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 附 錄A 英文文獻(xiàn) Drive axle/differential All vehicles have some type of drive axle/differential assembly incorporated into the driveline. Whether it is front, rear or four wheel drive, differentials are necessary for the smooth application of engine power to the road. Powerflow The drive axle must transmit power through a 90° angle. The flow of power in conventional front engine/rear wheel drive vehicles moves from the engine to the drive axle in approximately a straight line. However, at the drive axle, the power must be turned at right angles (from the line of the driveshaft) and directed to the drive wheels. This is accomplished by a pinion drive gear, which turns a circular ring gear. The ring gear is attached to a differential housing, containing a set of smaller gears that are splined to the inner end of each axle shaft. As the housing is rotated, the internal differential gears turn the axle shafts, which are also attached to the drive wheels. Fig 1 Drive axle Rear-wheel drive Rear-wheel-drive vehicles are mostly trucks, very large sedans and many sports car and coupe models. The typical rear wheel drive vehicle uses a front mounted engine and transmission assemblies with a driveshaft coupling the transmission to the rear drive axle. Drive in through the layout of the bridge, the bridge drive shaft arranged vertically in the same vertical plane, and not the drive axle shaft, respectively, in their own sub-actuator with a direct connection, but the actuator is located at the front or the back of the adjacent shaft of the two bridges is arranged in series. Vehicle before and after the two ends of the driving force of the drive axle, is the sub-actuator and the transmission through the middle of the bridge. The advantage is not only a reduction of the number of drive shaft, and raise the driving axle of the common parts of each other, and to simplify the structure, reduces the volume and quality. Fig 2 Rear-wheel-drive axle Some vehicles do not follow this typical example. Such as the older Porsche or Volkswagen vehicles which were rear engine, rear drive. These vehicles use a rear mounted transaxle with halfshafts connected to the drive wheels. Also, some vehicles were produced with a front engine, rear transaxle setup with a driveshaft connecting the engine to the transaxle, and halfshafts linking the transaxle to the drive wheels. Differential operation In order to remove the wheel around in the kinematics due to the lack of co-ordination about the wheel diameter arising from a different or the same rolling radius of wheel travel required, inter-wheel motor vehicles are equipped with about differential, the latter to ensure that the car driver Bridge on both sides of the wheel when in range with a trip to the characteristics of rotating at different speeds to meet the requirements of the vehicle kinematics. Fig 3 Principle of differential The accompanying illustration has been provided to help understand how this occurs. 1.The drive pinion, which is turned by the driveshaft, turns the ring gear. 2.The ring gear, which is attached to the differential case, turns the case. 3.The pinion shaft, located in a bore in the differential case, is at right angles to the axle shafts and turns with the case. 4.The differential pinion (drive) gears are mounted on the pinion shaft and rotate with the shaft . 5.Differential side gears (driven gears) are meshed with the pinion gears and turn with the differential housing and ring gear as a unit. 6.The side gears are splined to the inner ends of the axle shafts and rotate the shafts as the housing turns. 7.When both wheels have equal traction, the pinion gears do not rotate on the pinion shaft, since the input force of the pinion gears is divided equally between the two side gears. 8.When it is necessary to turn a corner, the differential gearing becomes effective and allows the axle shafts to rotate at different speeds . Open-wheel differential on each general use the same amount of torque. To determine the size of the wheel torque to bear two factors: equipment and friction. In dry conditions, when a lot of friction, the wheel bearing torque by engine size and gear restrictions are hours in the friction (such as driving on ice), is restricted to a maximum torque, so that vehicles will not spin round. So even if the car can produce more torque, but also need to have sufficient traction to transfer torque to the ground. If you increase the throttle after the wheels slip, it will only make the wheels spin faster. Fig 4 Conventional differential Limited-slip and locking differential operation Fig 5 Limited-slip differential Differential settlement of a car in the uneven road surface and steering wheel-driven speed at about the different requirements; but is followed by the existence of differential in the side car wheel skid can not be effective when the power transmission, that is, the wheel slip can not produce the driving force, rather than spin the wheel and does not have enough torque. Good non-slip differential settlement of the car wheels skid on the side of the power transmission when the issue, that is, locking differential, so that no longer serve a useful differential right and left sides of the wheel can be the same torque. Limited-slip and locking differential operation can be divided into two major categories： (1) mandatory locking type in ordinary differential locking enforcement agencies to increase, when the side of the wheel skid occurs, the driver can be electric, pneumatic or mechanical means to manipulate the locking body meshing sets of DIP Shell will be with the axle differential lock into one, thus the temporary loss of differential role. Relatively simple structure in this way, but it must be operated by the driver, and good roads to stop locking and restore the role of differential. ???? (2) self-locking differential installed in the oil viscosity or friction clutch coupling, when the side of the wheel skid occurs when both sides of the axle speed difference there, coupling or clutch friction resistance on the automatic, to make certain the other side of the wheel drive torque and the car continued to travel. When there is no speed difference on both sides of the wheel, the frictional resistance disappeared, the role of automatic restoration of differentials. More complicated structure in this way, but do not require drivers to operate. Has been increasingly applied in the car. About non-slip differential, not only used for the differential between the wheels, but also for all-wheel drive vehicle inter-axle differential/. Gear ratio The drive axle of a vehicle is said to have a certain axle ratio. This number (usually a whole number and a decimal fraction) is actually a comparison of the number of gear teeth on the ring gear and the pinion gear. For example, a 4.11 rear means that theoretically, there are 4.11 teeth on the ring gear for each tooth on the pinion gear or, put another way, the driveshaft must turn 4.11 times to turn the wheels once. The role of the final drive is to reduce the speed from the drive shaft, thereby increasing the torque. Lord of the reduction ratio reducer, a driving force for car performance and fuel economy have a greater impact. In general, the more reduction ratio the greater the acceleration and climbing ability, and relatively poor fuel economy. However, if it is too large, it can not play the full power of the engine to achieve the proper speed. The main reduction ratio is more Smaller ，the speed is higher, fuel economy is better, but the acceleration and climbing ability will be poor. 附 錄B 文獻(xiàn)翻譯 驅(qū)動(dòng)橋和差速器 所有的汽車(chē)都裝有不同類型的驅(qū)動(dòng)橋和差速器來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛。無(wú)論是前驅(qū)汽車(chē)，后驅(qū)汽車(chē)還是四輪驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)，對(duì)于將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)化到車(chē)輪上差速器都是不可缺少的部件。 動(dòng)力的傳遞 驅(qū)動(dòng)橋必須把發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)一個(gè)直角后傳遞出去，但人對(duì)于前輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩與主減速器是在同一直線上的，但是發(fā)動(dòng)機(jī)前置的后輪驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力必須以正確的角度傳遞出去，來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。 圖中所示是齒輪驅(qū)動(dòng)的過(guò)程，即由一個(gè)相對(duì)小的齒輪驅(qū)動(dòng)一個(gè)大齒輪（主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪），從動(dòng)錐齒輪和差速器殼連接在一起，在半軸的根部有一對(duì)帶有內(nèi)花鍵的半軸齒輪，半軸齒輪和半軸通過(guò)花鍵來(lái)連接在一起。當(dāng)差速器殼旋轉(zhuǎn)時(shí)，就驅(qū)動(dòng)內(nèi)部的半齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)從而使半軸轉(zhuǎn)動(dòng)，將轉(zhuǎn)矩傳給車(chē)輪。 后驅(qū)動(dòng)橋 后輪驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛大多是卡車(chē)，大型轎車(chē)和大部分跑車(chē)。典型的后輪驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛使用前置發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱總成將轉(zhuǎn)矩傳輸?shù)胶筝嗱?qū)動(dòng)橋。多驅(qū)動(dòng)橋汽車(chē)中，在貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置中，各橋的傳動(dòng)軸布置在同一縱向鉛垂平面內(nèi)，并且各驅(qū)動(dòng)橋不是分別用自己的傳動(dòng)軸與分動(dòng)器直接聯(lián)接，而是位于分動(dòng)器前面的或后面的各相鄰兩橋的傳動(dòng)軸，是串聯(lián)布置的。汽車(chē)前后兩端的驅(qū)動(dòng)橋的動(dòng)力，是經(jīng)分動(dòng)器并貫通中間橋而傳遞的。其優(yōu)點(diǎn)是，不僅減少了傳動(dòng)軸的數(shù)量，而且提高了各驅(qū)動(dòng)橋零件的相互通用性，并且簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)、減小了體積和質(zhì)量。 一些車(chē)輛不是這個(gè)典型的例子。如老式的保時(shí)捷或大眾汽車(chē)引擎在汽車(chē)后面，是后輪驅(qū)動(dòng)。這些車(chē)輛使用的后方安裝驅(qū)動(dòng)橋與半軸來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。另外，一些車(chē)輛是前置引擎，后橋與傳動(dòng)軸連接發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。 差速器 為了消除由于左右車(chē)輪在運(yùn)動(dòng)學(xué)上的不協(xié)調(diào)而產(chǎn)生左右車(chē)輪外徑不同或滾動(dòng)半徑不相等而要求車(chē)輪行程，汽車(chē)左右驅(qū)動(dòng)輪間都裝有差速器，后者保證了汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)車(chē)輪在行程不等時(shí)具有以不同速度旋轉(zhuǎn)的特性，從而滿足了汽車(chē)行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)要求。 如圖所示說(shuō)明了其工作情況 1. 主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)從動(dòng)齒輪。 2. 從動(dòng)齒輪將轉(zhuǎn)矩作用于差速器殼，使其轉(zhuǎn)動(dòng)。 3. 位于差速器殼中的行星齒輪以適當(dāng)?shù)慕嵌群桶胼S齒輪接觸，并隨的差速器殼轉(zhuǎn)動(dòng)。 4. 行星齒輪（驅(qū)動(dòng)齒輪）和十字軸連接，和十字軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。 5. 半軸齒輪（被驅(qū)動(dòng)齒輪）和行星齒輪嚙合并且和從動(dòng)齒輪及差速器殼作為一個(gè)整體一起轉(zhuǎn)動(dòng)。 6. 半軸齒輪的內(nèi)花鍵和半軸端部餓花鍵接在一起隨著差速殼一起轉(zhuǎn)動(dòng)。 7. 當(dāng)兩側(cè)車(chē)輪轉(zhuǎn)速相同時(shí)，行星齒輪和半軸齒輪無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，左右齒輪力矩平均分配。 8. 當(dāng)汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)差速器開(kāi)始起作用，是兩側(cè)的半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。 開(kāi)式差速器對(duì)每個(gè)車(chē)輪一般使用相同量的扭矩。確定車(chē)輪承受的扭矩大小的因素有兩個(gè)：設(shè)備和摩擦力。在干燥的條件下，當(dāng)摩擦力很大時(shí)，車(chē)輪承受的扭矩大小受發(fā)動(dòng)機(jī)和擋位的限制，在摩擦力很小時(shí)（如在冰上行駛），限制為最大扭矩，從而使車(chē)輪不會(huì)打滑。所以，即使汽車(chē)可以產(chǎn)生較大扭矩，也需要足夠的牽引力將扭矩傳輸?shù)降孛?。如果在?chē)輪打滑之后加大油門(mén)，只會(huì)使車(chē)輪更快地旋轉(zhuǎn)。 如果曾在冰上駕駛過(guò)，您可能知道加速的竅門(mén)：如果啟動(dòng)時(shí)掛在二擋或三擋而不是一擋，則由于變速器中的齒輪傳動(dòng)，車(chē)輪的扭矩會(huì)較小。這樣更容易在不旋轉(zhuǎn)車(chē)輪的情況下加速。如果其中一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪具有很好的摩擦力，而另一個(gè)卻在冰上時(shí)，這是開(kāi)式差速器存在的問(wèn)題。 防滑差速器 差速器很好的解決了汽車(chē)在不平路面及轉(zhuǎn)向時(shí)左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪轉(zhuǎn)速不同的要求；但隨之而來(lái)的是差速器的存在使得汽車(chē)在一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪打滑時(shí)動(dòng)力無(wú)法有效傳輸，也就是打滑的車(chē)輪不能產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，而不打滑的車(chē)輪又沒(méi)有得到足夠的扭矩。防滑差速器很好的解決了汽車(chē)在一側(cè)車(chē)輪打滑時(shí)出現(xiàn)的動(dòng)力傳輸?shù)膯?wèn)題，也就是鎖止差速器，讓差速器不再起作用，左右兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪均可得到相同的扭矩。 防滑差速器主要可分為兩大類： （1）強(qiáng)制鎖止式在普通差速器上增加強(qiáng)制鎖止機(jī)構(gòu)，當(dāng)發(fā)生一側(cè)車(chē)輪打滑時(shí)，駕駛員可通過(guò)電動(dòng)、氣動(dòng)或機(jī)械的方式來(lái)操縱鎖止機(jī)構(gòu)，撥動(dòng)嚙合套將差速器殼與半軸鎖成一體，從而暫時(shí)失去差速的作用。這種方式結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但必須由駕駛員進(jìn)行操作，并在良好路面上停止鎖止，恢復(fù)差速器的作用。 （2）自鎖式在差速器中安裝粘性硅油聯(lián)軸節(jié)或摩擦離合器，當(dāng)發(fā)生一側(cè)車(chē)輪打滑時(shí)，兩側(cè)半軸出現(xiàn)轉(zhuǎn)速差，聯(lián)軸節(jié)或離合器就自動(dòng)發(fā)生摩擦阻力，使另一側(cè)車(chē)輪得到一定的扭矩而驅(qū)動(dòng)汽車(chē)?yán)^續(xù)行駛。當(dāng)兩側(cè)車(chē)輪沒(méi)有轉(zhuǎn)速差時(shí)，摩擦阻力消失，自動(dòng)恢復(fù)差速器的作用。這種方式結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但不需要駕駛員進(jìn)行操作。目前已越來(lái)越多地在汽車(chē)上得到應(yīng)用。 防滑差速器不僅用于左右車(chē)輪間的差速器，也用于全輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的軸間差速器中。 主減速比 驅(qū)動(dòng)橋都有一定得主減速比，這個(gè)數(shù)字（通常是一個(gè)整數(shù)和一個(gè)小數(shù)）實(shí)際上是主減速器主動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪的關(guān)系。例如，如果主減速比為4.11則說(shuō)明從動(dòng)齒輪的齒數(shù)是主動(dòng)齒輪齒數(shù)的4.11倍，換句話說(shuō)就是主動(dòng)齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)4圈車(chē)輪才轉(zhuǎn)動(dòng)1圈。 主減速器的作用是降低從傳動(dòng)軸傳來(lái)的轉(zhuǎn)速，從而增大扭矩。主減速器的減速比，對(duì)汽車(chē)的動(dòng)力性能和燃料經(jīng)濟(jì)性有較大的影響。一般來(lái)說(shuō)，主減速比越大，加速性能和爬坡能力較強(qiáng)，而燃料經(jīng)濟(jì)性比較差。但如果過(guò)大，則不能發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)的全部功率而達(dá)到應(yīng)有的車(chē)速。主減速比越小，燃料經(jīng)濟(jì)性較好，但加速性和爬坡能力較差。 12 SY-025-BY-5 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表 填表日期 年 月 日 迄今已進(jìn)行 周剩余 周 學(xué)生姓名 葉佳茜 院系 汽車(chē)與交通工程學(xué)院 專業(yè)、班級(jí) 07車(chē)輛工程7班 指導(dǎo)教師姓名 紀(jì)峻嶺 職稱 副教授 從事 專業(yè) 車(chē)輛工程 是否外聘 □是■否 題目名稱 東風(fēng)300貫通式驅(qū)動(dòng)橋及輪邊減速器設(shè)計(jì) 指 導(dǎo) 教 師 填 寫(xiě) 畢業(yè) 設(shè)計(jì) （論文）工作 進(jìn)度 已完成主要內(nèi)容 待完成主要內(nèi)容 　 存在問(wèn)題及努力方向 學(xué)生簽字： 指導(dǎo)教師 意 見(jiàn) 　 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室 意 見(jiàn) 教研室主任簽字： 年 月 日 SY-025-BY-2 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 學(xué)生姓名 葉佳茜 系部 汽車(chē)與交通工程學(xué)院 專業(yè)、班級(jí) 車(chē)輛工程07-7班 指導(dǎo)教師 姓名 紀(jì)峻嶺 職稱 副教授 從事 專業(yè) 車(chē)輛工程 是否 外聘 □是■否 題目名稱 東風(fēng)300貫通式驅(qū)動(dòng)橋及輪邊減速器設(shè)計(jì) 一、 設(shè)計(jì)（論文）目的、意義 汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋是汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的重要部件，其功用是進(jìn)一步增大變速器輸出的力矩，以提高汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力。重型卡車(chē)承載質(zhì)量大，牽引力大，因此需要更大的傳動(dòng)比，即主減速比，因此采用多級(jí)減速，另外，為提高其承載能力，減少單軸上的載荷，采用了多橋驅(qū)動(dòng)型式。 本課題的目的和意義在于： 1）通過(guò)對(duì)重型卡車(chē)底盤(pán)設(shè)計(jì)和研究，可以加深對(duì)汽車(chē)設(shè)計(jì)理論，汽車(chē)技術(shù)發(fā)展方向和汽車(chē)構(gòu)造的理解；提高自己的總體素質(zhì)，為進(jìn)入社會(huì)后的工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 2）在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，需要參考原型車(chē)輛測(cè)繪、轉(zhuǎn)配、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證，通過(guò)這個(gè)過(guò)程，可以了解研發(fā)流程，在進(jìn)入工作崗位后很快適應(yīng)研發(fā)工作。 3）在進(jìn)行性能研究時(shí)，需要掌握更深層的理論知識(shí)，進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)水平。 二、設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法） 1）選擇的主減速比應(yīng)能保證汽車(chē)具有最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。 2）外形尺寸要小，保證有必要的離地間隙，以滿足通過(guò)性要求。 3）齒輪及其它傳動(dòng)件工作平穩(wěn)，噪聲小。 4）在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的傳動(dòng)效率。 5）具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受和傳遞作用與路面和車(chē)身間的各種力和力矩；在此條件下，盡可能降低質(zhì)量，尤其是簧下質(zhì)量，以減少不平路面的沖擊載荷，提高汽車(chē)行駛平順性。 6）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工工藝性好，制造容易，維修、調(diào)整方便。 三、設(shè)計(jì)（論文）完成后應(yīng)提交的成果 1．設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。 2．圖紙：包括總成圖及零件圖，折合0號(hào)圖3張以上。 四、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排 （1）調(diào)研、收集資料、編寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告書(shū)和文獻(xiàn)綜述 第1~3周（3月5日~3月25日） （2）確定設(shè)計(jì)依據(jù)的技術(shù)參數(shù)，選擇設(shè)計(jì)方案 第 4周（3月26日~4月1日） （3）確定設(shè)計(jì)方案，確定總布置形式和各部分零件結(jié)構(gòu) 第5~6周（4月2日~4月15日） （4）確定動(dòng)力傳遞路線及傳遞數(shù)據(jù) 第7周（4月16日~4月22日） （5）完成總成及各零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第8~10周（4月23日~5月13日） （6）完成繪制產(chǎn)品圖紙 第11~13周（5月14日~6月3日） （7）撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第14周（6月4日~6月10日） （8）畢業(yè)設(shè)計(jì)審核、修改 第15~16周（6月11日~6月24日） （9）畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周（6月25日~7月1日） 五、主要參考資料 [1] 劉惟信 . 汽車(chē)設(shè)計(jì) . 清華大學(xué)出版社 [2] 王強(qiáng) . 汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) . 汽車(chē)研究與開(kāi)發(fā)2005.1 [3] 周志立 . 汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋原理與結(jié)構(gòu) ，機(jī)械工業(yè)出版社 [4] 陳家瑞 . 汽車(chē)構(gòu)造 ，機(jī)械工業(yè)出版社 [5] 王國(guó)林 . 汽車(chē)底盤(pán)構(gòu)造及維修 ，高等教育出版社 [6] 齊曉杰 . 汽車(chē)液壓、液力與氣壓傳動(dòng)技術(shù)，化學(xué)工業(yè)出版社 [7] 王世剛 . 機(jī)械設(shè)計(jì) . 哈爾濱工程大學(xué)出版社 [8] 戴枝榮 . 工程材料 . 高等教育出版社 [9] 王寶璽 . 汽車(chē)拖拉機(jī)制造工藝學(xué)，機(jī)械工業(yè)出版社 [10] 王望予 . 汽車(chē)設(shè)計(jì)，機(jī)械工業(yè)出版社 六、備注 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室主任簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 設(shè)計(jì)（論文）題目: 東風(fēng)300貫通式驅(qū)動(dòng)橋及輪邊 減速器設(shè)計(jì) 院 系 名 稱: 汽車(chē)與交通工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí): 車(chē)輛工程07-7班 學(xué) 生 姓 名: 葉佳茜 導(dǎo) 師 姓 名: 紀(jì)峻嶺 開(kāi) 題 時(shí) 間: 2011年3月11日 指導(dǎo)委員會(huì)審查意見(jiàn)： 簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 學(xué)生姓名 葉佳茜 系部 汽車(chē)與交通工程學(xué)院 專業(yè)、班級(jí) 車(chē)輛工程07-7班 指導(dǎo)教師姓名 紀(jì)峻嶺 職稱 副教授 從事 專業(yè) 車(chē)輛工程 是否外聘 □是■否 題目名稱 東風(fēng)300貫通式驅(qū)動(dòng)橋及輪邊減速器設(shè)計(jì) 一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義 1、研究現(xiàn)狀 為了提高裝載量和通過(guò)性，有些重型汽車(chē)及全部中型以上的越野汽車(chē)都是采用多橋驅(qū)動(dòng)，常采用的有4×4、6×6、8×8等驅(qū)動(dòng)型式。在多橋驅(qū)動(dòng)的情況下，動(dòng)力經(jīng)分動(dòng)器傳給各驅(qū)動(dòng)橋的方式有兩種。相應(yīng)這兩種動(dòng)力傳遞方式，多橋驅(qū)動(dòng)汽車(chē)各驅(qū)動(dòng)橋的布置型式分為非貫通式與貫通式。前者為了把動(dòng)力經(jīng)分動(dòng)器傳給各驅(qū)動(dòng)橋，需分別由分動(dòng)器經(jīng)各驅(qū)動(dòng)橋自己專用的傳動(dòng)軸傳遞動(dòng)力，這樣不僅使傳動(dòng)軸的數(shù)量增多，且造成各驅(qū)動(dòng)橋的零件特別是橋殼、半軸等主要零件不能通用。而對(duì)8×8汽車(chē)來(lái)說(shuō)，這種非貫通式驅(qū)動(dòng)橋就更難于布置了。 為了解決上述問(wèn)題，現(xiàn)代多橋驅(qū)動(dòng)汽車(chē)都是采用貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置形式。 在貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置中，各橋的傳動(dòng)軸布置在同一縱向鉛垂平面內(nèi)，并且各驅(qū)動(dòng)橋不是分別用自己的傳動(dòng)軸與分動(dòng)器直接聯(lián)接，而是位于分動(dòng)器前面的或后面的各相鄰兩橋的傳動(dòng)軸，是串聯(lián)布置的。汽車(chē)前后兩端的驅(qū)動(dòng)橋的動(dòng)力，是經(jīng)分動(dòng)器并貫通中間橋而傳遞的。其優(yōu)點(diǎn)是，不僅減少了傳動(dòng)軸的數(shù)量，而且提高了各驅(qū)動(dòng)橋零件的相互通用性，并且簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)、減小了體積和質(zhì)量。這對(duì)于汽車(chē)的設(shè)計(jì)(如汽車(chē)的變型)、制造和維修，都帶來(lái)方便。 對(duì)于重型載貨汽車(chē)來(lái)說(shuō)，要傳遞的轉(zhuǎn)矩較乘用車(chē)和客車(chē)，以及輕型商用車(chē)都要大得多，以便能夠以較低的成本運(yùn)輸較多的貨物，所以選擇功率較大的發(fā)動(dòng)機(jī)，這就對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)有較高的要求，而驅(qū)動(dòng)橋在傳動(dòng)系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。隨著目前國(guó)際上石油價(jià)格的上漲，汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)性日益成為人們關(guān)心的話題，這不僅僅只對(duì)乘用車(chē)，對(duì)于載貨汽車(chē)，提高其燃油經(jīng)濟(jì)性也是各商用車(chē)生產(chǎn)商來(lái)提高其產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)法寶。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(guò)程中的損失。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。所以設(shè)計(jì)新型的驅(qū)動(dòng)橋成為新的課題。驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)滿足如下基本要求： a)所選擇的主減速比應(yīng)能保證汽車(chē)具有最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。 b)外形尺寸要小，保證有必要的離地間隙。 c)齒輪及其它傳動(dòng)件工作平穩(wěn)，噪聲小。 d)在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的傳動(dòng)效率。 e)在保證足夠的強(qiáng)度、剛度條件下，應(yīng)力求質(zhì)量小，尤其是簧下質(zhì)量應(yīng)盡量小，以改善汽車(chē)平順性。 f)與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)，對(duì)于轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋，還應(yīng)與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)。 g)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工工藝性好，制造容易，拆裝，調(diào)整方便。 驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式有多種，基本形式有三種如下： ?? 1）中央單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋。此是驅(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(chē)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)，可裝入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”（即系列化，通用化，標(biāo)準(zhǔn)化）程度高， 橋殼、主減速器等均可通用，錐齒輪直徑不變；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， 錐齒輪有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)減速橋一般均不作為一種基本型驅(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(chē)與軍用車(chē)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；另一類為圓柱行星齒輪式輪邊減速驅(qū)動(dòng)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(chē)。 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，因此，中央主減速器的速比一般均小于3，這樣大錐齒輪就可取較小的直徑，以保證重型汽車(chē)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，而且輪穀內(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(chē)用驅(qū)動(dòng)橋，它不如中央單級(jí)減速橋。 綜上所述，由于隨著我國(guó)公路條件的改善和物流業(yè)對(duì)車(chē)輛性能要求的變化，重型汽車(chē)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)，主要是單級(jí)驅(qū)動(dòng)橋還有以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 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(chē)上占有重要地位；?? 2）重型汽車(chē)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(chē)使用條件對(duì)汽車(chē)通過(guò)性的要求降低。因此，重型汽車(chē)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(chē)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。 本課題的設(shè)計(jì)思路可分為以下幾點(diǎn)：首先選擇初始方案，東風(fēng)300屬于重型貨車(chē)，采用后橋驅(qū)動(dòng)附輪邊減速器，所以設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)需要符合重型貨車(chē)的結(jié)構(gòu)要求；接著選擇各部件的結(jié)構(gòu)形式；最后選擇各部件的具體參數(shù)，設(shè)計(jì)出各主要尺寸。2010年中國(guó)重卡輪邊減速器市場(chǎng)發(fā)展迅速，產(chǎn)品產(chǎn)出持續(xù)擴(kuò)張，國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策鼓勵(lì)重卡輪邊減速器產(chǎn)業(yè)向高技術(shù)產(chǎn)品方向發(fā)展，國(guó)內(nèi)企業(yè)新增投資項(xiàng)目投資逐漸增多。投資者對(duì)重卡輪邊減速器行業(yè)的關(guān)注越來(lái)越密切，這使得重卡輪邊減速器行業(yè)的發(fā)展需求增大。 輪邊減速器一般為雙級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋中安裝在輪轂中間或附近的第二級(jí)減速器采用輪邊減速器，可以使中間主減速器的外形尺寸減小，保證車(chē)輛具有足夠的離地間隙，由于輪邊是最后的一級(jí)減速，其前面的半軸，差速器及主減速器的從動(dòng)輪等零件的尺寸都可以減小。由于采用輪邊減速器的驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)相對(duì)較復(fù)雜成本較高，只有當(dāng)驅(qū)動(dòng)橋總減速比大于12的工程機(jī)械、重型車(chē)和對(duì)離地間隙有特殊要求的越野車(chē)才推薦采用輪邊減速器。 輪邊減速器橋優(yōu)缺點(diǎn)： （1）輪邊減速器橋與單減速器橋相比，輪邊減速器橋要比單減速器橋的主減速器小，輪邊減速器橋的離地間隙更大，所以其通過(guò)性更強(qiáng)。適合復(fù)雜路面。 （2）輪邊減速器最大功用就是降速增扭，所以其扭矩大，驅(qū)動(dòng)力強(qiáng)。適合爬坡。 （3）首先輪邊減速器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳導(dǎo)件較多，這使得傳動(dòng)率下降，能量損失加大。復(fù)雜的結(jié)構(gòu)讓維修保養(yǎng)也更加麻煩。 （4）輪邊減速器在裝配的過(guò)程中要求嚴(yán)格，如果各部分零部件的配合尺寸出現(xiàn)較大偏差，易導(dǎo)致輪邊減速器的可靠性下降，同時(shí)由于國(guó)產(chǎn)制動(dòng)鼓的材料及成本問(wèn)題，國(guó)產(chǎn)車(chē)中輪邊減速器散熱效果還是不很理想。 1——太陽(yáng)輪，2——行星輪，3——行星架，4——內(nèi)齒圈 圖1 單排行星齒輪機(jī)構(gòu) 2、依據(jù)、目的和意義 本設(shè)計(jì)是對(duì)重型卡車(chē)驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及輪邊減速器的設(shè)計(jì)。故本說(shuō)明書(shū)將以“驅(qū)動(dòng)橋及輪邊減速器設(shè)計(jì)”內(nèi)容對(duì)驅(qū)動(dòng)橋輪邊減速器及其主要零部件的結(jié)構(gòu)型式與設(shè)計(jì)計(jì)算作一一介紹。 汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋是汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的重要部件，位于傳動(dòng)系的末端，其功用是增大由傳動(dòng)軸或直接從變速器傳來(lái)的轉(zhuǎn)矩，將轉(zhuǎn)矩合理的分配給左、右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪具有汽車(chē)行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)所要求的差速功能，進(jìn)一步增大變速器輸出的力矩，以提高汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力。重型卡車(chē)承載質(zhì)量大，牽引力大，因此需要更大的傳動(dòng)比，即主減速比，因此采用多級(jí)減速，同時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋還要承受作用于路面和車(chē)架或車(chē)廂之間的鉛垂力、縱向力和橫向力，另外，為提高其承載能力，減少單軸上的載荷，采用了多橋驅(qū)動(dòng)型式。 在重載貨車(chē)、越野汽車(chē)或大型客車(chē)上，當(dāng)要求有較大的主傳動(dòng)比和較大的離地間隙時(shí)，往往將雙級(jí)主減速器中的二級(jí)減速齒輪機(jī)構(gòu)制成同樣的兩套，分別安裝在兩側(cè)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的近旁，稱為輪邊減速器而第一級(jí)即稱主減速器。 課題研究意義：輪邊減速的功能是在車(chē)輪半軸軸頭和車(chē)輪軸之間再加裝一個(gè)減速齒輪，使車(chē)橋升高，從而使車(chē)身升高，達(dá)到增加離地間隙的目的，本次設(shè)計(jì)旨在設(shè)計(jì)一個(gè)合適的輪邊減速器，以更了解輪邊減速器的構(gòu)造和功能，還有大概的設(shè)計(jì)流程，以幫助我們更好的參加工作。 本次課題研究設(shè)計(jì)是大學(xué)生涯最后的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，也是最專業(yè)的一次鍛煉，它將使我們更加了解實(shí)際工作中的問(wèn)題困難，也使我對(duì)專業(yè)知識(shí)又一次的全面總結(jié)，而且對(duì)實(shí)際的工程設(shè)計(jì)流程有個(gè)大概的了解，我相信這將對(duì)我以后的工作有實(shí)質(zhì)性的幫助。 二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題 基本內(nèi)容 （1）研究驅(qū)動(dòng)橋組成、結(jié)構(gòu)、原理； (2) 主減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),基本參數(shù)選擇及設(shè)計(jì)計(jì)算； （3）輪邊減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，幾本參數(shù)選擇及設(shè)計(jì)計(jì)算； (4) 差速器齒輪的基本參數(shù)的選擇、尺寸及強(qiáng)度計(jì)算； (5) 驅(qū)動(dòng)半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度計(jì)算； (6) 驅(qū)動(dòng)橋殼的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及受力分析與強(qiáng)度計(jì)算。 （7）半軸及貫通軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度計(jì)算 解決問(wèn)題 選取的單級(jí)減速器附輪邊減速器，是在原有的貫通軸主減速器上附帶輪邊減速器，需要有創(chuàng)新設(shè)計(jì) 三、技術(shù)路線（研究方法） 方案簡(jiǎn)定及參數(shù)選擇 總布置形式選擇 主減速器設(shè) 計(jì) 貫通橋差速器設(shè) 計(jì) 半軸與貫通軸的設(shè)計(jì) 輪邊減速器設(shè)計(jì) CAD繪圖 說(shuō)明書(shū)編寫(xiě) 完成設(shè)計(jì) 四、進(jìn)度安排 （1）調(diào)研、收集資料、編寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告書(shū)和文獻(xiàn)綜述 第1~2周（2月28日~3月11日） （2）確定設(shè)計(jì)依據(jù)的技術(shù)參數(shù)，選擇設(shè)計(jì)方案 第 3周（3月14日~3月18日） （3）確定設(shè)計(jì)方案，確定總布置形式和各部分零件結(jié)構(gòu) 第4~6周（3月21日~4月8日） （4）確定動(dòng)力傳遞路線及傳遞數(shù)據(jù) 第7周（4月11日~4月15日） （5）完成總成及各零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第8~10周（4月18日~5月6日） （6）完成繪制產(chǎn)品圖紙 第11~13周（5月9日~5月27日） （7）撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第14周（5月30日~6月3日） （8）畢業(yè)設(shè)計(jì)審核、修改 第15~16周（6月6日~6月17日） （9）畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周（6月20日~6月24日） 五、參考文獻(xiàn) [1] 劉惟信.汽車(chē)設(shè)計(jì)[M].清華大學(xué)出版社,2001 [2] 陳家瑞. 汽車(chē)構(gòu)造[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社，2003 [3] 王望予.汽車(chē)設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [4] 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版）[J]. 化學(xué)工業(yè)出版社，2008 [5] 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指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 簽字： 年 月 日