开题报告驱动桥毕业设计.doc

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毕业设计（论文）开题报告

设计（论文）题目:

江淮中型卡车驱动桥的设计

院系名称:

汽车与交通工程学院

专业班级:

车辆工程10-11班

学生姓名:

导师姓名:

开题时间:

2014年3月14日

指导委员会审查意见：

签字：

年月日

一、课题研究的目的和意义

汽车驱动桥是汽车传动系统的重要组成，承载着汽车的满载荷重及地面经车轮、车架及承载式车身经悬架给予的垂直力、纵向力、横向力及其力矩，以及冲击载荷；驱动桥还传递着传动系中的最大转矩，桥壳还承受着反作用力矩。

汽车驱动桥的结构型式和设计参数除对汽车的可靠性与耐久性有重要影响外，也对汽车行驶性能如动力性、经济性、平顺性、通过性、机动性和操纵稳定性等有直接影响。

另外，汽车驱动桥在汽车的各种总成中也是涵盖机械零件、部件、分总成等的。

例如，驱动桥包含主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置、桥壳和各种齿轮。

有上述可见，汽车驱动桥设计涉及的机械零部件及元件的品种极为广泛，对这些零部件、元件及总成的制造也几乎要设计到所有的现在机械制造工艺。

因此，通过对汽车驱动桥的学习和设计实践，可以更好的学习并掌握现代汽车设计与机械设计的全面知识和技能。

汽车驱动桥作为汽车传动系统中的主要机构，它的发展经历了100多年，随着汽车技术不断进步和发展，汽车驱动桥技术的发展也发生了很大的变化，驱动桥的发展趋势是越来越复杂。

随着汽车向采用大功率发动机和轻量化方向的发展以及路面条件的改善，近年来主减速器比有减小的趋势，以满足高速行驶的要求。

要完成江淮中型卡车驱动桥的设计，首先就要对驱动桥有关的部件有一个初步的了解，主要是它的改进和功能，然后是主减速器、差速器、半轴的参数选择与计算，还有就是驱动桥桥壳的受力分析及强度计算。

其次，要求熟练运用电脑绘图方法进行绘制。

绘制驱动桥各个图形和总装配图，最终完成该设计。

中国汽车工业依旧处于发展阶段，未来的汽车工业依然要靠我们一代又一代汽车人的努力，让我们中国的汽车工业真正的站立起来。

对于中国汽车行业的未来发展，我们这一代汽车人是有责任的，我们现在是在上一代汽车人的庇荫下成长。

我们也要通过自己的努力，努力实现工业现代化，让下一代汽车人也能站在我们的肩膀上，为中国人自己的汽车事业贡献自己的青春年华。

二、课题研究的现状及分析

目前国产车桥在国内市场占据了绝大部分份额，但仍有一定数量的车桥依赖进口，国产车桥与国际先进水平仍有一定差距。

国内车桥长的差距主要体现在设计和研发能力上，目前有研发能力的车桥厂家还不多，一些厂家仅仅停留在组装阶段。

实验设备也有差距，比如工程车和牵引车在行驶过程中，齿轮啮合接触区的形状是不同的，国外先进的设备能够模拟这种状态，而我国现在还在摸索中。

国内车桥厂家都是与国际知名品牌厂家合作，利用国内本土资源优势及国外先进的技术支持生产。

如1995年柳工与德国采埃孚公司在柳州建立的合资公司，除生产采埃孚高技术水平双变外，还生产采埃孚高技术水平驱动桥，供中国高技术及出口装载机、平地机等配套，为中国高技术水平驱动桥技术的发展起到了促进作用。

成工引进了卡特三节式湿式桥的样机，成功开发了成工的三节式系列湿式桥，已批量推向了市场。

2005年，东风车桥通过与美国德纳公司合资合作，双方斥巨资已经建成国内规模最大、效益最佳、管理最好的商用车桥公司，逐步融入全球汽车零部件大循环之中。

徐州美驰车桥有限公司是由美国的阿文美驰公司和徐州工程机械集团有限公司共同投资的合资公司，公司投资总额2408.7万美元，注册资本1680.3万美元，其中美方股比为60%、中方为40%，拥有员工1000多人，其中工程技术人员100多人，主要产品包括各种轮式车辆用刚性桥、从动桥、转向驱动桥、转向贯通驱动桥、贯通桥。

还有就是通过引进国外先进的技术，依托本土的环境优势建立的民族企业，占据着国内市场的大部份额。

如引进意大利菲亚特技术、依托于中国一拖旗下的一拖（洛阳）开创装备科技有限公司就是典型的代表。

其农机驱动桥产品已从16马力覆盖至200马力，所生产的80~160马力驱动桥在市场上占据着主导地位，有“中国第一桥”的美誉。

此外，山东的前进桥厂、烟台捷林达桥厂以及新昌齿轮箱厂也在不断借鉴国内外先进的技术，推动国产驱动桥的发展。

而国际知名品牌传动系生产商进军中国市场，成立的独资企业。

如卡拉罗青岛的公司、德纳在无锡的工厂以及EME在陕西成立的销售公司等。

由于刚刚进驻中国市场，暂时还处于竞争上的劣势，还无法对本土企业造成太大的威胁，但随着国际交流日趋密切，这些企业最终必将成为民族产业不可小视的竞争对手。

为了规范道路车辆的制造,为治理超限超载提供技术上的准则,由国家发改委、交通部、公安部共同提出的强制性标准GB1589-2004《道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值》于2004年4月28日发布,该标准对汽车车桥的载荷进行了明确规定:

单轴挂车轴荷的最大限值每侧单胎为6000kg,每侧双胎为10000kg,并装双轴挂车轴荷的最大限值为20000kg,并装三轴挂车轴荷的最大限值为24000kg。

这样,为了实现车辆多拉快跑又不违反国家法规,各汽车生产厂家在6x4、8x4等多轴车的基础上推出了10x6以上的多轴重型车。

但这些多轴车都是在双联驱动桥的基础上增加浮动桥而成,虽然其称10x6,但实际起驱动作用的只有两个驱动桥,这样,由于驱动桥不能对车轮进行合理的扭矩分配,使得增加浮动桥后的整车行驶系没有很好地发挥车桥驱动的作用。

为了能合理地分配扭矩,以满足某些独立悬挂多轴驱动车型的使用,一些车桥生产厂家自主研发了三联驱动桥,三联驱动桥的扭矩分配原理是:

每一个驱动桥都可以得到从发动机传出的扭矩的1/3。

这样就可以在很大限度上满足多轴车的需要,合理分配从发动机传到车轮上的扭矩,提高这类车型的可靠性和安全性,并为以后的四联、五联驱动桥打下科学基础。

为了在市场竞争中凸出本企业车桥的亮点,现在各车桥厂做得最多的事情就是在传统车桥的基础上不断增加具有竞争优势的先进附件:

比如为了增加汽车行驶安全性,增加ABS防抱死系统、驱动防滑控制系统（ASR）、制动间隙调整臂、无石棉制动摩擦片等装置,是今后车桥发展必不可少的项目;为了提高车辆行驶的平顺性,很好地保护车辆运载货物,选装空气悬架或橡胶悬挂是有效途径。

虽然汽车科技发展迅速,但在目前的状态下车桥的结构并没有多大的变化,为了适应市场的需要,适应国家法律、法规的需要,车桥技术的进展主要是:

改变桥壳的制造工艺以提高制造的效率、增加车桥附件的技术含量以提高车辆行驶安全性、提高车桥的自润滑能力以提高车桥的使用寿命、增加电子技术在车桥的上应用以减少人工操纵的疲劳、减少维修费用、提高服务质量、降低车桥成本以提高车桥的竞争力等方面开发车桥,从最大限度上满足车桥高速、重载、智能发展的需要,以生产出具有本企业特色、适合市场需要的车桥。

表1.1国内外现状分析

国内

国外

现状

高科技产品及高技术关键件仍需进口

生产企业多，企业规模小

国内对科技含量高的产品缺乏自主开发能力

产品开发能力强

受相关行业发展水平的制约

生产效率高

专用车技术开发能力有待进一步加强

专用车生产存在散、乱、差问题

趋势

重型化，大功率，多轴化趋势

重型化趋势

轻量化趋势

高速化趋势

高技术、高附加值趋势

新技术和微电脑的应用趋势

新材料、新技术趋势

标准化设计应用趋势

个性化和人性化趋势

在功能、结构、外观上注重个性化和人性化设计

市场持续扩大趋势

合资合作、资产重组趋势

三、研究的基本内容、拟解决的主要问题

1、基本内容

1）驱动桥结构方案的确定：

驱动桥的结构种类和设计要求；主减速器结构方案的确定；差速器结构方案的确定；半轴形式的确定；桥壳形式的确定。

2）主减速器的设计：

计算出主减速比；主减速器计算载荷的确定；主减速器齿轮参数的选择；主减速器齿轮强度计算；主减速器轴承计算；主减速器齿轮材料及热处理等。

3）差速器的计算：

差速器齿轮参数的选择；差速器齿轮尺寸的计算；差速器齿轮强度的计算；差速器齿轮材料的选择。

4）半轴设计：

半轴载荷的确定；半轴杆部直径的选择；半轴强度计算；半轴花键的强度计算；半轴材料的强度及热处理。

5）驱动桥桥壳的设计：

桥壳设计的基本要求；桥壳的结构形式；桥壳的我强度分析。

2、设计的主要问题

1）通过资料可知桥壳强度计算的载荷工况分为三种情况：

传递最大牵引力或最大制动力；最大侧向力时；通过不同路面垂直力最大时。

2）主减速器的主减速比应能保证汽车具有最佳的燃油经济性及动力性；

3）半轴结构的确定：

通过资料可知轴的长度和轴上安装的零件尺寸有关，相反，轴承的尺寸又和轴的直径有关，设计时，一定要根据结构要求，设定尺寸，例如用轴承的跨距计算轴的直径来保证轴的静强度，再根据安装工艺要求来画出轴的结构图，然后按危险截面进行疲劳强度校核，来保证轴类零件的疲劳强度要求。

4）齿轮及个零部件应工作平稳，噪声小。

四、技术路线（研究方法）

针对汽车，查阅资料，观察变速器结构，与书本上的知识进行对比学习，理论结合实践，对变速器有了更深的了解，然后进行设计与计算，理论与现实相比较，使课题更有实际意义。

总体方案设计

驱动桥结构设计

各部件的校核

完成说明书

选择各部件形式

齿轮、轴布置

部件材料选择

主减速器设计

差速器设计

半轴及桥壳设计

装配图

零件图

绘制CAD图纸

驱动桥资料收集

图1技术路线图

五、设计（论文）进度安排

（1）资料收集、调研，完成开题报告第1~2周

（2）熟悉车辆及变速器各参数，掌握设计方法及过程第3周

（3）设计方案确定第3周

（4）设计参数的选择、设计、计算第4~7周

（5）设计说明书定稿，完成图纸绘制第8~12周

（6）设计审核、修改第13~16周

（7）准备答辩第17周

六、主要参考资料

[1]刘惟信.汽车设计[M].北京:

清华大学出版社,2001.

[2]王望予.汽车设计[M].北京:

机械工业出版社,2000.

[3]陈家瑞.汽车构造[M].北京:

人民交通出版社，2001.

[4]刘惟信．汽车车桥设计[M]．北京:

清华大学出版社，2004．

[5]黄平辉.汽车驱动桥桥壳静力学建模与分析[J].现代制造工程,2010,5.

[6]曾范量．差速器的工作原理与使用[J]．汽车维修，2005,5.

[7]成大先．机械设计手册[M].．北京:

化学工业出版社，2004.

[8]臧杰，阎岩，汽车构造[M].北京:

机械工业出版社,2005

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[10]王良模,刘飞,夏汉关,赵红军,王小乾,张艳伟.某汽车差速器齿轮的强度分析及疲劳寿命预测[J].重庆理工大学学