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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
設(shè)計(jì)（論文）題目: SX2190重型汽車驅(qū)動(dòng)橋后橋設(shè)計(jì)
院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院
專 業(yè) 班 級(jí): 車輛 07-6班
學(xué) 生 姓 名: 代 玉
導(dǎo) 師 姓 名: 李 榮
開(kāi) 題 時(shí) 間: 2011年2月28日
指導(dǎo)委員會(huì)審查意見(jiàn)：
簽字： 年 月 日
開(kāi)題報(bào)告撰寫要求
一、“開(kāi)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(wèn)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(kāi)題報(bào)告”撰寫規(guī)范
請(qǐng)參照《黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)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。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
學(xué)生姓名
代玉
系部
汽車工程系
專業(yè)、班級(jí)
車輛07-6班
指導(dǎo)教師姓名
李榮
職稱
講師
從事
專業(yè)
交通運(yùn)輸
是否外聘
□是■否
題目名稱
SX2190重型汽車驅(qū)動(dòng)橋后橋設(shè)計(jì)
一、 課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
1、重型汽車驅(qū)動(dòng)橋研究現(xiàn)狀
汽車技術(shù)的快速發(fā)展,為重型汽車的發(fā)展奠定了雄厚的技術(shù)基礎(chǔ),國(guó)家加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資力度及水電、礦業(yè)、油田、公路和鐵路的建設(shè)、城市交通運(yùn)輸和環(huán)保工程建設(shè)等加大了重型汽車的需求,為重型汽車的發(fā)展創(chuàng)造了廣闊的市場(chǎng)空間。未來(lái)10~ 15 年內(nèi)我國(guó)重型汽車技術(shù)發(fā)展的方向是全面改善和提高重型汽車的技術(shù)性能。
我國(guó)汽車工業(yè)在十一五規(guī)劃中指出, 載貨汽車要重點(diǎn)發(fā)展適應(yīng)高速公路需要的( 排量9L以上、輸出功率220kW以上)重型車,主要為大功率牽引車、重型專用車及其專用車底盤等大型化、長(zhǎng)途化、高速化、專用化、集裝箱化的重型汽車。驅(qū)動(dòng)橋總成以提高傳動(dòng)效率和降低噪聲為發(fā)展方向。中央單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋一般應(yīng)用于主傳動(dòng)比小于6的情況，如伊頓、羅克韋爾；大于6的主傳動(dòng)比使用中央雙級(jí)驅(qū)動(dòng)橋、中央單級(jí)或輪邊減速驅(qū)動(dòng)橋，其中一種是圓錐行星齒輪式輪邊減速橋，如沃爾沃、雷諾，另一種為圓柱行星齒輪式輪邊減速橋，如斯太爾、奔馳。
驅(qū)動(dòng)橋橋殼歐洲以沖壓焊接式和球墨鑄鐵橋殼居多，美國(guó)和法國(guó)大多采用擴(kuò)脹整體橋殼。其中鑄鐵橋殼對(duì)降低噪聲有很好的效果。近年蠕墨鑄鐵以其良好性能開(kāi)始進(jìn)入卡車零部件中。根據(jù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，為實(shí)現(xiàn)低噪聲，客車用驅(qū)動(dòng)橋用齒輪，無(wú)論是圓柱齒輪、直齒傘齒輪和螺旋傘齒輪或雙曲線傘齒輪均采用磨齒工藝。非客車車輛用齒輪也開(kāi)始實(shí)行磨齒加工。為了適應(yīng)未來(lái)的發(fā)展需要, 提高運(yùn)輸效率, 有關(guān)人士呼吁我國(guó)重卡企業(yè)必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的公路運(yùn)輸概念, 生產(chǎn)出適應(yīng)快速、長(zhǎng)途、重載的高效率、高效益型重卡。
我國(guó)現(xiàn)有的斯太爾驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品主要滿足中高檔重型汽車的需求,屬于典型的歐洲重型汽車產(chǎn)品的零部件結(jié)構(gòu),這決定了存在諸多缺點(diǎn):傳動(dòng)效率相對(duì)較低, 油耗高長(zhǎng)途運(yùn)輸容易導(dǎo)致汽車輪載發(fā)熱,散熱效果差,為了防止過(guò)熱發(fā)生爆胎,不得不增加噴淋裝置使結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜, 導(dǎo)致產(chǎn)品價(jià)格高等。隨著公路網(wǎng)絡(luò)的不斷完善, 特別是高速公路的迅猛發(fā)展, 上述缺點(diǎn)在公路運(yùn)輸重型汽車中日顯突出, 據(jù)統(tǒng)計(jì), 歐美重型汽車采用該結(jié)構(gòu)的車橋產(chǎn)品呈下降趨勢(shì), 日本采用該結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品更少。有關(guān)專家預(yù)測(cè)我國(guó)采用斯太爾驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品的合理比例是占整個(gè)重型汽車驅(qū)動(dòng)橋的25%。
驅(qū)動(dòng)橋是重型汽車的重要標(biāo)志之一, 其基本結(jié)構(gòu)有以下三種:
1）中央單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋
中央單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋是驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)中最為簡(jiǎn)單的一種,是驅(qū)動(dòng)橋的基本形式, 在載重汽車中占主導(dǎo)地位。一般在主傳動(dòng)比小于6 的情況下,應(yīng)盡量采用中央單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋。目前的中央單級(jí)減速器趨于采用雙曲線螺旋傘齒輪,主動(dòng)小齒輪采用騎馬式支承, 有差速鎖裝置供選用。
2）中央雙級(jí)驅(qū)動(dòng)橋
在國(guó)內(nèi)目前的市場(chǎng)上,中央雙級(jí)驅(qū)動(dòng)橋主要有2 種類型: 一類如伊頓系列產(chǎn)品,事先就在單級(jí)減速器中預(yù)留好空間,當(dāng)要求增大牽引力與速比時(shí),可裝人圓柱行星齒輪減速機(jī)構(gòu),將原中央單級(jí)改成中央雙級(jí)驅(qū)動(dòng)橋,這種改制"三化"程度高, 橋殼、主減速器等均可通用,盆齒輪直徑不變；另一類如洛克威爾系列產(chǎn)品,當(dāng)要增大牽引力與速比時(shí),需要改制第一級(jí)傘齒輪后,再裝入第二級(jí)圓柱直齒輪或斜齒輪,變成要求的中央雙級(jí)驅(qū)動(dòng)橋,這時(shí)橋殼可通用,主減速器不通用, 盆齒輪有2 個(gè)規(guī)格。由于上述中央雙級(jí)減速橋均是在中央單級(jí)橋的速比超出一定數(shù)值或牽引總質(zhì)量較大時(shí),作為系列產(chǎn)品而派生出來(lái)的一種型號(hào),它們很難變型為前驅(qū)動(dòng)橋,使用受到一定限制；因此,綜合來(lái)說(shuō),雙級(jí)減速橋一般均不作種基本型驅(qū)動(dòng)橋來(lái)發(fā)展,而是作為某一特殊考慮而派生出來(lái)的驅(qū)動(dòng)橋存在。
3）中央單級(jí)、輪邊減速驅(qū)動(dòng)橋
輪邊減速驅(qū)動(dòng)橋較為廣泛地用于油田、建筑工地、礦山等非公路車與軍用車上。當(dāng)前輪邊減速橋可分為2 類:一類為圓錐行星齒輪式輪邊減速橋,沃爾沃、雷諾等都采用此類車橋;另一類為圓柱行星齒輪式輪邊減速驅(qū)動(dòng)橋,奔馳、斯堪尼亞、中國(guó)重汽、重慶重汽等都采用此類車橋。
（1）圓錐行星齒輪式輪邊減速橋
由圓錐行星齒輪式傳動(dòng)構(gòu)成的輪邊減速器, 輪邊減速比為固定值2,它一般均與中央單級(jí)橋組成為一系列。在該系列中,中央單級(jí)橋仍具有獨(dú)立性,可單獨(dú)使用,需要增大橋的輸出轉(zhuǎn)矩,使?fàn)恳υ龃蠡蛩俦仍龃髸r(shí),可不改變中央主減速器而在兩軸端加上圓錐行星齒輪式減速器即可變成雙級(jí)橋。這類橋與中央雙級(jí)減速橋的區(qū)別在于:降低半軸傳遞的轉(zhuǎn)矩, 把增大的轉(zhuǎn)矩直接增加到兩軸端的輪邊減速器上,其"三化"程度較高。但這類橋因輪邊減速比為固定值2,因此,中央主減速器的尺寸仍較大,一般用于公路、非公路軍用車。
（2）圓柱行星齒輪式輪邊減速橋
單排、齒圈固定式圓柱行星齒輪減速橋,一般減速比在3 至4.2之間。由于輪邊減速比大,因,中央主減速器的速比一般均小于3,這樣盆齒輪就可取較小的直徑,以保證重型汽車對(duì)離地問(wèn)隙的要求。這類橋比單級(jí)減速器的質(zhì)量大, 價(jià)格也要貴些,而且輪毅內(nèi)具有齒輪傳動(dòng),長(zhǎng)時(shí)間在公路上行駛會(huì)產(chǎn)生大量的熱量而引起過(guò)熱;因此,作為公路車用驅(qū)動(dòng)橋,它不如中央單級(jí)減速橋。
2、重型汽車驅(qū)動(dòng)橋的發(fā)展方向及市場(chǎng)預(yù)測(cè)
隨著我國(guó)公路條件的改善和物流業(yè)對(duì)車輛性能要求的變化, 重型汽車驅(qū)動(dòng)橋技術(shù)已呈現(xiàn)出向單級(jí)化發(fā)展的趨勢(shì)。
1）單級(jí)橋與雙級(jí)橋的主要區(qū)別及用途
單級(jí)橋有主減速器, 一級(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(guò)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(guò)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。
2）單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)
（1） 單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋是驅(qū)動(dòng)橋中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的一種, 制造工藝簡(jiǎn)單, 成本較低, 是驅(qū)動(dòng)橋的基本類型, 在重型汽車上占有重要地位；
（2）重型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)向低速大轉(zhuǎn)矩發(fā)展的趨勢(shì), 使得驅(qū)動(dòng)橋的傳動(dòng)比向小速比發(fā)展；
（3）隨著公路狀況的改善, 特別是高速公路的迅猛發(fā)展, 重型汽車使用條件對(duì)汽車通過(guò)性的要求降低, 因此, 重型汽車不必像過(guò)去一樣, 采用復(fù)雜的結(jié)構(gòu)提高通過(guò)性；
（4）與帶輪邊減速器的驅(qū)動(dòng)橋相比, 由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化, 單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋機(jī)械傳動(dòng)效率提高, 易損件減少, 可靠性提高。單級(jí)橋產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)為單級(jí)橋的發(fā)展拓展了廣闊的前景。從產(chǎn)品設(shè)計(jì)的角度看, 重型車產(chǎn)品在主減速比小于6 的情況下, 應(yīng)盡量選用單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋。
3）重卡車橋技改火熱出爐重卡車橋布局將在兩三年內(nèi)完成
近幾年重型車企業(yè)的產(chǎn)銷數(shù)據(jù)顯示, 重卡市場(chǎng)的集中度正在進(jìn)一步提高。隨著缺陷汽車召回制度及歐Ⅲ、歐Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施, 加上原材料漲價(jià)等因素, 重型車的研發(fā)、制造、銷售等環(huán)節(jié)的成本將有一定幅度的上升, 因此, 未來(lái)幾年內(nèi), 重型車市場(chǎng)的盈利水平將會(huì)越來(lái)越低,重型車市場(chǎng)價(jià)格將會(huì)全面調(diào)整和適度下降。重卡未來(lái)幾年盈利水平的降低, 在客觀上為重卡的重組創(chuàng)造了條件。隨著整個(gè)重型汽車市場(chǎng)的發(fā)展變化, 作為4 大總成之一的車橋也會(huì)隨之發(fā)生變化, 面臨市場(chǎng)集中度的問(wèn)題。與重卡企業(yè)相似, 目前國(guó)內(nèi)重型車橋生產(chǎn)企業(yè)也主要集中在一汽車橋廠、一汽山汽改、東風(fēng)襄樊車橋公司、中國(guó)重汽橋箱廠、陜西漢德車橋公司、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(guó)內(nèi)重卡車橋90%以上的市場(chǎng)。2005、2006 年這一格局依然不會(huì)有很大改觀。隨著重卡產(chǎn)銷持續(xù)上升, 重卡車橋生產(chǎn)企業(yè)紛紛擴(kuò)大產(chǎn)能并實(shí)施技改項(xiàng)目。各重卡橋廠產(chǎn)能的提升, 為重卡的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。重卡熱銷, 各廠家紛紛擴(kuò)大產(chǎn)能的同時(shí), 將加大優(yōu)勢(shì)資源的競(jìng)爭(zhēng)能力。競(jìng)爭(zhēng)的加劇必然造成巨頭的出現(xiàn)。衡量一個(gè)成功的橋廠, 其5 萬(wàn)根以上的產(chǎn)量是最低基準(zhǔn)線。在斯太爾平臺(tái)橋廠中, 中國(guó)重汽橋箱廠、陜西漢德車橋有限公司、重慶紅巖橋廠、安凱橋廠產(chǎn)能有望在2004- 2005 年突破5 萬(wàn)根大關(guān)。按2004 年重卡發(fā)展勢(shì)頭預(yù)測(cè),10 萬(wàn)根的產(chǎn)能目標(biāo), 也并非是主要4 家斯太爾重卡橋廠遙不可及的目標(biāo)。可以預(yù)料在未來(lái)兩三年內(nèi), 主要重卡車橋企業(yè)的二期、三期技改將會(huì)全面完成, 其重卡車橋國(guó)內(nèi)布局也將初步完成。
3、研究目的和意義
（1）選題意義
重型汽車在當(dāng)今社會(huì)發(fā)展建設(shè)中充當(dāng)了很重要的角色，驅(qū)動(dòng)橋在整車中十分重要，設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、造價(jià)低廉的驅(qū)動(dòng)橋能大大降低整車生產(chǎn)的總成本，推動(dòng)汽車經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
現(xiàn)代的驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的深入、豐富和發(fā)展，而非獨(dú)立于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的全新設(shè)計(jì)。以理論為指導(dǎo)、以計(jì)算機(jī)為輔助，是現(xiàn)代設(shè)計(jì)的主要特征。利用這種方法指導(dǎo)設(shè)計(jì)可以減少經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的盲目性和隨意性，提高設(shè)計(jì)的主動(dòng)性、科學(xué)性和精確性。以便為廣大消費(fèi)者生產(chǎn)出質(zhì)量好，操作簡(jiǎn)便，價(jià)格便宜適合中國(guó)國(guó)情，包括道路條件和經(jīng)濟(jì)條件的車輛，滿足廣大消費(fèi)者的要求。
（2）選題目的
驅(qū)動(dòng)橋位于傳動(dòng)系末端，其基本功用首先是增扭、降速，改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向，即增大由傳動(dòng)軸或直接從變速器傳來(lái)的轉(zhuǎn)矩，并將轉(zhuǎn)矩合理地分配給左、右驅(qū)動(dòng)車輪；其次，驅(qū)動(dòng)橋還要承受作用于路面和車架或車身之間的垂直力、縱向力和橫向力，以及制動(dòng)力矩和反作用力矩等。
通過(guò)本次對(duì)驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)研究能夠把大學(xué)學(xué)習(xí)的知識(shí)（汽車?yán)碚摗⑵囋O(shè)計(jì)、汽車構(gòu)造、工程材料、機(jī)械設(shè)計(jì)等）綜合運(yùn)用到一起，還能鍛煉繪圖技巧，更深層次了解驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)、功能、制造、裝配，對(duì)以后工作奠定了基礎(chǔ)。
二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題
設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容
1、查閱資料了解SX2190重型汽車驅(qū)動(dòng)橋研究現(xiàn)狀及發(fā)展歷史，知道本課題研究的意義
2、分析各種汽車驅(qū)動(dòng)橋工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)
3、驅(qū)動(dòng)橋和主減速器、差速器、半軸、驅(qū)動(dòng)橋橋殼和差速鎖結(jié)構(gòu)形式的選擇
4、主減速器參數(shù)的選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算
5、差速器和差速鎖、半軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
6、驅(qū)動(dòng)橋橋殼受力分析和強(qiáng)度計(jì)算
7、設(shè)計(jì)SX2190重型汽車驅(qū)動(dòng)橋、CAD繪制裝配圖、零件圖
擬解決的主要問(wèn)題
1、通過(guò)文獻(xiàn)資料，熟悉汽車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)和CAD的相關(guān)知識(shí)，掌握汽車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)計(jì)算方法。
2、調(diào)研，掌握汽車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)過(guò)程。
3、確定汽車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)的各項(xiàng)參數(shù)，計(jì)算確定主要零件的參數(shù)和尺寸，完成CAD圖紙
三、技術(shù)路線（研究方法）
按照任務(wù)書的要求真對(duì)重型驅(qū)動(dòng)橋進(jìn)行資料收集，認(rèn)真閱讀相關(guān)書籍、報(bào)刊，深度的了解驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)理念、工作原理對(duì)以后任務(wù)奠定基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)步驟如下：
1、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查詢和閱讀相關(guān)書刊收集所需資料
2、撰寫開(kāi)題報(bào)告
3、驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)分析和類型選擇
4、主減速器設(shè)計(jì)
（1）主減速器齒輪類型選擇
（2）主減速器減速形式選擇
（3）主減速器主、從動(dòng)錐齒輪的支撐方案確定
（4）主減速器基本參數(shù)選擇、計(jì)算載荷的確定
（5）主減速器齒輪強(qiáng)度計(jì)算與校核
（6）主減速器錐齒輪軸承的載荷計(jì)算與校核
（7）主減速器軸的強(qiáng)度計(jì)算與校核
5、差速器設(shè)計(jì)
（1）差速器結(jié)構(gòu)形式選擇
（2）差速器齒輪強(qiáng)度計(jì)算與校核
（3）差速器軸承的載荷計(jì)算與校核
（4）差速器軸的強(qiáng)度計(jì)算與校核
6、半軸與橋殼設(shè)計(jì)
（1）半軸形式分析
（2）半軸計(jì)算與校核
（3）橋殼結(jié)構(gòu)方案分析
（4）橋殼強(qiáng)度計(jì)算
7、使用AutoCAD完成工程圖紙（裝配圖和零件圖）
8、完成說(shuō)明書
四、進(jìn)度安排
（1）資料收集、調(diào)研，完成開(kāi)題報(bào)告 第1~2周（2月28日~3月13日）
（2）獲得驅(qū)動(dòng)橋總成各參數(shù)，掌握設(shè)計(jì)過(guò)程 第3周（3月14日~3月20日）
（3）主減速器，差速器，半軸，橋殼方案確定 第4~5周（3月21日~4月3日）
（4）主減速器，差速器，半軸，橋殼參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 第6~8周（4月4日~4月24日）
（5）完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書，完成圖紙繪制 第9~12周（4月25日~5月22日）
（6）設(shè)計(jì)審核、修改 第13~16周（5月23日~6月19日）
（7）畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周（6月20日~6月26日）
五、參考文獻(xiàn)
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[4]陳家瑞主編.汽車構(gòu)造（下）．北京:人民交通出版社.2000
[5]李秀珍主編.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第3版）．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003
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六、備注
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
簽字： 年 月 日