180型液壓挖掘機(jī)行走機(jī)構(gòu)減速器設(shè)計,液壓,挖掘機(jī),行走,機(jī)構(gòu),減速器,設(shè)計 上海工程技術(shù)大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計開題報告 課題名稱： 輪邊減速器設(shè)計 課題性質(zhì)： 理工類：工程設(shè)計 課題來源： 自選題目 學(xué)院（系）：上海工程技術(shù)大學(xué)汽車學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 2014 年 02 月 17 日 一、綜述本課題國內(nèi)外研究動態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義 輪邊減速器一般為雙極減速驅(qū)動橋中安裝在輪轂中間或附近的第二級減速器。在一些礦山水利及其他大型工程等所用的重型汽車，工程和軍事上用的重型牽引汽車及大型公共汽車等，要求有較高的動力性，而汽車車速相對較低，因而其傳動系的低檔總傳動比很大，為了使變速器分動器傳動軸等總成不致因承受過大尺寸及質(zhì)量過大，應(yīng)將傳動系的傳動比以盡可能大的比率分配給驅(qū)動橋。這就導(dǎo)致一些重型汽車大型汽車的主減速比必須很大，還有一些越野汽車要求在壞路上和無路地區(qū)具有良好的通過性，即要求汽車在滿載情況下能以平均車速通過各種壞路及無路地帶時有足夠離地間隙(如松軟的土壤、沙漠、山地、雪地沼澤等)，因此在設(shè)計上述重型汽車、大型公共汽車、越野汽車時，需要在車輪旁附加輪邊減速器。 我國研制汽車輪邊減速器始于20世紀(jì)70年代中期，由于各種原因，至今發(fā)展不快，只有幾個廠家從事生產(chǎn)，技術(shù)水平只相當(dāng)國外20世紀(jì)80年代末的水平，數(shù)量和質(zhì)量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了國內(nèi)運(yùn)輸業(yè)發(fā)展的需要。進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國經(jīng)濟(jì)形勢發(fā)生了很大的變化。公路運(yùn)輸?shù)玫搅撕芸斓陌l(fā)展，為了降低運(yùn)輸成本，緩解鐵路壓力，促使了汽車的運(yùn)輸能力和載貨量逐漸加大。因此，重型汽車輪邊減速器在我國的應(yīng)用前景十分廣闊。自從我國加入WTO之后，減速器行業(yè)面臨極大的壓力與挑戰(zhàn)，為了應(yīng)對這一嚴(yán)峻形勢，一方面要引進(jìn)更多更好的國外產(chǎn)品與相關(guān)技術(shù)，另一方面必須迅速發(fā)展民族工業(yè)。國外的汽車減速器應(yīng)用得比較好，技術(shù)也比較先進(jìn)，但價格比較高。一般情況是：國外的整機(jī)的價格是國內(nèi)價格的2～3倍，而易損件、備件的價格卻是5～8倍，因此，發(fā)展我國的輪邊減速器產(chǎn)品是非常必要的。輪邊減速器屬于汽車減速零部件的關(guān)鍵總成，是為了提高汽車的驅(qū)動力，以滿足或修正整個傳動系統(tǒng)力的匹配。本論文就是對輪邊減速器進(jìn)行研究，找出合適的方法，為自主研發(fā)出具有結(jié)構(gòu)簡單，高精度和高可靠性的減速器提供理論支持。 (1)重型汽車輪邊減速器多以行星齒輪為主，世界上的一些發(fā)達(dá)國家，如日本、瑞典、俄羅斯和美國等，對行星齒輪傳動的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用都十分重視，在傳動性能、傳遞功率、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、轉(zhuǎn)矩等方面均處于領(lǐng)先地位。發(fā)展比較快且取得一定科研成果的是在行星齒輪傳動動力學(xué)方面。近幾年來，隨著我國對制造業(yè)的扶持和資金的投入以及科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，機(jī)械科技人員經(jīng)過不懈的努力以及技術(shù)引進(jìn)和消化吸收，在行星齒輪理論研究和優(yōu)化設(shè)計等方面取得了～定的研究成果，在行星齒輪傳動非線性動力學(xué)模型和方程方面的研究是國內(nèi)兩個關(guān)于行星齒輪傳動動力學(xué)的代表，他們的研究成果取得了一定的成就并把許多技術(shù)應(yīng)用于實際當(dāng)中。與此同時，現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計理論也應(yīng)用到行星齒輪傳動技術(shù)中，根據(jù)不同的優(yōu)化目標(biāo)，通過建立輪邊減速器行星齒輪數(shù)學(xué)模型，產(chǎn)生了多種優(yōu)化設(shè)計方法。在已經(jīng)取得的成果中，有針對行星輪均載機(jī)構(gòu)和功率分流方面的優(yōu)化設(shè)計，有針對行星齒輪傳動嚙合效率、結(jié)構(gòu)性能、體積的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計研究，有專門針對如重型汽車輪邊減速器行星傳動機(jī)構(gòu)齒輪模態(tài)優(yōu)化設(shè)計，有針對行星機(jī)構(gòu)噪聲、振動、固有頻率特性研究，這些成果的研究有利于提高了工程技術(shù)人員對行星傳動技術(shù)的認(rèn)識。在新理論和新數(shù)學(xué)計算方法出現(xiàn)的同時，行星齒輪減速器的優(yōu)化設(shè)計方法也隨著更新，比較新的研究成果：有可靠性工程理論在優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用，有遺傳算法在行星齒輪優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用，有模糊數(shù)學(xué)在行星齒輪優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用，有可靠性工程理論在優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用，基于可靠性工程的理論通過引入強(qiáng)度可靠性系數(shù)方程來進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。這些新的設(shè)計理論和新的設(shè)計方法將許多設(shè)計理論概念和研究成果應(yīng)用到優(yōu)化設(shè)計中，對行星齒輪傳動優(yōu)化設(shè)計理論研究的發(fā)展有很大的貢獻(xiàn)。 (2)對于行星齒輪減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，目前國外已經(jīng)廣泛采用了CAD／CAE／CAM一體化的設(shè)計方法，這是一種面向零件的參數(shù)化的3D實體模型設(shè)計技術(shù)，與以往傳統(tǒng)的二維設(shè)計方法相比，這是一條革命性的設(shè)計理念。通過三維結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化設(shè)計的完美結(jié)合，可以使設(shè)計一體化，對工作效率的提高是非常有好處的。當(dāng)前，國外的一些公司針對產(chǎn)品的不同特點(diǎn)，開發(fā)出了很多專用的優(yōu)化設(shè)計模塊，這些優(yōu)化設(shè)計模塊之間有良好的數(shù)據(jù)接口，產(chǎn)品的幾何模型可以通過它們實體造型模塊的優(yōu)化結(jié)果直接輸出，這樣的設(shè)計大大提高了工作效率，對于產(chǎn)品開發(fā)周期縮短，企業(yè)研發(fā)能力的提高都有好處，由于開發(fā)的產(chǎn)品周期短、速度快，可以使企業(yè)在市場競爭中處于領(lǐng)先地位。目前，我國機(jī)械設(shè)計發(fā)展比較快，設(shè)計水平也在不斷的提高。 (3)隨著計算機(jī)廣泛應(yīng)用于設(shè)計領(lǐng)域，在產(chǎn)品的研發(fā)初期，可以應(yīng)用計算機(jī)輔助工程(CAE)，通過計算機(jī)模擬實際工作情況，對產(chǎn)品的各項性能進(jìn)行檢測，比如對其靜態(tài)的，動態(tài)的性能進(jìn)行測試，這樣可以在設(shè)計時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的缺陷，避免樣機(jī)制造的風(fēng)險，用CAE技術(shù)不僅可以降低研發(fā)成本，縮短研發(fā)周期，而且可以對設(shè)計的結(jié)果進(jìn)行驗證，這樣可以整體了解產(chǎn)品的性能，省去一些不需要的環(huán)節(jié)，節(jié)省研發(fā)費(fèi)用，現(xiàn)在對于一些特別復(fù)雜的機(jī)械零件，由于在CAE中不易建模而采用在三維CAD中進(jìn)行建模，把所建好的實體模型數(shù)據(jù)，用另一種可以讓CAE軟件識別的格式保存，然后導(dǎo)入到CAE軟件中。目前，采用ADAMS、ANSYS等有限元分析軟件對所設(shè)計的機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行有限元分析在設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著計算機(jī)性能的提高和設(shè)計人員經(jīng)驗的積累，對產(chǎn)品設(shè)計的仿真模型與實際模型相差很小，這樣可以保證仿真性能的可靠性。近些年由于國家對制造業(yè)的重視，許多國內(nèi)高校及科研部門對計算機(jī)輔助方面有了一定的投入，特別在有限元方面，并取得了一定得成果。隨著有限元方法的應(yīng)用，普及以及設(shè)計人員的經(jīng)驗積累，實體建模將越來越接近真實結(jié)構(gòu)，這樣的研究成果才能真正指導(dǎo)生產(chǎn)實踐。 二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題： 本論文就是對輪邊減速器進(jìn)行研究，找出合適的方法，為自主研發(fā)出具有結(jié)構(gòu)簡單，高精度和高可靠性的減速器提供理論支持。 1查找相關(guān)參數(shù)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，進(jìn)行車輪減速器和橋殼總成的設(shè)計； 2確定輪邊減速器和橋殼的結(jié)構(gòu)形式； 3確定輪邊減速器和橋殼的主要性能參數(shù)； 4輪邊減速器和橋殼的總成的設(shè)計、計算、分析、制圖； 5其他相關(guān)零部件的設(shè)計； 6結(jié)合本課題查閱并翻譯不少于5000字的英文資料； 7編寫設(shè)計說明書； 三、研究步驟、方法及措施： 方法主要有文獻(xiàn)研究法：通過對中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)，萬方數(shù)據(jù)資源系統(tǒng)等中英文數(shù)據(jù)庫的檢索，收集有關(guān)資料，并對收集的資料進(jìn)行歸納分析，為論文作鋪墊。 (1)重要零部件選型設(shè)計：選擇輪邊減速器和橋殼的結(jié)構(gòu)形式及零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，選擇和計算基本參數(shù)。 (2主要零部件的強(qiáng)度校核：利用有限元發(fā)對輪邊減速器行星架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行分析校核。 (3總裝圖與零件圖的計算機(jī)繪制：本項目的所有圖紙運(yùn)用CATIA軟件進(jìn)行繪制，均采用電子文本，部分重要零部件采用三維圖，并在計算機(jī)上進(jìn)行模擬裝配，以求減少設(shè)計失誤。 四、研究工作進(jìn)度： 第1-4周 ：調(diào)查研究，收集資料，翻譯外文資料，確定輪邊減速器的結(jié)構(gòu)形式。 第5-8周 ：確定輪邊減速器的總體尺寸和結(jié)構(gòu)參數(shù)，計算性能參數(shù)并進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。 第9-12周 ：繪制輪邊減速器和橋殼總成圖。 第13-16周：繪制零部件二維工程圖，整理資料，撰寫畢業(yè)論文。 第17-18周：畢業(yè)答辯 五、主要參考文獻(xiàn)： 【1】劉淮信主編.汽車設(shè)計.北京； 清華大學(xué)出版社，2001 【2】陳家瑞主編.汽車構(gòu)造，機(jī)械工業(yè)出版社，1997 【3】機(jī)械設(shè)計手冊編委會.機(jī)械設(shè)計手冊.北京；機(jī)械工業(yè)出版社，2004 【5】鄧勛、張文明、郭耀斌.BZQ3390礦用自卸車輪邊減速器的設(shè)計.煤礦機(jī)械，2008，vol.29（No.6）;16-18 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