车辆工程毕业设计（论文）开题报告-SX2190重型汽车驱动桥设计.doc

毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目: sx2190重型汽车驱动桥后桥设计 院 系 名 称: 汽车与交通工程学院 专 业 班 级: 车辆 07-6班 学 生 姓 名: 代 玉 导 师 姓 名: 李 荣 开 题 时 间: 2011年2月28日 指导委员会审查意见： 签字： 年 月 日开题报告撰写要求一、“开题报告”参考提纲1. 课题研究目的和意义；2. 文献综述（课题研究现状及分析）；3. 基本内容、拟解决的主要问题；4. 技术路线或研究方法；5. 进度安排；6. 主要参考文献。二、“开题报告”撰写规范请参照黑龙江工程学院本科生毕业设计说明书及毕业论文撰写规范要求。字数应在4000字以上，文字要精练通顺，条理分明，文字图表要工整清楚。 毕业设计（论文）开题报告学生姓名代玉系部汽车工程系专业、班级车辆07-6班指导教师姓名李荣职称讲师从事专业交通运输是否外聘是否题目名称sx2190重型汽车驱动桥后桥设计一、 课题研究现状、选题目的和意义1、重型汽车驱动桥研究现状汽车技术的快速发展,为重型汽车的发展奠定了雄厚的技术基础,国家加大基础设施建设的投资力度及水电、矿业、油田、公路和铁路的建设、城市交通运输和环保工程建设等加大了重型汽车的需求,为重型汽车的发展创造了广阔的市场空间。未来10 15 年内我国重型汽车技术发展的方向是全面改善和提高重型汽车的技术性能。我国汽车工业在十一五规划中指出, 载货汽车要重点发展适应高速公路需要的( 排量9l以上、输出功率220kw以上)重型车,主要为大功率牵引车、重型专用车及其专用车底盘等大型化、长途化、高速化、专用化、集装箱化的重型汽车。驱动桥总成以提高传动效率和降低噪声为发展方向。中央单级减速驱动桥一般应用于主传动比小于6的情况，如伊顿、罗克韦尔；大于6的主传动比使用中央双级驱动桥、中央单级或轮边减速驱动桥，其中一种是圆锥行星齿轮式轮边减速桥，如沃尔沃、雷诺，另一种为圆柱行星齿轮式轮边减速桥，如斯太尔、奔驰。驱动桥桥壳欧洲以冲压焊接式和球墨铸铁桥壳居多，美国和法国大多采用扩胀整体桥壳。其中铸铁桥壳对降低噪声有很好的效果。近年蠕墨铸铁以其良好性能开始进入卡车零部件中。根据规范和标准，为实现低噪声，客车用驱动桥用齿轮，无论是圆柱齿轮、直齿伞齿轮和螺旋伞齿轮或双曲线伞齿轮均采用磨齿工艺。非客车车辆用齿轮也开始实行磨齿加工。为了适应未来的发展需要, 提高运输效率, 有关人士呼吁我国重卡企业必须转变传统的公路运输概念, 生产出适应快速、长途、重载的高效率、高效益型重卡。 我国现有的斯太尔驱动桥产品主要满足中高档重型汽车的需求,属于典型的欧洲重型汽车产品的零部件结构,这决定了存在诸多缺点:传动效率相对较低, 油耗高长途运输容易导致汽车轮载发热,散热效果差,为了防止过热发生爆胎,不得不增加喷淋装置使结构相对复杂, 导致产品价格高等。随着公路网络的不断完善, 特别是高速公路的迅猛发展, 上述缺点在公路运输重型汽车中日显突出, 据统计, 欧美重型汽车采用该结构的车桥产品呈下降趋势, 日本采用该结构的产品更少。有关专家预测我国采用斯太尔驱动桥产品的合理比例是占整个重型汽车驱动桥的25%。驱动桥是重型汽车的重要标志之一, 其基本结构有以下三种:1）中央单级减速驱动桥中央单级减速驱动桥是驱动桥结构中最为简单的一种,是驱动桥的基本形式, 在载重汽车中占主导地位。一般在主传动比小于6 的情况下,应尽量采用中央单级减速驱动桥。目前的中央单级减速器趋于采用双曲线螺旋伞齿轮,主动小齿轮采用骑马式支承, 有差速锁装置供选用。2）中央双级驱动桥在国内目前的市场上,中央双级驱动桥主要有2 种类型: 一类如伊顿系列产品,事先就在单级减速器中预留好空间,当要求增大牵引力与速比时,可装人圆柱行星齿轮减速机构,将原中央单级改成中央双级驱动桥,这种改制三化程度高, 桥壳、主减速器等均可通用,盆齿轮直径不变；另一类如洛克威尔系列产品,当要增大牵引力与速比时,需要改制第一级伞齿轮后,再装入第二级圆柱直齿轮或斜齿轮,变成要求的中央双级驱动桥,这时桥壳可通用,主减速器不通用, 盆齿轮有2 个规格。由于上述中央双级减速桥均是在中央单级桥的速比超出一定数值或牵引总质量较大时,作为系列产品而派生出来的一种型号,它们很难变型为前驱动桥,使用受到一定限制；因此,综合来说,双级减速桥一般均不作种基本型驱动桥来发展,而是作为某一特殊考虑而派生出来的驱动桥存在。3）中央单级、轮边减速驱动桥轮边减速驱动桥较为广泛地用于油田、建筑工地、矿山等非公路车与军用车上。当前轮边减速桥可分为2 类:一类为圆锥行星齿轮式轮边减速桥,沃尔沃、雷诺等都采用此类车桥;另一类为圆柱行星齿轮式轮边减速驱动桥,奔驰、斯堪尼亚、中国重汽、重庆重汽等都采用此类车桥。（1）圆锥行星齿轮式轮边减速桥由圆锥行星齿轮式传动构成的轮边减速器, 轮边减速比为固定值2,它一般均与中央单级桥组成为一系列。在该系列中,中央单级桥仍具有独立性,可单独使用,需要增大桥的输出转矩,使牵引力增大或速比增大时,可不改变中央主减速器而在两轴端加上圆锥行星齿轮式减速器即可变成双级桥。这类桥与中央双级减速桥的区别在于:降低半轴传递的转矩, 把增大的转矩直接增加到两轴端的轮边减速器上,其三化程度较高。但这类桥因轮边减速比为固定值2,因此,中央主减速器的尺寸仍较大,一般用于公路、非公路军用车。（2）圆柱行星齿轮式轮边减速桥单排、齿圈固定式圆柱行星齿轮减速桥,一般减速比在3 至4.2之间。由于轮边减速比大,因,中央主减速器的速比一般均小于3,这样盆齿轮就可取较小的直径,以保证重型汽车对离地问隙的要求。这类桥比单级减速器的质量大, 价格也要贵些,而且轮毅内具有齿轮传动,长时间在公路上行驶会产生大量的热量而引起过热;因此,作为公路车用驱动桥,它不如中央单级减速桥。2、重型汽车驱动桥的发展方向及市场预测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, 重型汽车驱动桥技术已呈现出向单级化发展的趋势。1）单级桥与双级桥的主要区别及用途单级桥有主减速器, 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。2）单级减速驱动桥产品的优势（1） 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；（2）重型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向小速比发展；（3）随着公路状况的改善, 特别是高速公路的迅猛发展, 重型汽车使用条件对汽车通过性的要求降低, 因此, 重型汽车不必像过去一样, 采用复杂的结构提高通过性；（4）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6 的情况下, 应尽量选用单级减速驱动桥。3）重卡车桥技改火热出炉重卡车桥布局将在两三年内完成近几年重型车企业的产销数据显示, 重卡市场的集中度正在进一步提高。随着缺陷汽车召回制度及欧、欧排放标准的实施, 加上原材料涨价等因素, 重型车的研发、制造、销售等环节的成本将有一定幅度的上升, 因此, 未来几年内, 重型车市场的盈利水平将会越来越低,重型车市场价格将会全面调整和适度下降。重卡未来几年盈利水平的降低, 在客观上为重卡的重组创造了条件。随着整个重型汽车市场的发展变化, 作为4 大总成之一的车桥也会随之发生变化, 面临市场集中度的问题。与重卡企业相似, 目前国内重型车桥生产企业也主要集中在一汽车桥厂、一汽山汽改、东风襄樊车桥公司、中国重汽桥箱厂、陕西汉德车桥公司、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重卡车桥90%以上的市场。2005、2006 年这一格局依然不会有很大改观。随着重卡产销持续上升, 重卡车桥生产企业纷纷扩大产能并实施技改项目。各重卡桥厂产能的提升, 为重卡的发展打下了坚实的基础。重卡热销, 各厂家纷纷扩大产能的同时, 将加大优势资源的竞争能力。竞争的加剧必然造成巨头的出现。衡量一个成功的桥厂, 其5 万根以上的产量是最低基准线。在斯太尔平台桥厂中, 中国重汽桥箱厂、陕西汉德车桥有限公司、重庆红岩桥厂、安凯桥厂产能有望在2004- 2005 年突破5 万根大关。按2004 年重卡发展势头预测,10 万根的产能目标, 也并非是主要4 家斯太尔重卡桥厂遥不可及的目标。可以预料在未来两三年内, 主要重卡车桥企业的二期、三期技改将会全面完成, 其重卡车桥国内布局也将初步完成。3、研究目的和意义（1）选题意义重型汽车在当今社会发展建设中充当了很重要的角色，驱动桥在整车中十分重要，设计出结构简单、工作可靠、造价低廉的驱动桥能大大降低整车生产的总成本，推动汽车经济的发展。 现代的驱动桥设计是传统设计的深入、丰富和发展，而非独立于传统设计的全新设计。以理论为指导、以计算机为辅助，是现代设计的主要特征。利用这种方法指导设计可以减少经验设计的盲目性和随意性，提高设计的主动性、科学性和精确性。以便为广大消费者生产出质量好，操作简便，价格便宜适合中国国情，包括道路条件和经济条件的车辆，满足广大消费者的要求。（2）选题目的 驱动桥位于传动系末端，其基本功用首先是增扭、降速，改变转矩的传递方向，即增大由传动轴或直接从变速器传来的转矩，并将转矩合理地分配给左、右驱动车轮；其次，驱动桥还要承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力、纵向力和横向力，以及制动力矩和反作用力矩等。 通过本次对驱动桥的设计研究能够把大学学习的知识（汽车理论、汽车设计、汽车构造、工程材料、机械设计等）综合运用到一起，还能锻炼绘图技巧，更深层次了解驱动桥的结构、功能、制造、装配，对以后工作奠定了基础。二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题设计的基本内容1、查阅资料了解sx2190重型汽车驱动桥研究现状及发展历史，知道本课题研究的意义2、分析各种汽车驱动桥工作原理和优缺点3、驱动桥和主减速器、差速器、半轴、驱动桥桥壳和差速锁结构形式的选择4、主减速器参数的选择与设计计算5、差速器和差速锁、半轴的设计计算6、驱动桥桥壳受力分析和强度计算7、设计sx2190重型汽车驱动桥、cad绘制装配图、零件图 拟解决的主要问题1、通过文献资料，熟悉汽车驱动桥设计和cad的相关知识，掌握汽车驱动桥设计计算方法。2、调研，掌握汽车驱动桥设计过程。3、确定汽车驱动桥设计的各项参数，计算确定主要零件的参数和尺寸，完成cad图纸三、技术路线（研究方法） 按照任务书的要求真对重型驱动桥进行资料收集，认真阅读相关书籍、报刊，深度的了解驱动桥结构特点、设计理念、工作原理对以后任务奠定基础，设计步骤如下：1、通过网络查询和阅读相关书刊收集所需资料2、撰写开题报告3、驱动桥结构分析和类型选择4、主减速器设计（1）主减速器齿轮类型选择（2）主减速器减速形式选择（3）主减速器主、从动锥齿轮的支撑方案确定（4）主减速器基本参数选择、计算载荷的确定（5）主减速器齿轮强度计算与校核（6）主减速器锥齿轮轴承的载荷计算与校核（7）主减速器轴的强度计算与校核5、差速器设计（1）差速器结构形式选择（2）差速器齿轮强度计算与校核（3）差速器轴承的载荷计算与校核（4）差速器轴的强度计算与校核6、半轴与桥壳设计（1）半轴形式分析（2）半轴计算与校核（3）桥壳结构方案分析（4）桥壳强度计算7、使用autocad完成工程图纸（装配图和零件图）8、完成说明书四、进度安排（1）资料收集、调研，完成开题报告 第12周（2月28日3月13日）（2）获得驱动桥总成各参数，掌握设计过程 第3周（3月14日3月20日）（3）主减速器，差速器，半轴，桥壳方案确定 第45周（3月21日4月3日）（4）主减速器，差速器，半轴，桥壳参数选择与设计计算 第68周（4月4日4月24日）（5）完成设计说明书，完成图纸绘制 第912周（4月25日5月22日）（6）设计审核、修改 第1316周（5月23日6月19日）（7）毕业设计答辩准备及答辩 第17周（6月20日6月26日）五、参考文献1李红渊.载重汽车驱动桥主减速器设计j.农业装备与车辆工程，2009.102臧杰汽车构造m北京：机械工业出版社，20053雷君重型汽车驱动桥的技术特点与发展趋势j汽车研究与开发，2004.44陈家瑞主编.汽车构造（下）北京:人民交通出版社.20005李秀珍主编.机械设计基础（第3版）北京：机械工业出版社，20036余志生汽车理论m第3 版北京:机械工业出版社，20007刘惟信主编. 汽车设计.北京:清华大学出版社8童麟章.驱动桥半轴的有限元分析设计.福建农机.2010.039沈绵主编.汽车底盘构造与检修m.北京：机械工业出版社，200610胡迪青, 易建军, 胡于进, 李成刚. 基于模块化的越野汽车驱动桥方案设计及性能综合评价j. 机械设计与制造工程,2000,311the key 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