重型卡車主減速器及差速器的設計【雙級】 貨車黃河牌JN162 裝載10噸 總質量17噸多

重型卡車主減速器及差速器的設計【雙級】 貨車黃河牌JN162 裝載10噸 總質量17噸多,雙級,重型卡車主減速器及差速器的設計【雙級】,貨車黃河牌JN162,裝載10噸,總質量17噸多,重型,卡車,減速器,差速器,設計,貨車,黃河,JN162,裝載,10,質量,17,噸多 SY-025-BY-3 畢業(yè)設計（論文）開題報告 學生姓名 張鵬 系部 汽車與交通工程學院 專業(yè)、班級 車輛07-9班 指導教師姓名 田芳 職稱 實驗員 從事 專業(yè) 汽車運用技術 是否外聘 □是□否 題目名稱 重型卡車主減速器設計 一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義 汽車正常行駛時，發(fā)動機的轉速通常在2000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很大，而齒輪副的傳動比越大，兩齒輪的半徑比也越大，換句話說，也就是變速箱的尺寸會越大。另外，轉速下降，而扭矩必然增加，也就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，可使主減速器前面的傳動部件如變速箱、分動器、萬象傳動裝置等傳遞的扭矩減小，也可以使變速箱的尺寸、質量減小，操縱省力。 主減速器是汽車傳動系中減小轉速、增大扭矩的主要部件，它是依靠齒數(shù)少的錐齒輪帶動齒數(shù)多的錐齒輪。對于重型卡車來說，要傳遞的轉矩較乘用車、客車，以及輕型商用車都要大得多，以便能夠以較低的成本運輸較多的貨物，所以選擇功率較大的發(fā)動機，這就對傳動系統(tǒng)有較高的要求，而主減速器在傳動系統(tǒng)中起著非常重要的作用。 隨著目前國際上石油價格的上漲，汽車的經濟性日益成為人們關心的話題，這不僅僅只對乘用車，對于重型載貨汽車，提高其燃油經濟性也是各商用車生產商來提高其產品市場競爭力的一個法寶，因為重型載貨汽車所采用的發(fā)動機都是大功率，大轉矩的，裝載質量在十噸以上的載貨汽車的發(fā)動機，最大功率在140KW以上，最大轉矩也在700N.m以上，百公里油耗是一般都在34L左右。為了降低油耗，不僅要在發(fā)動機的環(huán)節(jié)上節(jié)油，而且也需要從傳動系中減少能量的損失。因此，在發(fā)動機相同的情況下，采用性能優(yōu)良且與發(fā)動機匹配性比較高的傳動系便成了有效節(jié)油的措施之一。所以設計新型的主減速器已成為了新的課題。 現(xiàn)代汽車的主減速器，廣泛采用螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪。螺旋錐齒輪傳動的主、從動齒輪軸線垂直相交于一點，齒輪并不同時在全長上嚙合，而是逐漸從一端連續(xù)平穩(wěn)地轉向另一端。另外，由于輪齒端面重疊的影響，至少有兩對以上的輪齒同時嚙合，所以它工作平穩(wěn)、能承受較大的負荷、制造也簡單。但是在工作中噪聲大，對嚙合精度很敏感，齒輪副錐頂稍有不吻合便會使工作條件急劇變壞，并伴隨磨損增大和噪聲增大。為保證齒輪副的正確嚙合，必須將支承軸承預緊，提高支承剛度，增大殼體剛度。根據(jù)嚙合面上法向力相等，可求出主、從動齒輪圓周力之比。一般情況下，當要求傳動比大于4．5而輪廓尺寸又有限時，采用雙曲面齒輪傳動更合理。這是因為如果保持主動齒輪軸徑不變，則雙曲面從動齒輪直徑比螺旋錐齒輪小。當傳動比小于2時，雙曲面主動齒輪相對螺旋錐齒輪主動齒輪顯得過大，占據(jù)了過多空間，這時可選用螺旋錐齒輪傳動，因為后者具有較大的差速器可利用空間。對于中等傳動比，兩種齒輪傳動均可采用。圓柱齒輪傳動一般采用斜齒輪，廣泛應用于發(fā)動機橫置且前置前驅動的轎車驅動橋和雙級主減速器貫通式驅動橋。蝸桿傳動與錐齒輪傳動相比有如下優(yōu)點：在輪廓尺寸和結構質量較小的情況下，可得到較大的傳動比(可大于7)；在任何轉速下使用均能工作得非常平穩(wěn)且無噪聲；便于汽車的總布置及貫通式多橋驅動的布置；能傳遞大的載荷，使用壽命長；結構簡單，拆裝方便，調整容易。但是由于蝸輪齒圈要求用高質量的錫青銅制作，故成本較高；另外，傳動效率較低。蝸桿傳動主要用于生產批量不大的個別重型多橋驅動汽車和具有高轉速發(fā)動機的大客車上。 主減速器中單級主減速器多采用一對弧齒輪或雙曲面齒輪傳動也有一對圓柱齒輪傳動或蝸桿傳動的。雙級主減速器的主要結構特點是由兩級齒輪減速組成的減速器。與單級主減速器相比，雙擊主減速器在保證離地間隙相同時可得到更大的傳動比，i。一般為7~12；但其尺寸、質量均較大，結構復雜，制造成本也顯著增加，因此主要應用在總質量較大的商用車上。 根據(jù)結構特點不同，雙級主減速器分為整體式和分開式兩種。分開式雙級主減速器的第一級設于驅動橋中部，稱為中央減速器；第二級設于輪邊，稱為輪邊減速器。整體式雙級主減速器有多種結構方案：第一級為錐齒輪，第二級為圓柱齒輪：第一級為錐齒輪，第二級為行星齒輪；第一級為行星齒輪，第二級為圓柱齒輪；第一級為圓柱齒輪，第二級為錐齒輪。對于第一級為錐齒輪，第二級為圓柱齒輪的雙級主減速器，可有縱向水平布置、斜向布置和垂直布置三種布置方案。 當主減速的第一級采用螺旋錐齒輪時，這種布置使從動圓柱齒輪軸的中心線與其他齒輪軸的中心線位于同一水平面內，在實際設計中，為了減小傳動軸的夾角，應使主動錐齒輪前端稍微抬起，因此該平面只是近似的平行于地面。當?shù)谝患壊捎秒p曲面齒輪時，則第二級兩圓柱齒輪的中心線也位于同一水平面內，并與雙曲面主動齒輪軸的中心線平行，為減小傳動軸夾角，也應使主動錐齒輪前端稍微抬起。 這種縱向-水平布置使總成的垂向輪廓尺寸縮小而縱向尺寸則增加，用在長軸距的汽車上可減小傳動軸的長度。但不利于短軸距汽車的總布置，因會使傳動軸過短，使傳動軸夾角加大。這種結構可將主減速器和差速器組合為一個大總成并從整體式橋殼前面的開孔裝入橋殼內，拆裝方便。 垂向布置的錐齒輪-圓柱齒輪式雙級主減速器拆裝時需移開車廂，并且橋殼在中部上方開孔，會顯著地降低其垂向剛度，嚴重時會引起半軸由于受彎而過載和齒輪齒合變差。斜向布置的錐齒輪-圓柱齒輪式雙級主減速器與垂向布置型式中該接合面為水平面的情況相比，對改善橋殼的垂向剛性有好處，而與縱向-水平布置型式相比，其縱向尺寸有所減小。在某些重型汽車上，有時采用錐齒輪-行星齒輪式雙級主減速器或行星齒輪-錐齒輪式雙級主減速器。在上述雙級主減速器的各種結構中，用的最廣泛的是錐齒輪-圓柱齒輪式雙級主減速器，且錐齒輪副總是作為第一級減速齒輪。但在多橋驅動的汽車上，為了貫通式驅動橋的布置方便，常常將圓柱齒輪副作為第一級，而螺旋錐齒輪副或雙曲面齒輪副則作為第二級。 錐齒輪—圓柱齒輪式雙級主減速器在分配傳動比時，通常將圓柱齒輪副和錐齒輪副傳動比的比值取在1.4~2.0范圍內，而且錐齒輪副傳動比一般為1.7~3.3，這樣可以減小錐齒輪齒合時的軸向力和作用在從動錐齒輪及圓柱齒輪上的載荷，同時可使主動錐齒輪的齒數(shù)適當增多，使其支承軸頸的尺寸適當加大，改變支承剛度，提高齒合平穩(wěn)性和工作可靠性。 主減速器的減速型式分為單級減速、雙級減速、雙速減速、單級貫通、雙級貫通、主減速及輪邊減速等。減速型式的選擇與汽車的使用類型及使用條件有關有時也與制造廠已有的產品系列及制造條件有關，但它主要取決于動力性、經經濟性等整車能所要求的主減速比的大小及驅動橋下的離地間隙、驅動橋的數(shù)目及布置型式等。 由于單級主減速器具有結構簡單、質量小、尺寸緊湊及制造成本低等優(yōu)點，因此，它廣泛的用在主減速比小于7.6的各種中、小型汽車上。由兩級齒輪減速組成，結構復雜，質量加大，制造成本也顯著增加，因此僅用于主減速比較大且采用單級減速不能滿足既定的主減速比和離地間隙要求的重型汽車上。綜合分析重型卡車主減速器設計采用雙級主減速器，結構方案確定為一級錐齒輪，第二級圓柱齒輪。布置型式為縱向-水平布置。 本次設計是通過合理整合已有的設計，閱讀大量文獻，掌握機械設計的基本步驟和要求，以及傳統(tǒng)機械制圖的步驟和規(guī)則，掌握制動器總成的相關設計方法，以及進一步扎實汽車設計基本知識，學會用CAD進行基本二維制圖，同時提高分析問題和解決問題的能力。 二、設計（論文）的基本內容、擬解決的主要問題 基本內容： 一、主減速器的結構方案形式，齒輪類型和減速形式。 二、主減速器類型的選取與確定 三、主減速器的主、從動齒輪的支撐方案。 四、主減速器的基本參數(shù)選擇與設計計算；主減速器的主減速比、計算載荷的確定齒輪的幾何尺寸、強度計算與校核，軸的強度計算與校核。 五、差速器的設計計算等 擬解決的主要問題： 一、主減速器的結構特征、工作原理 二、雙級主減速器與單級主減速器的區(qū)別 三、雙級主減速器的齒輪選取與布置等 四、雙級主減速器的基本參數(shù)的選擇 五、雙級主減速器的一級齒輪主減速比與二級齒輪主減速比的計算 六、一級齒輪與二級齒輪齒數(shù)、齒高、齒厚等的計算 七、齒輪的校核 八、差速器齒輪的計算等 九、軸的計算與校核等 差速器主要結構參數(shù)的選擇和確定 三、技術路線（研究方法） 編寫設計說明書 、C A D繪圖 差速器主要參數(shù)計算 否 是 校核 是 否 齒輪尺寸等計算 校核 齒輪強度、疲勞等計算 等計算 主減速比、傳動比 雙級主減速器主要結構參數(shù) 的選擇和確定 主減速器類型的選取與確定 差速器的類型選取與確定 查閱資料文獻，了解主減速及差速 器的結構特征、工作原理 四、進度安排 1）調研、查閱參考資料，了解主減速器的功能、主要結構。撰寫開題報告。 第2周（3月1日～3月11日） （2）開題。第2周（3月11日） （3）分析并確定主減速器的具體結構形式，主要零部件及相互位置關系。根據(jù)給定的設計參數(shù)，按照有關的設計要求和順序進行具體結構尺寸參數(shù)計算及其他有關參數(shù)的選配，針對給定的設計參數(shù)優(yōu)選主減速器的總體方案。第3周（3月12日～3月20日） （4）進行主減速器零部件的設計計算。第4～5周（3月21日～4月2日） （5）完成部分設計圖紙，折合0# 圖紙1張，完成說明書初稿。第6周～8周（4月3日～4月22日） （6）中期檢查。第8周（4月22日） （7）完成主減速器裝配圖、主要零件圖，完成設計說明書 第9~13周（4月23日～5月27日） （8）設計及說明書初稿提交。第13周（5月27日） （9）畢業(yè)設計審核、修改。 第14～16周（5月28日～6月17日） （10）畢業(yè)設計答辯。 第17周（6月18日～6月 20日） 五、參考文獻 [1] 劉惟信主編.汽車車橋設計[M]. 北京：清華大學出版社，2004,4. [2] 劉惟信主編.汽車設計[M]. 北京：清華大學出版社，2001,7. [3] 李秀珍主編.機械設計基礎第4版[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006,4. [4] 唐增寶主編.機械設計課程設計[M].武漢：華中科技大學出版社，1998,6. [5] 陳家瑞主編.汽車構造第四版[M].北京：人民交通出版社，2006,1. [6] 王望予編.汽車設計[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2000,5. [7] 張龍主編.機械設計課程設計手冊[M].北京：國防工業(yè)出版社，2006,5. [8] 清華大學汽車工程系本書編寫組編著. 汽車構造[M].北京：人民郵電出版社，2000,3. [9] 吉林工業(yè)大學汽車教研室編.汽車設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，1981. [10] 劉惟信編著.汽車傳動系的結構分析與設計計算[M]. 北京：清華大學出版社，2004,9. [11] 錢可強主編.機械制圖[M].北京：高等教育出版社，2004,4. [12] 成大先主編.機械設計手冊第四版第2卷[M].北京：化學工業(yè)出版社，2003,9 [13] Deebe Ferris.A Ward’s Special Research Report Ward’s Communications，1994 [14] G.Boothroyd and P.Dewhurst. Product Design for Manufacture and Assembly.Manuf.Eng.1988 [15] Josh Constance.DFMA：Learning to Design for Manufacture and Assembly.Mech.Eng.1992 六、備注 指導教師意見： 簽字： 年 月 日