某商用车双级减速驱动桥设计【全套含CAD图纸、三维模型】

- 1 -本科毕业论文（设计）中期检查报告论文题目 某商用车双级减速驱动桥设计 班 级姓 名院（系）导 师报告时间- 2 -1论文工作是否按开题报告预定的内容及进度安排进行论文工作，基本按照开题报告预定内容进行，已完成总体方案设计、参数计算，强度校核，三维建模正在进行中。2目前已完成的研究工作及结果（1）通过查找参数，确定了参考车辆 CA1092 的各部分参数（2）参考教科书及设计手册，完成了双级减速器驱动桥的总体方案设计以及各零部件的参数尺寸计算（3）对主减速器及差速器各齿轮、轴承，半轴及半轴花键校核成功（4）三维建模部分已完成主减速器锥齿轮副及斜齿圆柱齿轮副及其轴承、差速器齿轮副、差速器壳、半轴的绘制（5）设计的主要数据如下：主减速比 5.74一级减速器传动比 1.923 二级减速器传动比 3.07（6）一级减速器齿轮副主要尺寸主动锥齿轮齿数 13 模数 10 齿面宽 44mm从动锥齿轮齿数 25 模数 10 齿面宽 40mm中点螺旋角 35 度 螺旋方向 主动锥齿轮左旋法向压力角 20 度（7）二级减速器齿轮副主要尺寸主动圆柱齿轮齿数 14 模数 6 齿面宽 75mm从动圆柱齿轮齿数 43 模数 6 齿面宽 70mm法向压力角 20 度（8）差速器主要尺寸行星齿轮齿数 10 球面半径 47 模数 5 齿面宽 15mm半轴齿轮齿数 16 模数 5 齿面宽 15mm压力角 22.5 度 齿高系数 0.8行星齿轮轴直径 26mm 支撑长度 39mm（9）半轴主要尺寸半轴直径 32mm 半轴长度 800mm半轴花键类型 圆柱形渐开线花键 30 度平齿根半轴花键齿数 19 模数 2（10）各轴承型号主动锥齿轮轴承 32309 32313 主动圆柱齿轮轴承 32310差速器轴承 32310- 3 -已绘制完成的三维图截图如下：图 1 总体视图图 2 差速器示意图- 4 -图 3 双级主减速器齿轮副啮合示意图图 4 半轴示意图- 5 -图 5 一级主动锥齿轮轴示意图图 6 二级中间轴示意图- 6 -图 7 差速器十字轴示意图图 8 零件汇总图- 7 -3后期拟完成的研究工作及进度安排（1）拟完成的研究工作完成三维图及二维工程图的绘制；基于 ANSYS 对驱动桥壳进行有限元分析撰写毕业设计论文（2）进度安排913 周：完成三维实体建模，绘制二维工程图；1415 周：对驱动桥壳进行有限元分析；1617 周：撰写毕业设计论文18 周：准备答辩4存在的困难与问题（1）遇到的问题：对于各紧固件、连接件并没有很清楚的认识，各零部件之间的装配关系也没有了解准确，如轴承座，连接螺栓等标准件，在三维建模与二维工程图绘制中均遇到了困难。其次，在主减速器壳与桥壳的建模过程中均遇到了问题，二者形状均较为复杂，需用多截面实体扫掠形成曲面，而目前对于形状的把握较为模糊。（2）解决办法：去车间仔细观察各连接件，在网上观看驱动桥拆装视频，按照实物图进行三维建模。5如期完成全部论文工作的可能性论文工作总体进展顺利，能够如期地完成论文工作。- 8 -中期报告检查组意见：组长（签字）：年 月 日毕业设计中期报告,某商用车双级减速驱动桥设计,报告人：,目录,1.论文工作进行情况 2.目前已完成的研究工作及结果 3.后期拟完成的研究工作及进度安排 4.存在的困难与问题 5.如期完成全部论文工作的可能性,1.论文工作进行情况,论文工作，基本按照开题报告预定内容进行，已完成总体方案设计、参数计算，强度校核，三维建模正在进行中。,2.目前已完成的研究工作及结果,（1）通过查找参数，确定了参考车辆CA1092的各部分参数 （2）参考教科书及设计手册，完成了双级减速器驱动桥的总体方案设计以及各零部件的参数尺寸计算 （3）对主减速器及差速器各齿轮、轴承，半轴及半轴花键校核成功 （4）三维建模部分已完成主减速器锥齿轮副及斜齿圆柱齿轮副及其轴承、差速器齿轮副、差速器壳、半轴的绘制,2.目前已完成的研究工作及结果,设计的主要数据如下：主减速比 5.74一级减速器传动比 1.923二级减速器传动比 3.07一级减速器齿轮副主要尺寸主动锥齿轮齿数 13 模数 10 齿面宽 44mm从动锥齿轮齿数 25 模数 10 齿面宽 40mm中点螺旋角 35度 螺旋方向 主动锥齿轮左旋法向压力角 20度,2.目前已完成的研究工作及结果,设计的主要数据如下：二级减速器齿轮副主要尺寸主动圆柱齿轮齿数 14 模数 6 齿面宽 75mm从动圆柱齿轮齿数 43 模数 6 齿面宽 70mm法向压力角 20度,2.目前已完成的研究工作及结果,差速器主要尺寸1)行星齿轮齿数 10 球面半径 47 模数 5 齿面宽 15mm2)半轴齿轮齿数 16 模数 5 齿面宽15mm 压力角 22.5度 齿高系数 0.83)行星齿轮轴直径 26mm 支撑长度 39mm,2.目前已完成的研究工作及结果,半轴主要尺寸半轴直径 32mm 半轴长度 800mm半轴花键类型 圆柱形渐开线花键30度平齿根半轴花键齿数 19 模数 2 各轴承型号主动锥齿轮轴承 32309 32313 主动圆柱齿轮轴承 32310差速器轴承 32310,2.目前已完成的研究工作及结果,已绘制完成的三维图截图如下,图1 总体视图,2.目前已完成的研究工作及结果,图2 差速器示意图,2.目前已完成的研究工作及结果,已绘制完成的三维图截图如下,图3 双级主减速器齿轮副啮合示意图,2.目前已完成的研究工作及结果,已绘制完成的三维图截图如下,图4 半轴示意图,2.目前已完成的研究工作及结果,已绘制完成的三维图截图如下,图5 一级主动锥齿轮轴示意图,2.目前已完成的研究工作及结果,已绘制完成的三维图截图如下,图6 二级中间轴示意图,2.目前已完成的研究工作及结果,已绘制完成的三维图截图如下,图7 差速器十字轴示意图,2.目前已完成的研究工作及结果,已绘制完成的零件汇总,图8 零件汇总图,3后期拟完成的研究工作及进度安排,（1）拟完成的研究工作完成三维图及二维工程图的绘制；基于ANSYS对驱动桥壳进行有限元分析撰写毕业设计论文 （2）进度安排913周：完成三维实体建模，绘制二维工程图；1415周：对驱动桥壳进行有限元分析；1617周：撰写毕业设计论文18周：准备答辩,4存在的困难与问题,（1）遇到的问题对于各紧固件、连接件并没有很清楚的认识，各零部件之间的装配关系也没有了解准确，如轴承座，连接螺栓等标准件，在三维建模与二维工程图绘制中均遇到了困难。其次，在主减速器壳与桥壳的建模过程中均遇到了问题，二者形状均较为复杂，需用多截面实体扫掠形成曲面，而目前对于形状的把握较为模糊。 （2）解决办法：去车间仔细观察各连接件，在网上观看驱动桥拆装视频，按照实物图进行三维建模。,5如期完成全部论文工作的可能性,论文工作总体进展顺利，能够如期地完成论文工作。,谢谢！,2014.01.08,- -34差速器根据汽车行驶运动学的要求和实际的车轮、道路以及它们之间的相互关系表明：汽车在行驶过程中左右车轮在同一时间内所滚过的行程往往是有差别的。例如，转弯时外侧车轮的行程总要比内侧的长。另外，即使汽车作直线行驶，也会由于左右车轮在同一时间内所滚过的路面垂向波形的不同，或由于左右车轮轮胎气压、轮胎负荷、胎面磨损程度的不同以及制造误差等因素引起左右车轮外径不同或滚动半径不相等而要求车轮行程不等。在左右车轮行程不等的情况下，如果采用一根整体的驱动车轮轴将动力传给左右车轮，则会由于左右驱动车轮的转速虽相等而行程却又不同的这一运动学上的矛盾，引起某一驱动车轮产生滑转或滑移。这不仅会使轮胎过早磨损、无益地消耗功率和燃料及使驱动车轮轴超载等，还会因为不能按所要求的瞬时中心转向而使操纵性变坏。此外，由于车轮与路面间尤其在转弯时有大的滑转或滑移，易使汽车在转向时失去抗侧滑能力而使稳定性变坏。为了消除由于左右车轮在运动学上的不协调而产生的这些弊病， 汽车左右驱动轮间都装有差速器，后者保证了汽车驱动桥两侧车轮在行程不等时具有以不同速度旋转的特性，从而满足了汽车行驶运动学要求。 同样情况也发生在多桥驱动中，前、后驱动桥之间，中、后驱动桥之间等 会因车轮滚动半径不同而导致驱动桥间的功率循环，从而使传动系的载荷增大，损伤其零件，增加轮胎的磨损和燃料的消耗等，因此一些多桥驱动的汽车上也装了轴间差速器。 差速器的结构型式选择，应从所设计汽车的类型及其使用条件出发，以满足该型汽车在给定的使用条件下的使用性能要求。 差速器的结构型式有多种。大多数汽车都属于公路运输车辆，对于在公路上和市区行驶的汽车来说，由于路面较好，各驱动车轮与路面的附着系数变化很小，因此几乎都采用了结构简单、工作平稳、制造方便、用于公路汽车也很可靠的普通对称式圆锥行星齿轮差速器，作为安装在左、右驱动轮间的所谓轮间差速器使用；对于经常行驶在泥泞、松软土路或无路地区的越野汽车来说，为了防止因某一侧驱动车轮滑转而陷车，则可采用 防滑差速器。后者又分为强制锁止式和自锁式两类。自锁式差速器又有多种结构型式的高摩擦式和自由轮式的以及变传动比式的。- -351对称式圆锥行星齿轮差速器普通的对称式圆锥行星齿轮差速器由差速器左、右壳，2 个半轴齿轮，4个行星齿轮(少数汽车采用 3 个行星齿轮，小型、微型汽车多采用 2 个行星齿轮)，行星齿轮轴( 不少装 4 个行星齿轮的差逮器采用十字轴结构)，半轴齿轮及行星齿轮垫片等组成。由于其结构简单、工作平稳、制造方便、用在公路汽车上也很可靠等优点，最广泛地用在轿车、客车和各种公路用载货汽车上有些越野汽车也采用了这种结构，但用到越野汽车上需要采取防滑措施。例如加进摩擦元件以增大其内摩擦，提高其锁紧系数；或加装可操纵的、能强制锁住差速器的装置-差速锁等。由于整速器壳是装在主减速器从动齿轮上，故在确定主减速界从动齿轮尺寸时，应考虑差速器的安装。差速器壳的轮廓尺寸也受到从动齿轮及主动齿轮导向轴承支座的限制。 2强制锁止式防滑差速器充分利用牵引力的最简单的一种方法是在普通的圆锥齿轮差速器上加装差速锁，必要时将差速器锁住。此时左、右驱动车轮可以传递由附着力决定的全部转矩。当汽车驶入较好的路面时，差速器的锁止机构应即时松开，否则将产生与无差速器时一样的问题，例如使转弯困难、轮胎加速磨损、使传动系零件过载和消耗过多的功率等。由于上述种种原因，强制锁住差速器的方法未得到广泛应用。3.自锁式差速器为了充分利用汽车的牵引力，保证转矩在驱动车轮间的不等分配以提高抗滑能力，并避免上述强制锁止式差速器的缺点，创造了各种类型的自锁式差速器。用以评价自锁式差速器性能的主要参数，是它的锁紧系数。为了提高汽车的通过性，似乎是锁紧系数愈大愈好，但是过大的锁紧系数如前所述，不但对汽车转向操纵的轻便灵活性、行驶的稳定性、传动系的载荷、轮胎磨损和燃料消耗等，有不同程度的不良影响，而且无助于进一步提高驱动车轮抗滑能力。因此设计高通过性汽车差速器时，应正确选择锁紧系数值。一般越野汽车的低压轮胎与地面的附着系数的最大值为 0.70.8(在干燥的柏油或混凝土路面上)，而最小值为 0.10.2(在开始溶化的冰上)。可见相差悬殊的附着系数的最大比值为 8。因此，为了充分利用汽车牵引力，差速器的锁紧系数 K 实际上选定为 8 就已足够。- -36而汽车在不好的道路和无路地区行驶的实践表明，各驱动车轮与地面附着系数不同数值之比，一般不超过 34。因此选取 K34 是合适的，在这种情况下汽车的通过性可以得到显著的提高，而其转向操纵等使用性能实际上并不变坏。自锁式差速器有滑块-凸轮式、蜗轮式、自由轮式等多种形式。- -37DifferentialAccording to the requirements of vehicle kinematics and the actual wheel, road and the mutual relations between them that in a moving vehicle in the course of the wheel around the same time as a scrolled off the itinerary is often the difference. For example, when turning the wheel outside than the inside of the total trip length. In addition, even if a vehicle traveling straight, also due to wheel around the same time as a scrolled off the surface of the different vertical wave, or a wheel about tire pressure, tire load, tread wear and the different levels, such as manufacturing error factors about different diameter wheel or rolling radius of the wheels do not require the same itinerary ranging. Trip around the wheels in the range of circumstances, if we adopt an overall drive axle vehicles will pass around momentum wheels, the wheels will be driven around because of the speed and although the same itinerary but different in this campaign of the contradictions, have caused a drive wheel to slide or slip. This will not only premature tire wear and not conducive to consumption of power and fuel and to drive axle vehicles such as overloading, but also because they can not according to the requirements of the instantaneous center to manipulation of deterioration. In addition, because the road between the wheel and in particular at a major turning to slide or slip easily in the vehicle to spin when the loss of the ability and stability deteriorate. In order to remove the wheel because of kinematics about the lack of coordination caused by these shortcomings, cars are equipped with about differential between the driving wheel, which guarantee the bridge on both sides of the wheel drive vehicle in the range when a trip to the speed of rotation of different characteristics, so as to meet the requirements of the automobile on kinematics. The same situation also occurred in the bridge drive, before and after the bridge between the driver, during and after the bridge between the drive wheels rolling, and so will lead to different radius of the bridge between the power-driven cycle, thus enabling transmission The load increased, damage its parts, increased tire wear and fuel consumption, some more bridge-driven cars also with the differential between the shaft. The differential structure of choice, should be designed by the type of vehicle and - -38its use conditions, to meet this type of vehicle in a given under the conditions of the use of the use of performance requirements. The differential structure of a variety. Most cars are all road transport vehicles in urban traffic on highways and the automobile, because the roads better, the drive wheel and the road attachment coefficient little change, almost all adopted the simple structure, steady work, Manufacturing convenient for road vehicles are reliable general symmetrical cone planetary gear differential, as installed on the left and right driving wheel of the so-called round of the differential between the use of the regular traffic in the mud, loose dirt roads or areas Another Day The off-road vehicle, in order to prevent side of a car driven roller sports cars to turn depression, can use non-slip differential. The latter is divided into mandatory locking-and-two types of self-locking. Self-locking differential has a variety of types of high-friction-free and the wheel and variable-ratio transmission. 1. Symmetrical cone planetary gear differential General symmetrical cone differential planetary gear differential from the left and right shells, two axle gear, four planetary gear (a small number of cars using three planetary gear, small, micro-car use of two planetary gear), Planetary gear shaft (many with four planetary gear caught for the poor structure of a cross-axis), the axle gear and planetary gear pads, and other components. Because of its simple structure and work steadily to create convenience for use in highway vehicles are very reliable, and other advantages, the most widely used in cars, buses and cars laden with all kinds of highway on. Some off-road vehicles using this structure, but off-road vehicle use on the need to take anti-skid measures. For example, to add friction components in order to increase its internal friction and enhance its locking factor, or the installation of manoeuvrable, the differential can be locked mandatory device - such as differential lock. As for speed the whole shell is installed in the main driven gear reducer, the slowdown is the main sector in determining the size driven gear, the differential should consider the installation. The outline of the differential shell size has been driven gear and active-oriented gear bearing supports the restrictions. 2.Lock-style non-slip differential mandatory Make full use of traction the most simple method is in the ordinary bevel gear - -39differential on the installation of differential lock, if necessary, will be locked differential. At this point the left and right wheel drive transmission can be decided by the adhesion of all torque. When the car into a better road, the differential lock agencies should immediately release, otherwise, they will have no differential with the same problem when, for example, difficult to change, accelerated tire wear so that the transmission parts and overload excessive consumption of power, and so on. As a result of these various reasons, the compulsory lock the differential approach has not been widely used. 3.Self-locking differential To make full use of vehicle traction to ensure that the torque between the drive wheels, ranging from distribution to enhance the ability of anti-sliding, and to avoid the mandatory locking differential for the shortcomings and created all kinds of self-locking differential to evaluate self-locking differential of the main parameters, it is the locking factor. In order to improve the car passed, the greater factor seems to be locking better, but too much of the locking factor as mentioned earlier, not only for the vehicle to manipulate the light flexibility on the stability of the transmission of the load, tire wear and fuel consumption, there are different degrees of adverse effects, but does not help to further enhance the anti-slide wheel drive capability. Thus the design of the car through the high differential, they should correct choice of numerical locking. General cross-country vehicles with low-pressure tires attached to the ground for maximum coefficient of 0.7 to 0.8 (the dry asphalt or coagulating on the road), while the minimum is 0.1 to 0.2 (at the beginning of the melting ice). This shows that the difference between the attachment coefficient for the largest ratio of 8. Therefore, in order to make full use of vehicle traction, the locking differential coefficient K actually selected for the eight is enough. The car in the bad roads and areas.Another day on the practice shows that the drive wheels with the ground attached to different numerical coefficient ratio, generally no more than 3 to 4. So select the K =3 4 is the appropriate, in which case the adoption of the vehicle can be significantly improved, and its use to control such as performance is not deteriorating.Self-locking differential with the slider - Cam, worm-style, free wheel, and other means.- 1 -本科毕业论文（设计）开 题 报 告论文题目 某商用车双级减速驱动桥设计 班 级姓 名院（系）导 师开题时间- 2 -1课题研究的目的和意义驱动桥位于传动系末端。其基本功用首先是增扭、降速，改变转矩的传递方向，即增大由传动轴或直接从变速器传来的转矩，并将转矩合理地分配给左、右驱动车轮；其次，驱动桥还要承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力、纵向力和横向力，以及制动力矩和反作用力矩等。驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和桥壳组成，转向驱动桥还有等速万向节。载重汽车作为汽车的一个分类，在人们日常生活中承担了重要的任务。大多数短途、中长途货运都是由载重汽车来完成的。对于重型载货汽车来说，要传递的转矩较乘用车和客车以及轻型商用车都要大得多，以便能够以较低的成本运输较多的货物，所以选择功率较大的发动机，这就对传动系统有较高的要求，而驱动桥在传动系统中起着举足轻重的作用。 【1】 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，这不仅仅只对乘用车，对于载货汽车，提高其燃油经济性也是各商用车生产商来提高其产品市场竞争力的一个法宝，为了降低油耗，不仅要在发动机的环节上节油，而且也需要从传动系中减少能量的损失。而驱动桥则是传动系中将动力转化为能量的最终执行者。【2】 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。所以设计新型的驱动桥成为新的课题 。通过本课题可以达到以下目的 ：1) 通过对汽车驱动桥传动系统结构的学习和设计实践，可以锻炼查阅收集资料并进行实际设计操作的能力，掌握机械设计的方法和过程。 2) 通过对汽车驱动桥传动系统结构的学习和设计实践，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。 3) 通过对汽车驱动桥传动系统结构的研究并查阅了解多种三维制图软件，熟练掌握及操作有限元分析软件 ANSYS，利用已掌握的机械制图技能利AutoCAD 完成二维装配图的绘制，利用三维软件 CATIA 完成汽车驱动桥传动系统结构设计与三维装配图的绘制。 4) 通过查阅汽车驱动桥的相关资料，可以对汽车行业的发展有新的认识。2国内外研究现状2.1 引言随着汽车工业的发展及汽车技术的提高，驱动桥的设计、制造工艺都在日益完善。驱动桥也和其他汽车总成一样，除了广泛采用新技术外，在结构设计中日益朝着“ 零件标准化、部件通用化、产品系列化 ”的方向发展及生产组织的专业化日标前进。 【3】 - 3 -汽车的车桥是根据在车轮上的作用来划分的，总体可分为转向桥、转向驱动桥和支承桥几大类型。而相对于重型车桥来说，由于要求有高驱动力矩和超承载力，所以比较而言要求较高。目前我国国内的重型车桥技术分为两种，一种是自身带有 ABS、自动高速臂、轮边减速器、气囊悬挂的高速重载车桥；一种是本身带有轮边减速器，有较好的越野性能的重型车桥。重型车桥从工艺角度也可以分为两种，一种是重量较大、冲击韧性差、超载能力差的铸造桥；一种是重量较轻、冲击韧性比较好的冲焊桥，超载能力也是十分卓越。 【4】2.2 国内行业状况与市场前景我国重型汽车销量从 2000 年开始急剧上升，平均年增长量超过 28%，2004年销售量超过 35 万辆，增长率超过了 45%，2005 年总销量回落到 236586 辆，2006 年重型汽车市场摆脱了 2005 年度的“回落” 之态，达到 307296 辆。据中国汽车工业协会统计数据显示，2007 年度我们共计生产卡车 215.73 万辆，同比增长 23.07%，销售 214.45 万辆，同比增长 28.85%。其中，重卡累计生产 48.99 万辆，同比增长 61.36%，累计销售 48.75 万辆，同比增长 58.64%.总重量大于 32104N 的重卡整车同比增长速度最快，增幅高达 208.51%，单就重卡市场对重车桥的需求就达到 50 万辆以上，特别是 19t-26t 的重卡，对相应重车桥的需求也大。2010 年，我国有望成为世界最大的 3 个汽车市场之一，据专家预测，未来几年重型汽车市场仍将保持 10%15%的增长率。 【5】2.3 国内重车桥生产厂家简介1）陕西汉德是目前全国最大的斯太尔桥生产基地之一，该公司具有完整的产品开发、生产制造、检验检测和市场营销体系，具有世界领先技术的重卡车桥制造技术，技术水平始终处于国内领先地位，目前，已形成年产 10 万根各类桥总成的生产能力。该公司已在西安北郊经济技术开发区泾渭工业园开始新基地建设，届时将形成年长各类桥总成 38 万根的生产能力。2）徐州美驰引进了先进的美驰（罗克韦尔）产品和车桥制造技术，是中国最大的专业化生产、销售各类工程机械及特种车辆用车桥的公司。主要产品包括各种车辆用刚性桥、转向桥、贯通桥和三联桥。应用于 12t50t 汽车起重机、轮胎起重机；斗容量 1.0m33.5m3 轮式装载机；5t25t 叉车；斗容量0.4m31.0m3 挖掘机；12t25t 振动压路机；8t30t 重型汽车、沙漠运输车等数十种工程机械、特种车辆用桥。目前，公司年生产能力为 10 万根车桥。3）一起山东汽车改装厂，主要生产 4.5t16t457 系列桥，为一汽集团配套，具有年产 15 万根冲焊驱动桥的能力。拥有冲焊桥壳下料成型、桥壳总成焊接、减速壳体加工、差速器壳体加工、桥总成装配及涂装等 10 条国内先进的生产线及先进的检测设备。是国内唯一拥有桥壳疲劳试验和桥总成疲劳试验手段的车- 4 -桥生产厂。4）济南美驰车桥公司是目前国内生产重型车桥规模最大、技术水平最优、产品品种最多的生产企业之一。该公司的主导产品有引进奥地利斯太尔技术生产的 13T 级中后桥、前驱动桥总成，采用美国 MERITOR 技术生产的HOWO1249、 HOWO1279 单级减速驱动桥，拥有独立知识产权的桥中之王HOWO1667、 HOWO1697 单级减速驱动桥等三大系列 300 余种车桥产品，广泛应用于各种中重型卡车、大中型客车领域。5）重庆重汽集团（红岩）的红岩桥具有技术水平高、产品可靠性好、承载能力强等特点，在行业拥有较好的品牌优势，经过技术改造，已形成了 10 万根桥生产能力。6）北方奔驰车桥公司是引进德国 Daimler-Benz 车桥全套技术，投资 5 亿人民币建成的重型卡车桥、中高档客车桥的生产企业，全部采用过以一流的先进加工设备，目前具有年产 5 万台套车桥的配套生产能力。 【6】2.4 重型车桥的发展趋势1）结构趋势随着中国公路建设水平的不断提高，公路运输车辆正向大吨位、多轴化、大马力方向发展，使得重型车桥总成也向传动效率高的单级减速方向发展。单级驱动桥结构简单，机械传动效率高，易损件少，可靠性高。由于单级桥传动链减少，摩擦阻力小，比双级桥省油，噪声也小。过去，单级桥因为桥包尺寸大，离地间隙小，导致通过性较差，应用范围相对较小，但是现在公路状况已经得到了显著改善，重型汽车使用条件对通过性的要求降低。这种情况下，单级桥的劣势得以忽略，而其优势不断突出，所以在公路运输中的应用范围肯定越来越广。 【7】目前我国卡车中，双级减速桥的应用比例还在 60%左右。如我国重卡大量使用斯太尔驱动桥属于典型的双级减速桥，其二级减速的结构，主减速器总成相对较小，桥包尺寸减小女，因此离地间隙加大，通过性好，承载能力也较大，是广泛用于公路运输，以及石油、工矿、林业、野外作业和部队等多种领域的车辆。但双级减速桥的缺点也比较明显：传动效率相对较低，油耗高；长途运输容易导致汽车轮毂发热，散热效果差，为了防止过热发生爆胎，不得不增加喷淋装置；结构相对复杂，产品价格高。 【8】 因此，在欧美重型汽车中采用该结构的车桥产品呈下降趋势，日本采用该结构的产品更少。我国双级减速桥使用比例下降也是必然的，未来双级减速桥将主要在工程用车领域发挥作用。有专家预测，今后几年内，重型车桥将会形成以下产品格局：公路运输以 10t 及以上单级减速驱动桥、承载轴为主；工程、港口等用车以 10t 以上双级减速驱动桥为主。2）技术趋势业内专家认为，总体而言，现在重型汽车有向节能、环保、舒适等方面发- 5 -展的趋势，要求重型车桥要轻量化、大扭矩、低噪声、宽速比、寿命长和低生产成本。从国际趋势看，车桥向轻量化发展是必然，因为向轻量化发展，材料节省，可以降低成本。在噪声方面，国内重型车桥跟国外的差距较大，今后需要在这方面有所改进。造成车桥噪声的主要因素在于齿轮精度不够，所以，车桥齿轮要向高强度、高精度方向发展。齿轮的高强度化制造技术关键在于：高强度齿轮钢的开发和齿轮强化技术的应用。齿轮的高精度制造技术包括合理选材、高精度淬火技术和从动齿轮压力淬火技术。 【9】 【10】2.5 结语汽车行业的飞速发展，带动了整个国内汽车零部件企业的向前推进。就目前车桥行业的发展趋势而言，呈现出以下主要特点：1）由于整车的市场集中度增加，目前国内车桥行业趋向于技术上强强联手，共谋发展； 【3】 【4】2）由于近几年国家对汽车零部件行业出台相应的政策，以扶持其走向正轨，所以整体来看车桥行业布局已大体完成； 【4】3）外资不断投入，国内车桥企业亟待技术上的独立； 【5】4）大吨位、多轴化、大马力、节能、环保、舒适等方面发展的趋势，要求重型车桥要轻量化、大扭矩、低噪声、宽速比、寿命长和低生产成本。 【6】 【7】5）零部件企业与整机企业同步设计、开发，系统化集成、模块化供货。 【8】3. 本课题的研究内容及技术方案3.1 研究内容本课题研究的是商用车双级减速驱动桥以及制动器。设计驱动桥时应当满足如下基本要求：1）选择适当的主减速比，以保证汽车在给定条件下具有最佳的动力性和燃油经济性。2）外廓尺寸小，保证汽车具有足够的离地间隙，以满足通过性要求。3）齿轮及其他传动件工作平稳，噪声小。4）在各种载荷和转速工况下由高的传动效率。5）具有足够的强度和刚度，以承受和传递作用于路面和车架或车身间的各种力和力矩；在此条件下，尽可能降低质量，尤其是簧下质量，以减少不平路面的冲击载荷，提高汽车行驶平顺性。6）与悬架导向机构运动协调；对于转向驱动桥，还应与转向机构运动协调。- 6 -7）结构简单，加工工艺性好，制造容易，维修、调整方便。设计制动系时应满足如下主要要求：1）具有足够的制动效能。2）工作可靠。3）在任何速度下制动时，汽车都不应丧失操纵性和方向稳定性。4）防止水和污泥进入制动器工作表面。5）操纵轻便，并有良好的随动性。6）制动能力的热稳定性良好。7）制动时，制动系产生的噪声尽可能小，同时力求减少散发出对人体有害的石棉纤维等物质，以减少公害。8）作用滞后性应尽可能好。9）摩擦衬片(块）应有足够的使用寿命。10）摩擦副磨损后，应有能消除因磨损而产生间隙的机构，且调整间隙工作容易，最好设置自动调整间隙机构。11）当制动驱动装置的任何元件发生故障并使其基本功能遭到破坏时，汽车制动系应有音响或光信号等报警提示。3.2 技术路线为了使设计研究结果建立在科学、严谨的基础上，使设计更符合实际情况，研究思路和方法的选择与运用至关重要。对驱动桥设计提出了以下研究思路和方法： 1)通过实习、调查、上网以及文献检索等多种有效方法，系统收集驱动桥的研究成果和相关信息。2)在对国内外驱动桥的技术现状、发展趋势、市场等情况进行系统分析研究的基础上，确定设计策略，作为构思总体设计方案的指导思想； 3)参数化设计：根据整体设计要求与主要参数，确定主减速器、差速器、车轮传动装置和桥壳的件结构形式和基本参数； 4)计算机三维造型：根据理论计算的主要参数，运用 CATIA 对各零件和总成进行三维造型和装配，要遵循三维造型的原则。并画出二维装配图5)有限元分析：基于 ANSYS 对驱动桥壳进行有限元分析。4.本设计的特色双级主减速器在一些减速比比较大的减速器常常采用，第一级为锥齿轮传动，第二级为圆柱斜齿轮传动。双级主减速器的结构特点：1）第一级为圆锥齿轮传动，其调整装置与单级主减速器类同；2）由于双级减速，减小了从动锥齿轮的尺寸，其背面一般不需要止推装置；- 7 -3）第二级为圆柱齿轮传动，圆柱齿轮多采用斜齿或人字齿，传力平稳；4）双级主减速器的减速比为两对副减速比的乘积。驱动桥壳的常规设计方法是将桥壳看成一个简支梁并校核几种典型计算工况下某些特定断面的最大应力值，然后考虑一个安全系数来确定工作应力，这种设计方法有很多局限性。因此近年来，许多研究人员利用有限元分析法对驱动桥壳进行了计算和分析。 【11】 本设计采用 ANSYS 对驱动桥壳进行有限元分析。5. 进度安排第 13 周：搜集资料，撰写开题报告；第 47 周：确定总体方案，进行驱动桥设计计算；第 813 周：三维实体建模，绘制二维工程图；第 1415 周：对驱动桥壳进行有限元分析；第 1617 周：撰写毕业设计论文；第 18 周：准备答辩。6. 参考文献1 汪卫东. 我国汽车零部件产业的现状及发展对策思考J. 机电信息, 2004(14): 7-10.2 聂福全. 国内工程机械驱动桥技术现状及发展趋势J. 现代零部件, 2007 (9): 32-35.3 张国峰. 中国重型车桥谁主沉浮?J. 汽车零部件, 2009 (4).4 高志刚. 重型汽车驱动桥的基本结构及发展方向J. 科学与财富, 2010(008):18-18.5 郑娟英. 我国重型汽车车桥历史, 现状及发展趋势J. 汽车实用技术, 2010(002): 19-24.6 汪炼钢. 浅析国内重型车桥的现状及发展趋势J. 工程建设与设计, 2008(11):72-74.7 马顺龙, 刘海峰, 王成刚, 等. 中重型商用汽车驱动桥壳的发展现状及趋势J.铸造技术, 2008, 29(9): 1169-1174 .8 刘永辉, 朱小波. 重型汽车驱动桥的基本结构及发展方向J. 科技经济市场, 2006 (8).9 张力民, 陆艳. 我国机械行业传动装置现状及发展趋势J. 经济技术协作信息, 2007 (14): 91-91.10 莫思剑. 浅析我国商用汽车车桥的发展现状及趋势J. 装备制造技术, 2005, - 8 -1: 010.11 杨波,罗金桥.基于 ANSYS 的汽车驱动桥壳的有限元分析J.CAD/CAM 与制造业信息化,1999开题报告检查组意见：（以下空 46 行文字）- 9 -组长（签字）：年 月 日