机械毕业设计(论文)-前置后驱二轴中型汽车驱动桥的设计(全套图纸)(41页).docx
《机械毕业设计(论文)-前置后驱二轴中型汽车驱动桥的设计(全套图纸)(41页).docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机械毕业设计(论文)-前置后驱二轴中型汽车驱动桥的设计(全套图纸)(41页).docx(40页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、-机械毕业设计(论文)-前置后驱二轴中型汽车驱动桥的设计(全套图纸)-第 - 35 - 页本科毕业设计(论文)前置后驱二轴中型汽车驱动桥设计作 者 : 指导教师 : 学科、专业:车辆工程沈阳理工大学应用技术学院2011年12月20日摘要驱动桥作为汽车四大总成之一,它的性能的好坏直接影响整车性能,而对于客车显得尤为重要。本设计在满足各项设计参数要求的前提下,依据相关标准,在零部件、材料、结构工艺形式等方面,采用先进的工艺处理手段,行星齿轮轴采用表面采用纳米SiC复合化学镀。借助AutoCAD辅助设计。其设计部分包括:主减速器,差速器设计,半轴设计、行星齿轮轴设计以及零部件参数设计等内容。本文对驱
2、动桥的设计过程进行了论述,采用准双曲面齿轮主减速器,行星齿轮差速器,钢板冲压焊接整体式桥壳。本设计的参数计算部分借助EXCEL计算,方便后期优化设计。关键词:驱动桥 主减速器 行星齿轮轴 AutoCAD EXCELAbstractThe driving axle takes automobile one of four big units, its performance quality immediate influence complete bikes performance, but appears regarding the passenger car especially impor
3、tant.In all the design parameters of meet the premise,according to the relevant standards, In the parts and components, materials and structure technology form etc use the advanced technology processing method. The surface of pinion shaft using nanometer SiC composite electroless plating.Using AutoC
4、AD to assist design. Its design part includes: the final drive design, differential design, axle shafts design and pinion shaft design and the parts and components of parameter design, etc.The drive axle of the design process are discussed in this paper. The hypoid spiral bevel gear, planetary gear
5、differential and stamping steel welding integral drive axle shell.My design parameters are calculated part with EXCEL calculation, so convenient later optimization design.Keywords: drive axle ;final drive; pinion shaft; AutoCAD;EXCEL目录摘要Abstract第1章 绪论11.1驱动桥概述11.2驱动桥形式及选择2第2章 主减速器设计42.1主减速器结构方案分析42.
6、2主减速比及计算载荷的确定52.2.1主减速比i0的确定52.2.2主减速齿轮计算载荷的确定62.3主减速器齿轮主要参数的确定82.3.1主、从动齿轮齿数的确定82.3.2齿面宽的确定82.3.3双曲面齿轮的偏移距E、偏移方向和旋向的确定82.3.4螺旋角的确定102.3.5圆弧齿双曲面齿轮的几何尺寸设计112.4主减速器齿轮强度计算212.4.1单位齿上的圆周力212.4.2轮齿的弯曲强度计算222.4.3轮齿的接触强度计算232.5主减速器锥齿轮的轴承载荷计算242.5.1主动锥齿轮的支撑形式242.5.2从动锥齿轮的支撑形式252.5.3轴承载荷计算校核252.6主减速器齿轮材料及热处理
7、30第3章 差速器设计313.1差速器机构方案分析313.2差速器齿轮主要参数的计算323.3差速器齿轮几何尺寸的计算343.4差速器齿轮强度计算373.5行星齿轮轴工艺设计38第4章 半轴及桥壳设计394.1半轴的设计计算394.1.1半轴的形式394.1.2半轴杆部直径的初选394.1.3半轴的强度计算404.1.4半轴结构设计及材料与热处理404.2桥壳的设计40结论 42致谢 43参考文献 44第1章 绪论1.1. 驱动桥概述驱动桥位于传动系统的末端,其基本功用是增大由传动轴传来的转矩,将转矩分配给左、右驱动车轮,并使左、右驱动车轮具有汽车行驶运动学所要求的差速功能,同时驱动桥还要承受
8、作用于路面和车架或车厢之间的铅垂力、纵向力和横向力。 在一般的汽车结构中,驱动桥主要有主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置和驱动桥壳等部件组成1。对于各种不同类型的和用途的汽车,正确的确定上述机件的结构型式并成功地将它们组合成一个整体驱动桥,乃是设计者必须首先解决的问题。在汽车总体设计时,从整车性能出发确定了驱动桥的传动比,然而用什么型式的驱动桥,什么结构的主减速器和差速器等在驱动桥设计时要具体考虑的,绝大多数的发动机在汽车上是纵置的,为使扭矩传给车轮,驱动桥必须改变扭矩的方向,同时根据车辆的具体要求解决左右车轮的扭矩分配,如果是多桥驱动的汽车亦同时要考虑各桥间的扭矩分配问题。整体式驱动桥一方
9、面需要承担汽车的重荷,另一方面车轮上的作用力以及传递扭矩所产生的反作用力矩皆由驱动桥承担,所以驱动桥的零件必须具有足够的刚度和强度,以保证机件可靠的工作。驱动桥还必须满足通过性及平顺性的要求。对驱动桥的基本要求可以归纳为2:1、 所选择的主减速比应能满足汽车在给定使用条件下具有最佳的动力性和燃油经济性。2、 差速器在保证左、右驱动车轮能以汽车运动学所要求的差速滚动外还应能将转矩平稳而连续不断的传递给左右驱动车轮。3、 当左右驱动车轮与地面的附着系数不同时,应能充分利用汽车的牵引力。4、 能承受和传递路面和车架或车厢间的铅垂力、纵向力和横向力,以及驱动时的反作用力矩和制动时的制动力矩。5、 驱动
10、桥各零部件在保证其强度、刚度、可靠性及寿命的前提下应尽量减小簧下质量,以减小不平路面对驱动桥的冲击载荷,从而改善汽车的平顺性。6、 轮廓尺寸不大,以便于汽车总体布置并与所要求的驱动桥离地间隙相适应。7、 齿轮与其它传动件工作平稳,无噪声。8、 驱动桥总成及零部件设计应尽量满足零件的标准化、部件的通用化和产品的系列化及汽车变型的要求。9、 在各种载荷及转速工况下都有较高的传动效率。10、 结构简单、维修方便,机件工艺性好,制造容易。由于后桥结构基本已经固定,在后桥设计中需要改进的问题主要有:齿轮传动的噪声、振动;半轴的可靠性设计;后桥壳的应力分析;双曲面齿轮的设计方法等。1.2. 驱动桥型式及选
11、择驱动桥分两大类:断开式驱动桥和非断开式驱动桥。驱动桥型式与整车有非常密切的关系。根据整车的通过性、平顺性以及操纵稳定性对悬架结构提出了要求,如悬架选择了合适的结构型式,而驱动桥的结构也必须与悬架相适应。因此,驱动桥的选型应从汽车的类型、使用条件和生产条件出发,并和其他各部件的结构型式与特性相适应,以保证汽车达到预期性能要求。由于本设计中所设计的车型采用了EQD6102-1型底盘,由行驶条件及成本出发,采用非独立悬架及非断开式驱动桥。这种型式驱动桥在汽车,尤其是中型客车上应用相当广泛。它主要优点是:结构简单、制造工艺性好、成本低、可靠性高、维修调整容易等。本次设计由经济性及低成本等因素考虑,采
12、用非断开式驱动桥,单级主减速器,双曲面齿轮传动,普通对称式圆锥行星齿轮差速器,全浮式半轴,整体式桥壳。1主减速器 2套筒 3差速器 4、7半轴 5调整螺母6调整垫片 8桥壳图1.1 非断开式驱动桥第2章 主减速器设计1.1. 主减速器结构方案分析主减速器的结构型式,主要是根据齿轮类型、主动齿轮和从动齿轮的安装方法以及减速型式的不同而异。驱动桥主减速器为适应使用要求发展多种结构型式:如单级主减速器、双级主减速器、和单级主减速器加轮边减速等。本设计从前置后驱二轴中型汽车的结构和经济性考虑,采用单级主减速器。在现代汽车的驱动桥上,主减速器齿轮采用得最广泛的是“格里森”(Gleason)制或“奥利康”
13、(Oerlikon)制得螺旋锥齿轮和双曲面齿轮。由于双曲面齿轮得螺旋角较大,则不产生根切得最少齿数可减少,所以可选用较少的齿数,这有利于大传动比传动。同时双曲面齿轮传动平稳噪声小、负荷大、结构紧凑等优点,所以本次设计采用双曲面齿轮传动。表2-1基本参数项目名称单位参数质量参数整车整备质量Kg2320前轴1392后轴928最大总质量7800前轴2800后轴5000发动机型式水冷、直列六缸、直喷式、柴油发动机型号EQD6102-1标称功率KW88标称功率转速r/min2800最大转矩N/m343最大转矩转速r/min1600变速器形式三轴,5档变速器速比一档5.731;二档3,368;三档2.19
14、2;四档1.466;五档1.0;倒档7.66轮胎轮辋规格5.50F-16等厚辐盘式车轮轮胎规格8.25-16 12层级轮胎,充气压力为530Kpa轮胎滚动半径m0.407878动力性最高车速Km/h95原地起步换挡加速到90Km/h的时间s65直接档由30Km/h加速到90Km/h的时间70爬坡度201.2. 主减速比及计算载荷的确定1.1.1. 主减速器比i0的确定3主减速比对主减速器的结构型式、轮廓尺寸、质量大小以及当变速器处于最高档位时汽车的动力性和燃油经济性都有直接影响。i0的选择应在汽车总体设计时和传动系的总传动比一起由整车动力计算来确定。i0=0.377rrnpvamaxigh(2
15、-1)式中:rr车轮的滚动半径 0.407878mnp最大功率时发动机的转速 2800r/minvamax最高车速 95Km/high 变速器最高档传动比1带入式2-1得i0=4.5321.1.2. 主减速齿轮计算载荷的确定3通常是将发动机最大转矩配以传动系最低档传动比时和驱动车轮打滑时这两种情况下作用于主减速器从动齿轮上的转矩(Tce、Tcs)的较小者,作为载货汽车在强度计算中用以验算主减速器从动齿轮最大应力的计算载荷。根据平均牵引力的值来确定主减速器从动齿轮的平均计算转矩Tcm,作为主减速齿轮疲劳损坏的依据。2.2.2.1 主减速器从动齿轮计算载荷的确定(1) 按发动机最大转矩和最低档传动
16、比确定从动齿轮计算转矩TceTce=TemaxiTLK0TN(2-2)式中:Temax发机最大转矩,Temax343 Nm。N驱动桥数目,N=1。iTL由发动机至所计算的主减速器从动齿轮之间的传系最档传动比,iTLi1i0=25.97。T上述传动部分传动效率,取T0.9。K0离合器产生冲击载荷时超载系数 ,K0=1。带入式2-2得Tce= 8017.865 Nm(2) 按驱动轮打滑确定从动齿轮计算转矩 TcsTcs=G2rrLBiLB(2-3)式中:G2满载时一个驱动轮上的静载荷系数 ,G2=50009.8= 49000N。轮胎与路面间的附着系数,取0.85。rr车轮的滚动半径,rr=0.40
17、7878m。lB、ilB分别为所计算的主减速器从动齿轮到驱动车轮之间的传动效率和传动比,本设计无轮边减速器取lB0.95、 ilB1。带入式2-3得Tcs =17882.23 Nm由上述计算得主减速器从动齿轮最大应力的计算载荷取TC=Tce=8017.865 Nm。当计算主减速器主动齿轮时,只需将式(2-2)和(2-3)分别除以该对齿轮的减速比及传动效率。2.2.2.2 按正常持续使用计算,即主减速器从动齿轮的平均计算转矩TcmTcm=Ga+GTrriLBLB(fR+fH+fP)(2-4)式中:Ga汽车满载总重量,Ga=76440 N。GT所牵引的挂车满载总重量,N,GT=0。fR道路滚动阻力
18、系数,计算时轿车取fR0.0100.015;载货汽车取0.0150.020;越野汽车取0.0200.035;该车取0.01。fH汽车正常使用时的平均爬坡能力系数。通常,轿车取0.08;载货汽车和城市公共汽车取0.050.09;长途公共汽车取0.060.10,越野汽车取0.090.30。该车取0.06。fP汽车或汽车列车的性能系数:fP=110016-0.195(Ga+GT)Temax.(2-5)当0.195(Ga+GT)Temax16时,取fP=0经计算,本设计取fP=0带入式(2-5)得Tcm=2297.34Nm2.2.2.3 主动锥齿轮的转矩计算23TZ=Tci0t=8017.8650.9
19、54.532=1863.281 Nm.(2-6)TZm=Tcmi0t=3610.1070.954.532=838.507 Nm.(2-7)式中:Tz主减速器主动锥齿轮计算转矩。Tzm主减速器主动齿轮平均计算转矩。Tc主减速器从动齿轮计算转矩。Tcm主减速器从动齿轮平均计算转矩。i0主减速比。t主减速器机械传动效率。1.3. 主减速器齿轮主要参数的确定1.1.1. 主、从动齿轮齿数的确定34对于单级主减速器,当i0较大时,则应尽量使主动齿轮的齿数Z1取得小些,以得到满意的驱动桥离地间隙。一般Z1可取712,为了磨合均匀主、从动齿轮的齿数Z1、Z2之间应避免有公约数,为了得到理想的齿面重叠系数,其
20、齿数之和应不少于40。查汽车设计课程设计指导书表4-54Z19 Z2i0Z1=40.788取41,实际传动比为4.555,Z1+Z2=5040符合要求。从动齿轮节圆直径及端面模数的确定根据从动锥齿轮的计算转矩,按经验公式d2=Kd23Tc.(2-8)式中:d2从动锥齿轮的节圆直径,。kd2直径系数,kd2=1316。Tc计算转矩,Tc=8017.865 Nm。根据该式可知从动锥齿轮大端分度圆直径的取值范围为260.193mm320.238mm。本设计取 d2280mm。从动锥齿轮大端模数 md2/Z2=6.8,取m71.1.2. 齿面宽的确定 汽车主减速器双曲面齿轮的从动齿轮齿面宽F(mm)推
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机械 毕业设计 论文 前置 后驱二轴 中型 汽车 驱动 设计 全套 图纸 41
限制150内