòng)件工作平穩(wěn),噪聲小
4)在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的轉(zhuǎn)動(dòng)效率
5)在保證足夠的強(qiáng)度剛度條件下,應(yīng)力求質(zhì)量小,尤其是簧下質(zhì)量應(yīng)盡量小,以改善汽車的平順性
6)與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào),對于轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋,還應(yīng)與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)相協(xié)調(diào)
7)結(jié)構(gòu)簡單,加工工藝性好,制造容易,折裝,調(diào)整方便。
(2)主減速器設(shè)計(jì):主減速器可根據(jù)齒輪類型、減速形式以及主、從動(dòng)輪的支撐形式不同分類,一般用來改變傳動(dòng)方向、降低轉(zhuǎn)速、增大扭矩、保證汽車有足夠的驅(qū)動(dòng)力和適當(dāng)?shù)乃俣?,主減速器類型較多,有單級、雙級、雙速、輪邊減速器等,本驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)為單級減速,主減速器為雙曲面齒輪。
(3)差速器設(shè)計(jì):汽車行駛時(shí),左右車輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過的路程往往不等。為了防止這一發(fā)生,汽車左右驅(qū)動(dòng)輪都裝有輪間差速器,從而保證了驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)車輪在行程不等時(shí)具有不同的旋轉(zhuǎn)角速度,滿足汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)要求;在多橋驅(qū)動(dòng)汽車上還常裝有軸間差速器,以提高通過性。差速器按其結(jié)構(gòu)特征不同,分為齒輪式、凸輪式、渦輪式和牙嵌自由輪式等多種形式。本課題的差速器為直齒錐齒式。
(4)半軸與驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì):驅(qū)動(dòng)橋殼的主要功用是支撐汽車質(zhì)量,并承受由車輪傳來的路面反力和反力矩,并經(jīng)懸架傳給車身;它又是主減速器、差速器、半軸的裝配基體。因此驅(qū)動(dòng)橋殼應(yīng)滿足如下設(shè)計(jì)要求
1)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度,以保證主減速器齒輪嚙合正常并不使半軸產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力。
2)在保證強(qiáng)度和剛度的前提下,盡量減小質(zhì)量以提高行駛平順性。
3)保證足夠的離地間隙。
4)結(jié)構(gòu)工藝性好,成本低。
5)保護(hù)裝于其上的傳動(dòng)系部件和防止泥水侵入。
6)拆裝、調(diào)整。維修方便。
擬解決的主要問題:
(1)正確選定真車參數(shù),合理不知工作裝置和附件;
(2)正確選定驅(qū)動(dòng)橋中主減速器、差速器、半軸的類別;
(3)理解研究汽車的設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)等相關(guān)知識,并將這些知識有機(jī)結(jié)合、熟練運(yùn)用;
(4)對驅(qū)動(dòng)橋只要部件的設(shè)計(jì)要詳細(xì)、工藝要合理、成本要低、可靠性要高;
(5)熟練運(yùn)用AutoCAD,完成裝備圖、零件圖。
三、技術(shù)路線(研究方法)
驅(qū)動(dòng)橋各部件的設(shè)計(jì)計(jì)算
確定總體研究方案
收集汽車驅(qū)動(dòng)橋相關(guān)的文獻(xiàn)及資料
完成開題報(bào)告
半軸、驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì)計(jì)算
主減速器、差速器設(shè)計(jì)計(jì)算
檢驗(yàn)計(jì)算結(jié)果
完成設(shè)計(jì)說明書及其論文
繪制所設(shè)計(jì)裝配圖與零件圖圖紙
四、進(jìn)度安排
(1)調(diào)研、資料收集,完成開題報(bào)告 第1、2周
(2)確定總體方案 第3周
(3)驅(qū)動(dòng)橋部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 第4~7周
(4)完成所設(shè)計(jì)裝配圖與零件圖圖紙 第8~10周
(5)完成設(shè)計(jì)說明書的撰寫 第11、12周
(6)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)審核 第13、14周
(7)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)修改、完善 第15、16周
(8)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周
五、參考文獻(xiàn)
(1)東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2003.24(1)作者:王鐵 張國忠 周淑文
(2)驅(qū)動(dòng)橋疲勞強(qiáng)化試驗(yàn)及疲勞壽命的置信區(qū)間估計(jì)《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)》 作者:潘明清 周曉軍 雷良育 吳瑞明
(3)一種準(zhǔn)雙曲面齒輪主減速器的故障診斷方法及實(shí)現(xiàn)《機(jī)械傳動(dòng)》期刊2003.34(10)作者:王東 丁杰雄 陳佳
(4)載重卡車車橋主減速器軸承的技術(shù)發(fā)展《軸承》期刊 2010.(10)作者:縣鵬宇
(5)汽車差速器殼類鍛件精密擠壓工藝研究《鍛壓技術(shù)》期刊 2010.35(5)作者:宮顯宇 唐康? 陳海鵬 ?王海旺 曹乃強(qiáng)
(6)差速器殼體內(nèi)球徑測量檢具設(shè)計(jì)《制造技術(shù)與機(jī)床》期刊2010.(8)作者:袁小江
(7)中重型商用汽車驅(qū)動(dòng)橋殼的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢《鑄造技術(shù)》期刊2008,?29(9) 作者:馬順龍? 劉海峰 王成剛 孫樹臣
(8)重型貨車驅(qū)動(dòng)橋橋殼輕量化研究(碩士論文)作者:張成波
(9)半浮式半軸斷裂分析及對策《金屬熱處理》期刊2010,?35(2) 作者:張?zhí)m
(10)半軸斷裂的失效分析《科技信息》期刊 2010.(22)作者:翟秀敏
(11) 汽車設(shè)計(jì)定位研究(碩士論文) 作者:郭小鵬
(12)面向汽車設(shè)計(jì)的信息系統(tǒng)的研究(碩士論文)作者:馬成
(13)"機(jī)械CAD技術(shù)"課程研究性教學(xué)探討《中國大學(xué)教學(xué)》期刊 作者:劉子建 ?? 趙翠 ?? 伍素珍
(14)汽車驅(qū)動(dòng)橋主減墊片測量方法研究及應(yīng)用《組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)》期刊 作者:任永強(qiáng) ?? 景興淇 ?? 陳清紅
(15)汽車設(shè)計(jì)理論與設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展《黑龍江交通科技》期刊 作者:韓志斌
(16)重型汽車驅(qū)動(dòng)橋齒輪材料與工藝對疲勞性能影響的探討《汽車工藝與材料》期刊2009.(11) 作者:金榮植
(17)驅(qū)動(dòng)橋支撐剛性對齒輪嚙合特性的影響分析《汽車技術(shù)》期刊2008.(10) 作者:馮喜成 ?? 張步良 ?? 楊建軍
(18)The Key Cballenges for Northerican Truck Manu facturers[M].Beyond Au tmootive design production.JustinCok.2006
(19)Detached we Eddy si Lations Over a si lified Landing Gear.L.5.He dges ,A .L Travin[M].PR. Spalart. Journalfo FluidsEngineering.2002
(20)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊
六、備注
指導(dǎo)教師意見:
簽字: 年 月 日