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1、车辆工程专业本科毕业设计开 题 报 告设计题目：大型城市客车驱动桥设计专业班级：05车辆工程2班学生姓名：李 景学生学号：指导教师：开题日期：2009.3.28一. 课题的研究背景及意义(一).我国城市客车的发展 作为发展中国家,我国人口众多,城市人口密集,老龄化比例迅速加大,经济发展和人们的收入相对较低,道路面积率也很低,城市污染严重,所以我国城市公共交通的提高和发展势在必行,并因与国外背景条件不同,有其自身的特点。近几年,虽然我国城市公共汽车的技术水平获得了长足的进步,从沿用货车底盘到开发客车专用底盘,发动机功率由小到大,油耗由大到小,噪声由高到低,排放不断改善,出现了天然气和液化石油气公
2、共汽车,地板高度也开始从800900m m 降到500600m m ,车厢的居住性、舒适性也日臻完善。但是与国外产品相比,无论从技术水平、性能和人均占有数量上仍存在较大差距,处于国外同类产品20 世纪80 年代末的水平,超低地板(地板高度在340m m 以下) 客车基本上还是空白。目前在国内，l012m大型客车中采用的车桥产品主要来自于重型车桥生产厂家。其中后桥大量采用的是焊接式桥壳，铸造桥只占有较少的份额。 (二).大型城市公交客车的发展趋势1.车辆大型化我国城市人口密集、客流量大,特别是在客流量的高峰期,拥挤不堪的现象非常明显。据有关资料记载,高峰期,车内每平方米站立人数可达11 人之多,
3、使人感到很不舒适。解决此类现象的有效办法之一就是加大车身长度,使车身长度加大到1112m(包括双层客车和全铰接式客车) 。增加客容量,即是大型化。国外大城市早已有1112m 公交大客车。2.车辆低地板化低地板公交车有很多好处。前苏联汽车科学研究部门得出一个结论:对公交客车运营指标影响最大的是地板高度,地板高度降低57 % ,可使乘客上下车的时间节省50 % ,从而可提高定线平均运输速度7. 5 %。有人推算过,北京市的公共汽车时速每提高1km ,相当于增加了300 辆大公共汽车。地板降低无疑可增加平均运输速度,提高运营效率,同时又便于老龄人、儿童及残疾人上下车。地板高度在320450m m 的
4、超低地板公交客车在国外发达国家城市已较为普遍。而我国地板高度在500600m m 的城市中客车目前已经出现,这适合我国国情。有些道路状况很好的特大城市也应着力开发地板高度在450m m 以下的超低地板公交客车。地板高度由900m m 降到600m m ,高度降低了33 % ,而上下车时间却可节省50 %以上;而从600m m 继续降到400m m 时,上下车时间虽有减少,但幅度不大。不过,客车地板高度降到400mm 时,若再设有伸缩式导板过道,残疾人车与童车则可方便地上下,增加了使用功能。但是,这种超低地板客车需要有较大的投入,因为这种客车的前桥、后桥、悬架、轮胎、车架等各大总成及整体布置都有
5、别于传统结构型式,造价较高。有实力的大城市可以发展这种超低地板客车。3.绿色环保化各种污染已对人类生活构成威胁,特别是城市环境污染日益严重,人们正在呼唤“绿色环保汽车”。这主要应从发动机改装着手,一方面电喷、三元催化技术已经从小轿车向大功率发动机延伸;另一方面开发新能源发动机装在城市公交客车上也是一种趋势。新能源主要有电力、压缩天然气(C N G) 、液化石油气(L PG) 、甲醇等。在城市客车中,电力、压缩天然气、液化石油气及混合燃料汽车已开始投入使用。4.向高档、高技术含量和智能化方向发展首先,在动力配置方面采用大功率、大扭矩、低排放、低噪声、先进可靠的发动机,而且发动机后横置,给乘客留有
6、宽敞的乘坐空间;采用自动变速箱和动力转向机构,操纵轻便,该机构可减轻驾驶员疲劳,减少安全隐患;采用空气悬架可增加客车行驶平顺性和舒适性,使车身地板高度空载与满载时保持衡定,甚至可带屈膝功能,便于乘客上下车;采用ABS/ ASR 防抱死制动装置和防侧滑装置;前桥为独立式、后桥为轮边减速或是U 型门式后桥以降低车身地板高度。其次,公共汽车行驶在现代文明程度高的市区,它是一道流动的风景线,因而对整车外形乃至色彩都有更高的要求。最后,公共汽车还要求有醒目和减少乘务人员劳动强度的电子报站器,电子显示路牌、无人售票装置、前后电视监视系统等新技术的采用也将越来越普及。 （三）.客车车桥发展趋势 目前，客车车
7、桥的各部分主要呈现出以下发展趋势：1整体式桥壳向轻量化发展；2减速器的降噪、大扭矩和低宽速比是发展的主流；3前轴专业化分工更细，安全、平稳、舒适、人性化是目标；4制动器高效环保、智能化是其发展方向。二. 课题的基本内容及重点难点 驱动桥位于传动系末端,其基本功用首先是降速增矩,改变扭矩的传递方向,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,以及制动力矩合反作用力矩等。设计驱动桥应满足的基本要求有：选择适当的主减速比，保证汽车在给定条件下具有最佳动力性和燃油经济性；外廓尺寸小，保证汽车具有足够的离地间隙，满足通过性的要求；齿轮及其他传
8、动件工作平稳，噪声小；在各种载荷和转速工况下有高的传动效率；具有足够的刚度和强度，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；与悬架导向机构运动协调；结构简单，加工工艺性好，制造容易，维修调整方便。驱动桥一般由主减速器,差速器,车轮传动装置和桥壳组成；本次设计所参照的是上海申沃客车12米级车型，相应的需要根据其产品的动力装置参数的匹配进行主减速器,差速器,车轮传动装置和桥壳的设计。这其中主减速器的传动方式虽然简单，但其齿轮齿形特殊，所以主减速器的方案设计和参数计算既是重点也是难点。三. 研究方法及
9、成果形式驱动桥结构复杂，主要由主减速器、差速器、桥壳、半轴及轮毂等分总成组成。依据各分总成的结构特点，必须灵活运用自底向上方法和自顶向下的方法。所谓自底向上方法的主要思路是先设计好各个零件，然后将这些零件拿到一起进行装配，如果在装配过程中发现某些零件不符合要求，就要对零件进行重新设计、装配，若发现问题便再重新设计、装配，直至符合要求为止；自顶向下方法是从产品功能要求出发，选用一系列的零件去实现产品的功能；先设计出初步方案和结构草图，建立约束驱动的产品模型；通过设计计算，确定每个设计参数，然后进行零件的详细设计，通过几何约束求解将零件装配成产品；对设计方案分析之后，返回修改不满意之处，直到得到满
10、足功能要求的产品。研究结果最后需呈现为各部分的结构方案分析，相应的尺寸计算校核，总的装配情况以及与动力系统的匹配情况；另外还需绘制主要的零件图和装配图。四论文提纲论文的内容主要有以下几个部分：第一章， 题目及要求第二章， 主减速器的设计第三章， 锥齿轮式差速器设计第四章， 半轴设计计算第五章， 驱动桥壳设计五. 计划进度本次设计为期15周。前三周是准备工作周，主要进行课题分析，资料查询，相关知识的系统学习和生产厂家的实地参观等。后12周进行各个系统的详细设计；计划主减速器的设计用时4周，差速器设计用时3周，半轴设计用时2周，驱动桥壳设计用时12周，剩余时间作为机动补充，视具体设计进度作调配。六主要参考文献 1.汽车设计 王望予 主编 机械工业出版社 2.汽车构造 陈家瑞 主编 机械工业出版社 3.材料力学 刘鸿文 主编 高等教育出版社 4. 机械设计 濮良贵 纪名刚 主编 高等教育出版社 5机械原理 孙恒 陈作模 葛文杰 主编 高等教育出版社