獅跑汽車后橋設(shè)計(jì) [SUV車型]【含7張CAD圖紙】
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SY-025-BY-3
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
學(xué)生姓名
舒左奇
系部
汽車工程系
專業(yè)、班級
車輛工程B05-18
指導(dǎo)教師姓名
臧杰
職稱
教授
從事
專業(yè)
汽車運(yùn)用
是否外聘
□是■否
題目名稱
獅跑汽車后橋設(shè)計(jì)
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
1.研究現(xiàn)狀
（1）國內(nèi)現(xiàn)狀
中國驅(qū)動橋產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中存在許多問題，許多情況不容樂觀，如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)業(yè)集中于勞動力密集型產(chǎn)品；技術(shù)密集型產(chǎn)品明顯落后于發(fā)達(dá)工業(yè)國家；生產(chǎn)要素決定性作用正在削弱；產(chǎn)業(yè)能源消耗大、產(chǎn)出率低、環(huán)境污染嚴(yán)重、對自然資源破壞力大；企業(yè)總體規(guī)模偏小、技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱、管理水平落后等。我國汽車驅(qū)動橋的研究設(shè)計(jì)與世界先進(jìn)驅(qū)動橋設(shè)計(jì)技術(shù)還有一定的差距，我國車橋制造業(yè)雖然有一些成果，但都是在引進(jìn)國外技術(shù)、仿制、再加上自己改進(jìn)的基礎(chǔ)上了取得的。個(gè)別比較有實(shí)力的企業(yè)，雖有自己獨(dú)立的研發(fā)機(jī)構(gòu)但都處于發(fā)展的初期。在科技迅速發(fā)展的推動下，高新技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣，各種國外汽車新技術(shù)的引進(jìn)，研究團(tuán)隊(duì)自身研發(fā)能力的提高，我國的驅(qū)動橋設(shè)計(jì)和制造會逐漸發(fā)展起來，并跟上世界先進(jìn)的汽車零部件設(shè)計(jì)制造技術(shù)水平。
(2) 國外現(xiàn)狀
國外驅(qū)動橋主要采用模塊化技術(shù)和模態(tài)分析進(jìn)行驅(qū)動橋的設(shè)計(jì)分析，模塊化設(shè)計(jì)是對在一定
范圍內(nèi)的不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上,劃分并設(shè)計(jì)
出一系列功能模塊,然后通過模塊的選擇和組合構(gòu)成不同產(chǎn)品的一種設(shè)計(jì)方法. 以DANA為代表的
意大利企業(yè)多已采用了該類設(shè)計(jì)方法, 模態(tài)分析是對工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行振動分析研究的最先進(jìn)的現(xiàn)代
方法與手段之一。它可以定義為對結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的解析分析(有限元分析)和實(shí)驗(yàn)分析(實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分
析)，其結(jié)構(gòu)動態(tài)特性用模態(tài)參數(shù)來表征。模態(tài)分析技術(shù)的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)是在對系統(tǒng)做動力學(xué)分析時(shí)
用模態(tài)坐標(biāo)代替物理學(xué)坐標(biāo)，從而可大大壓縮系統(tǒng)分析的自由度數(shù)目，分析精度較高。優(yōu)點(diǎn)是:減
少設(shè)計(jì)及工裝制造的投入, 減少了零件種類, 提高規(guī)模生產(chǎn)程度, 降低制造費(fèi)用, 提高市場響應(yīng)
速度等。國外企業(yè)位減少驅(qū)動橋的振動特性，對驅(qū)動橋進(jìn)行模態(tài)分析，調(diào)整驅(qū)動橋的強(qiáng)度，改善整
車的舒適性和平順性。20世紀(jì)60年代以來，由于電子計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，有限元法在工程上獲得
了廣泛應(yīng)用。驅(qū)動橋的參數(shù)化設(shè)計(jì)，參數(shù)化設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)對象模型的尺寸用變量及其關(guān)系表示，而不需要確定具體數(shù)值，是CAD技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中提出的課題，它不僅可使CAD系統(tǒng)具有交互式繪圖功能，還具有自動繪圖的功能。目前它是CAD技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)重要的、且待進(jìn)一步研究的課題。利用參數(shù)化設(shè)計(jì)手段開發(fā)的專用產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)，可使設(shè)計(jì)人員從大量繁重而瑣碎的繪圖工作中解脫出來，可以大大提高設(shè)計(jì)速度，并減少信息的存儲量。未來的驅(qū)動橋智能化控制系統(tǒng)已經(jīng)在汽車業(yè)得到了快速發(fā)展，現(xiàn)代汽車上使用的制動防抱死控制、電子穩(wěn)定控制裝置、驅(qū)動力控制系統(tǒng)等系統(tǒng)。驅(qū)動力控制系統(tǒng)通過控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩和汽車的制動系統(tǒng)等手段來控制驅(qū)動力，即在汽車起步，加速時(shí)減少驅(qū)動力,防止驅(qū)動力超過輪胎與路面的附著力而導(dǎo)致車輪空轉(zhuǎn)打滑，保持最佳的驅(qū)動力,改善汽車的方向穩(wěn)定性和操縱性。
2.選題目的和意義
驅(qū)動橋是汽車總成中的重要承載件之一，其性能直接影響整車的性能和有效使用壽命。驅(qū)動橋一般由橋殼、主減速器、差速器和半殼等元件組成，轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋還包括各種等速聯(lián)軸節(jié)，結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，承載著汽車的滿載簧荷重及地面經(jīng)車輪、車架及承載式車身經(jīng)懸架給予的鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩，以及沖擊載荷；驅(qū)動橋還傳遞著傳動系中的最大轉(zhuǎn)矩，橋殼還承受著反作用力矩。汽車驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)型式和設(shè)計(jì)參數(shù)除對汽車的可靠性與耐久性有重要影響外，也對汽車的行駛性能如動力性、經(jīng)濟(jì)性、平順性、通過性、機(jī)動性和操動穩(wěn)定性等有直接影響。汽車驅(qū)動橋設(shè)計(jì)涉及的機(jī)械零部件及元件的品種極為廣泛，對這些零部件、元件及總成的制造也幾乎要設(shè)計(jì)到所有的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝。因此，通過對汽車驅(qū)動橋的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)，可以更好的學(xué)習(xí)并掌握現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)的全面知識和技能。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)是以生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以運(yùn)用力學(xué)、數(shù)學(xué)和回歸方法形成的公式、圖表、手冊等為依據(jù)進(jìn)行的。現(xiàn)代設(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)。以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，以設(shè)計(jì)理論為指導(dǎo)，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)可以減小經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的盲目性和隨意性，提高設(shè)計(jì)的主動性、科學(xué)性和準(zhǔn)確性。電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和在工程設(shè)計(jì)中的推廣應(yīng)用，使汽車設(shè)計(jì)技術(shù)飛躍發(fā)展，設(shè)計(jì)過程完全改觀。利用計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方法，統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)集零件設(shè)計(jì)、大型組件設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)、模具開發(fā)、數(shù)控加工、運(yùn)動分析、有限元分析、數(shù)據(jù)庫管理等功能于一身，具有參數(shù)化設(shè)計(jì)，特征驅(qū)動，單一數(shù)據(jù)庫等特點(diǎn)，大大加快了產(chǎn)品開發(fā)速度。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與以前的設(shè)計(jì)發(fā)展相比有明顯優(yōu)勢，減少了設(shè)計(jì)、計(jì)算、制圖、制表所需的時(shí)間，縮短了設(shè)計(jì)周期。有利于發(fā)揮設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造性，未來計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)會成為設(shè)計(jì)中不可缺少的一部分。
二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
1.設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
（1）掌握汽車后橋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理。
（2）確定主要零部件（差速器、主減速器等）主要設(shè)計(jì)參數(shù)，并對關(guān)鍵部位進(jìn)行校核。
（3）確定零部件結(jié)構(gòu)尺寸。
（4）使用AutoCAD完成裝配圖及主要零件圖。
（5）編寫設(shè)計(jì)說明書。
2.解決的主要問題
（1）主減速器類型的選擇
（2）差速器結(jié)構(gòu)的選擇
三、技術(shù)路線（研究方法）
1.技術(shù)路線
分析各種驅(qū)動橋優(yōu)缺
初步確定設(shè)計(jì)方案
主減速器齒輪的類型
選擇螺旋錐齒輪
主減速器的減速形式
因主減速比小于7.6 選擇單級主減速器
主減速器基本參數(shù)的計(jì)算
主減速器圖的繪制
差速器的結(jié)構(gòu)型式選擇
差速器齒輪的基本參數(shù)選擇
差速器齒輪幾何參數(shù)與強(qiáng)度計(jì)算
半軸的設(shè)計(jì)
驅(qū)動橋殼的設(shè)計(jì)
結(jié)構(gòu)選擇及強(qiáng)度計(jì)算
結(jié)構(gòu)及受力分析與強(qiáng)度計(jì)算
完成設(shè)計(jì)說明書
繪制驅(qū)動橋圖紙
完成畢業(yè)設(shè)計(jì)
2.研究方法
通過網(wǎng)絡(luò)查找相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)際的拆裝，了解其工作原理，弄清后橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，材料、工藝等屬性。通過學(xué)習(xí)了解后橋的設(shè)計(jì)方法。
四、進(jìn)度安排
（1）調(diào)研、資料收集，完成開題報(bào)告 第1-2周（3月2日~3月13日）
（2）后橋方案的確定 第3-4周（3月16日~3月27日）
（3）參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 第5-6周（3月30日~4月10日）
（4）完成設(shè)計(jì)說明書，完成圖紙繪制 第7~13周（4月13日~5月29日）
（5）交稿 第14周（6月1日~6月5日）
（6）設(shè)計(jì)審核、修改 第15、16周（6月8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22日~6月26日）
五、參考文獻(xiàn)
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[7]《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》編委會編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 第二冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社2004.08.
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[15]王亮.汽車驅(qū)動橋殼優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 河北：河北工業(yè)大學(xué)，2006.
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六、備注
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