重型載貨汽車RL3220用13噸級驅動橋設計【采用雙級主減速器】整車約10噸 總質量約20噸【含CAD高清圖紙和說明書】
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SY-025-BY-3
畢業(yè)設計(論文)開題報告
學生姓名
唐金鵬
系部
汽車工程學院
專業(yè)、班級
車輛工程07-6
指導教師姓名
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噸級驅動橋設計
一、 課題研究現(xiàn)狀:
本設計課題是13噸級重型載貨汽車驅動橋的設計,汽車驅動橋是汽車底盤的重要組成部分,一般由主減速器,差速器,車輪轉動裝置和橋殼等組成,轉向驅動橋還有等速萬向節(jié)。它的作用是將萬向傳動裝置傳來的動力折過90度角,改變力的傳遞方向,并由主減速器降低轉速,增大轉矩后,經(jīng)差速器分配給左右半軸和驅動輪。汽車驅動橋時汽車的重大總成,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;驅動橋還傳遞著傳動系中的最大轉矩,橋殼還承受著反作用力矩,汽車驅動橋結構形式和設計參數(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,如動力性、經(jīng)濟性、平順性、通過性、機動性和操作穩(wěn)定性等有直接影響,另外,汽車驅動橋在汽車的各種總成中也是涵蓋機械零件、部件、分總成等的品種最多的大總成,因此,汽車驅動橋設計涉及的機械零部件及元件的種類十分的廣泛,對這些零部件的設計制造涉及很多的現(xiàn)代機械制造工藝,通過對汽車驅動橋的學習和設計實踐,可以更好的學習并掌握現(xiàn)代汽車設計與機械設計的全面知識和技能。
驅動橋的設計,由驅動橋的結構組成、功用、工作特點及其設計要求為基本,因此,能設計出結構簡單、工作可靠、造價低廉的驅動橋,能大大降低整車生產(chǎn)的成本,推動汽車經(jīng)濟的發(fā)展。研究驅動橋的工作特征,并對其進行設計,是非常重要的和必須的。隨著汽車向采用大功率發(fā)動機和輕量化方向的發(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輸較多的貨物,所以選擇功率較大的發(fā)動機,這就對傳動系統(tǒng)有較高的要求,而驅動橋在傳動系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。隨著目前國際上石油價格的上漲,汽車的經(jīng)濟性日益成為人們關心的話題,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法寶。為了降低油耗,不僅要在發(fā)動機的環(huán)節(jié)上節(jié)油,而且也需要從傳動系中減少能量的損失。這就必須在發(fā)動機的動力輸出之后,在從發(fā)動機—傳動軸—驅動橋這一動力輸送環(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)動機是動力的輸出者,也是整個機器的心臟,而驅動橋則是將動力轉化為能量的最終執(zhí)行者。因此,在發(fā)動機相同的情況下,采用性能優(yōu)良且與發(fā)動機匹配性比較高的驅動橋便成了有效節(jié)油的措施之一。
二、設計論文的目的、意義:
1)通過對汽車驅動橋的學習和設計實踐,可以更好的學習并掌握現(xiàn)代汽車設計與機械設計的全面知識和技能
2)通過進行本次設計研究,可以加深我們對汽車設計理論、汽車技術發(fā)展方向和汽車構造的理解,提高我們的總體素質,為進入社會后的工作鑒定堅實的基礎。
3)在進行本次課題研究設計時,需要我們參考各文獻研究車輛測繪、裝配、設計、驗證等。通過這個過程,可以使我們了解研發(fā)流程,在進入工作崗位后能很快適應研發(fā)工作。
4)本設計時用CAD軟件作為成形和裝備的工具,通過學習電腦繪圖設計,可以縮短設計周期,提高設計質量,提高我們運用電腦繪圖軟件的能力。
二、設計(論文)的基本內容、擬解決的主要問題
設計的主要內容:
(1)驅動橋設計的總體方案論證:驅動橋位于傳動系的末端,其基本功能是:將萬向傳動裝置傳來的發(fā)動機轉矩通過主減速胎、差速器、半軸等傳到驅動車輪,實現(xiàn)降速增大轉矩;通過主減速器圓錐齒輪副改變轉矩的傳遞方向;通過差速器實現(xiàn)兩側車輪差速作用,保證內、外側車輪以不同轉速轉向。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,這些都對其設計提出了很高的要求,因此設計時應當滿足如下基本要求:
1) 選擇的主減速比應能保證汽車具有最佳的傳動性和燃料經(jīng)濟性
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)齒輪及其他傳動件工作平穩(wěn),噪聲小
4)在各種轉速和載荷下具有高的轉動效率
5)在保證足夠的強度剛度條件下,應力求質量小,尤其是簧下質量應盡量小,以改善汽車的平順性
6)與懸架導向機構運動協(xié)調,對于轉向驅動橋,還應與轉向機構運動相協(xié)調
7)結構簡單,加工工藝性好,制造容易,折裝,調整方便。
(2)主減速器設計:主減速器可根據(jù)齒輪類型、減速形式以及主、從動輪的支撐形式不同分類,一般用來改變傳動方向、降低轉速、增大扭矩、保證汽車有足夠的驅動力和適當?shù)乃俣龋鳒p速器類型較多,有單級、雙級、雙速、輪邊減速器等,本驅動橋設計為單級減速,主減速器為雙曲面齒輪。
(3)差速器設計:汽車行駛時,左右車輪在同一時間內所滾過的路程往往不等。為了防止這一發(fā)生,汽車左右驅動輪都裝有輪間差速器,從而保證了驅動橋兩側車輪在行程不等時具有不同的旋轉角速度,滿足汽車行駛運動學要求;在多橋驅動汽車上還常裝有軸間差速器,以提高通過性。差速器按其結構特征不同,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)半軸與驅動橋殼設計:驅動橋殼的主要功用是支撐汽車質量,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。因此驅動橋殼應滿足如下設計要求
1)應具有足夠的強度和剛度,以保證主減速器齒輪嚙合正常并不使半軸產(chǎn)生附加彎曲應力。
2)在保證強度和剛度的前提下,盡量減小質量以提高行駛平順性。
3)保證足夠的離地間隙。
4)結構工藝性好,成本低。
5)保護裝于其上的傳動系部件和防止泥水侵入。
6)拆裝、調整。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)正確選定驅動橋中主減速器、差速器、半軸的類別;
(3)理解研究汽車的設計、機械制圖、機械設計、材料力學等相關知識,并將這些知識有機結合、熟練運用;
(4)對驅動橋只要部件的設計要詳細、工藝要合理、成本要低、可靠性要高;
(5)熟練運用AutoCAD,完成裝備圖、零件圖。
三、技術路線(研究方法)
驅動橋各部件的設計計算
確定總體研究方案
收集汽車驅動橋相關的文獻及資料
完成開題報告
半軸、驅動橋殼設計計算
主減速器、差速器設計計算
檢驗計算結果
完成設計說明書及其論文
繪制所設計裝配圖與零件圖圖紙
四、進度安排
(1)調研、資料收集,完成開題報告 第1、2周
(2)確定總體方案 第3周
(3)驅動橋部件的設計計算 第4~7周
(4)完成所設計裝配圖與零件圖圖紙 第8~10周
(5)完成設計說明書的撰寫 第11、12周
(6)畢業(yè)設計(論文)審核 第13、14周
(7)畢業(yè)設計(論文)修改、完善 第15、16周
(8)畢業(yè)設計(論文)答辯準備及答辯 第17周
五、參考文獻
(1)東北大學學報(自然科學版)2003.24(1)作者:王鐵 張國忠 周淑文
(2)驅動橋疲勞強化試驗及疲勞壽命的置信區(qū)間估計《農(nóng)業(yè)機械學報》 作者:潘明清 周曉軍 雷良育 吳瑞明
(3)一種準雙曲面齒輪主減速器的故障診斷方法及實現(xiàn)《機械傳動》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》期刊 2010.35(5)作者:宮顯宇 唐康? 陳海鵬 ?王海旺 曹乃強
(6)差速器殼體內球徑測量檢具設計《制造技術與機床》期刊2010.(8)作者:袁小江
(7)中重型商用汽車驅動橋殼的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢《鑄造技術》期刊2008,?29(9) 作者:馬順龍? 劉海峰 王成剛 孫樹臣
(8)重型貨車驅動橋橋殼輕量化研究(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) 汽車設計定位研究(碩士論文) 作者:郭小鵬
(12)面向汽車設計的信息系統(tǒng)的研究(碩士論文)作者:馬成
(13)"機械CAD技術"課程研究性教學探討《中國大學教學》期刊 作者:劉子建 ?? 趙翠 ?? 伍素珍
(14)汽車驅動橋主減墊片測量方法研究及應用《組合機床與自動化加工技術》期刊 作者:任永強 ?? 景興淇 ?? 陳清紅
(15)汽車設計理論與設計技術的發(fā)展《黑龍江交通科技》期刊 作者:韓志斌
(16)重型汽車驅動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)驅動橋支撐剛性對齒輪嚙合特性的影響分析《汽車技術》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)機械設計手冊
六、備注
指導教師意見:
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重型載貨汽車RL3220用13噸級驅動橋設計【采用雙級主減速器】整車約10噸
總質量約20噸【含CAD高清圖紙和說明書】
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重型載貨汽車RL3220用13噸級驅動橋設計【采用雙級主減速器】整車約10噸 總質量約20噸【含CAD高清圖紙和說明書】,采用雙級主減速器,含CAD高清圖紙和說明書,重型載貨汽車RL3220用13噸級驅動橋設計【采用雙級主減速器】整車約10噸,總質量約20噸【含CAD高清圖紙和說明書】,重型,載貨,汽車,rl3220,13
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