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開題報(bào)告
題目名稱
某SUV后驅(qū)動(dòng)橋總成設(shè)計(jì)
題目來源
B
題目類型
2
導(dǎo)師姓名
XX
學(xué)生姓名
XXX
班級(jí)學(xué)號(hào)
0902XXXX
專 業(yè)
車輛工程
本課題背景和意義
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展及汽車技術(shù)的提高，驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)、制造工藝都在日益完善，驅(qū)動(dòng)橋也和其他汽車總成一樣，除了廣泛采用新技術(shù)外，在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中日益朝著“零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用化、產(chǎn)品系列化”的方向發(fā)展及生產(chǎn)組織的專業(yè)化目標(biāo)前進(jìn)[3]。
但是在過去的幾十年里我國的驅(qū)動(dòng)橋開發(fā)主要是針對(duì)卡車、客車及一些重型工程車，針對(duì)乘用車開發(fā)的驅(qū)動(dòng)橋卻少之又少。
隨著時(shí)代的發(fā)展，汽車的作用日益明顯，特別是乘用車已成了我們?nèi)粘Ｉ畋夭蝗鄙俚慕煌üぞ?，汽車也發(fā)展程度也成為衡量一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展程度的重要標(biāo)志。拿一組數(shù)據(jù)來說明這個(gè)問題，2012年上半年汽車產(chǎn)銷952.92萬輛和959.81萬輛，其中乘用車產(chǎn)銷分別完成759.93萬輛和761.35萬輛，同比分別增長7.9%和7.1%。商用車產(chǎn)銷分別完成192.99萬輛和198.46萬輛，同比下降8.6%和10.4%。乘用車中基本型乘用車（轎車）累計(jì)銷售522.99萬輛，同比增長5.54%，運(yùn)動(dòng)型多用途大型乘用車（SUV）累計(jì)銷售93.94萬輛，同比增長32.02%。
SUV的全稱是Sport Utility Vehicle，即“運(yùn)動(dòng)型多用途車”，主要是指那些設(shè)計(jì)前衛(wèi)、造型新穎的四輪驅(qū)動(dòng)越野車。隨著人們生活水平的提高，這種汽車不局限于越野，而且還廣泛用于城市休閑生活等多種用途[1]。
城市SUV成為國內(nèi)SUV市場主流。這類車在通過性等指標(biāo)上不如純粹的越野型SUV，但是外形時(shí)尚、空間舒適、配置齊全，更能滿足現(xiàn)代人城市代步以及節(jié)假日野外開拓的生活方式。同時(shí)，城市SUV排量多在2.0-2.5之間，比普通家用轎車發(fā)動(dòng)機(jī)排量稍大[1]。
隨著近年來油價(jià)的上漲，汽車的使用成本也越來越高，因此在保證汽車的動(dòng)力性的前提下，提高其燃油經(jīng)濟(jì)性也變得非常重要。為了降低油耗，不僅要在發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)節(jié)上節(jié)油，而且也需要從傳動(dòng)系中減少能量的損失。這就必須在發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出之后，在從發(fā)動(dòng)機(jī)—傳動(dòng)軸—驅(qū)動(dòng)橋這一動(dòng)力輸送環(huán)節(jié)中尋找減少能量在傳遞的過程中的損失[7]。在這一環(huán)節(jié)中，發(fā)動(dòng)機(jī)是動(dòng)力的輸出者，也是整個(gè)機(jī)器的心臟，而驅(qū)動(dòng)橋則是將動(dòng)力轉(zhuǎn)化為能量的最終執(zhí)行者。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)相同的情況下，采用性能優(yōu)良且與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配性比較高的驅(qū)動(dòng)橋便成了有效節(jié)油的措施之一[4]。
同時(shí)，人們對(duì)于汽車的行駛平順性、操作穩(wěn)定性和平均行駛速度有了更高的要求，這都和汽車驅(qū)動(dòng)橋的選擇有著非常重要的關(guān)系。
綜上所述，設(shè)計(jì)開發(fā)一系列適合大型乘用車（SUV）的后驅(qū)動(dòng)橋則顯得尤為重要。
國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
目前國內(nèi)重型車橋生產(chǎn)企業(yè)也主要集中在中信車橋廠、東風(fēng)襄樊車橋公司、濟(jì)南橋箱廠、漢德車橋公司、重慶紅巖橋廠和安凱車橋廠幾家企業(yè)。這些企業(yè)幾乎占到國內(nèi)卡車橋90%以上的市場。其中乘用車車橋廠主要有四川建安、上海匯眾、柳汽五菱、天津曙光、陜西東風(fēng)常和車橋公司，這些車橋廠一般都是專門服務(wù)于某一整車廠或者隸屬于整車廠，這些生產(chǎn)廠中具有研發(fā)能力的廠家還不多,大多數(shù)廠家還停留在組裝階段,另外設(shè)備較國外也有不小的差距,所以導(dǎo)致國內(nèi)車橋廠生產(chǎn)規(guī)模不大，工藝水平、生產(chǎn)效益相對(duì)國外也是比較落后。
隨著我國公路條件的改善和物流業(yè)對(duì)車輛性能要求的變化．汽車驅(qū)動(dòng)橋技術(shù)已呈現(xiàn)出向單級(jí)化發(fā)展的趨勢。
單級(jí)橋?yàn)橐患?jí)減速，橋包尺寸大，離地間隙小，相對(duì)雙級(jí)橋而言，其通過性較差，主要用于公路運(yùn)輸車輛。雙級(jí)橋有主減速器減速、輪邊減速器減速，形成二級(jí)減速。由于是二級(jí)減速，主減速器減速速比小，主減速器總成相對(duì)較小，橋包相對(duì)減小，因此離地間隙加大，通過性好。該系列橋總成主要用于公路運(yùn)輸，以及石油、工礦、林業(yè)、野外作業(yè)和部隊(duì)等領(lǐng)域[7]。
現(xiàn)如今高等級(jí)公路的發(fā)展，汽車的車速正在日益提高，同時(shí)節(jié)約能源，減少污染的環(huán)境意識(shí)使得發(fā)動(dòng)機(jī)又正向著大轉(zhuǎn)矩和低轉(zhuǎn)速的方向發(fā)展。為適應(yīng)以上情況，汽車驅(qū)動(dòng)橋速比應(yīng)該減少，此時(shí)不必在橋中采用雙級(jí)減速。因而目前在國外公路型車上已廣泛的采用單級(jí)的減速橋，再加上國外汽車行業(yè)起步早，設(shè)計(jì)和研發(fā)水平較高,同時(shí)工藝水平也非常高,所以國外的單級(jí)減速橋已經(jīng)相當(dāng)成熟。
目前國外技術(shù)比較先進(jìn)的單級(jí)橋的生產(chǎn)廠家有美國伊頓（EATON）公司，美國洛克威爾（ROCKWELL）公司，德國蔡夫（ZF）公司和曼（MAN）公司。
課題主要內(nèi)容
本課題的主要研究內(nèi)容是在保證動(dòng)力性良好的前提下提高燃油經(jīng)濟(jì)性、汽車平順性和操作穩(wěn)定性的情況下開發(fā)出一款適合大型乘用車（SUV）的后驅(qū)動(dòng)橋，具體內(nèi)容如下：
1. 了解大型乘用車后驅(qū)動(dòng)橋總成結(jié)構(gòu)型式及基本原理；
2. 了解大型乘用車后驅(qū)動(dòng)橋總成國家標(biāo)準(zhǔn)要求；
3. 對(duì)大型乘用車后驅(qū)動(dòng)橋總成進(jìn)行匹配計(jì)算；
4. 建立大型乘用車后驅(qū)動(dòng)橋總成3D模型；
5. 用ADAMS對(duì)主減速和差速器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真；
6. 用ANSYS對(duì)橋殼進(jìn)行有限元分析；
7. 繪大型乘用車后驅(qū)動(dòng)橋總成圖及零部件圖；
課題研究方案
用CATIA進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真
用ANSYS對(duì)橋殼進(jìn)行有限元分析
出2D工程圖
完成設(shè)計(jì)
后橋橋殼設(shè)計(jì)
用Catia進(jìn)行3D建模
主減速器設(shè)計(jì)計(jì)算
差速器設(shè)計(jì)計(jì)算
半軸設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)輸入
后橋總成初步選型設(shè)計(jì)
查閱相關(guān)資料
校核符合設(shè)計(jì)要求
圖1設(shè)計(jì)流程圖
日程安排
1～2周 查閱相關(guān)資料，完成開題報(bào)告；
3～4周 了解大型乘用車后驅(qū)動(dòng)橋總成結(jié)構(gòu)型式、基本原理及國家標(biāo)準(zhǔn)要求；
5～7周 完成大型乘用車后驅(qū)動(dòng)橋總成進(jìn)行匹配計(jì)算；
8～10周 完成大型乘用車后驅(qū)動(dòng)橋總成3D模型的建立及運(yùn)動(dòng)仿真、有限元分析；
11～12周 繪大型乘用車后驅(qū)動(dòng)橋總成2D圖及零部件2D圖；
13～14周 與指導(dǎo)老師就論文相關(guān)部分進(jìn)行討論并聽取相關(guān)意見進(jìn)行修改；
15周 進(jìn)一步完善畢業(yè)論文以備答辯；
參考文獻(xiàn)
[1] 段嘉宣, 謝家宸, 馬孝博. 2013-2017年中國SUV市場投資分析及前景預(yù)測報(bào)告. 中國投資咨詢網(wǎng)，2012.
[2] 陳家瑞. 汽車構(gòu)造(下冊(cè)) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.
[3] 賀萍.汽車傳動(dòng)技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.
[4] 王望予. 汽車設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.
[5] 徐灝主編. 新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995.
[6] 汽車工程手冊(cè)編輯委員會(huì). 汽車工程手冊(cè). 北京：人民交通出版社，2001.
[7] 劉惟信. 汽車車橋設(shè)計(jì). 北京：清華出版社，2003.
指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師(簽字): 年 月 日
學(xué)院意見
學(xué)院院長(簽字): 年 月 日
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