九噸級驅(qū)動橋懸臂式雙級主減速器設(shè)計【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計含2張CAD圖紙帶任務書+開題報告+中期報告表+答辯ppt+外文翻譯】

九噸級驅(qū)動橋主減速器設(shè)計

摘要：主減速器、差速器、半軸和橋殼是驅(qū)動橋內(nèi)部組成最重要的四個部分，我們都知道，驅(qū)動橋其最重要也是其最基礎(chǔ)的功能，是為了能夠增大從傳動軸或變速器兩方面所傳來的轉(zhuǎn)矩，然后再把轉(zhuǎn)矩分配給所需的驅(qū)動車輪使用，讓驅(qū)動車輪具有我們想要的那種差速功能；此外，其還要具有能經(jīng)受各種力或者力矩的能力。

作為汽車最重要的組成部分，驅(qū)動橋的好與不好將會直接影響我們設(shè)計汽車的整體性能，而對于大型載貨汽車來說，其就會顯得更加重要。為了能達到汽車在重載的高效率和高效益，我們要為汽車安裝一個具有高效率的驅(qū)動橋。而我們還應考慮其地的一些問題，比如其最小離地間隙，所以我們設(shè)計時的齒輪要小些。判斷各種原因后，本次設(shè)計我決定選用一款雙級主減速器，參照我們傳統(tǒng)的設(shè)計方法來進行。本設(shè)計我的首要目標，就是確定的設(shè)計部件的結(jié)構(gòu)和參數(shù)；我又參考了其他主減速器結(jié)構(gòu)，給出了本次總體設(shè)計方案；最后，我還為主、從動錐齒輪也進行了使用壽命的校核工作。本次設(shè)計決定選用圓弧錐齒輪來作為汽車的主減速器。

    關(guān)鍵字：圓弧錐齒輪；主減速器；驅(qū)動橋；貨車

Design of the main reducer of nine ton drive axle

Abstract: Drive from the main bridge general reducer, differential, axle and axle housing is composed of four parts, its basic function is to increase the drive shaft or by direct torque transmission to the torque distribution to the left and right wheels, and the left and right wheels can have driving the differential kinematics in addition, function; also can take effect on the road and the frame or a carriage between the vertical force, longitudinal force and lateral force.

   As one of the four major automobile drive axle assembly, its performance will have a direct impact on vehicle performance, and it is particularly important for the truck. When a large high-power engine torque output to meet the current truck fast, heavy load high efficiency, need high efficiency, must be an efficient and reliable collocation drive bridge. Considering there must be sufficient ground clearance, the size of the internal gear drive axle can not be too large, so a two-stage main reducer. According to the traditional design method of main drive axle reducer of 9 ton truck drive axle main reducer design. Firstly, determine the main structure type the main components and To design parameters; and then refer to the similar driving axle main reducer structure, determine the overall design plan; at the end of the main, driven bevel gear check the life-span. This paper does not use the traditional hypoid gear as truck main reducer, instead of using the arc bevel gear.

   Key words: truck; drive axle; double speed reducer; arc bevel gear

目  錄

摘要................................................................................................................................I 

Abstract.......................................................................................................................II 

目錄....................................................................................................................III

1  緒論....................................................................................................1

1.1  驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)分析...........................................................................................1

2  主減速器設(shè)計................................................................................................3

2.1  主減速器概述.......................................................................................................3

2.2  主減速器齒輪的支承方式...................................................................................3

2.3  主減速器軸承預緊...............................................................................................4

2.4  錐齒輪嚙合的調(diào)整...............................................................................................4

2.5  潤滑.......................................................................................................................5

2.6  主減速器的結(jié)構(gòu)形式...........................................................................................5

2.6.1  主減速器的齒輪類型........................................................................................5

2.6.2  主減速比的確定..............................................................................................5

2.6.3  主、從動錐齒輪支承型式...............................................................................6

2.7   主減速器參數(shù)的選擇與計算...........................................................7

2.7.1  主減速器齒輪載荷的計算........................................................................7

2.7.2  主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇................................................................8

2.7.3  主減速器圓弧錐齒輪尺寸計算..................................................................9

2.7.4  主減速器圓弧錐齒輪強度計算................................................................10

2.7.5  主減速器齒輪材料及其熱處理......................................................................14

2.7.6  主減速器軸承的計算...............................................................................15

3  技術(shù)經(jīng)濟分析..............................................................................................22

4  結(jié)論................................................................................................................23

參考文獻...............................................................................................................24

致謝.....................................................................................................................25

附錄..............................................................................................................................26

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開 題 報 告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫 2000 字左右的文獻綜述： 文 獻 綜 述 一、概述 隨著我國工業(yè)化建設(shè)的高速發(fā)展，西部大開發(fā)，公路條件不斷完善，運輸也大型化，專業(yè)化高速發(fā)展，尤其是高等級公路的不斷建設(shè)，國家對大型基建項目的大量投入，必將重型貨車的廣泛應用創(chuàng)造很好的條件，促進重型載貨貨車向大型化發(fā)展?？紤]到目前國內(nèi)只有八級重型載貨貨車供求基本平衡，供給略大于需求，大噸級的載貨汽車必將成為需求的熱點。重型汽車從 2004 年到 2006 年一直處于高速攀升階段，市場規(guī)模從 2004年的 39 萬輛上升到 2006 年的 70 萬輛，近幾年其所占比例不斷增加。 2005 年及以后的幾年內(nèi)，重型汽車所需橋總成將會形成一下產(chǎn)品格局：公路運輸以 9t 級以上單級減速驅(qū)動橋、承載軸為主；工程、港口等用車以 10t 級以上雙極減速驅(qū)動橋為主。但又考慮到市場需求和企業(yè)成本利益的問題， 9t 級的重型已經(jīng)能滿足國內(nèi)外需求，因此 9t 級重型車車橋設(shè)計勢在必行。 汽車的驅(qū)動橋位于傳動系的末端 [1][2][3]，其基本功用是增大由傳動軸或直接由變速器出傳來的轉(zhuǎn)矩，將傳動矩分配給左右驅(qū)動車輪，并使左右驅(qū)動車輪具有汽車行駛運動學所要求的差速功 能：同時驅(qū)動橋還要承受作用于路面和車架或承載式車身之間的鉛垂力，縱向力和橫向力及其力矩，在一般的汽車的結(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)動橋的傳動裝置及橋殼等部件。 汽車主減速器是汽車傳動中的最重要的部件之一。它能夠?qū)⑷f向傳動裝置產(chǎn)來的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩傳給驅(qū)動車輪，以實現(xiàn)降速增扭。主減速器對提高汽車行駛平穩(wěn)性和其通過性有著獨特的作用，是汽車設(shè)計的重點之一 [4][5]。 (1)主減速器作用 主減速器的作用將變速器輸出的動力再次減速，以增加轉(zhuǎn)矩，之后將動力傳遞給差速器 [6][7]。 (2)主減速 器分類 ①單級主減速器：大部分汽車的主減速器為單級主減速器，減速型式為普通斜齒輪 式或錐形齒輪式 。 其中錐形齒輪式主減速器，廣泛的應用于后驅(qū)汽車的后轎中，變速器輸出動力經(jīng)過傳動軸傳給主動錐齒輪，經(jīng)從動錐齒輪減速后傳給差速器。 普通斜齒輪式主減速器應用于前驅(qū)汽車的變速器中。 注：對于前驅(qū)汽車的變速器中的主減速器，如果發(fā)動機在機艙在橫置，則主減速器為普通斜齒輪式；如果發(fā)動機在機艙內(nèi)縱置，則主減速器為錐形齒輪式，如桑塔納、帕薩特等。 ②雙級主減速器：在重型貨車上，常采用雙級主減速器 。 第一級為錐形齒輪減速，第二級 為普通斜齒輪減速 [8][9][10]。 主減速器的齒輪有弧齒錐齒輪，雙曲面齒輪，圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式。在此選用準雙曲面齒輪傳動，雙曲面齒輪與弧齒錐齒輪尺寸相同時，雙曲面齒輪齒輪傳動具有更大的傳動比。此外由于偏移距地存在，使得雙曲面齒輪比相應的弧齒錐齒輪的尺寸要小，從而可以獲得更大的離地間隙。還有就是雙曲面?zhèn)鲃拥闹鲃渝F齒輪的螺旋角較大，同時嚙合的齒數(shù)較多，重合度更大，即可提高傳動的平穩(wěn)性 [11][12][13]。 汽車主減速器有單級式、雙級式等幾種。由于單級式主減速 器結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、尺寸緊湊以及造價 低。廣泛用在主減速比 各種中、小型汽車上 [12]。 雖然 這次設(shè)計的為汽車主傳動比〈 但考慮到離地間隙， 這次設(shè)計的為 雙 級的主減速器。 二、 國內(nèi)外主減速器的發(fā)展 現(xiàn)狀 在產(chǎn)品上，國內(nèi)汽車市場用戶主要以承載能力強、齒輪疲勞壽命高、結(jié)構(gòu)先進、易維護等特點的產(chǎn)品為首選。目前己開發(fā)的產(chǎn)品，如陜西漢德引進德國撇 N 公司技術(shù)的 485單級減速驅(qū)動橋，一汽集團和東風公司的 13 噸級系列車橋為代表的主減速器技術(shù)，都是在有效吸收國外同類產(chǎn)品新技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對國內(nèi)市場需求開發(fā)出來的高性能、高可靠性、高品質(zhì)的車橋產(chǎn)品。這些 產(chǎn)品基本代表了國內(nèi)車用減速器發(fā)展的方向。通過整合和平臺化開發(fā)，目前國內(nèi)市場形成了 457、 460、 480、 500 等眾多成型穩(wěn)定產(chǎn)品，并被用戶廣泛認可和使用。設(shè)計開發(fā)上， 計算機應用技術(shù)，以及 設(shè)計軟件先后應用于主減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計和齒輪加工中，有限元分析、數(shù)模建立、虛擬試驗分析等也被采用 ;齒輪設(shè)計也初步實現(xiàn)了計算機編程的電算化。新一代減速器設(shè)計開發(fā)的突出特點是 :不僅在產(chǎn)品性能參數(shù)上進一步進設(shè)計上完全遵從模塊化設(shè)計原則，產(chǎn)品配套實現(xiàn)車型的平臺化，造型和結(jié)構(gòu) 更加合理，更宜于組織批量生產(chǎn)，更適應現(xiàn)代工業(yè)不斷發(fā)展，更能應對頻繁的車型換代和產(chǎn)品系列化的特點， 這些都對基礎(chǔ)件產(chǎn)品提出愈來愈高的配套要求，需要在產(chǎn)品設(shè)計上不斷地進行二次開發(fā)和持續(xù)改進，以滿足快速多變的市場需求 [14]15]。 在西歐，帶輪邊減速的雙級主減速器后驅(qū)動橋只占整個產(chǎn)品的 40%，且有呈下降趨勢，在美國只占 10%。其原因是這些地區(qū)的道路較好，采用單級減速雙曲線螺旋錐齒輪副成本較低，故大部分均采用這種結(jié)構(gòu)。國外汽車驅(qū)動橋已普遍采用限滑差速器《 N 一嵌式或多片摩擦盤式》、濕式行車制動器等先進 技術(shù)。限滑差速器大大減少了輪胎的磨損，而濕式行車制動器則提高了主機的安全性能，簡化了維修工作。國內(nèi)僅一部分車使用 N。一 嵌式差速器。限滑差速器成本較高，因而在多數(shù)國產(chǎn)驅(qū)動橋上一直沒有得到應用。目前向國內(nèi)提供限滑差速器的制造商主要是美國 司和德國采埃孚公司。美國 司在蘇州的工廠即將建成投產(chǎn)，主要生產(chǎn)牙嵌式、多片摩擦盤式和比例扭矩 (三周節(jié) )差速器 (鎖緊系數(shù) 國內(nèi)如徐工、鼎盛天工等主機制造商等原來自制一部分牙嵌式差速器，后因質(zhì)量不過關(guān)而放棄。 亞洲、非洲和南美國家則采 用帶輪邊減速的雙級主減速器的驅(qū)動橋，用于非道路和惡劣道路使用的車輛。因此可以得出結(jié)論 :一個國家的道路愈差，則采用帶輪邊減速雙級主減速器驅(qū)動橋愈多，反之，則愈少。國內(nèi)有幾個制造商生產(chǎn)比例扭矩差速器，但均為單周節(jié)，鎖緊系數(shù) 138，較三周節(jié)要小得多。徐州良羽傳動機械有限公司在停車制動器 (液壓 )上也做了一些工作，主要用于重型卡車產(chǎn)品，但國產(chǎn)此類產(chǎn)品的可靠性還有待提高 [16][17]。 三、國內(nèi)主減速器發(fā)展趨勢 現(xiàn)在國家大力發(fā)展高速公路網(wǎng)，環(huán)保、舒適、快捷成為汽車市場的主旋律。對整車主要總成之一的驅(qū)動橋而言，小速比、 大扭矩、傳動效率高、成本低逐漸成為汽車主減速器技術(shù)的發(fā)展趨勢。 我國的車用減速器開發(fā)設(shè)計不論在技術(shù)上、制造工藝上，還是在成本控制上都存在不小的差距，尤其是齒輪制造技術(shù)缺乏獨立開發(fā)與創(chuàng)新能力，技術(shù)手段落后 (國外己實現(xiàn)計算機編程化、電算化 )。目前比較突出的問題是，行業(yè)整體新產(chǎn)品開發(fā)能力弱、工藝創(chuàng)新及管理水平低，企業(yè)管理方式較為粗放，相當比例的產(chǎn)品仍為中低檔次，缺乏有國際影響力的產(chǎn)品品牌，行業(yè)整體散亂情況依然嚴重。這需要我們加快技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)進步的步伐，提高管理水平，加快與國際先進水平接軌，開發(fā)設(shè)計適應中國國情的 高檔車用減速器總成，由仿制到創(chuàng)新，早日縮小并消除與世界先進水平的差距。目前，上汽 集團、東風、一汽、北汽等各大汽車集團也正在開展合作項目，希望早日實與世界先進技術(shù)的接軌，爭取設(shè)計開發(fā)的新突破 [18]。 參考文獻 ： [1] 王望予 第 3 版 機械工業(yè)出版社 ， 2] 余志生 北京 :機械工業(yè)出版社 ， 3] 陳家瑞 下冊 機械工業(yè)出版社 ， 4] 吉林大學汽車工程系 人民交通出版社 ， 5] 成偉華 概論 6] 王望予 第 4 版 7] 王樹風 國防工業(yè)出版社， 8] 余志生 第 3 版 9] 凌凱 北京郵電大學出版社， 10] 劉增祿 國防工業(yè)出版社， 11] 陳波 北京理工大學出版社， 12] 趙學敏 ， 王玉東 國防工業(yè)出版社， 13] 劉海江 ， 于信匯 ， 沈斌 等 同濟大學出版社， 14] 998:46 [15] 999:87 [16] of a 998(5):103 [17] 002,(1):75 [18] 林家讓 M]開 題 報 告 ２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 一、 本課題要研究或解決的問題 1、主減速器的選擇； 2、主減速器齒輪的選擇； 3、主減速器載荷的確定； 4、主減速器結(jié)構(gòu)的參數(shù)選擇； 5、主減速器結(jié)構(gòu)的設(shè)計； 6、設(shè)計圖紙一張。 二、 本課題擬采用的研究手段 本次設(shè)計主要是查閱近幾年來有關(guān)國內(nèi)外主減速器設(shè)計的文獻資料，結(jié)合所學專業(yè)知識，在指導教師的指導下，通過比較不同方案和方法選取最佳方案進行減速器的設(shè)計，主要對減速器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行 校核計算：然后利用 出圖紙，并編寫說明書。 為減小驅(qū)動輪的外廓尺寸 ,目前主減速器中基本不用直齒圓錐齒輪。實踐和理論分析證明，螺旋錐齒輪不發(fā)生根切的最小齒數(shù)比直齒齒輪的最小齒數(shù)少。顯然采用螺旋錐齒輪在同樣傳動比下，主減速器的結(jié)構(gòu)就比較緊湊。此外，它還具有運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲較小等優(yōu)點。因而在汽車上曾獲得廣泛的應用。近年來，雙曲面齒輪在廣泛應用到轎車的基礎(chǔ)上，愈來愈多的在輕、中型、重型貨車上得到采用。 在現(xiàn)代汽車發(fā)展中，對主減速器的要求除了扭矩傳輸能力、機械效率和重量指標外，它的噪聲性能已成為關(guān)鍵性的指標。噪聲 源主要來自主、被動齒輪。噪聲的強弱基本上取決于齒輪的加工方法。區(qū)別于常規(guī)的加工方法，采用磨齒工藝，采用適當?shù)哪ハ鞣椒梢韵跓崽幚碇挟a(chǎn)生的變形。因此，與常規(guī)加工方法相比，磨齒工藝可獲得很高的精度和很好的重復性。 汽車在行駛過程中的使用條件是千變?nèi)f化的。為了擴大汽車對這些不同使用條件的適應范圍，在某些中型車輛上有時將主減速器做成雙速的，它既可以得到大的主減速比又可得到所謂多檔高速，以提高汽車在不同使用條件下的動力性和燃料經(jīng)濟性。 三、本課題的研究步驟 1、 熟悉相關(guān)資料和參考圖 ； 2、 確定基本參數(shù)和主要結(jié)構(gòu)尺寸 ； 3、 設(shè)計計算 ； 4、 繪制 設(shè)計 圖 ； 5、 編寫說明書 ； 6、準備及答辯。 開 題 報 告 指導教師意見 ： 指導教師： 年 月 日 所在系審查意見： 系主任： 年 月 日