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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
設(shè)計(jì)(論文)題目: HQ1080車用5.5噸級驅(qū)動橋設(shè)計(jì)
院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院
專 業(yè) 班 級: 車輛工程B07-4班
學(xué) 生 姓 名: 陳云龍
導(dǎo) 師 姓 名: 趙雨旸
開 題 時 間: 2011年 3月14日
指導(dǎo)委員會審查意見:
簽字: 年 月 日
開題報(bào)告撰寫要求
一、“開題報(bào)告”參考提綱
1. 課題研究目的和意義;
2. 文獻(xiàn)綜述(課題研究現(xiàn)狀及分析);
3. 基本內(nèi)容、擬解決的主要問題;
4. 技術(shù)路線或研究方法;
5. 進(jìn)度安排;
6. 主要參考文獻(xiàn)。
二、“開題報(bào)告”撰寫規(guī)范
請參照《黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書及畢業(yè)論文撰寫規(guī)范》要求。字?jǐn)?shù)應(yīng)在4000字以上,文字要精練通順,條理分明,文字圖表要工整清楚。
SY-025-BY-3
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
學(xué)生姓名
陳云龍
系部
汽車與交通工程學(xué)院
專業(yè)、班級
車輛工程B07-4
指導(dǎo)教師姓名
趙雨旸
職稱
副教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
HQ1080車用5.5噸級驅(qū)動橋設(shè)計(jì)
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
1.1 驅(qū)動橋國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
目前我國正在大力發(fā)展汽車產(chǎn)業(yè),采用后輪驅(qū)動汽車的平衡性和操作性都將會有很大的提高。后輪驅(qū)動的汽車加速時,牽引力將不會有前輪發(fā)出,所以在加速轉(zhuǎn)彎時,司機(jī)就會感到有更大的橫向握持力,操作性能變好。維修費(fèi)用低也是后輪驅(qū)動的一個優(yōu)點(diǎn),盡管由于構(gòu)造和車型的不同,這種費(fèi)用將會有很大的差別。如果你的變速器出了故障,對于后輪驅(qū)動的汽車就不需要對拆速器進(jìn)行維修,但是對于前輪驅(qū)動的汽車來說也許就有這個必要了,因?yàn)檫@兩個部件是做在一起的。所以后輪驅(qū)動必然會使得乘車更加安全、舒適,從而帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。目前國內(nèi)外研究的重點(diǎn)在于:從翹課的制造技術(shù)尋求制造工藝先進(jìn)、制造效率高、成本低的方法;從齒輪減速形式上將傳統(tǒng)的中央單級主減速器發(fā)展到現(xiàn)在的中央及輪邊雙級減速或雙級主減速器結(jié)構(gòu);從齒輪的加工形式上車橋內(nèi)部的主從動齒輪、行星齒輪及圓柱齒輪采用精磨加工,以滿足汽車高速行駛要求及法規(guī)對于噪聲控制的要求。
以下是具體的技術(shù)發(fā)展動向:
1、 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面
為滿足市場多樣化及用戶個性化的需求,驅(qū)動橋再也不能停留在載貨車單一的、抵擋次的技術(shù)水平上,隨著新材料、新能源、電子測控及信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,應(yīng)用這些高新科技武裝和改造傳統(tǒng)的汽車工業(yè),以新型的驅(qū)動橋大幅度地提高車輛的安全性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性,為廣大消費(fèi)者提供節(jié)能型和環(huán)保型的汽車產(chǎn)品。驅(qū)動橋的技術(shù)發(fā)展大致有以下幾個方面:
(1)整車總體布置上要滿足發(fā)動機(jī)前置或后置的要求;車橋的輪距和簧距在一定范圍內(nèi)可調(diào)的要求:汽車(主要是客車)進(jìn)一步降低地板的要求,主傳動速比擴(kuò)大變化范圍的要求
(2)在制動方面要滿足制動間隙的自動調(diào)整,制動防抱死、防跑偏、防側(cè)滑;制動不疲軟、不僵硬、不嘯叫;制動力矩大、制動距離??;摩擦片耐磨、壽命長;制動真空助力及制動緩速裝置等。
(3)在懸架方面,要求減震性能好,不側(cè)傾,可升降、行駛更平穩(wěn)、更舒適。
(4)對驅(qū)動橋本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求減輕自重,增加剛性,提高傳動效率,改善密封性能,降低系統(tǒng)噪聲,便于維修等。當(dāng)前,在驅(qū)動橋上出現(xiàn)的新型結(jié)構(gòu)和高新技術(shù)有:
a、制動間隙的調(diào)整由自動調(diào)整臂替代手動調(diào)整臂。按國家GB12676~1999(汽車制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性能和試驗(yàn)方法)的規(guī)定,到2003年1月凡使用凸輪式氣制動的汽車必須強(qiáng)制安裝制動間隙自動調(diào)整臂,保證各個車輪的制動間隙維持恒定,從而保證汽車行駛安全。該技術(shù)在國外以普遍采用,最有名的生產(chǎn)廠家是瑞典的漢德公司和美國的美馳公司,國內(nèi)有吉林天成、商丘德信和東風(fēng)公司在開發(fā)研制。
b、盤式制動器相對于鼓式制動器,具有制動力矩大,可縮短制動距離,制動平穩(wěn),散熱條件好(熱衰退小,不疲軟,摩擦片耐磨、壽命長),更換摩擦片便捷等優(yōu)越性,正廣泛應(yīng)用于轎車和輕微型汽車上,并有前盤后鼓配置轉(zhuǎn)交為前后盤的趨勢,國外在中、重型汽車,尤其是大型客車上以大量采用,取得十分理想的效果,不失為汽車制動技術(shù)的新寵。國內(nèi)已有十余家開始輕型盤式制動器的國產(chǎn)化生產(chǎn),而中、重型盤式制動器卻處于空白狀態(tài)。
c、制動緩速裝置是安全制動的輔助系統(tǒng),它解決了由于車輪摩擦過熱產(chǎn)生的熱衰退,導(dǎo)致制動性能急劇下降,以及輪胎易分層造成早期爆裂等問題,減少車輛因制動失靈帶來的的危險,還可以承擔(dān)90%制動力矩,提高摩擦片壽命4-8倍,在歐、美、日等發(fā)達(dá)國家的客車幾乎都使用,載重車的安裝率已達(dá)80%,是一項(xiàng)十分成熟的技術(shù),而在我國剛剛起步。又深圳特爾佳科技運(yùn)輸有限公司引進(jìn)法國泰馬爾技術(shù)而研制開發(fā)的無繼電器電渦流緩減器,在客車上實(shí)驗(yàn)取得滿意效果。由上海福伊特驅(qū)動技術(shù)系統(tǒng)有限公司采用德國VOITH公司技術(shù)開發(fā)生產(chǎn)的液力渦流緩減速器,具有扭矩大、重量輕、散熱快等優(yōu)點(diǎn),在汽車傳動系統(tǒng)中可實(shí)現(xiàn)串聯(lián)安裝和并聯(lián)安裝。
d、ABS制動防拖死系統(tǒng)以有及相繼開發(fā)的ASR驅(qū)動防滑調(diào)節(jié)系統(tǒng),ABR防側(cè)滑控制系統(tǒng),EBS電子控制制動系統(tǒng)和VDC車輛動力學(xué)控制系統(tǒng),構(gòu)成汽車數(shù)學(xué)化制動體系,能使車輪始終處于最佳制動狀態(tài),最有效的利用地面附著力,避免了前輪抱死喪失轉(zhuǎn)向能力,防止了后輪抱死產(chǎn)生側(cè)滑甩尾的弊端,極大的提高了車輛行駛的本質(zhì)安全性。在國外大都普遍采用。國內(nèi)有重慶聚能、山東威名、西安博華、浙江亞太、廣州科米及東風(fēng)制動系統(tǒng)公司等幾家在研發(fā)生產(chǎn)。
e、空氣懸架以其自振頻率低,吸振能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),可大大改善汽車行駛的舒適性和平順性,提高懸架系統(tǒng)壽命10倍,在歐美裝車率:客車達(dá)95%、載貨車達(dá)80%,拖掛車也達(dá)40%以上,國內(nèi)在高檔豪華客車上安裝,大部分靠近口,主要是美國扭威和固特異。
f、低地板門式驅(qū)動橋及偏置動力輸入口設(shè)計(jì),滿足城市及高速公路客車的需要,車內(nèi)地板由800~850MM降低到350~400MM,以降低汽車重心,提高車輛行駛穩(wěn)定性和平順性,便于乘客上、下車,目前,國產(chǎn)高檔豪華客車開始采用,但完全靠進(jìn)口,主要從德國采夫公司及曼公司、美國美馳公司和瑞典沃爾沃公司等廠家引進(jìn)。
g、為提高汽車的通過性,對道路的適應(yīng)性及減少輪胎磨損等要求,分別采用了差速鎖裝置、懸架可升降裝置、四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、輪胎放氣及氣壓監(jiān)控系統(tǒng),后者由軍事交通學(xué)院研制并在一汽紅旗世紀(jì)星轎車及5t、7t級載貨車上試驗(yàn)獲得成功。
2、制造工藝技術(shù)方面:
產(chǎn)品的技術(shù)含量及質(zhì)量優(yōu)劣,很大程度上取決于制造技術(shù)水平的高低,為使加工質(zhì)量更高,制造成本更低,驅(qū)動橋及錐齒輪待業(yè),注意跟蹤國內(nèi)外科技發(fā)展趨勢,廣泛用行之有效的四心成果。主要有:
(1)輕量化設(shè)計(jì)、減輕自重、節(jié)省材料,用沖焊整體橋殼替代鑄造插管橋殼;以鑄帶鍛,提高鑄鐵牌號,減小鑄件壁厚及幾何尺寸誤差:采用精段工藝,使加工余量在徑向減小到0.75~1.25MM,在軸向減小到0.6~1.00MM。制動凸輪用精鍛取代切削成形。
(2)廣泛應(yīng)用數(shù)控設(shè)備及加工中心,提高工藝柔性及加工精度,采用不重磨刀片、陶瓷刀片、槍鉆、U鉆、涂層及納米處理技術(shù)提高刀具壽命及加工精度,采用立方氮化硼(CBN)砂輪及金剛滾輪,提高磨具壽命及加工一致性。
(3)大量采用少屑無屑加工:如螺紋用滾壓替代車削、洗削和套絲:花鍵用冷軋或冷推替代洗削。
(4)對中碳剛件。普遍采用高、中頻感應(yīng)加熱、自動噴水淬火,采用靜變頻電源,大功率一次淬火工藝已在半軸、轉(zhuǎn)向節(jié)等主要零件上推廣,取得交好技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。
(5)CO2自動保護(hù)焊、摩擦焊、激光焊、埋弧焊及數(shù)控等離子切割技術(shù)在驅(qū)動橋的加工制造中得到充分的應(yīng)用。
(6)產(chǎn)品的裝配、調(diào)整、試驗(yàn)技術(shù)越來越被人們關(guān)注,螺紋連接普遍采用定扭矩扳手及擰緊機(jī),裝配間隙或予緊負(fù)荷的調(diào)正,應(yīng)用計(jì)算機(jī)及數(shù)控測量技術(shù),動態(tài)模擬精選精調(diào),如東風(fēng)車橋股份有限公司同成都電子科技大學(xué)合作研制的主動錐齒輪總成選墊片機(jī),一次選配成功,保證其軸承的予緊負(fù)荷。總成試驗(yàn)采用計(jì)算機(jī)及變頻控制技術(shù),模擬工況施加載荷,分別測試出所需定量的技術(shù)參數(shù),保證了產(chǎn)品的可靠性。如東風(fēng)車橋股份有限公司分別同浙江大學(xué)和重慶大學(xué)合作開發(fā)的驅(qū)動橋總成綜合試蘊(yùn)機(jī),可定量測定出傳動噪聲,兩輪制動力矩及力矩差,制動距離及制動時間等,試驗(yàn)結(jié)果由電子屏幕清晰顯示。
(7)此外在驅(qū)動橋上采用新的密封技術(shù)(新型油封結(jié)構(gòu)、耐磨耐熱、高跟隨性的密封材料等)、降噪技術(shù)(加狀吸振環(huán),箱體內(nèi)腔涂吸振涂料等)和新的摩擦材料(第二代FBS—1軟性無石棉摩擦片由南京理工大學(xué)開發(fā),南京宏光空降設(shè)備廠研制,具有優(yōu)良的耐熱性,高的摩擦系數(shù)穩(wěn)定性,低的磨損率,大大改善了制動僵硬和高低頻噪聲,延長使用壽命,有取代半金屬,鋼纖維摩擦片的趨勢)。提高旋轉(zhuǎn)件的運(yùn)動平穩(wěn)性,輪廓制動鼓采用動平衡措施。
3、錐齒輪技術(shù)方面:
(1)弧齒錐齒輪(或準(zhǔn)雙曲面齒輪)的加工,開始由一汽用俄羅斯援建技術(shù),于1956年表現(xiàn)國產(chǎn)化生產(chǎn)。1967年,由東風(fēng)車橋股份有限公司與綦江齒輪廠首次引進(jìn)美國Gleason公司的成套設(shè)備,并相繼由天津第一機(jī)床廠、南京機(jī)床廠及內(nèi)江機(jī)床廠進(jìn)行國產(chǎn)化切齒設(shè)備的研制,從而奠定了我國弧齒錐齒輪加工的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。隨著Gleason公司的產(chǎn)品開發(fā),陸續(xù)引進(jìn)了G645、G666、G610等80年代先進(jìn)設(shè)備,90年代又引進(jìn)了最新PHOENIX系列數(shù)控銑齒機(jī)。進(jìn)入新千年,東風(fēng)車橋股份有限公司為滿足客車對降噪的要求,不惜重金又引進(jìn)了PHOENIX450HG磨齒機(jī)及M—M3525—4E數(shù)控齒輪檢測中心。形成了弧齒錐齒輪加工制造的高水平閉環(huán)系統(tǒng)。PHOENIX、450HG磨齒機(jī)系美國Gleason公司最新開發(fā)的八軸數(shù)控六軸連動的先進(jìn)設(shè)備,對各種弧齒錐齒輪的輪齒表面可實(shí)現(xiàn)成形法磨削。生產(chǎn)效率高,以EQ1092F主傳動弧齒錐齒輪為例,主動輪單面磨削時間為15-18秒/齒,高于銑齒一倍多,從動輪單齒時間為3.1-4秒/齒,比G609銑齒效率也高一倍,該設(shè)備加工精度可達(dá)5-6級,嚙合噪聲也可大大降低,仍以EQ1092F為例,在主傳動1000轉(zhuǎn)/分條件下,正車面嚙合噪聲由83-86分貝降至70分貝,反車面由90-93分貝降至80分貝以下,完全滿足高檔豪華客車的要求。此外,該設(shè)備用于修復(fù)由于熱處理變形而未達(dá)標(biāo)的齒輪也具有十分可觀的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。
(3)齒輪趕切技術(shù)是意大利桑埔坦斯利(SAMPUTENSILI)公司開發(fā)的,開始應(yīng)用于圓柱齒輪的滾切。美國Gleason公司為滿足弧齒錐齒輪的干切要求,開發(fā)出PHOENIXII型275HC數(shù)控銑齒輪機(jī),可加工直徑¢275,工件主軸及刀具主軸均由電動機(jī)直接驅(qū)動。干切技術(shù)的基本原理是在高速切削下,切削高速飛出,切削熱在沒有傳導(dǎo)到刀具及工件之前,就被切屑帶走了,使刀具及工件溫度不會上升很多,也不會造成機(jī)床的熱變形,其刀具可用硬質(zhì)合金或高速工具鋼材料,但必須經(jīng)涂層(涂層材料為TIAIN)。切削速度:粗切達(dá)280M/分、精切達(dá)600M/分,走刀量粗切為1.77舳/分,精切為0.6MM/分,可提高加工效率3-5倍,節(jié)省了冷卻潤滑液的費(fèi)用,同時避免了用冷卻潤滑液造成的污染,加工成本可降低15%左右,由于國內(nèi)運(yùn)用條件尚不成熟,今后有待應(yīng)用。
1.2研究目的與意義
本課題是對HQ1090車用5.5噸級驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。故將以“驅(qū)動橋設(shè)計(jì)”內(nèi)容對驅(qū)動橋及其主要零部件的結(jié)構(gòu)形式與設(shè)計(jì)計(jì)算作一一介紹。
驅(qū)動橋的設(shè)計(jì),由驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)組成、功能、工作特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求講起,詳細(xì)地分析了驅(qū)動橋總成的結(jié)構(gòu)形式及布置方法,全面介紹了驅(qū)動橋車輪的傳動裝置和橋殼的各種結(jié)構(gòu)形式與設(shè)計(jì)計(jì)算方法。
汽車驅(qū)動橋是汽車的重大組成部分,承載著汽車的滿載簧荷重及地面經(jīng)車輪、車架及承載式車身經(jīng)懸架給予的鉛垂力、縱向力、及其力矩,以及沖擊載荷;驅(qū)動橋還傳遞著傳動系中的最大轉(zhuǎn)矩,橋殼還承受著反作用力矩。汽車驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)形式和實(shí)際參數(shù)除對汽車的可靠性與耐久性有重要的影響性外,也對汽車的行駛性能如動力性、經(jīng)濟(jì)性、平順性、通過性、機(jī)動性和操動穩(wěn)定性等有直接影響。另外,汽車驅(qū)動橋在汽車的各種總成中也是涵蓋機(jī)械零件、部件、分總成等的品種最多的大總成。例如,驅(qū)動橋包含主減速器、差速器、驅(qū)動車輪的傳動裝置(半軸及輪邊減速器)、橋殼和各種齒輪、元件及總成的制造也幾乎要設(shè)計(jì)到所有的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝。因此,通過對汽車驅(qū)動橋的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)實(shí)踐,可以更好的學(xué)習(xí)并掌握現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)的全面知識和技能。
二、設(shè)計(jì)(論文)的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
1、設(shè)計(jì)的只要內(nèi)容
(1) 驅(qū)動橋設(shè)計(jì)的總體方案論證;非斷開式驅(qū)動橋,斷開式驅(qū)動橋.
(2) 主減速器設(shè)計(jì);
(3) 差速器設(shè)計(jì);
(4) 驅(qū)動車輪的傳動裝置設(shè)計(jì);
(5) 驅(qū)動橋橋殼設(shè)計(jì);
2、需解決的主要問題
(1)如何做到結(jié)構(gòu)簡單,加工工藝好,制造容易,拆裝、調(diào)整方便。、
(2)如何將發(fā)動機(jī)輸出扭矩通過萬向傳動軸將動力傳遞到后輪子上,達(dá)到更好的車輪牽引力與轉(zhuǎn)向力的有效發(fā)揮,從而提高汽車的行駛能力。
(3)差速器向兩邊半軸傳遞動力的同時,允許兩邊半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),滿足兩邊車輪盡可能以純滾動的形式不等距行駛,減少輪胎與地面的摩擦。
(4)各個部件的強(qiáng)度校核
三、技術(shù)路線(研究方法)
非斷開式驅(qū)動橋
斷開式驅(qū)動橋
驅(qū)動橋總成的結(jié)構(gòu)型式及布置
主
減
速
器
差
速
器
驅(qū)動車輪的半軸
驅(qū)動橋橋殼
參數(shù)選擇設(shè)計(jì)計(jì)算
參數(shù)選擇設(shè)計(jì)計(jì)算
參數(shù)選擇設(shè)計(jì)計(jì)算
參數(shù)選擇設(shè)計(jì)計(jì)算
各個部件強(qiáng)度校核
用AutoCAD完成裝配圖,零件圖表達(dá)設(shè)計(jì)
撰寫說明書
四、進(jìn)度安排
(1)調(diào)研、資料收集,完成開題報(bào)告 第1、2周
(2)確定總體方案 第3周
(3)驅(qū)動橋部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 第4~9周
(4)完成所設(shè)計(jì)裝配圖與零件圖圖紙 第10~12周
(5)完成設(shè)計(jì)說明書的撰寫,指導(dǎo)教師審核 第13周
(6)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)修改、完善 第14周
(7)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)審核、預(yù)審 第15周
(8)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)修改、完善 第15、16周
(9)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周
五、參考文獻(xiàn)
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六、備注
指導(dǎo)教師意見:
簽字: 年 月 日