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安徽工业大学车辆工程本科生课程设计开题报告2011年4月20日学生姓名李宣伟学号079054047专业车辆工程题目名称中重型卡车驱动桥主减速器和差速器设计主要内容1驱动车桥的发展趋势汽车后桥是汽车的主要部件之一，其基本的功用是增大由传动轴或直接由变速器传来的转矩，再将转矩分配给左右驱动车轮，并使左右驱动车轮具有汽车行驶运动所要求的差速功能，同时驱动后架或承载车身之间的铅垂力、纵向力、横向力及其力矩。驱动桥还要承受作用于路面和车架或承载车身之间的铅垂力、纵向力，横向力及其力矩。其质量，性能的好坏直接影响整车的安全性，经济性、舒适性、可靠性。目前国内重型车桥生产企业也主要集中在中信车桥厂、东风襄樊车桥公司、济南桥箱厂、汉德车桥公司、重庆红岩桥厂和安凯车桥厂几家企业。这些企业几乎占到国内卡车桥90%以上的市场。随着我国公路条件的改善和物流业对车辆性能要求的变化．汽车驱动桥技术已呈现出向单级化发展的趋势。单级桥为一级减速，桥包尺寸大，离地间隙小，相对双级桥而言，其通过性较差，主要用于公路运输车辆。双级桥有主减速器减速、轮边减速器减速，形成二级减速。由于是二级减速，主减速器减速速比小，主减速器总成相对较小，桥包相对减小，因此离地间隙加大，通过性好。该系列桥总成主要用于公路运输，以及石油、工矿、林业、野外作业和部队等领域。单级减速驱动桥产品的优势在于单级减速驱动桥是驱动桥中结构最简单的一种．制造工艺简单，成本较低，是驱动桥的基本类型，在重型汽车上占有重要地位。汽车发动机向低速大转矩发展的趋势，使得驱动桥的传动比同小速比发展。随着公路状况的改善，特别是高速公路的迅猛发展．汽车使用条件对汽车通过性的要求降低，因此，汽车不必像过去一样．采用复杂的结构提高通过性。与带轮边减速器的驱动桥相比，由于产品结构简化，单级减速驱动桥机械传动效率提高，易损件减少，可靠性提高。单级桥产品的优势为单级桥的发展拓展了广阔的前景。从产品设计的角度看。重型车产品在主减速比小于7.6的情况下，应尽量选用单级减速驱动桥。设计驱动桥时应当满足如下基本要求：1）选择适当的主减速比，以保证汽车在给定的条件下具有最佳的动力性和燃油经济性。2）外廓尺寸小，保证汽车具有足够的离地间隙，以满足通过性的要求。3）齿轮及其他传动件工作平稳，噪声小。4）在各种载荷和转速工况下有较高的传动效率。5）具有足够的强度和刚度，以承受和传递作用于路面和车架或车身间的各种力和力矩；在此条件下，尽可能降低质量，尤其是簧下质量，减少不平路面的冲击载荷，提高汽车的平顺性。6）与悬架导向机构运动协调。7）结构简单，加工工艺性好，制造容易，维修，调整方便2.后驱动桥的基本构成及工作原理驱动桥主要是由主减速器、差速器、半轴、驱动车轮、桥壳等组成。一.主减速器主减速器一般用来改变传动方向，降低转速，增大扭矩，保证汽车有足够的驱动力和适当的速度。主减速器类型较多，有单级、双级、双速、轮边减速器等。1）单级主减速器由一对减速齿轮实现减速的装置，称为单级减速器。其结构简单，重量轻，东风EQ1108G6D型等轻、中型载重汽车上应用广泛。2）双级主减速器对一些载重较大的载重汽车，要求较大的减速比，用单级主减速器传动，则从动齿轮的直径就必须增大，会影响驱动桥的离地间隙，所以采用两次减速。通常称为双级减速器。双级减速器有两组减速齿轮，实现两次减速增扭。为提高锥形齿轮副的啮合平稳性和强度，第一级减速齿轮副是螺旋锥齿轮。二级齿轮副是斜齿圆柱齿轮。主动圆锥齿轮旋转，带动从动圆锥齿轮旋转，从而完成一级减速。第二级减速的主动圆柱齿轮与从动圆锥齿轮同轴而一起旋转，并带动从动圆柱齿轮旋转，进行第二级减速。因从56动圆柱齿轮安装于差速器外壳上，所以，当从动圆柱齿轮转动时，通过差速器和半轴即驱动车轮转动。二.差速器差速器用以连接左右半轴，可使两侧车轮以不同角速度旋转同时传递扭矩。保证车轮的正常滚动。有的多桥驱动的汽车，在分动器内或在贯通式传动的轴间也装有差速器，称为桥间差速器。其作用是在汽车转弯或在不平坦的路面上行驶时，使前后驱动车轮之间产生差速作用。目前国产轿车及其它类汽车基本都采用了对称式锥齿轮普通差速器。对称式锥齿轮差速器由行星齿轮、半轴齿轮、行星齿轮轴（十字轴或一根直销轴）和差速器壳等组成。目前大多数汽车采用行星齿轮式差速器，普通锥齿轮差速器由两个或四个圆锥行星齿轮、行星齿轮轴、两个圆锥半轴齿轮和左右差速器壳等组成。三.半轴半轴也叫驱动轴。半轴是行星齿轮与驱动轮之间传递扭矩的实心轴，其内端一般通过花键与半轴齿轮连接，外端与轮毂连接。现代汽车常用的半轴，根据其支承型式不同，有全浮式和半浮式两种。全浮式半轴只传递转矩，不承受任何反力和弯矩，因而广泛应用于各类汽车上。全浮式半轴易于拆装，只需拧下半轴突缘上的螺栓即可抽出半轴，而车轮与桥壳照样能支持汽车，从而给汽车维护带来方便。半浮式半轴既传递扭矩又承受全部反力和弯矩。它的支承结构简单、成本低，因而被广泛用于反力弯矩较小的各类轿车上。但这种半轴支承拆取麻烦，且汽车行驶中若半轴折断则易造成车轮飞脱的危险。四.桥壳桥壳，是安装主减速器、差速器、半轴、轮毂和悬架的基础件，主要作用是支承并保护主减速器、差速器和半轴等。同时，桥壳又是行驶系的主要组成件之一。桥壳具体有如下功用：1、和从动桥一起承受汽车质量2、使左、右驱动车轮的轴向相对位置固定3、汽车行驶时，承受驱动轮传来的各种反力、作用力和力矩，并通过悬架传给车架。桥壳可分为整体式和分段式两类。整体式桥壳是桥壳与主减速器壳分开制造，二者用螺栓连接在一起。它的结构优点是在检查主减速器和差速器的技术状况或拆装时，不用把整个驱动桥从车上拆下来，因而维修比较方便，普遍用于各类汽车。分段式桥壳是桥壳与主减速器壳铸成一体，且一般分为两段由螺栓连成一体。这种桥壳易于铸造，但维护主减速器和差速器时必须把整个桥拆下来，否则无法拆检主减速器和差速器，现已很少使用。采取的主要技术路线或方法1.选型设计：根据汽车行驶的路况条件和设计参数要求进行转向驱动桥的选型2.参数化设计：根据整体设计要求，质量、轴荷、载员数、动力性、制动性、平顺性要求，确定发动机动力参数，确定变速器、主减速器等传递参数，确定各部件结构形式和基本参数。3.计算机三维造型：根据理论计算的主要参数，对各零件和总成进行三维造型和装配，要遵循三维造型的原则。工作计划1-2周3周4-10周11-15周16周17周收集数据，查阅课题资料和知识储备文献翻译，写开题报告方案确定，包括驱动桥方案选定，主减速器方案选定，差速器方案选定，确定主减速器和差速器的基本尺寸绘图，建模编写说明书，修改答辩准备参考文献[1]吉林大学陈家瑞主编汽车构造（上/下）人民交通出版社[2]清华大学余志生主编汽车理论机械工业出版社[3]吉林大学王望予主编汽车设计机械工业出版社[4]西北工业大学机械原理及机械零件教研室主编，濮良贵，纪名刚主编机械设计高等教育出版社[5]刘惟信主编汽车车桥设计清华大学出版社