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畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 設(shè)計（論文）題目: HQ1080車用5.5噸級驅(qū)動橋設(shè)計 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級: 車輛工程B07-4班 學(xué) 生 姓 名: 陳云龍 導(dǎo) 師 姓 名: 趙雨旸 開 題 時 間: 2011年 3月14日 指導(dǎo)委員會審查意見： 簽字： 年 月 日 開題報告撰寫要求 一、“開題報告”參考提綱 1. 課題研究目的和意義； 2. 文獻綜述（課題研究現(xiàn)狀及分析）； 3. 基本內(nèi)容、擬解決的主要問題； 4. 技術(shù)路線或研究方法； 5. 進度安排； 6. 主要參考文獻。 二、“開題報告”撰寫規(guī)范 請參照《黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書及畢業(yè)論文撰寫規(guī)范》要求。字數(shù)應(yīng)在4000字以上，文字要精練通順，條理分明，文字圖表要工整清楚。 SY-025-BY-3 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 學(xué)生姓名 陳云龍 系部 汽車與交通工程學(xué)院 專業(yè)、班級 車輛工程B07-4 指導(dǎo)教師姓名 趙雨旸 職稱 副教授 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是■否 題目名稱 HQ1080車用5.5噸級驅(qū)動橋設(shè)計 一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義 1.1 驅(qū)動橋國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 目前我國正在大力發(fā)展汽車產(chǎn)業(yè)，采用后輪驅(qū)動汽車的平衡性和操作性都將會有很大的提高。后輪驅(qū)動的汽車加速時，牽引力將不會有前輪發(fā)出，所以在加速轉(zhuǎn)彎時，司機就會感到有更大的橫向握持力，操作性能變好。維修費用低也是后輪驅(qū)動的一個優(yōu)點，盡管由于構(gòu)造和車型的不同，這種費用將會有很大的差別。如果你的變速器出了故障，對于后輪驅(qū)動的汽車就不需要對拆速器進行維修，但是對于前輪驅(qū)動的汽車來說也許就有這個必要了，因為這兩個部件是做在一起的。所以后輪驅(qū)動必然會使得乘車更加安全、舒適，從而帶來可觀的經(jīng)濟效益。目前國內(nèi)外研究的重點在于：從翹課的制造技術(shù)尋求制造工藝先進、制造效率高、成本低的方法；從齒輪減速形式上將傳統(tǒng)的中央單級主減速器發(fā)展到現(xiàn)在的中央及輪邊雙級減速或雙級主減速器結(jié)構(gòu)；從齒輪的加工形式上車橋內(nèi)部的主從動齒輪、行星齒輪及圓柱齒輪采用精磨加工，以滿足汽車高速行駛要求及法規(guī)對于噪聲控制的要求。 以下是具體的技術(shù)發(fā)展動向： 1、 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計方面 為滿足市場多樣化及用戶個性化的需求，驅(qū)動橋再也不能停留在載貨車單一的、抵擋次的技術(shù)水平上，隨著新材料、新能源、電子測控及信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，應(yīng)用這些高新科技武裝和改造傳統(tǒng)的汽車工業(yè)，以新型的驅(qū)動橋大幅度地提高車輛的安全性、舒適性和經(jīng)濟性，為廣大消費者提供節(jié)能型和環(huán)保型的汽車產(chǎn)品。驅(qū)動橋的技術(shù)發(fā)展大致有以下幾個方面： （1）整車總體布置上要滿足發(fā)動機前置或后置的要求；車橋的輪距和簧距在一定范圍內(nèi)可調(diào)的要求：汽車（主要是客車）進一步降低地板的要求，主傳動速比擴大變化范圍的要求 （2）在制動方面要滿足制動間隙的自動調(diào)整，制動防抱死、防跑偏、防側(cè)滑；制動不疲軟、不僵硬、不嘯叫；制動力矩大、制動距離??；摩擦片耐磨、壽命長；制動真空助力及制動緩速裝置等。 （3）在懸架方面，要求減震性能好，不側(cè)傾，可升降、行駛更平穩(wěn)、更舒適。 （4）對驅(qū)動橋本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求減輕自重，增加剛性，提高傳動效率，改善密封性能，降低系統(tǒng)噪聲，便于維修等。當前，在驅(qū)動橋上出現(xiàn)的新型結(jié)構(gòu)和高新技術(shù)有： a、制動間隙的調(diào)整由自動調(diào)整臂替代手動調(diào)整臂。按國家GB12676~1999（汽車制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性能和試驗方法）的規(guī)定，到2003年1月凡使用凸輪式氣制動的汽車必須強制安裝制動間隙自動調(diào)整臂，保證各個車輪的制動間隙維持恒定，從而保證汽車行駛安全。該技術(shù)在國外以普遍采用，最有名的生產(chǎn)廠家是瑞典的漢德公司和美國的美馳公司，國內(nèi)有吉林天成、商丘德信和東風(fēng)公司在開發(fā)研制。 b、盤式制動器相對于鼓式制動器，具有制動力矩大，可縮短制動距離，制動平穩(wěn)，散熱條件好（熱衰退小，不疲軟，摩擦片耐磨、壽命長），更換摩擦片便捷等優(yōu)越性，正廣泛應(yīng)用于轎車和輕微型汽車上，并有前盤后鼓配置轉(zhuǎn)交為前后盤的趨勢，國外在中、重型汽車，尤其是大型客車上以大量采用，取得十分理想的效果，不失為汽車制動技術(shù)的新寵。國內(nèi)已有十余家開始輕型盤式制動器的國產(chǎn)化生產(chǎn)，而中、重型盤式制動器卻處于空白狀態(tài)。 c、制動緩速裝置是安全制動的輔助系統(tǒng)，它解決了由于車輪摩擦過熱產(chǎn)生的熱衰退，導(dǎo)致制動性能急劇下降，以及輪胎易分層造成早期爆裂等問題，減少車輛因制動失靈帶來的的危險，還可以承擔90%制動力矩，提高摩擦片壽命4-8倍，在歐、美、日等發(fā)達國家的客車幾乎都使用，載重車的安裝率已達80%，是一項十分成熟的技術(shù)，而在我國剛剛起步。又深圳特爾佳科技運輸有限公司引進法國泰馬爾技術(shù)而研制開發(fā)的無繼電器電渦流緩減器，在客車上實驗取得滿意效果。由上海福伊特驅(qū)動技術(shù)系統(tǒng)有限公司采用德國VOITH公司技術(shù)開發(fā)生產(chǎn)的液力渦流緩減速器，具有扭矩大、重量輕、散熱快等優(yōu)點，在汽車傳動系統(tǒng)中可實現(xiàn)串聯(lián)安裝和并聯(lián)安裝。 d、ABS制動防拖死系統(tǒng)以有及相繼開發(fā)的ASR驅(qū)動防滑調(diào)節(jié)系統(tǒng)，ABR防側(cè)滑控制系統(tǒng)，EBS電子控制制動系統(tǒng)和VDC車輛動力學(xué)控制系統(tǒng)，構(gòu)成汽車數(shù)學(xué)化制動體系，能使車輪始終處于最佳制動狀態(tài)，最有效的利用地面附著力，避免了前輪抱死喪失轉(zhuǎn)向能力，防止了后輪抱死產(chǎn)生側(cè)滑甩尾的弊端，極大的提高了車輛行駛的本質(zhì)安全性。在國外大都普遍采用。國內(nèi)有重慶聚能、山東威名、西安博華、浙江亞太、廣州科米及東風(fēng)制動系統(tǒng)公司等幾家在研發(fā)生產(chǎn)。 e、空氣懸架以其自振頻率低，吸振能力強的優(yōu)點，可大大改善汽車行駛的舒適性和平順性，提高懸架系統(tǒng)壽命10倍，在歐美裝車率：客車達95%、載貨車達80%，拖掛車也達40%以上，國內(nèi)在高檔豪華客車上安裝，大部分靠近口，主要是美國扭威和固特異。 f、低地板門式驅(qū)動橋及偏置動力輸入口設(shè)計，滿足城市及高速公路客車的需要，車內(nèi)地板由800~850MM降低到350~400MM，以降低汽車重心，提高車輛行駛穩(wěn)定性和平順性，便于乘客上、下車，目前，國產(chǎn)高檔豪華客車開始采用，但完全靠進口，主要從德國采夫公司及曼公司、美國美馳公司和瑞典沃爾沃公司等廠家引進。 g、為提高汽車的通過性，對道路的適應(yīng)性及減少輪胎磨損等要求，分別采用了差速鎖裝置、懸架可升降裝置、四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、輪胎放氣及氣壓監(jiān)控系統(tǒng)，后者由軍事交通學(xué)院研制并在一汽紅旗世紀星轎車及5t、7t級載貨車上試驗獲得成功。 2、制造工藝技術(shù)方面： 產(chǎn)品的技術(shù)含量及質(zhì)量優(yōu)劣，很大程度上取決于制造技術(shù)水平的高低，為使加工質(zhì)量更高，制造成本更低，驅(qū)動橋及錐齒輪待業(yè)，注意跟蹤國內(nèi)外科技發(fā)展趨勢，廣泛用行之有效的四心成果。主要有： （1）輕量化設(shè)計、減輕自重、節(jié)省材料，用沖焊整體橋殼替代鑄造插管橋殼；以鑄帶鍛，提高鑄鐵牌號，減小鑄件壁厚及幾何尺寸誤差：采用精段工藝，使加工余量在徑向減小到0.75~1.25MM，在軸向減小到0.6~1.00MM。制動凸輪用精鍛取代切削成形。 （2）廣泛應(yīng)用數(shù)控設(shè)備及加工中心，提高工藝柔性及加工精度，采用不重磨刀片、陶瓷刀片、槍鉆、U鉆、涂層及納米處理技術(shù)提高刀具壽命及加工精度，采用立方氮化硼（CBN）砂輪及金剛滾輪，提高磨具壽命及加工一致性。 （3）大量采用少屑無屑加工：如螺紋用滾壓替代車削、洗削和套絲：花鍵用冷軋或冷推替代洗削。 （4）對中碳剛件。普遍采用高、中頻感應(yīng)加熱、自動噴水淬火，采用靜變頻電源，大功率一次淬火工藝已在半軸、轉(zhuǎn)向節(jié)等主要零件上推廣，取得交好技術(shù)經(jīng)濟效果。 （5）CO2自動保護焊、摩擦焊、激光焊、埋弧焊及數(shù)控等離子切割技術(shù)在驅(qū)動橋的加工制造中得到充分的應(yīng)用。 （6）產(chǎn)品的裝配、調(diào)整、試驗技術(shù)越來越被人們關(guān)注，螺紋連接普遍采用定扭矩扳手及擰緊機，裝配間隙或予緊負荷的調(diào)正，應(yīng)用計算機及數(shù)控測量技術(shù)，動態(tài)模擬精選精調(diào)，如東風(fēng)車橋股份有限公司同成都電子科技大學(xué)合作研制的主動錐齒輪總成選墊片機，一次選配成功，保證其軸承的予緊負荷。總成試驗采用計算機及變頻控制技術(shù)，模擬工況施加載荷，分別測試出所需定量的技術(shù)參數(shù)，保證了產(chǎn)品的可靠性。如東風(fēng)車橋股份有限公司分別同浙江大學(xué)和重慶大學(xué)合作開發(fā)的驅(qū)動橋總成綜合試蘊機，可定量測定出傳動噪聲，兩輪制動力矩及力矩差，制動距離及制動時間等，試驗結(jié)果由電子屏幕清晰顯示。 （7）此外在驅(qū)動橋上采用新的密封技術(shù)（新型油封結(jié)構(gòu)、耐磨耐熱、高跟隨性的密封材料等）、降噪技術(shù)（加狀吸振環(huán)，箱體內(nèi)腔涂吸振涂料等）和新的摩擦材料（第二代FBS—1軟性無石棉摩擦片由南京理工大學(xué)開發(fā)，南京宏光空降設(shè)備廠研制，具有優(yōu)良的耐熱性，高的摩擦系數(shù)穩(wěn)定性，低的磨損率，大大改善了制動僵硬和高低頻噪聲，延長使用壽命，有取代半金屬，鋼纖維摩擦片的趨勢）。提高旋轉(zhuǎn)件的運動平穩(wěn)性，輪廓制動鼓采用動平衡措施。 3、錐齒輪技術(shù)方面： （1）弧齒錐齒輪（或準雙曲面齒輪）的加工，開始由一汽用俄羅斯援建技術(shù)，于1956年表現(xiàn)國產(chǎn)化生產(chǎn)。1967年，由東風(fēng)車橋股份有限公司與綦江齒輪廠首次引進美國Gleason公司的成套設(shè)備，并相繼由天津第一機床廠、南京機床廠及內(nèi)江機床廠進行國產(chǎn)化切齒設(shè)備的研制，從而奠定了我國弧齒錐齒輪加工的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。隨著Gleason公司的產(chǎn)品開發(fā)，陸續(xù)引進了G645、G666、G610等80年代先進設(shè)備，90年代又引進了最新PHOENIX系列數(shù)控銑齒機。進入新千年，東風(fēng)車橋股份有限公司為滿足客車對降噪的要求，不惜重金又引進了PHOENIX450HG磨齒機及M—M3525—4E數(shù)控齒輪檢測中心。形成了弧齒錐齒輪加工制造的高水平閉環(huán)系統(tǒng)。PHOENIX、450HG磨齒機系美國Gleason公司最新開發(fā)的八軸數(shù)控六軸連動的先進設(shè)備，對各種弧齒錐齒輪的輪齒表面可實現(xiàn)成形法磨削。生產(chǎn)效率高，以EQ1092F主傳動弧齒錐齒輪為例，主動輪單面磨削時間為15-18秒/齒，高于銑齒一倍多，從動輪單齒時間為3.1-4秒/齒，比G609銑齒效率也高一倍，該設(shè)備加工精度可達5-6級，嚙合噪聲也可大大降低，仍以EQ1092F為例，在主傳動1000轉(zhuǎn)/分條件下，正車面嚙合噪聲由83-86分貝降至70分貝，反車面由90-93分貝降至80分貝以下，完全滿足高檔豪華客車的要求。此外，該設(shè)備用于修復(fù)由于熱處理變形而未達標的齒輪也具有十分可觀的技術(shù)經(jīng)濟效益。 （3）齒輪趕切技術(shù)是意大利桑埔坦斯利（SAMPUTENSILI）公司開發(fā)的，開始應(yīng)用于圓柱齒輪的滾切。美國Gleason公司為滿足弧齒錐齒輪的干切要求，開發(fā)出PHOENIXII型275HC數(shù)控銑齒輪機，可加工直徑￠275，工件主軸及刀具主軸均由電動機直接驅(qū)動。干切技術(shù)的基本原理是在高速切削下，切削高速飛出，切削熱在沒有傳導(dǎo)到刀具及工件之前，就被切屑帶走了，使刀具及工件溫度不會上升很多，也不會造成機床的熱變形，其刀具可用硬質(zhì)合金或高速工具鋼材料，但必須經(jīng)涂層（涂層材料為TIAIN）。切削速度：粗切達280M/分、精切達600M/分，走刀量粗切為1.77舳/分，精切為0.6MM/分，可提高加工效率3-5倍，節(jié)省了冷卻潤滑液的費用，同時避免了用冷卻潤滑液造成的污染，加工成本可降低15%左右，由于國內(nèi)運用條件尚不成熟，今后有待應(yīng)用。 1.2研究目的與意義 本課題是對HQ1090車用5.5噸級驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計。故將以“驅(qū)動橋設(shè)計”內(nèi)容對驅(qū)動橋及其主要零部件的結(jié)構(gòu)形式與設(shè)計計算作一一介紹。 驅(qū)動橋的設(shè)計，由驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)組成、功能、工作特點及設(shè)計要求講起，詳細地分析了驅(qū)動橋總成的結(jié)構(gòu)形式及布置方法，全面介紹了驅(qū)動橋車輪的傳動裝置和橋殼的各種結(jié)構(gòu)形式與設(shè)計計算方法。 汽車驅(qū)動橋是汽車的重大組成部分，承載著汽車的滿載簧荷重及地面經(jīng)車輪、車架及承載式車身經(jīng)懸架給予的鉛垂力、縱向力、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)形式和實際參數(shù)除對汽車的可靠性與耐久性有重要的影響性外，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。另外，汽車驅(qū)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。例如，驅(qū)動橋包含主減速器、差速器、驅(qū)動車輪的傳動裝置（半軸及輪邊減速器）、橋殼和各種齒輪、元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。因此，通過對汽車驅(qū)動橋的學(xué)習(xí)和設(shè)計實踐，可以更好的學(xué)習(xí)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。 二、設(shè)計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題 1、設(shè)計的只要內(nèi)容 (1) 驅(qū)動橋設(shè)計的總體方案論證;非斷開式驅(qū)動橋,斷開式驅(qū)動橋. (2) 主減速器設(shè)計; (3) 差速器設(shè)計; (4) 驅(qū)動車輪的傳動裝置設(shè)計; (5) 驅(qū)動橋橋殼設(shè)計; 2、需解決的主要問題 (1)如何做到結(jié)構(gòu)簡單，加工工藝好，制造容易，拆裝、調(diào)整方便。、 (2)如何將發(fā)動機輸出扭矩通過萬向傳動軸將動力傳遞到后輪子上，達到更好的車輪牽引力與轉(zhuǎn)向力的有效發(fā)揮，從而提高汽車的行駛能力。 (3)差速器向兩邊半軸傳遞動力的同時，允許兩邊半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，滿足兩邊車輪盡可能以純滾動的形式不等距行駛，減少輪胎與地面的摩擦。 (4)各個部件的強度校核 三、技術(shù)路線（研究方法） 非斷開式驅(qū)動橋 斷開式驅(qū)動橋 驅(qū)動橋總成的結(jié)構(gòu)型式及布置 主 減 速 器 差 速 器 驅(qū)動車輪的半軸 驅(qū)動橋橋殼 參數(shù)選擇設(shè)計計算 參數(shù)選擇設(shè)計計算 參數(shù)選擇設(shè)計計算 參數(shù)選擇設(shè)計計算 各個部件強度校核 用AutoCAD完成裝配圖，零件圖表達設(shè)計 撰寫說明書 四、進度安排 （1）調(diào)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(qū)動橋部件的設(shè)計計算 第4~9周 （4）完成所設(shè)計裝配圖與零件圖圖紙 第10~12周 （5）完成設(shè)計說明書的撰寫，指導(dǎo)教師審核 第13周 （6）畢業(yè)設(shè)計（論文）修改、完善 第14周 （7）畢業(yè)設(shè)計（論文）審核、預(yù)審 第15周 （8）畢業(yè)設(shè)計（論文）修改、完善 第15、16周 （9）畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯準備及答辯 第17周 五、參考文獻 [1] 劉惟信.汽車車橋設(shè)計[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004. [2] 韓勝.我國汽車驅(qū)動橋及錐齒輪發(fā)展現(xiàn)狀[J].汽車科技,2005. [3] 吳文琳.圖解汽車底盤構(gòu)造手冊[M].化學(xué)工藝出版社,2007. 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