某轎車雙級(jí)主減速器的設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含4張CAD圖紙帶任務(wù)書+開題報(bào)告+中期報(bào)告+答辯ppt+外文翻譯】-clsj20
某型汽車主減速器設(shè)計(jì)
摘要:本設(shè)計(jì)是對(duì)某汽車設(shè)計(jì)一個(gè)結(jié)構(gòu)合理、工作性可靠的雙級(jí)主減速器。它是由兩級(jí)齒輪減速組成。相比單級(jí)的優(yōu)勢(shì)很明顯，離地間隙比較大，并且設(shè)計(jì)得到的傳動(dòng)比也較高，并且還具有構(gòu)造簡單，工作安靜，應(yīng)用年限足夠等優(yōu)點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括有：對(duì)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究，對(duì)設(shè)計(jì)的不合理之處進(jìn)行改進(jìn)分析。齒輪與齒輪軸的設(shè)計(jì)與校核，以及軸承的選用與校核。為了更好的確定方案。充分對(duì)原來的參數(shù)進(jìn)行應(yīng)用，對(duì)比同級(jí)車型的主減速器的發(fā)展技術(shù)，優(yōu)化匹配傳動(dòng)比，并對(duì)功能效果影響很大的強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行了校核。對(duì)軸承進(jìn)行設(shè)計(jì)布置，保證工作更安全高效，完成設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞：主減速器；改進(jìn)；校核；設(shè)計(jì)
Design of Main Reducer for a Automobile
Abstract: This design is an automotive design a rational structure, reliable work of the two.stage primary reducer. It is composed of a two.stage gear reduction. Compared to single.stage advantage is obvious, ground clearance is relatively large, and is designed to give a higher gear ratio, and also has a simple structure, and quiet operation, the application of sufficient age and so on. The content of the design include: the design method study of unreasonable designed to improve analysis. Design and Verification gear and the gear shaft and the bearing selection and verification.In order to better determine the program. Full parameters of the original application, compared to similar models of the main reducer technology development, and optimize the matching ratio, and features a great influence on the effect of strength parameters were checked. The bearing arrangement is designed to ensure work more safely and efficiently complete the design standards.
Keywords: Final reduction drive; Gear; Check; Design
目 錄
摘要 I
Abstract II
第1章 緒論 1
1.1概述 1
1.1.1 主減速器的概述 1
1.1.2 主減速器設(shè)計(jì)的要求 1
1.2 主減速器型式及其現(xiàn)狀 2
1.2.1 主減速器齒輪的類型 2
1.2.2 主、從動(dòng)錐齒輪支撐措施 3
1.2.3軸承的預(yù)緊 4
1.3 主要涉及內(nèi)容及方案 4
第2章主減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 5
2.1 設(shè)計(jì)題目的主要參數(shù) 5
2.2主減速比的確定 5
2.3 主減速器結(jié)構(gòu)方案確定 5
2.3.1 主減速器齒輪的類型及支撐方式 5
2.3.2從動(dòng)錐齒輪支撐的方法及支撐方式 5
2.3.3 軸承的預(yù)緊 5
2.4 主減速齒輪計(jì)算載荷的計(jì)算 6
2.6 主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇 7
2.6.1 雙級(jí)主減速器傳動(dòng)比分配 7
2.6.2 齒數(shù)的選擇 8
2.6.3 節(jié)圓直徑地選擇 8
2.6.4 齒輪端面模數(shù)的選擇 8
2.6.5 齒面寬的選擇 9
2.6.6 螺旋錐齒輪螺旋方向 9
2.6.7 螺旋角的選擇 9
2.7 錐齒輪的尺寸與強(qiáng)度設(shè)計(jì) 9
2.7.2 錐齒輪強(qiáng)度設(shè)計(jì) 11
2.8 第二級(jí)齒輪模數(shù)的確定 15
2.9 圓柱齒輪參數(shù)的確定 17
2.9.1 按齒輪齒根彎曲強(qiáng)度校核 18
2.9.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核 19
2.10 主減速器齒輪的材料及熱處理 20
2.11 主減速器的潤滑 21
第3章軸承的選擇和校核 22
3.1 主減速器錐齒輪上作用力的計(jì)算 22
3.1.1 錐齒輪齒面上的作用力 22
3.1.2 齒寬中點(diǎn)處的圓周力 22
3.1.3 錐齒輪的軸向力和徑向力 23
3.2 軸和軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 24
3.3 主減速器齒輪軸承的校核 24
3.3.1 齒輪軸承徑向載荷的計(jì)算 24
3.3.2軸承的校核 25
第4章 軸的設(shè)計(jì) 29
4.1 一級(jí)主動(dòng)齒輪軸的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 29
4.2 中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 30
第5章 軸的校核 32
5.1 主動(dòng)錐齒輪軸的校核 32
5.2中間軸的校核 34
第6章結(jié)論 38
參考文獻(xiàn) 39
致謝 40
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某轎車雙級(jí)主減速器的設(shè)計(jì)開題報(bào)告.doc
開 題 報(bào) 告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫 2000 字左右的文獻(xiàn)綜述： 文 獻(xiàn) 綜 述 題的背景與意義 汽車問世百余年，特別是從汽車產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)及汽車工業(yè)的發(fā)展以來，汽車已經(jīng)對(duì)世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人類進(jìn)入現(xiàn)代生活產(chǎn)生了無法估量的巨大影響，為人類社會(huì)的進(jìn)步作出了不可磨滅的巨大貢獻(xiàn)。為了使大家對(duì)汽車這一影響人類社會(huì)的產(chǎn)品有更全面、更深入的了解，以便把握住“汽車設(shè)計(jì)”技術(shù)的發(fā)展方向，通過對(duì)汽車的總體設(shè)計(jì)，汽車零部件的載荷和計(jì)算工況與計(jì)算方法，以及汽車各系統(tǒng)、各組成及主要零部件 的結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)計(jì)算的概述，是大家對(duì)汽車的設(shè)計(jì)理論與設(shè)計(jì)技術(shù)有更好的認(rèn)識(shí)與突破 [1] 。 汽車車橋是汽車的重要組成部分，它承受著汽車的滿載簧上荷重及地面經(jīng)車輪、車架或承載車身經(jīng)懸架傳遞的垂直力、縱向力、橫向力及其力矩，以及沖擊載荷；后橋主減速器還擔(dān)負(fù)著傳遞傳動(dòng)系中最大轉(zhuǎn)矩的作用，橋殼還承受著反作用力矩。汽車車橋主減速器的結(jié)構(gòu)型式和設(shè)計(jì)參數(shù)除對(duì)汽車的可靠性與耐久性有決定性的作用外，也對(duì)汽車的行駛性能如動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性能如有能力性、經(jīng)濟(jì)性、平順性、通過性、機(jī)動(dòng)性和操縱性等有直接影響。 [2]因此，車轎的結(jié)構(gòu) 形式選擇、設(shè)計(jì)參數(shù)選取及設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)汽車的整車設(shè)計(jì)極其重要。汽車車轎主減速器的設(shè)計(jì)涉及到的機(jī)械零部件的種類極為廣泛，對(duì)這些零部件及總成的制造也幾乎要涉及到所有的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝。因此，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)將通過對(duì)汽車車橋主減速器的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)實(shí)踐、結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、主要零部件強(qiáng)度的計(jì)算分析和有限元分析等內(nèi)容，可以更好地學(xué)習(xí)并掌握現(xiàn)代汽車零部件設(shè)計(jì)與計(jì)算分析的相關(guān)知識(shí)和技能 [3]。 通過對(duì)汽車主減速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算，使我對(duì)綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)有了更好的認(rèn)識(shí)和鞏固，培養(yǎng)了我對(duì)汽車設(shè)計(jì)的基本技能研究和處理問 題的能力，為將來踏入汽車行業(yè)奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。 汽車主減速器是汽車傳動(dòng)中的最重要的部件之一。它能夠?qū)⑷f向傳動(dòng)裝置產(chǎn)來的發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)矩傳給驅(qū)動(dòng)車輪，以實(shí)現(xiàn)降速增扭 [4]。主減速器對(duì)提高汽車行駛平穩(wěn)性和其通過性有著獨(dú)特的作用，是汽車設(shè)計(jì)的重點(diǎn)之一。 內(nèi)外汽車主減速器的發(fā)展現(xiàn)狀及前景 : 隨著中國公路建設(shè)水平的不斷提高，公路運(yùn)輸車輛正向大噸位、多軸化、大馬力方向發(fā)展，使得汽車車橋總成也向傳動(dòng)效率高的單級(jí)減速方向發(fā)展。單級(jí)主減速器結(jié)構(gòu)簡單，機(jī)械傳動(dòng)效率高，易損件少，可靠性高。由于單級(jí)橋傳動(dòng)鏈減少，摩 擦阻力小，比雙級(jí)橋省油，噪聲也小。過去，單機(jī)主減速器尺寸大，離地間隙小，導(dǎo)致通過性較差，應(yīng)用范圍相對(duì)較小，但是現(xiàn)在公路狀況已經(jīng)得到了顯著改善，汽車使用條件對(duì)通過性的要求降低 [5]。 這種情況下，單級(jí)主減速器的劣勢(shì)得以忽略，而其優(yōu)勢(shì)不斷突出，所以在公路運(yùn)輸中的應(yīng)用范圍肯定越來越廣。目前我們卡車中，雙級(jí)減速橋的應(yīng)用比例還在 60%左右。不過，雙級(jí)減速橋的缺點(diǎn)也比較明顯：傳動(dòng)效率相對(duì)較低，油耗高；長途運(yùn)輸容易導(dǎo)致汽車輪轂發(fā)熱，散熱效果差，為了防止過熱發(fā)生爆胎，不得不增加噴淋裝置；結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，產(chǎn)品價(jià)格高等 [6]。 因此 ，在歐美重型汽車中采用該結(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 [7]。 我國雙級(jí)橋使用比例下降也是必然的，有專家預(yù)測(cè)，今后幾年內(nèi)，汽車車橋?qū)?huì)形成以下產(chǎn)品格局：公路運(yùn)輸以 10 噸及以上單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋、承載軸為主；工程、港口等用車以 10 噸級(jí)以上雙級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋?yàn)橹?[8]。 在中小型汽車上單級(jí)主減速器因具有結(jié)構(gòu)簡單，體積及質(zhì)量小等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)特性和汽車使用條件，要求主減速器具有較大的傳動(dòng)比時(shí)，由一對(duì)錐齒輪構(gòu)成的單級(jí)主減速器已經(jīng)不能保證足夠的最小離地間隙，這時(shí)需要采用兩對(duì)齒輪來實(shí)現(xiàn)降速的雙級(jí)主 減速器。而雙級(jí)主減速器不僅能夠滿足較大單位主減速比，還可以滿足最小離地間隙等要求，提高汽車的通過性能 [9]。 減速器的結(jié)構(gòu)分析 : (1)主減速器作用 主減速器的作用將變速器輸出的動(dòng)力再次減速，以增加轉(zhuǎn)矩，之后將動(dòng)力傳遞給差速器 [10]。 (2)主減速器分類 ①單級(jí)主減速器：大部分汽車的主減速器為單級(jí)主減速器，減速型式為普通斜齒輪式或 錐形齒輪式： 錐形齒輪式主減速圖 其中錐形齒輪式主減速器如圖所示，廣泛 的應(yīng)用于后驅(qū)汽車的后轎中，變速器輸出動(dòng)力經(jīng)過傳動(dòng)軸傳給主動(dòng)錐齒輪，經(jīng)從動(dòng)錐齒輪減速后傳給差速器。普通斜齒輪式主減速器應(yīng)用于前驅(qū)汽車的變速器中 [11]。 注：對(duì)于前驅(qū)汽車的變速器中的主減速器，如果發(fā)動(dòng)機(jī)在機(jī)艙在橫置，則主減速器為普通斜齒輪式；如果發(fā)動(dòng)機(jī)在機(jī)艙內(nèi)縱置，則主減速器為錐形齒輪式，如桑塔納、帕薩特等 [12] 。 ②雙級(jí)主減速器：在重型貨車上，常采用雙級(jí)主減速器，如下圖所示： 雙級(jí)主減速器圖 第一級(jí)為錐形齒輪減速，第二級(jí)為普通斜齒輪減速。主減速器的齒輪有弧齒錐齒輪，雙曲面齒輪，圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式 [13]。 在此選用準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動(dòng)，雙曲面齒輪與弧齒錐齒輪尺寸相同時(shí)，雙曲面齒輪齒輪傳動(dòng)具有更大的傳動(dòng)比 [14]。 此外由于偏 移距地存在，使得雙曲面齒輪比相應(yīng)的弧齒錐齒輪的尺寸要小，從而可以獲得更大的離地間隙。還有就是雙曲面?zhèn)鲃?dòng)的主動(dòng)錐齒輪的螺旋角較大，同時(shí)嚙合的齒數(shù)較多，重合度更大，即可提高傳動(dòng)的平穩(wěn)性 [15] 。 汽車主減速器有單級(jí)式、雙級(jí)式、等幾種。由于單 級(jí)式主減速器結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、尺寸緊湊以及造價(jià)低。廣泛用在主減速比小于 各種中、小型汽車上。這次設(shè)計(jì)的為四輪驅(qū)動(dòng)越野汽車主傳動(dòng)比小于 這次設(shè)計(jì)的為單級(jí)的主減速器。 參考文獻(xiàn) ： [1]余志生 5 版） 清華大學(xué)出版社 ,2009. 3. [2]劉惟信 4 版） 2001. 146~147 [3]長春汽車研究所 ） 1972（ 03）： 47~49. [4]冷文明 . 高速驅(qū)動(dòng)橋主減速器準(zhǔn)雙曲面齒輪特性分析 2009. [5]現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)手冊(cè)編委會(huì) 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2002. [6]鄧震 D]肥工業(yè)大學(xué) 014. [7] 劉濤，汽車設(shè)計(jì) [M]，北京大學(xué)出版社， 7~18 [8] of a to [J]000,(8):199~202. [9] 陳作模 M]46~47. [10] 孫志禮 M]156~158. [11] 陳家瑞 M]北京 : 人民交通出版社 2~14 [12] 張炳力 M]合肥工業(yè)大學(xué)出版社 4. [13] 紀(jì)名剛 M]高等教育出版社 6. [14]李慶芬 M]2004:89. [15]濮良貴，紀(jì)名剛。機(jī)械設(shè) 計(jì)，高等教育出版社， 2006 年 :76~78. 開 題 報(bào) 告 ２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 本課題要研究或解決的問題 : 本次設(shè)計(jì)的是汽車的主減速器總成。并要使其有一定的通過性。本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括有：方案選擇，結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與改進(jìn)，齒輪與齒輪軸的設(shè)計(jì)與校核，而且在設(shè)計(jì)過程中，了主減速器的組成及原理。 本課題擬采用的研究手段 : 本設(shè)計(jì)根據(jù)《機(jī)械原理》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》《汽車構(gòu)造》、《汽車?yán)碚摗?、《汽車設(shè)計(jì)》、等課本，以及其他論文期刊等。在給定 的發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率、轉(zhuǎn)速及最變速器傳動(dòng)比等條件下，沒計(jì)出符合中型貨車使用要求的主減速器。設(shè)計(jì)計(jì)算齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)及對(duì)其進(jìn)行校核計(jì)算。在對(duì)各種結(jié)構(gòu)件進(jìn)行了分析計(jì)算后，繪制出了主減速器裝配圖及從動(dòng)齒輪零件圖 . 本次設(shè)計(jì)主要是查閱近幾年來有關(guān)國內(nèi)外主減速器設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)資料，結(jié)合所學(xué)專業(yè)知識(shí)，在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，通過比較不同方案和方法選取最佳方案進(jìn)行減速器及差速器的設(shè)計(jì)，主要對(duì)主減速器的齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行校核計(jì)算；然后利用 出裝配圖和零件圖，并編寫說明書。具體過程如下： 確車輛主減速器 的設(shè)計(jì)內(nèi)容，明確設(shè)計(jì)方法，確定設(shè)計(jì)方案 據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)，計(jì)算主減速器相關(guān)參數(shù) 行齒輪的強(qiáng)度校核，繪制總裝圖、零件圖 開 題 報(bào) 告 指導(dǎo)教師意見 ： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在系審查意見： 系主任： 年 月 日