陈佳旺开题报告.doc

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1、天津科技大学本科生毕业设计（论文）开题报告学 院 机械工程学院 专 业 2010汽车服务工程 题 目 微型乘用车转向驱动桥的研究 姓 名 陈佳旺 指导教师（签名） 年 月 日拟选题目微型乘用车转向驱动桥的研究选题依据及研究意义 选题依据：我国每年因交通事故死亡人数超过了10万人，位居世界大一。不过经各级政府、各有关部门和全社会的共同努力，全年道路交通安全形势保持持续稳定。2013年，全国共发生一次死亡10人以上重大事故16起，首次降至20起以下，是1990年有重特大事故统计以来起数最少的一年。但是我们还应该在汽车本身的安全性上进行研究和改进。驱动桥的基本功用是将传动轴或变速器传来的转矩增大并适

2、当降低转速后分配给左、右驱动车轮，其次驱动桥要承受路面和车架或车身之间的垂直力、纵向力和横向力，以及制动力和反作用力矩等。转向驱动桥在驱动桥的基础上增添了转向的功能，使汽车按照驾驶员的要求行驶，所以对于汽车转向驱动桥的改进很重要，能够很好的提高汽车安全性，增加汽车性能。 研究意义：作为汽车几大关键总成之一的汽车驱动桥，直接影响着整车的安全性、承载性、平顺性和舒适性,其主要零件的设计就会备受关注。汽车采用前置发动机前轮驱动的布置形式，其前桥既是转向桥又是驱动桥，我们称这种驱动桥为转向驱动桥，转向驱动桥在汽车上得到了广泛的应用。它承受着汽车的承载弹簧上荷重及地面经车轮、车架或承载式车身经悬架给予的

3、垂直力、纵向力、横向力及其力矩。汽车车桥的结构形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、机动性和操纵性等有直接影响。因此，车桥的结构型式选择、设计参数选取及设计计算对汽车的整车设计极其重要。另外，汽车车桥在汽车的各种总成中也是涵盖机械零件、部件、分总成等的品种最多的大总成。驱动桥包含主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置，桥壳；各种齿轮，各种万向节，各种轴承，各种油封、垫圈，各种螺栓、螺母、垫圈，轮毂及多种壳体等，转向桥和支持桥则包含汽车最大的模锻件：前梁或横梁。转向桥还包含转向节、转向臂、转向梯形臂等模锻件及转向主销、主销上下轴承或

4、衬套、推力轴承球形铰接等。故汽车驱动桥设计的对汽车的品质影响重大。目前轿车普遍都采用发动机前置前轮驱动的布置形式，加上前轮转向，转向驱动桥就在轿车上就得到了广泛的应用。它可以降低轿车的制造成本 文献综述（对已有相关代表性研究成果的综合介绍与评价） 随着我国公路条件的改善和物流业对车辆性能要求的变化，载重汽车驱动桥技术已呈现出向单级化发展的趋势。单级减速驱动车桥是驱动桥中结构最简单的一种，制造工艺较简单，成本较低，是驱动桥的基本型，在重型卡车上占有重要地位；目前重型卡车发动机向低速大扭矩发展的趋势使得驱动桥的传动比向小速比发展；随着公路状况的改善，特别是高速公路的迅猛发展，许多重型卡车使用条件对

5、汽车通过性的要求降低，因此，重型卡车产品不必像过去一样，采用复杂的结构提高其的通过性；与带轮边减速器的驱动桥相比,由于产品结构简化，单级减速驱动桥机械传动效率提高，易损件减少,可靠性增加.驱动桥的结构型式按工作特性分，可以归并为两大类，即非断开式驱动桥和断开式驱动桥。当驱动车轮采用非独立悬架时，应该选用非断开式驱动桥；当驱动车轮采用独立悬架时，则应该选用断开式驱动桥。因此,前者又称为非独立悬架驱动桥。后者称为独立悬架驱动桥。独立悬架驱动桥结构较复杂，但可以大大提高汽车在不平路面上的行驶平顺性。 普通非断开式驱动桥，由于结构简单、造价低廉、工作可靠，广泛用在各种载货汽车、客车和公共汽车上，在多数

6、的越野汽车和部分轿车上也采用这种结构。他们的具体结构、特别是桥壳结构虽然各不相同，但是有一个共同特点，即桥壳是一根支承在左右驱动车轮上的刚性空心梁，齿轮及半轴等传动部件安装在其中。这时整个驱动桥、驱动车轮及部分传动轴均属于簧下质量，汽车簧下质量较大，这是它的一个缺点。图一 整体式驱动桥即非断开式驱动桥组成驱动桥的轮廓尺寸主要取决于主减速器的型式。在汽车轮胎尺寸和驱动桥下的最小离地间隙已经确定的情况下，也就限定了主减速器从动齿轮直径的尺寸。在给定速比的条件下，如果单级主减速器不能满足离地间隙要求，可该用双级结构。在双级主减速器中，通常把两级减速器齿轮放在一个主减速器壳体内，也可以将第二级减速齿轮

7、作为轮边减速器。对于轮边减速器：越野汽车为了提高离地间隙，可以将一对圆柱齿轮构成的轮边减速器的主动齿轮置于其从动齿轮的垂直上方；公共汽车为了降低汽车的质心高度和车厢地板高度，以提高稳定性和乘客上下车的方便，可将轮边减速器的主动齿轮置于其从动齿轮的垂直下方；有些双层公共汽车为了进一步降低车厢地板高度，在采用圆柱齿轮轮边减速器的同时，将主减速器及差速器总成也移到一个驱动车轮的旁边。在少数具有高速发动机的大型公共汽车、多桥驱动汽车和超重型载货汽车上，有时采用蜗轮式主减速器，它不仅具有在质量小、尺寸紧凑的情况下可以得到大的传动比以及工作平滑无声的优点，而且对汽车的总体布置很方便。断开式驱动桥区别于非断

8、开式驱动桥的明显特点在于前者没有一个连接左右驱动车轮的刚性整体外壳或梁。断开式驱动桥的桥壳是分段的，并且彼此之间可以做相对运动，所以这种桥称为断开式的。另外，它又总是与独立悬挂相匹配，故又称为独立悬挂驱动桥。这种桥的中段，主减速器及差速器等是悬置在车架横粱或车厢底板上，或与脊梁式车架相联。主减速器、差速器与传动轴及一部分驱动车轮传动装置的质量均为簧上质量。两侧的驱动车轮由于采用独立悬挂则可以彼此致立地相对于车架或车厢作上下摆动，相应地就要求驱动车轮的传动装置及其外壳或套管作相应摆动。图二 断开式驱动桥汽车悬挂总成的类型及其弹性元件与减振装置的工作顺性也有显著的影响。断开式驱动桥的簧下质量较小，

9、又与独立悬挂相配合，致使驱动车轮与地面的接触情况及对各种地形的适应性比较好，由此可大大地减小汽车在不平路面上行驶时的振动和车厢倾斜，提高汽车的行驶平顺性和平均行驶速度，减小车轮和车桥上的动载荷及零件的损坏，提高其可靠性及使用寿命。但是，由于断开式驱动桥及与其相配的独立悬挂的结构复杂，故这种结构主要见于对行驶平顺性要求较高的一部分轿车及一些越野汽车上，且后者多属于轻型以下的越野汽车或多桥驱动的重型越野汽车。 多桥式布置为了提高装载量和通过性，有些重型汽车及全部中型以上的越野汽车都是采用多桥驱动，常采用的有44、66、88等驱动型式。在多桥驱动的情况下，动力经分动器传给各驱动桥的方式有两种。相应这

10、两种动力传递方式，多桥驱动汽车各驱动桥的布置型式分为非贯通式与贯通式。前者为了把动力经分动器传给各驱动桥，需分别由分动器经各驱动桥自己专用的传动轴传递动力，这样不仅使传动轴的数量增多，且造成各驱动桥的零件特别是桥壳、半轴等主要零件不能通用。而对88汽车来说，这种非贯通式驱动桥就更不适宜，也难于布置了研究内容（包括基本思路、框架、主要研究方式、方法等） 1、基本思路 （1）转向桥主体结构方案的确定（2）主减速器的结构形式选择，基本参数选择和设计计算；（3）差速器的结构形式选择；（4） 半轴的选型和设计计算；（5） 转向节壳体、主销和轮毂的选型和计算；（6） 根据设计计算尺寸绘制部件装配图和零件图

11、；差速器的结构选择主减速器的选择主体方案论证 绘制装配图和零件图主要零件的计算转向节的选型半轴的选型和计算 2主要研究的方式方法 （1）选择主减速比。应能满足轿车在给定使用条件下具有最佳的动力性和经济性； （2）车轮转弯以不同角速度转动时。应能将转矩平稳且连续不断地传递到两个驱动车轮上； （3）左右车轮附着系数不同时。应能充分利用轿车的牵引力； （4）能承受和传递路面与车架或车厢之间的铅垂力、纵向力和横向力及其力矩； （5）驱动桥各零部件在高强度、刚性好、工作可靠及只用寿命的条件下，应力求做到质量小， 特别是非悬挂系统应尽量小，以减小不平路面给驱动桥的冲击载荷，改善轿车的平顺性； （6）轮廓尺

12、寸不大，以便轿车的总布置及所要求的驱动桥离地间隙相适应； （7）齿轮及其他传动机件工作平稳，无噪声或低噪声； （8）驱动桥总成及零部件的设计应能尽量满足零件的标准化、部件的通用化和产品的系列化及轿车变型的要求； (9)在各种载荷及转速情况下有高的传动效率； (10)结构简单，修理、保养方便；机件工艺性好，制造容易； 研究进程安排 1-4周：收集阅读参考资料文献，完成选题、开题报告，完成毕业实习和实习报告. 5-6周：完成英文文献翻译。 7-10周：撰写论文初稿。 11-12周：修改论文文稿。 13-14周：绘制研究草图。 15周：修改并完成图纸和打印。 16-17周：论文定稿和打印。 18周：

13、答辩准备。主要参阅文献1 王望予.汽车设计(第4版) M.北京:机械工业出版社，2004.8:135-173.2 陈家瑞.汽车构造下册(第3版)M.北京:机械工业出版社，2009.2:117-156.3 刘惟信.驱动桥M .北京：清华大学出版社，1987,6.4 申守平.转向驱动桥总成技术J.MC 现代零部件,2011(5):79-80.5 隋运军.汽车驱动桥总成的装配与调整J.陕西汽车,2000(2):30-33.6 唐金花王奎洋.某型汽车驱动桥噪声分析研究J.计算机仿真,2011,28（11）:319-323.7 杜正越，徐治.4WD概念车驱动桥的设计与分析N. 湖北汽车工业学院学报, 2

14、011,25(3):70-73.8 郑昌启.汽车驱动桥齿轮加工技术的发展J.现代零部件,2009(9):30-34.9 孙辉，王吉忠. 微型车驱动桥壳结构强度与模态分析J.机械设计与制造， 2011,8(8):219-221.10 吴瑞明,周晓军.汽车驱动桥的疲劳检测分析J.汽车工程,2003,25(3):283-286.11 朱航生.汽车驱动桥的轻量化研究J.汽车零部件,2010(7):74-75.12 王铁, 张国忠, 周淑文.路面不平度影响下的汽车驱动桥动载荷N.东北大学学报,2003,24(1):50-53.13 Kim D.C. Analysis of tractor transmi

15、ssion and driving axle loads J.Transactions of the American Society of Agricultural Engineers, 2001: 751-757.14 Lei Liangyu. Fatigue life prediction of driving axle based on virtual prototype technology A. Conference Proceedings, 2004: 3793-3798.15 Xu Hai. Thermal Mapping of an Automotive Rear Drive Axle J. SAE International Journal of Engines, April 2011: 888-901.其它说明指导教师是否同意开题签名:年 月 日教研室教学负责人签署签名:年 月 日说明：1、开题报告工作从第七学期学生确定毕业设计（论文）题目后开始，在教师指导下，学生通过调研、收资后，于第八学期第四周前完成。2、纸张填写不够可另加附页。