中型汽車驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真分析【雙級主減速器驅(qū)動橋】
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大學(xué)
開 題 報(bào) 告
題 目 中型汽車驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真分析
指 導(dǎo) 教 師
院(系、部)
專 業(yè) 班 級
學(xué) 號
姓 名
日 期 2018年 3月 29 日
教務(wù)處印制
6
一、選題的目的、意義和研究現(xiàn)狀
1. 目的、意義
為適應(yīng)國內(nèi)外汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨勢,推進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展,提高汽車產(chǎn)業(yè)的競爭力。中型載貨汽車,這種汽車發(fā)展趨勢中,有著很好的發(fā)展前途。生產(chǎn)出質(zhì)量好,操作簡單的價(jià)格適當(dāng)?shù)妮d貨汽車適合現(xiàn)在的大多數(shù)消費(fèi)者要求。在新的汽車產(chǎn)業(yè)政策描繪的藍(lán)圖中,還包括許多涉及產(chǎn)業(yè)素質(zhì)提高和市場改善的綜合目標(biāo)。通過對汽車驅(qū)動橋的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)實(shí)踐,可以鍛煉我們查閱收集資料并進(jìn)行簡單的實(shí)際設(shè)計(jì)能力,對機(jī)械設(shè)計(jì)和汽車設(shè)計(jì)的方法和過程得到更好的了解。
2. 研究現(xiàn)狀
雖然現(xiàn)狀的中國汽車工業(yè)已成為世界汽車工業(yè)的重要組成部分,但是中國的本土的設(shè)計(jì)能力和國際先進(jìn)水平還是有很大的距離。所以現(xiàn)在中國要進(jìn)一步發(fā)展汽車的行業(yè),應(yīng)該從設(shè)計(jì)和創(chuàng)新方向做出更大的努力。而驅(qū)動橋的設(shè)計(jì)在整車設(shè)計(jì)中占有很大的比例。
隨著我國公路條件的改善和物流業(yè)對車輛性能要求的變化,汽車驅(qū)動橋技術(shù)已呈現(xiàn)出向單級化發(fā)展的趨勢。隨著高速公路的迅猛發(fā)展,汽車使用條件對汽車通過性的要求降低,汽車的車速正在日益提高,同時(shí)節(jié)約能源,減少污染的環(huán)境意識使得汽車發(fā)動機(jī)向低速轉(zhuǎn)矩發(fā)展的趨勢,使得驅(qū)動橋的傳動比向小速比發(fā)展。單級減速驅(qū)動橋是驅(qū)動橋中結(jié)構(gòu)最簡單的一種,制造工藝較簡單,成本較低,是驅(qū)動橋的基本型。相對重型載貨汽車而言,中型載貨汽車需求量逐年遞減且需求趨于穩(wěn)定。
我國正在大力發(fā)展汽車產(chǎn)業(yè),采用后輪驅(qū)動的汽車平衡性和操作性都將會有很大的提高。國產(chǎn)驅(qū)動橋在國內(nèi)市場占據(jù)了絕大部分份額,但仍有一定數(shù)量的車橋依賴于進(jìn)口。國產(chǎn)車橋與國際先進(jìn)技術(shù)相比仍有一定差距,主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)和研發(fā)能力上,目前有研發(fā)能力的車橋企業(yè)還不是很多,一些廠家僅僅停留在組裝階段,實(shí)驗(yàn)設(shè)備仍有差距比如工程車和牽引車在行駛過程中,齒輪嚙合接觸區(qū)的形狀是不同的,國外先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備可以模擬這種狀態(tài),而我國還處于摸索中。在具體工藝細(xì)節(jié)方面,我國和世界水平的差距還比較大。不過我國車橋的研發(fā)已經(jīng)迎來了新的變化,在結(jié)構(gòu)方面,單級驅(qū)動橋的使用比例越來越高;技術(shù)方面,輕量化、舒適性的要求將逐步提高。總體而言,現(xiàn)在汽車向節(jié)能,環(huán)保、舒適等方面發(fā)展的趨勢,要求車橋向輕量化、大扭矩、低噪音、高速比、壽命長和低生產(chǎn)成本。
二、研究方案及預(yù)期結(jié)果。
1. 設(shè)計(jì)方案或論文主要研究內(nèi)容
汽車的驅(qū)動橋位于傳動系的末端,其基本功用是增大由傳動軸或直接由變?yōu)槠鱾鱽淼霓D(zhuǎn)矩,將轉(zhuǎn)矩分配給左、右驅(qū)動車輪,并使左、右驅(qū)動車輪,并使左、右驅(qū)動車輪具有汽車行駛運(yùn)動學(xué)所要求的差速功能;同時(shí)驅(qū)動橋還要承受作用于路面和車架或承載式車身之間的沿垂力、縱向力和橫向力及其力矩。
在一般的汽車結(jié)構(gòu)中,驅(qū)動橋包括主減速器(又稱主傳動器)、差速器、驅(qū)動車輪的傳動裝置及橋殼等部件。
驅(qū)動橋在整車中占有十分重要的位置,設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠的、制造成本不高的驅(qū)動橋,能大大的降低整車生產(chǎn)的成本,可以大大的推動汽車經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
2. 主要解決的問題、理論、方法、技術(shù)路線
本課題解決的主要問題:設(shè)計(jì)出適合本課題的驅(qū)動橋。汽車傳動系的總?cè)蝿?wù)是傳遞發(fā)動機(jī)的動力,使之適應(yīng)于汽車行駛的需要。在一般汽車的機(jī)械式傳動中,有了變速器還不能完全解決發(fā)動機(jī)特性與汽車行駛要求間的矛盾和結(jié)構(gòu)布置上的問題。首先是因?yàn)榻^大多數(shù)的發(fā)動機(jī)在汽車上的縱向安置的,為使其轉(zhuǎn)矩能傳給左、右驅(qū)動車輪,必須由驅(qū)動橋的主減速器來改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向,同時(shí)還得由驅(qū)動橋的差速器來解決左、右驅(qū)動車輪間的轉(zhuǎn)矩分配問題和差速要求。其次,需將經(jīng)過變速器、傳動軸傳來的動力,通過驅(qū)動橋的主減速器,進(jìn)行進(jìn)一步增大轉(zhuǎn)矩、降低轉(zhuǎn)速的變化。因此,要想使汽車驅(qū)動橋的設(shè)計(jì)合理,首先必須選好傳動系的總傳動比,并恰當(dāng)?shù)貙⑺峙浣o變速器和驅(qū)動橋。
本課題的設(shè)計(jì)總體思路:非斷開式驅(qū)動橋的橋殼,相當(dāng)于受力復(fù)雜的空心梁,它要求有足夠的強(qiáng)度和剛度,同時(shí)還要盡量的減輕其重量。所選擇的減速器比應(yīng)能滿足汽車在給定使用條件下具有最佳的動力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。對載貨汽車,由于它們有時(shí)會遇到坎坷不平的壞路面,要求它們的驅(qū)動橋有足夠的離地間隙,以滿足汽車在通過性方面的要求。驅(qū)動橋的噪聲主要來自齒輪及其他傳動機(jī)件。提高它們的加工精度、裝配精度,增強(qiáng)齒輪的支撐剛度是降低驅(qū)動橋工作噪聲的有效措施。驅(qū)動橋各零部件在保證其強(qiáng)度、剛度、可靠性及壽命的前提下應(yīng)力求減小簧下質(zhì)量,以減小不平路面對驅(qū)動橋的沖擊載荷,從而改善汽車行駛的平順性。
技術(shù)路線:
查閱驅(qū)動橋相關(guān)資料
驅(qū)動橋各部分的設(shè)計(jì)及計(jì)算
繪制CAD二維圖紙和UG三維參數(shù)化建模
主減速器的型式選擇及設(shè)計(jì)計(jì)算
差速器和半軸的型式選擇及設(shè)計(jì)計(jì)算
驅(qū)動橋橋殼的型式選擇及設(shè)計(jì)計(jì)算
驅(qū)動橋運(yùn)動仿真及驅(qū)動橋橋殼的有限元分析
編寫設(shè)計(jì)說明書
驅(qū)動橋總體方案的確定
3. 論文框架(列出說明書大體結(jié)構(gòu)及提綱)
1 驅(qū)動橋總體布置方案分析
1.1 概述
1.2 設(shè)計(jì)主要參數(shù)
1.3 驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)形式的選擇
2 主減速器設(shè)計(jì)
2.1 主減速器結(jié)構(gòu)方案分析
2.2 主減速器比的分配
2.3 第一級減速器錐齒輪的設(shè)計(jì)
2.4 第二級減速器斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)
3 差速器設(shè)計(jì)
3.1 差速器結(jié)構(gòu)形式的確定
3.2 差速器齒輪的設(shè)計(jì)
4 車輪傳動裝置設(shè)計(jì)
4.1 半軸的型式選擇
4.2 半軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
5 驅(qū)動橋的橋殼設(shè)計(jì)
5.1 橋殼結(jié)構(gòu)型式的選擇
5.2 橋殼的尺寸選擇及靜彎曲應(yīng)力計(jì)算
6 驅(qū)動橋三維造型設(shè)計(jì)及仿真分析
6.1 驅(qū)動橋零件的建模
6.2驅(qū)動橋零件的裝配及仿真
6.3驅(qū)動橋橋殼的有限元分析
7驅(qū)動橋技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析
8結(jié)論
參考文獻(xiàn)
4. 預(yù)期結(jié)果
繪制工程圖紙4張(裝配圖1張A0,零件圖3張A1~A3)
編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明1份
翻譯相關(guān)外文文獻(xiàn)1篇
三、研究進(jìn)度
第1周—第4周:畢業(yè)實(shí)習(xí),收集資料,撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告。
第5周:撰寫開題報(bào)告,進(jìn)行開題答辯。
第6周—第7周:進(jìn)行參數(shù)選擇,確定驅(qū)動橋類型。主減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算并校核。
第8周—第9周:差速器、半軸以及驅(qū)動橋橋殼的設(shè)計(jì)計(jì)算并校核。
第10周—第11周:編寫設(shè)計(jì)說明書。
第12周—第13周:繪制驅(qū)動橋三維圖紙和二維圖紙,進(jìn)行仿真分析。
第14周—第15周:整理設(shè)計(jì)資料,打印輸出,提交設(shè)計(jì)資料。準(zhǔn)備答辯,論文評閱。
第16周:畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。
四、主要參考文獻(xiàn)
[1] 吉林大學(xué),王望予.汽車設(shè)計(jì)[M]. 第4版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2016.
[2] 吉林大學(xué)汽車工程系,史文庫,姚為民.汽車構(gòu)造[M]. 第6版.北京:人民交通出版社,2013.
[3] 清華大學(xué),余志生.汽車?yán)碚揫M]. 第5版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2017.
[4] 崔振民,張讓莘.汽車機(jī)械基礎(chǔ)[M]. 第2版.北京:高等教育出版社,2014.
[5] 劉青科.畫法幾何及機(jī)械制圖[M].沈陽:東北大學(xué)出版社,2011.
[6] 趙麗娟. 機(jī)械幾何量精度設(shè)計(jì)與檢測[M].北京:清華大學(xué)出版社,2011.
[7] 金加龍. 汽車底盤構(gòu)造與維修[M].北京:電子工業(yè)出版社,2005.
[8] 方劍烽. 汽車機(jī)械制圖[M].北京:電子工業(yè)出版社,2011.
[9] A .E.Schaller. Total Automotive Technology.Delmar Learning, a division Of Thomson Learning,Inc.2004.
[10]William H. Grouse and Donald L.Anglin.Automotive Engine.Seventh edition.McGraw-Hill Inc.1986.
五、指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師簽字:
收藏
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預(yù)覽區(qū)
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雙級主減速器驅(qū)動橋
中型汽車驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真分析【雙級主減速器驅(qū)動橋】
中型
汽車
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