福田歐曼ETX驅(qū)動橋的設(shè)計-重型貨車【單級主減速器】[含高清CAD圖紙和說明書
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畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告設(shè)計(論文)題目: 福田歐曼ETX驅(qū)動橋的設(shè)計 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學院 專 業(yè) 班 級: 車輛BW079 學 生 姓 名: 劉凱 導(dǎo) 師 姓 名: 王永梅 開 題 時 間: 2011.2.28 指導(dǎo)委員會審查意見: 簽字: 年 月 日畢業(yè)設(shè)計開題報告學生姓名劉凱系部汽車工程系專業(yè)、班級車輛工程 BW079指導(dǎo)教師姓名王永梅職稱講師從事專業(yè)車輛工程是否外聘是否題目名稱福田歐曼ETX驅(qū)動橋的設(shè)計一、課題研究現(xiàn)狀,選題的目的、依據(jù)和意義1、研究現(xiàn)狀從目前我國重型車銷售的結(jié)構(gòu)上看,由于國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及市政建設(shè)的投入日益加大,重型自卸車的銷量猛增;又由于貨物運輸向?qū)S没?、大型化發(fā)展,傳統(tǒng)意義的重型載貨車較之上年有不同程度的下挫。 對于國內(nèi)重卡市場而言,雖然最近群雄并起,各種資本紛紛進入,競爭異常殘酷激烈,但目前大的格局基本已定:解放、東風、重汽、陜汽、歐曼將躋身第一集團;上汽依維柯紅巖、江淮、北奔、華菱做為第二集團,將向第一集團的地位不斷發(fā)起沖擊;而廣汽、集瑞、長安、大運等后起之秀或許會后來居上、有所作為,有待市場考驗。在重型自卸車市場,占據(jù)較大數(shù)量的是東風EQ3208系列,占市場的70多。該系列采用康 明斯180至210馬力發(fā)動機,超大的車廂以及經(jīng)濟型的配置使得該車在自卸車市場具有絕對的優(yōu)勢。 重型牽引車市場受追捧的是陜汽、重汽的S35和S29,良好的性價比以及大馬力、大噸位的特點使得該系列產(chǎn)品擁有極佳的口碑。260至360馬力發(fā)動機、富勒變速箱、斯太爾加強橋使該車的配置光彩奪目。 重型貨運車(包括倉柵車)競爭極為激烈,可用群雄紛爭來形容,一汽的CA1200系列、東風的EQ1208系列、紅巖的CQ19系列等都是暢銷產(chǎn)品。重型專用車批量小、難度高,一直不為國內(nèi)企業(yè)所重視,高檔專用車為進口品牌所壟斷,沃爾沃、曼等品牌參與國內(nèi)競爭主要以專用車為主。 國外重型車的發(fā)展趨勢 各國商用車制造廠家目前正采用令人驚嘆的高新技術(shù)來最大限度地保障安全,提高效率。重型車的發(fā)展趨勢對安全、可靠、舒適的人性化設(shè)計等方面提出更高的要求。 在安全性方面,國際潮流是安裝制動防抱死系統(tǒng)(ABS)、翻車警告系統(tǒng)、電子控制制動系統(tǒng)(EBS)、紅外線夜視系統(tǒng)以及其它的駕駛室安全性措施。在歐洲,多數(shù)重型車駕駛室都要經(jīng)受嚴格的加載、撞擊與扭振試驗,完全合格后方可投入批量生產(chǎn)。其目的是在發(fā)生翻車事故后,駕駛室不會被壓扁,保證駕駛員的生存空間,車門不會自行打開,人員不會拋出車外。在舒適性方面,現(xiàn)在的商用車乘坐舒適性已接近轎車的水平。主要表現(xiàn)為駕駛室空間比轎車還要寬敞許多,各種設(shè)施一應(yīng)俱全。特別是長途行駛的牽引車,不僅有音響、冷暖空調(diào)和通訊設(shè)備,而且還有衛(wèi)星導(dǎo)航、冷熱飲柜、電視、衣柜等裝備;駕駛室的支點裝有彈性緩沖裝置,駕駛員座椅下方有空氣彈簧緩沖支承,保證了駕駛員乘坐舒適平穩(wěn)。 在環(huán)保性方面,柴油發(fā)動機技術(shù)的提高,為實現(xiàn)柴油機降低廢氣排放提供了基本保證。同時新技術(shù)的應(yīng)用又可以幫助清潔柴油,減少廢氣排放。如催化微粒過濾器,它可以清除排氣中90至95的煙塵等。 在可靠性和耐久性方面,國外先進企業(yè)中重型載貨汽車的保修期大多在60萬公里,實際上都能保證80萬至100萬公里無大修,而國內(nèi)保修期大多在10萬公里左右。國外重型載貨汽車只要在正常情況下使用就基本不會出現(xiàn)故障,而國內(nèi)的車初期故障率則一直較高。我國的維修保養(yǎng)費用在汽車運輸成本中的比重遠高于國外水平。福田2006年3月推出的重卡新產(chǎn)品歐系頂級歐曼ETX,采用全鋼結(jié)構(gòu)一次性沖壓成型的高頂寬體車身,其中牽引車、載貨車等車身采用四點全浮式減震裝置,多向可調(diào)節(jié)減震座椅??蛇x裝GPS定位系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、車載冰箱、車載電話、DVD以及電動天窗等配置。車身的迎風面積為6.98m2(一般重卡為7.48m2),風阻系數(shù)較低,可節(jié)油12%18%。歐曼ETX秉承了歐曼重卡一貫的高大威猛車身造型,彰顯了歐洲重卡的陽剛之氣。駕駛室符合歐洲EEC法規(guī)標準的防正面、側(cè)面碰撞、頂壓以及前端鉆進的全面安全法規(guī)標準,碰撞安全性大大提高。在實現(xiàn)安全駕駛的同時,也充分考慮到了現(xiàn)代社會對于環(huán)保的要求。歐曼ETX共分兩個系列產(chǎn)品:洲際版和豪華版。洲際版采用歐標準的美國康明斯ISM發(fā)動機(Mil)。該機在低轉(zhuǎn)速800x/min時可提供8801250Nm的起步扭矩,而且可提供28%45%的扭矩儲備。豪華版主要配裝濰柴動力的06款發(fā)動機。ETX配裝美國伊頓S9全同步器變速器,485單級減速沖焊驅(qū)動橋與13t雙級減速橋相比,該橋具有傳動效率高、節(jié)油、承載能力強等優(yōu)點。ETX的離合器為430大摩片螺旋彈簧式。該車所用的WEVB發(fā)動機制動技術(shù),可使制動器的使用壽命提高45%55%。駕駛室內(nèi)部的轎車化內(nèi)飾,豪華優(yōu)雅、高檔氣派,符合了現(xiàn)代人的審美情趣。創(chuàng)新設(shè)計的轎車化儀表臺、采用了集成化控制。采用奔馳技術(shù)的單桿變速操縱系統(tǒng),使駕駛員長途駕駛操縱更輕便、更靈活。四點全浮懸置、氣囊減震的座椅,整體式側(cè)裙板、后輪罩等設(shè)置都大幅度提高了整車的舒適性能。重卡輕量化作為目前市場的主流,不僅是企業(yè)技術(shù)與研發(fā)的核心,更是消費者購買的主選。一批掌握了輕量化技術(shù)的重卡企業(yè),已經(jīng)在2010年的市場競爭中突出重圍、脫穎而出,成為了用戶的寵兒。 歐曼憑借在輕量化方面的領(lǐng)先技術(shù)和豐富的產(chǎn)品線,其輕量化牽引車集輕量化、安全可靠、燃油經(jīng)濟性于一身,成為了大家關(guān)注的焦點。為滿足不同類型用戶的需求,歐曼將產(chǎn)品細分為高速型、標準型和重載型。豐富的產(chǎn)品線,為歐曼6系牽引車的輕量化設(shè)計提供了基礎(chǔ),憑借著穩(wěn)定而卓越的技術(shù),歐曼6系輕量化牽引車為用戶帶來了更多的額外收益,贏得了越來越多的消費者信任。2010年11月13日,由國家知識產(chǎn)權(quán)局和世界知識產(chǎn)權(quán)組織主辦的第十二屆中國專利獎評選活動中,福田歐曼ETX重型卡車的外觀設(shè)計專利榮獲中國交通類外觀設(shè)計唯一金獎,該獎項為中國專利獎評選活動中首次設(shè)立的獎項,也是目前國內(nèi)外觀設(shè)計專利領(lǐng)域的最高獎項。福田歐曼ETX的上市,不但代表了我國重卡不斷進步的技術(shù)水平,而且正在引領(lǐng)著我國重卡技術(shù)的發(fā)展趨勢。驅(qū)動橋是重型汽車的重要標志之一,目前世界各國重卡采用的驅(qū)動橋包括:中央單級減速驅(qū)動橋;中央雙擊驅(qū)動橋;輪邊減速驅(qū)動橋等。2、依據(jù)、目的和意義中卡是福田汽車全系列產(chǎn)品中技術(shù)含量最高的一種,而歐曼ETX又是福田重卡中的得意之作。歐曼ETX是福田汽車在自主創(chuàng)新的基礎(chǔ)上聯(lián)合歐洲著名研發(fā)機構(gòu)歷時五年研發(fā)而成,應(yīng)用了數(shù)百項歐洲技術(shù),融合了國際潮流的車身設(shè)計,集動力性、舒適性、安全性和經(jīng)濟性于一身。而驅(qū)動橋在整車中十分重要,汽車驅(qū)動橋是汽車的重要總成,承載著汽車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)動橋還傳遞著傳動系中的最大轉(zhuǎn)矩,橋殼還承受著反作用力矩。汽車驅(qū)動橋結(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重要影響外,也對汽車的行駛性能如動力性、經(jīng)濟性、平順性、通過性、機動性和操動穩(wěn)定性等有直接影響。汽車驅(qū)動橋設(shè)計涉及的機械零部件及組件的品種極為廣泛,對這些零部件、組件及總成的制造也幾乎要設(shè)計到所有的現(xiàn)代機械制造工藝,設(shè)計出結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、造價低廉的驅(qū)動橋,能大大降低整車生產(chǎn)的總成本,推動汽車經(jīng)濟的發(fā)展,并且通過對汽車驅(qū)動橋的學習和設(shè)計實踐,可以更好的學習并掌握現(xiàn)代汽車設(shè)計與機械設(shè)計的全面知識和技能,所以本題設(shè)計一款結(jié)構(gòu)優(yōu)良的福田歐曼ETX驅(qū)動橋具有一定的實際意義。 二、設(shè)計的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題1、設(shè)計基本參數(shù)輪胎9.00R20功率kw 118最大車速km/h 90最大轉(zhuǎn)矩Nm/(r/min)255載重kg(自重/滿載)6000/120002、基本內(nèi)容(1)研究驅(qū)動橋組成、結(jié)構(gòu)、原理; (2) 主減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計,基本參數(shù)選擇及設(shè)計計算;(3) 差速器齒輪的基本參數(shù)的選擇、尺寸及強度計算;(4) 驅(qū)動半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及強度計算;(5) 驅(qū)動橋殼的結(jié)構(gòu)設(shè)計及受力分析與強度計算。3、擬解決的主要問題(1)驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)形式及布置方案的確定。(2)驅(qū)動橋零部件尺寸參數(shù)確定及校核。(3)完成驅(qū)動橋驅(qū)動橋裝配圖和主要部分零件圖。 三、技術(shù)路線(研究方法)參考相關(guān)資料,對比各種驅(qū)動橋優(yōu)缺點利用Autocad完成驅(qū)動橋主要部分零件圖 完成設(shè)計說明書檢查修改錯誤完成畢業(yè)設(shè)計設(shè)計驅(qū)動橋零部件尺寸參數(shù)初步確定設(shè)計方案強度是否滿足要求NY利用Autocad完成驅(qū)動橋裝配圖四、設(shè)計進度安排(1)調(diào)研、查閱相關(guān)資料、完成開題報告 第12周(2月28日3月13日) (2)確定總體方案 第34周(3月14日3月27日) (3)對驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)進行設(shè)計第56周(3月28日4月10日) (4)對驅(qū)動橋主要零部件尺寸進行設(shè)計78周(4月11日4月24日)(5)建立驅(qū)動橋的零件圖第89周(4月18日4月24日) (6)建立驅(qū)動橋的裝配模型第910周(4月25日 5月8日) (7)書寫設(shè)計說明書第1113周(5月9日5月29日)(8)設(shè)計審核、修改 第1416周(5月30日6月19日)(9)畢業(yè)設(shè)計答辯準備及答辯 第17周(6月20日6月27日)五、參考文獻1 劉惟信.汽車車橋設(shè)計M.北京:清華大學出版社,2004.2 余志生. 汽車理論M. 北京:機械工業(yè)出版社, 2008.3 陳家瑞. 汽車構(gòu)造M. 北京:機械工業(yè)出版社,2003.4 劉惟信.汽車設(shè)計M.北京:清華大學出版社,2001.5 機械設(shè)計手冊編委會.齒輪傳動(單行本)M. 北京:機械工業(yè)出版社,2007.6 成大先機械設(shè)計手冊(14冊)M.北京:化學工業(yè)出版社,1993.7 汽車工程手冊編輯委員會.汽車工程手冊M:設(shè)計篇.北京:人民交通出版社,2001.8 尹國臣.淺析汽車驅(qū)動橋主減速器的裝配與調(diào)整J.科學教育家,2007,(10).9 肖文穎,王書翰.普通錐齒輪差速器行星齒輪的力學分析J.科技資訊,2007,(11).10 安曉娟,彭彥宏,郝春光.主減速器齒輪的失效分析J.拖拉機與農(nóng)用運輸車,2007,(8).11 彭彥宏,呂曉霞,陸有. 差速器圓錐齒輪的失效分析J. 金屬熱處理,2006,(4).12 陳珂,殷國富,汪永超.汽車后橋差速器齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化研究J. 機械傳動,2008, (4).13 付建紅.載重汽車后橋半軸的技術(shù)改進J. 新余高專學報,2006,(2).14 周小平.避免驅(qū)動橋半軸扭斷的工藝改進J. 新余高專學報,2005,(10).15 楊朝會,王豐元,馬浩.基于有限元法驅(qū)動橋殼分析J. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程,2006,(10)16 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 ,(4).17 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,(6).六、備注指導(dǎo)教師意見:簽字: 年 月 日
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