起亚狮跑非断开式驱动桥设计-后桥单级主减速器含开题及8张CAD图
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附 录附录AHeavy Off-Road Vehicle Drive Axle Of BreakingThe important thing is, in the great assembly at the end of the transmission. Its basic function is increased by the transmission shaft or directly by the torque, came to the torque distribution to left and right drive wheels, and make the right and left wheel drive car has required the kinematics differential function, While carrying the spring load and the car wheel, the frame of the body through suspension or integral to plumb-lines, longitudinal and transverse force and moment force, Also the biggest transfer transmission torque, still under the bridge housing reaction torque.Drive structure and driving wheel is closely related to the suspension structure. When driving wheel using an independent suspension, using the broken open axles, When driving wheels adopt independent suspension, match with breaking drive axles, independent suspension. Look from exterior, independent suspension axles connectionless left and right of the whole bridge rigid driving wheel, shell is bridge housing, and other relative movement between. This bridge is installed in the middle frame or integral car transmission and driving wheel transmission device and part of the quality of the automobile suspension with belong to the quality and the side of the drive wheels with independent suspension of elastic component and frame or weak connection for cars. Therefore, one on either side of the drive wheels can independently, relative to the frame or cars do, swing, left, and right shaft corresponding requirements and their corresponding shell makes the corresponding swing. Cars drive by breaking the suspension, and the quality of small and independent suspension matching, can make the driving wheels of various earthing and adaptability, good roads that can greatly reduce the cars in the rough road impact and vibration during the body decreases wheel and axle tilt, the dynamic loads of vehicle, improve and enhance average speed, Reduce the damage, improve its components reliability and prolong its service life.Based on the development of Chinas heavy independent suspension of six x 6 cross-country car cut off from the drive axles, for example, is insufficient, the development technology independent suspension drive axle of necessity and independent suspension drive axle of structural principle in aspects of heavy off-road vehicle drive with independent suspension of this development.1 Domestic independent suspension drive technology situationAt present domestic independent suspension axles in cars, light off-road vehicle and JN252 8 x 8, etc ZhongDunWei military car has been applied and independent suspension heavy off-road vehicle axles technology is basically blank, Foreign independent suspension heavy off-road vehicle axles technology also only by American company, belarus, Minsk Sisu, Finland has TIMONEY company and Korea etc, and application scope of military and civilian limitations in some special models.2 Develop independent suspension drive axle of necessityIn recent years, with independent suspension off-road vehicle market demand more and more widely. Restrict independent suspension off-road vehicle development is one of the key factors, thus breaking drive axles of the necessity of developing broken off.2.1Military car development needsCurrently our extensive use of grade 6 x 6 type 7t SX2190 models is shaanxi automobile manufacturing factory using STEYR technology development of new generation rover, has good performance, and strong adaptability, good performance advantages over the past 20 years for national defense construction made great contribution. The truck with 8 x 8 upward-leading continuous casting.the JN2270 15t and capability of type x 8 August JN2300 type, the successful development of Chinas second DaiJun car development was at an end. In order to adapt to the needs of modern war, the third DaiJun car development was put on the agenda. Article DaiJun car features for independent suspension of high performance of motor vehicles. As its core technology is one of the big Hollywood drive shaft cut off, domestic blank, basic is dependence on imports, if do not accord with national also does not conform to the military.2.2The basic needs of national constructionFor many years, our national economy is developing rapidly, and infrastructure investment growth, hydroelectric power, oil field, mine, coal and other industries such as fire like tea. The industry is inseparable from the high quality, the high performance of transport vehicles, independent suspension off-road vehicle is among the top. However, these vehicles almost entirely on imports, spent a great deal of foreign exchange. To develop a replacement model is of great significance to meet the market demand.3 Independent suspension structure theory. Drive axle ofChinas heavy automobile group company with development and production status, independent development drive axle of the independent suspension 6 x 6 cross-country car drive shaft cut off big Hollywood. According to 6 x 6 independent suspension chassis design requirements, in this model adopted high transmission fault type axles. The first thing is to cut off to drive, high of double bridge for breaking through the medium-sized Bridges, rear axles turn for breaking steering of high axles. Three bridge are installed with gas control differential between the wheel lock differential, medium-sized Bridges across the bridge box installed with gas control differential between the lock shaft differential. Main reducer ratio for 1 2023, gear ratio for 4. 26 (belt wheel side filling put gas system, ABS), the total ratio 7.016, The medium-sized Bridges for 180 input end tooth flanges, output for 165 end flange, rear axle gears before the input for 165 end tooth flange, Each shaft axis for jose 13t. This design is mainly in steyr drive technology based on the development and design, design thoughts and 6 x is 6, 8 x 8, 10 December 10, military USES 10 series assemblies, reduce the new design of special parts. 8 x 8 middle bridge, 10 assembly, 10, and 12 million spxillion structure types are similar. The new design two broken open bridge, front axle shell adopts the breakthrough in the shell, type of bridge, using the same type of the rear axle housing learnings. On the basis of that, left, right, two kinds of half axle and cover and spline set assembly, and on the reduction and bridge box shell and the local improvement. High technology to drive the corresponding design. Before using high to drive axle of bridge structure, thus make the box with the same drive axle of center distance of the bridge, i.e. input than the original structure of flange steyr 100mm up front axle and bridge, can satisfy the same height flange vehicle transmission Angle to decorate the small request. Before turning mainly by high drive axles, before breaking casting bridge in the middle of the disc brake, using the shell with the filling of the deflated wheelhub ball cage patterned assembly, universal shaft coupling assembly etc. And now the thing turn compared with has the following characteristics: Using steel bridge housing, good rigidity, high strength. Using steyr mature main reducer and axle box of bridge structure of the existing technology (without prior to drive axle box structure), improve cross the bridge reliability.Using the ball cage patterned double gimbal couplings, can make the centerline of ball cage with to the center of the kingpin always in line with the wheels, reduce sliding wear.4 conclusionWith independent suspension car of rapid development, large-tonnage breaking drive axle of development of necessity and urgency. It not only can greatly improve the car ride and mobility, also for automobile driving performance such as power, economy, and has a direct impact on the stability, etc. Both can satisfy the military modernization needs, also can meet the needs of the development of national economy, therefore has the important practical significance.附 录B重型越野汽车断开式驱动桥的研发驱动桥是汽车的重要大总成 ,处于传动系的末端。其基本功能是增大由传动轴或直接由变速箱传来的转矩 ,将转矩分配给左、右驱动车轮 ,并使左、右车轮具有汽车行驶运动学所要求的差速功能 ;同时承载着汽车的簧上荷重及地面经车轮、车架或承载式车身经悬架给予铅垂力、纵向力、横向力及其力矩 ;还传递着传动系中的最大转矩 ,桥壳还承受着反作用力矩。驱动桥的结构型式与驱动车轮的悬架结构密切相关。当驱动车轮采用非独立悬架时,采用非断开式驱动桥;当驱动车轮采用独立悬架时,则配以断开式驱动桥,即独立悬架驱动桥。从外观上看,独立悬架驱动桥无连接左、右驱动轮的刚性整体桥壳,它的桥壳是分段的,且彼此之间可作相对运动。这种桥的中段安装在车架或承载式车身上,并与传动轴及一部分驱动车轮传动装置的质量同属于汽车的悬挂质量,而两侧的驱动车轮则以独立悬架的弹性元件与车架或车厢作弱性联接。因此,两侧的驱动车轮可以彼此独立地相对于车架或车厢做上、下摆动,相应要求左、右半轴及其相应外壳作相应的摆动。汽车采用断开式驱动桥,则非悬挂质量小而且它又与独立悬架相匹配,可使驱动轮接地情况及对各种路况适应性较好,这样便可大大减少汽车在不平路面上行驶时振动冲击和车身的倾斜,减小车轮和车桥上的动载荷,提高汽车的行驶平顺性,提高汽车平均行驶速度;减少零件的损坏,提高其可靠性并延长其使用寿命。本文以中国重汽研制开发的独立悬架66越野汽车的断开式驱动桥为例,从驱动桥技术现状的不足、开发独立悬架驱动桥的必要性及独立悬架驱动桥的结构原理等方面对重型越野汽车用独立悬架驱动桥的开发作以阐述。1国内独立悬架驱动桥技术现状目前国内独立悬架驱动桥在轿车、轻型越野车及JN252 88等中吨位军用车上得到了应用,而独立悬架重型越野汽车驱动桥技术基本上是空白;国外独立悬架重型越野汽车驱动桥技术也只有美国美驰公司、白俄罗斯明斯克、芬兰Sisu公司及韩国TIMONEY等具有,且应用范围局限于军用及民用的一些特殊车型。2开发独立悬架驱动桥的必要性近年来,对独立悬架越野汽车的市场需求越来越广。制约独立悬架越野汽车发展的关键因素之一是断开式驱动桥,因此开发断开式驱动桥的必要性凸现。2.1军用汽车发展的需要目前我军大量使用的7t级66型SX2190车型是陕西汽车制造总厂利用STEYR技术研制的新一代越野车,具有动力性好、适应性强、越野性能优良等优点,近20年来为国防建设作出了巨大贡献。随着载重12t的88型JN2270和载重15t的88型JN2300的研制成功,我国第二代军车系列的开发便划上了句号。为适应现代化战争的需要,第三代军车的开发便提上了日程。第三代军车主要特点为独立悬挂的高机动性能车辆。作为其核心技术之一的大轴荷断开式驱动桥,国内基本是空白,若依赖进口,既不符合国情也不符合军情。2.2国家基本建设的需要多年来,我国的国民经济飞速发展,基建投资规模大幅增长,水电、油田、矿山及煤炭等行业更是如火如茶。这些行业都离不开高品质、高性能的运输车辆,独立悬架越野汽车更是其中的佼佼者。但是,这些车辆几乎全部依赖进口,花费了大量外汇。尽快开发出一种替代车型满足市场需求意义重大。3独立悬架驱动桥的结构原理中国重型汽车集团公司结合开发生产驱动桥的现状,自主开发了独立悬架66越野汽车大轴荷断开式驱动桥。根据66独立悬挂底盘的设计要求,在该车型上采用了高位传动断开式驱动桥。其中前转向驱动桥为断开式高位转向非贯通驱动桥,双联桥的中桥为断开式贯通非转向驱动桥,后桥为断开式转向非贯通高位驱动桥。三个桥均装设带气控差速锁的轮间差速器,中桥过桥箱装设带气控差速锁的轴间差速器。主减速器速比为1. 647,轮边减速器速比为4. 26(带轮边充放气系统、ABS),总速比7.016;中桥的输入端为180端面齿法兰,输出端为165端面齿法兰,前、后桥的输入端为165端面齿法兰;各轴轴荷均为13t。本次设计主要是在斯太尔驱动桥技术的基础上进行开发设计,设计思想是和已有的66、88、1010、1210军车所用总成形成系列,尽量减少新设计的专用件。桥中段总成88、1010、1210结构类型均类同。新设计两种断开式桥壳,前桥采用非贯通式桥壳,中、后桥相同的采用贯通式桥壳。在此基础上,设计左、右两种半轴及端盖和花键套总成,并对主减壳和和过桥箱作了局部改进。同时对高位驱动桥技术进行了相应的设计。前转向高位驱动桥采用贯通桥的过桥箱结构,从而使该驱动桥跟贯通桥具有相同的中心距,即该桥的输入法兰比斯太尔前桥原结构抬高了100mm,与贯通桥的法兰高度相同,能满足整车布置传动轴夹角尽量小的要求。前转向驱动桥主要由高位前驱动桥中段、断开式铸造桥壳、采用盘式制动器的带中央充放气构的轮边减速器总成、双球笼等速万向联轴器总成等组成。与现用的转向驱动桥相比有以下特点:采用铸钢桥壳,刚性好,强度高。采用成熟的斯太尔主减速器及其贯通桥结构的过桥箱技术(现有技术的前转向驱动桥无过桥箱结构),提高了整桥的可靠性。采用自定心的双球笼等速万向联轴器,可使球笼中心线与转向主销的中心线始终在一条线上,减少车轮滑移与磨损。4结束语随着独立悬架汽车的快速发展,大吨位断开式驱动桥的开发具有现实的紧迫性和必要性。它不仅可以大大提高汽车的平顺性与机动性,也对汽车的行驶性能如动力性、经济性、通过性、操纵稳定性等有直接影响。既能满足军队现代化建设需要,也能满足国家经济发展的需要,因此具有重要现实意义。XXXXX设计(XX)过程管理材料题 目起亚狮跑驱动桥设计学生姓名系部名称专业班级指导教师职 称教研室起止时间2011年3月2日- 6月20日教 务 处 制XXX设计起亚狮跑驱动桥设计 系部名称: 专业班级: 学生姓名: 指导教师: 职 称: XXXXXX二XX年六月XXXXX Design of ShiPao Rear Axle Candidate:Specialty:Class:Supervisor:XXXXX20XX-06XXXXXXX设计(XX)开题报告设计(论文)题目: 起亚狮跑驱动桥后桥设计 院 系 名 称: 专 业 班 级: 学 生 姓 名: 导 师 姓 名: 开 题 时 间: 20XX年3月2日 指导委员会审查意见: 签字: 年 月 日设计(XX)开题报告学生姓名系部专业、班级指导教师姓名职称从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称汽车驱动桥设计一、课题研究现状、选题目的和意义1、研究现状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。汽车驱动桥的结构型式和设计参数对汽车动力性、经济性、平顺性、通过性有直接影响。驱动桥结构型式的选择与设计参数选取及设计计算对汽车的整车设计和性能极其重要。传统的驱动桥设计是以生产经验为基础,以运用力学、数学和回归方法形成的公式、图表、手册为依据进行的。目前国外的驱动桥设计与研发的技术已经非常的成熟,其驱动桥的研发与设计融入:驱动桥壳有限元分析,高性能制动器技术、电子智能控制技术使驱动桥的设计,不但可以缩短设计周期,还可以提高设计精度和可靠性,从而实现设计过程的最佳化和自动化。国内生产微型汽车驱动桥的厂家较多,品种和规格也较全,其性能和质量基本上能够满足国产车辆的使用要求,但是与国外先进产品相比,国内驱动桥齿轮传动装置技术水平仍相对较低。随着国外先进技术的引进,科技迅速发展的推动,高新技术在汽车领域的应用和推广,各种国外汽车新技术的引进,研究团队自身研发能力的提高,我国的驱动桥设计和制造会逐渐发展起来,逐步的缩短与外国制造技术水平上的差距,并最终跟上世界先进的汽车零部件设计制造技术水平。汽车驱动桥已经经过好多年的发展了,现有的产品比较笨重没有什么技术含量,大多用在卡车大客车上,这种产品从诞生到现在基本没有多大的更新。所以,如果还是生产老式产品的话,会陷入同质化竟争难以取得好的效益,如果要在这外行业有所发展的话一定要有自己创新。开发出轻巧坚固的桥,另外老式的车桥一能更好地与地面保持平行,所以在路面不平时轮胎的抓地能力很差,现在的轿车大都淘汰了这种桥,而采用性能更优越的多连杆整车桥。近年来,驱动桥垫片市场发展迅速。经过近几年的快速发展,世界驱动桥垫片行业已经形成一定的产业规模,相关驱动桥垫片产业也日渐完善,但是国内驱动桥垫片市场还远未成熟,同发达的欧美国家相比,无论市场规模、产品档次、品种规格、消费水平等方面都还有相当大的差距。随着市场经济的发展,驱动桥垫片技术水平、产品质量的提高,应用领域的不断扩展,我国的驱动桥垫片将会有巨大的市场需求和发展空间。功能: 驱动桥处于动力传动系的末端,其基本功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩,并将动力合理的分配给左、右驱动轮,另外还承受作用于路面和车架或车身之间的垂直立、纵向力和横向力。驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。驱动桥的分类 :驱动桥分非断开式与断开式两大类非断开式驱动桥也称为整体式驱动桥,其半轴套管与主减速器壳均与轴壳刚性地相连一个整体梁,因而两侧的半轴和驱动轮相关地摆动,通过弹性元件与车架相连。它由驱动桥壳1,主减速器,差速器,和半轴组成2、目的、依据和意义 对于汽车来说而驱动桥在传动系统中起着举足轻重的作用。随着目前国际上石油价格的上涨,汽车的经济性日益成为人们关心的话题,提高其燃油经济性也是各汽车生产商来提高其产品市场竞争力的一个方法。为了降低油耗,不仅要在发动机的环节上节油,而且也需要在传动的系统中来减少能量的损失。这就必须在发动机的动力输出之后,在从发动机传动轴驱动桥这一动力输送环节中寻找减少能量在传递的过程中的损失。在这一环节中,发动机是动力的输出者,而驱动桥则是将动力转化为能量的最终执行者。因此,在发动机相同的情况下,采用性能优良且与发动机匹配性比较高的驱动桥便成了有效节油的措施之一。所以驱动桥的设计也是提高其燃油经济性一个重要的环节,汽车驱动桥涉及的机械零部件的品种十分的广泛,对这些零部件、元件及总成的制造也几乎涉及到所有的现代机械制造工艺所以对驱动桥的设计不应仅停留在传统的设计方法上,而应借助于现代设计方法以精益求精。现代的驱动桥设计是传统设计的深入、丰富和发展,而非独立于传统设计的全新设计。以理论为指导、以计算机为辅助,是现代设计的主要特征。利用这种方法指导设计可以减小经验设计的盲目性和随意性,提高设计的主动性、科学性和准确性。以便为广大消费者生产出质量好,操作简便,价格便宜适合中国国情,包括道路条件和经济条件的车辆,满足大多数消费者的要求, 所以设计出结构简单、工作可靠、造价低廉的驱动桥将大大推动汽车产业的发展和社会经济的提高。驱动桥设计是在整车设计中一个重要的环节,也是评价汽车整体性能的一个标准,所以通过对汽车驱动桥的学习和设计,可以更好的掌握现代汽车驱动桥设计与机械设计的方法。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101半轴2圆锥滚子轴承3支承螺栓4主减速器从动锥齿轮5油封6主减速器主动锥齿轮7弹簧座8垫圈9轮毂10调整螺母主要参数:序号项 目数 据单 位1车身长度4350mm2车身宽度1800mm3车身高度1730mm4车 重1418kg5轴 距2630mm6前轮距1540mm7后轮距1540mm8前胎规格215/65 R16 9排 量2.0L10最大功率/转速105/6000kw/ rpm11最大转矩/转速184/4500N.m/ rpm12最高车速171km/h13最高档传动比0.78214级 别SUV15离地间隙200-250mm驱动桥是汽车总成中的重要承载件之一,其性能直接影响整车的性能和有效使用寿命。驱动桥一般由桥壳、主减速器、差速器和半壳等元件组成,转向驱动桥还包括各种等速联轴节,结构更复杂,承载着汽车的满载簧荷重及地面经车轮、车架及承载式车身经悬架给予的铅垂力、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,也对汽车的行驶性能如动力性、经济性、平顺性、通过性、机动性和操动稳定性等有直接影响。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代机械制造工艺。因此,通过对汽车驱动桥的学习和设计,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。二、设计(论文)的基本内容、拟解决的主要问题1.设计的主要内容(1)掌握汽车后桥结构特点及工作原理。(2)确定主要零部件(差速器、主减速器等)主要设计参数,并对关键部位进行校核。(3)确定零部件结构尺寸。(4)使用AutoCAD完成装配图及主要零件图。(5)编写设计说明书。2.解决的主要问题(1)主减速器类型的选择(2)差速器结构的选择因主减速比小于7.6 选择单级主减速器绘制驱动桥图纸结构及受力分析与强度计算结构选择及强度计算差速器齿轮的基本参数选择差速器的结构型式选择差速器齿轮几何参数与强度计算选择螺旋锥齿轮完成毕业设计完成设计说明书驱动桥壳的设计半轴的设计主减速器图的绘制主减速器基本参数的计算三、技术路线(研究方法)主减速器的减速形式主减速器齿轮的类型初步确定设计方案分析各种驱动桥优缺 第1-2周(3月2日3月13日)(2)后桥方案的确定 第3-4周(3月16日3月27日)(3)参数选择与设计计算 第5-6周(3月30日4月10日)(4)完成设计说明书,完成图纸绘制 第713周(4月13日5月29日)(5)交稿 第14周(6月1日6月5日)(6)设计审核、修改 第15、16周(6月8日6月19日)(7)毕业设计答辩准备及答辩 第17周(6月22日6月26日)四、进度安排(1)调研、资料收集,完成开题报告 第1-2周(3月2日3月13日)(2)后桥方案的确定 第3-4周(3月16日3月27日)(3)参数选择与设计计算 第5-6周(3月30日4月10日)(4)完成设计说明书,完成图纸绘制 第713周(4月13日5月29日)(5)交稿 第14周(6月1日6月5日)(6)设计审核、修改 第15、16周(6月8日6月19日)(7)毕业设计答辩准备及答辩 第17周(6月22日6月26日)五、参考文献1 刘惟信M.汽车设计.北京:清华大学出版社,2001.2 王望予M.汽车设计.第3版.北京:机械工业出版社,2000.3 余志生M.汽车理论.第3 版.北京:机械工业出版社,2000.4 张洪欣M.汽车底盘设计.北京:机械工业出版社,1998.5 臧杰.阎岩M.汽车构造.北京.机械工业出版社,20056汽车工程手册编辑委员会.汽车工程手册.制造篇.北京:人民交通出版社,2001.7 陈效华.基于有限元方法的微型汽车驱动桥结构分析J.中国制造业,2003,32(4).8 陈效华.驱动桥集成建模系统概要设计J.汽车工程,2003,25(1).9 李光熠.机械可靠度计算的几种方法比较J.煤矿机械,2001(5).10 王铁.基于贝叶斯统计的驱动桥壳可靠性设计J.机械设计与制造,2003(2).11 王铁.轮式工程机械驱动桥主减速器齿轮的可靠性优化设计J.机械设计与制造,2003(4).12 褚志刚.汽车驱动桥壳破坏机理分析研究J.设计与计算,2001(6).13 毕春长.齿轮传动机构人工神经网络辅助优化设计J.机械设计,2000(2).14 丁予展.实数编码的遗传算法在斜齿圆柱齿轮传动优化设计中的应用J.机械科学与技术,2000,19(6).15 Sarah Domme, PeterHwang, PhilipKim, eta.l A Value Based Approach to Determining TopHazards in Army Ground Vehicle Operations C. Systems and Information EngineeringDesign Symposium IEEE. 2006: 124-129.16 ARCCA, incorporated. OccupantCrash ProtectionHand-book for Tactical Ground Vehicles(Light, Medium and HeavyDuty) M. Washington, DC: DepartmentofAr-my, 2000.17 Walz M C, Trends in the Static Stability Factor of Pas-senger Cars, Light Trucks, andVans R. Washington, DC: National Highway Traffic Safety Administration,2005.六、备注指导教师意见:签字: 年 月 日
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