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科 課程設計 整體式單級汽車主減速器及驅動橋設計 引言 1主減速器的結構型式： （1）主減速器齒輪的類型(主要是根據其齒輪類型、主動齒輪和從動齒輪的安置方法以及減速型式的不同而異。) 在現(xiàn)代汽車驅動橋上，主減速器采用得最廣泛的是螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪。在雙級主減速器中，通常還要加一對圓柱齒輪（多采用斜齒圓柱齒輪），或一組行星齒輪。在輪邊減速器中則常采用普通平行軸式布置的斜齒圓柱齒輪傳動或行星齒輪傳動。在某些公共汽車、無軌電車和超重型汽車的主減速器上，有時也采用蝸輪傳動。 汽車主減速器是驅動橋最重要的組成部分，其功用是將萬向傳動裝置傳來的發(fā)動機轉矩傳遞給驅動車輪，是汽車傳動系中減小轉速、增大扭矩的主要部件。 發(fā)動機的轉速通常在200至3000r/min左右，如果將這么高的轉速只靠變速箱來降低下來，那么變速箱內齒輪副的傳動比則需要很大，齒輪的半徑也相應加大，也就是說變速箱的尺寸會加大。另外，轉速下降，扭矩必然增加，也加大了變速箱與變速箱后一級傳動機構的傳動負荷。所以，在動力向左右驅動輪分流的差速器之前設置一個主減速器，可以使主減速器前面的傳動部件，如變速箱、分動器、萬向傳動裝置等傳遞的扭矩減小，同時也減小了變速箱的尺寸和質量，而且操控靈敏省力. 2國內車橋主減速器發(fā)展現(xiàn)狀 改革開放以來，中國的汽車工業(yè)得到了長足發(fā)展，尤其是加入WTO以后，我國的汽車市場對外開發(fā)，汽車工業(yè)逐漸成為世界汽車整體市場的一個重要組成部分。同樣，車用減速器也隨著整車的發(fā)展不斷成長和成熟起來。 與國外相比，我國的車用減速器開發(fā)設計不論在技術上、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缺乏獨立開發(fā)與創(chuàng)新能力，技術手段落后(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，相當比例的產品仍為中低檔次，缺乏有國際影響力的產品品牌，行業(yè)整體散亂情況依然嚴重。這需要我們加快技術創(chuàng)新、技術進步的步伐，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。近幾年來，國內汽車生產廠家，如重汽集團、福田汽車、江淮汽車等通過與國外卡車巨頭，如沃爾沃、通用、五十鈴、現(xiàn)代、奔馳、雷諾等進行合資合作，在車橋減速器的開發(fā)上取得了顯著的進步。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的接軌，爭取設計開發(fā)的新突破。 總體來說，車用減速器發(fā)展趨勢和特點是向著六高、二低、二化方向發(fā)展，即高承載能力、高齒面硬度、高精度、高速度、高可靠性、高傳動效率，低噪聲、低成本，標準化、多樣化，計算機技術、信息技術、自動化技術廣泛應用。從發(fā)動機的大馬力、低轉速的發(fā)展趨勢以及商用車的最高車速的提升來看，公路用車橋減速器應該向小速比方向發(fā)展:在最大輸出扭矩相同時齒輪的使用壽命要求更高(齒輪疲勞壽命平均可達50萬次以上);在額定軸荷相同時，車橋的超載能力更強;主減速器齒輪使用壽命更長、噪音更低、強度更大，潤滑密封性能更好;整體剛性好，速比范圍寬。 總體來說，車用減速器發(fā)展趨勢和特點是向著六高、二低、二化方向發(fā)展，即高承載能力、高齒面硬度、高精度、高速度、高可靠性、高傳動效率，低噪聲、低成本，標準化、多樣化。 一、課程設計的要求和內容（包括原始數(shù)據、技術要求、工作要求） 1、原始數(shù)據資料： 汽車最大總質量 2090KG Ⅲ檔傳動比 1.71 額定載重量m 390KG 后軸軸荷分配 62% 發(fā)動機最大扭矩/轉速 122N.m/ 2200(r/min) 車輪滾動半徑 0.405m 發(fā)動機最大功率Pemax/轉速 45kw/ 3600(r/min) 最小離地間隙 180～220mm 最大車速 100km/h 驅動方式 42 變速器最高檔（Ⅳ檔）傳動比 1.0 發(fā)動機布置方式 FR Ⅰ檔傳動比 6.0 發(fā)動機旋轉方向 逆時針 （輸出端） Ⅱ檔傳動比 3.09 2、設計要求： 1）根據給定的設計參數(shù)及要求，對汽車主減速器進行詳細的結構設計和參數(shù)計算； 2）對差速器、半軸、驅動橋殼等進行選型設計； 3）電腦繪制的A1號主減速器及驅動橋總裝配圖一張。 二、課程設計圖紙內容及張數(shù) 1） 1張A1電子版和A3紙質打印版主減速器及驅動橋總裝配圖。 2） 設計說明書一份（封面、目錄、任務書、設計計算、參考文獻，設計體會） 一、主減速器篇（詳細設計） 二、差速器篇（選型設計） 三、半軸篇（選型設計） 四、驅動橋殼篇（選型設計） 五、結束語 本次課程設計對汽車主減速器主要部件作了詳細的設計、計算、校核。并對減速器的齒輪材料進行了選取，對密封、潤滑形式進行了分析。 由于目前汽車主減速器的結構復雜，型式多樣，在設計中不免會有很多問題不明確。在設計的過程中遇到了不少麻煩，查閱了大量圖書館的資料，詢問了老師同學，才一點一點解決。 本次畢業(yè)設計，從主減速器的初步設計，傳動簡圖的初步繪制，到后來的精確設計計算，以及整個過程中各零部件的選擇，都在老師的精心指導下，通過查閱大量的資料，經過了多次的修改和優(yōu)化設計而完成的。雖然與專業(yè)的設計還有很大差距，但作為初次設計，我們都積累了一定的經驗，也對自己的最終成果比較滿意。通過本次畢業(yè)設計，使我建立了正確的設計思路，初步掌握了解決本專業(yè)問題的方法和手段。 在本次畢業(yè)設計過程中，在感受自己辛勤付出的同時，更多的是收獲的喜悅！通過本次設計，我想我以達到以下目的： ⑴ 對大學所學的知識，從基礎學科到專業(yè)基礎課、再到專業(yè)課知識進行了一次比較系統(tǒng)的回憶與總結； ⑵ 培養(yǎng)了自己從提出設想到分析問題、再到解決問題的一種思維能力； ⑶ 培養(yǎng)了自己理論聯(lián)系實際，用所學知識綜合解決工程技術問題的能力； ⑷ 進一步提高了自己對Auto CAD、Word、PPT等計算機軟件的運用能力，對以后的繪圖和辦公幫助很大； ⑸ 訓練和提高了自己機械設計的基本理論和技能，為以后的工作起到了很好的鍛煉機會； ⑹ 培養(yǎng)獨立思考，獨立工作的能力，鍛煉了自己求真務實，吃苦耐勞的工作作風； ⑺ 培養(yǎng)我們的團隊合作意識。 六、主要參考資料 [1] 過學迅，鄧亞東.汽車設計[M].北京：人民交通出版社，2005 [2] 劉惟信.汽車設計[M].北京：清華大學出版社，2001 [3] 王望予.汽車設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004 [5] 朱孝錄.中國機械設計大典（第4卷）[M].江西：江西科學技術出版社，2002 [6] 機械工程手冊編委會.機械工程手冊（第二版）[M].北京：機械工業(yè)出版社，1996 [7] 汽車設計課程設計指導書 王豐遠、馬明星主編。中國電力出版社，2009 [8] 汽車設計 劉濤主編 北京大學出版社，2008 [9] 汽車車橋設計 劉惟信編著，2004 [7] 汽車設計 過學迅、張洪欣主編。人民交通出版社，2005