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畢業(yè)設計（論文）開題報告
設計（論文）題目: 江淮帥鈴汽車驅動橋設計
院 系 名 稱: 汽車與交通工程學院
專 業(yè) 班 級: 車輛工程07-4班
學 生 姓 名: 趙 健
導 師 姓 名: 臧 杰
開 題 時 間: 3月1日
指導委員會審查意見：
簽字： 年 月 日
畢業(yè)設計（論文）開題報告
學生姓名
趙 健
系部
汽車與交通工程學院
專業(yè)、班級
車輛工程07-4
指導教師姓名
臧 杰
職稱
教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是□否
題目名稱
江淮帥鈴汽車驅動橋設計
一、 課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
1、課題研究現(xiàn)狀
驅動橋處于動力傳動系的末端，其基本功能是：①將萬向傳動裝置傳來的發(fā)動機轉矩通過主減速胎、差速器、半軸等傳到驅動車輪，實現(xiàn)降速增大轉矩；②通過主減速器圓錐齒輪副改變轉矩的傳遞方向；③通過差速器實現(xiàn)兩側車輪差速作用，保證內、外側車輪以不同轉速轉向。4通過橋殼體和車輪實現(xiàn)承載及傳力作用。驅動橋一般由主減速器、差速器、車輪傳動裝置和驅動橋殼等組成。同時裝配質量對汽車的使用性能和使用壽命的影響也是很巨大的，如果裝配不當，即使所有零件都合格，也難以獲得符合質量要求的產品；反之，如果零件的質量不是很好，往往可以通過采用適當?shù)难b配方法使產品合格。所以裝配質量對汽車的使用性能和使用壽命的影響是十分巨大的。
目前國產驅動橋在國內市場占據(jù)了絕大部分份額，但仍有一定數(shù)量的車橋依賴進口，國產車橋與國際先進水平仍有一定差距。國內車橋長的差距主要體現(xiàn)在設計和研發(fā)能力上，目前有研發(fā)能力的車橋廠家還不多，一些廠家僅僅停留在組裝階段。實驗設備也有差距，比如工程車和牽引車在行駛過程中，齒輪嚙合接觸區(qū)的形狀是不同的，國外先進的實驗設備能夠摸清這種狀態(tài)，而我國現(xiàn)狀還在摸索中。
在具體工藝細節(jié)方面，我國和世界水平的差距還比較大，近年來出現(xiàn)了一些新的變化。在結構方面，單級驅動橋的使用比例越來越高；技術方面，輕量化、舒適性的要求將逐步提高?？傮w而言，現(xiàn)在汽車向節(jié)能、環(huán)保、舒適等方面發(fā)展的趨勢，要求車橋向輕量化、大扭矩、低噪聲、款速比、壽命長和低生產成本。
近十幾年來，我國汽車工業(yè)發(fā)展迅猛，特別是在我國加入世貿后的這兩三年時間里，乘用車的發(fā)展非常的快速。汽車工業(yè)的發(fā)展帶動了零部件及相關產業(yè)的發(fā)展，作為汽車關鍵零部件之一的車橋系統(tǒng)也得到相應的發(fā)展，各生產廠家基本上形成了專業(yè)化、系列化、批量化生產的局面。綜合分析，雖然汽車科技發(fā)展迅速，但在目前的狀態(tài)下車橋的結構并沒有多大的變化，為了適應市場的需要，適應國際法律、法規(guī)的需要，車橋技術的發(fā)展主要是：改變橋殼的制造工藝以提高制造的效率、增加車橋附加的技術含量以提高車輛行駛安全性、提高車橋的自潤滑能力以提高車橋的使用壽命、增加電子技術在車橋上的應用以減少人工操縱的疲勞、減少維修費用、提高服務質量、降低車橋成本以提高車橋的競爭力等方面開發(fā)車橋，從最大限度上滿足車橋高速、重載、智能發(fā)展的需要，以生產出具有本企業(yè)特色、適合市場需要的車橋。為適應不斷完善社會主義市場經濟體制的要求以及加入世貿組織后國內外汽車產業(yè)發(fā)展的新形勢，推進汽車產業(yè)結構調整和升級，全面提高汽車產業(yè)國際競爭力，滿足消費者對汽車產品日益增長的需求，促進汽車產業(yè)健康發(fā)展，特制定汽車產業(yè)發(fā)展政策。通過該政策的實施，使我國汽車產業(yè)發(fā)展成國民經濟的支柱產業(yè)，為實現(xiàn)全面建設小康社會的目標做出更大的貢獻。
隨著我國基礎設施建設投資的不斷加大以及水電、礦業(yè)、油田、公路、城市交通運輸和環(huán)保工程建設等項目的增加，加大了社會對汽車的需要，為我國汽車的發(fā)展創(chuàng)造了廣闊的市場空間。乘用車近年來生產總量呈直線上升，2001年全國乘用型汽車比上年同期增長91.67%，2002年為60.9%，2003年為3.22%，乘用型汽車的經濟型、舒適性、動力性不斷向更好的趨勢發(fā)展。
目前我國在設計驅動橋時全部采用傳統(tǒng)的二維制圖。根據(jù)二維圖紙去加工實物時經常發(fā)現(xiàn)結構上有許多不合格之處，并重新修正，浪費了時間、人力、物力、財力，要提高效率最好的辦法是直接設計出三維實體圖，并進行各種模擬分析，達到省時、省力、省錢的目的。而實現(xiàn)這種功能的軟件也相當多，如：I-DEAS，UG，PRO/E，SOLIDWORK等等。
在看看國外的情況吧！國外一些汽車零部件生產企業(yè)已經用參數(shù)化設計技術研制出一些實用的產品開發(fā)軟件系統(tǒng)（如英國Locus集團采用的制動器設計系統(tǒng)），使制動器的設計周期大大縮短。各種軟件的開發(fā)，使得汽車零部件的質量和性能得到很大地改善，并大幅度地節(jié)省了開發(fā)時間和成本。雖然我們還不能對他們的產品有更多的了解，但至少說明開發(fā)這種產品的實用性、可行性和迫切性。
隨著我國公路條件的改善和物流業(yè)對車輛性能要求的變化，汽車驅動橋技術已呈現(xiàn)出向單級化發(fā)展的趨勢。單級橋有主減速器，一級減速。橋包尺寸大，離地間隙小，相對雙級橋而言，其通過性較差，主要用于公路運輸車輛。雙極橋有主減速器減速、輪邊減速器減速，形成二級減速。由于是二級減速，主減速器減速速比小，主減速器總成相對較小，橋包相對減小，因此離地間隙加大，通過性好。該系列橋總成主要用于公路運輸，以及石油、工礦、林業(yè)、野外作業(yè)和部隊等領域。
單級減速驅動橋產品的優(yōu)勢在于單級減速驅動橋是驅動橋中結構最簡單的一種，制造工藝簡單，成本較低，是驅動橋的基本類型，在重型汽車上占有重要地位。
汽車發(fā)動機向低速大轉矩發(fā)展的趨勢，使得驅動橋的傳動比同小速比發(fā)展。隨著公路狀況的改善，特別是高速公路的迅猛發(fā)展，汽車使用條件對汽車通過性的要求降低，因此，汽車不必像過去一樣，采用復雜的結構提高通過性。與帶輪邊減速器的驅動橋相比，由于產品結構簡化，單級減速驅動橋機械傳動效率提高，易損件少，可靠性提高。單級橋產品的優(yōu)勢為單級橋的發(fā)展拓展了廣闊的前景。
目前我國正在大力發(fā)展汽車產業(yè)，采用后輪驅動汽車的平衡性和操作性都將會有很大的提高。后輪驅動的汽車加速時，牽引力將不會由前輪發(fā)出，所以在加速轉彎時，司機就會感到有更大的橫向握持力，操作性能變好。維修費用低也是后輪驅動的一個優(yōu)點，盡管由于構造和車型的不同，這種費用將會有很大的差別。如果變速器除了故障，對于后輪驅動的汽車就不需要對差速器進行維修，但是對于前輪驅動的汽車來說也許就有這個必要了，因為這兩個部件是做在一起的。所以后輪驅動必然會使得乘車更加安全、舒適，從而帶來可觀的經濟效益。目前國內研究的重點在于：從橋殼的制造技術上尋求制造工藝先進、制造效率高、成本低的方法；從齒輪減速形勢上將傳統(tǒng)的中央級減速器發(fā)展到現(xiàn)在的中央及輪邊雙極減速或雙極主減速器結構；從齒輪的加工形勢上車橋內部的主從動齒輪、行星齒輪及圓柱齒輪逐漸采用精磨加工，以滿足汽車高速行駛要求及法規(guī)對于噪聲的控制要求。
2、課題研究目的和意義
驅動橋的設計，由驅動橋的結構組成、功用、工作特點及設計要求講起，詳細地分析了驅動橋總成的結構形勢及布置方法；全面介紹了驅動橋車輪的傳動裝置和橋殼的各種結構形式與設計計算方法。
汽車驅動橋是汽車的重大總成，承載著汽車的滿載簧荷重及地面經車輪、車架及承載式車身經懸架給予的鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩，以及沖擊載荷；驅動橋還傳遞著傳動系中的最大轉矩，橋殼還承受著反作用力矩。汽車驅動橋結構形式和設計參數(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、經濟性、平順性、通過性、機動性和操動穩(wěn)定性等有直接影響。另外，汽車驅動橋在汽車的各種總成中也是涵蓋機械零件、部件、分總成等的品種最多的大總成。例如，驅動橋包含主減速器、差速器、驅動車輪的傳動裝置（半軸及輪邊減速器）、橋殼和各種齒輪。由上述可見，汽車驅動橋設計涉及的機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計到所有的現(xiàn)代機械制造工藝。因此，通過對汽車驅動橋的學習和設計實踐，可以更好的學習并掌握現(xiàn)代汽車設計與機械設計的全面知識和技能。
驅動橋的結構形式與驅動車輪的懸掛形式密切相關。當驅動車輪采用非獨立懸掛時，都是采用非斷開式驅動橋；當驅動車輪采用獨立懸掛時，則配以斷開式驅動橋。與非斷開式驅動橋相比較，斷開式驅動橋能顯著減少汽車簧下質量，從而改善汽車行駛平順性，提高了平均行駛速度；減小了其策劃行駛時作用于車輪和車橋上的動載荷，提高了零部件的使用壽命；增加了汽車的離地間隙；由于驅動車輪與路面的接觸情況及對各種地形的適應性較好，增強了車輪的抗側滑能力；若與之配合的獨立懸架導向機構設計合理，可增加汽車的不足轉向效應，提高汽車的操縱穩(wěn)定性。但其結構復雜。成本較高。斷開式驅動橋在乘用車和部分越野汽車上應用廣泛。非斷開式驅動橋結構簡單，成本低，工作可靠，但由于其簧下質量較大，對汽車的行駛平順性和降低動載荷有不利的影響。
汽車驅動橋是汽車的重要大總成，承載著汽車的滿載簧上荷重及地面經車輪、車架或承載式車身經懸架給予的鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩，以及沖擊載荷；驅動橋還傳遞著傳動系中的最大轉矩，橋殼還承受著反作用力矩。汽車驅動橋的結構型式和設計參數(shù)除對汽車的可靠性與耐久性有重要影響外，也對汽車行駛性能如動力性、經濟性、平順性、通過性、機動性和操作穩(wěn)定性有直接影響。因此，驅動橋的結構型式選擇、設計參數(shù)選取及設計計算對汽車的整車設計極其重要。通過驅動橋設計熟悉汽車總成和零部件的設計。
通過設計掌握汽車驅動橋結構設計原則和方法。培養(yǎng)正確的研究方法、理論聯(lián)系實際的工作作風、嚴肅求實的學習態(tài)度。
二、設計（論文）的基本內容、擬解決的主要問題
1、設計的主要內容
（1）驅動橋和主減速器、差速器、半軸、驅動橋橋殼的結構形式選擇
（2）主減速器的基本參數(shù)選擇與設計計算
（3）差速器的設計與計算
（4）半軸的設計與計算
（5）驅動橋橋殼的受力分析及強度計算
（6）用CAD畫裝配圖、零件圖。
2、擬解決的主要問題
（1）驅動橋設計以及形式的選擇
（2）主減速器、差速器、半軸、橋殼的設計以及計算
（3）主減速器、差速器、半軸、橋殼的校核
三、技術路線（研究方法）
針對具體車型的具體參數(shù)，從網(wǎng)絡、教材、書刊、論文等方面搜集材料，確定相關參數(shù)，進行計算、校核。針對該汽車驅動橋研究實際生產尺寸及工藝。以理論聯(lián)系實際，比較設計課題與實際應用中的不同，進行相應改進。使設計課題具有實際意義。
四、進度安排
（1）調研、資料收集，完成開題報告 第4周（3月20日~3月24日）
（2）參數(shù)選擇方案確定，列文稿大綱 第4周（3月20日~3月24日）
（3）設計計算 第5、6周（3月28日~4月11日）
（4）完成設計說明書，完成圖紙繪制 第7、13周（4月21日~5月29日）
（5）交稿，預答辯 第14周（5月30日~6月5日）
（6）畢業(yè)設計（論文）審核、修改 第15、16周（6月9日~6月22日）
（7）畢業(yè)設計（論文）答辯準備及答辯 第17周（6月23日~6月29日）
五、參考文獻
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六、備注
指導教師意見：
簽字： 年 月 日