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一個輸入兩個輸出
一 、畢業(yè)設計（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關研究情況）
1． 題目背景、研究意義
汽車的使用條件非常復雜,經(jīng)常在無路或壞路條件下工作的越野汽車,需要利用汽車的總重量,使每一個承受負載的車輪都產(chǎn)生牽引力,因此必須用全輪驅(qū)動。也就是必須將變速器傳出的扭矩分配給所有的驅(qū)動輪,負擔這一任務的機構就是分動器。汽車分動器則是主宰四輪驅(qū)動的核心,其功能是將變速器輸出的動力,分配到兩個驅(qū)動橋,最后將動力傳輸至四個車輪[1]。
近幾年隨著我國汽車業(yè)的飛速發(fā)展,人們越來越要求駕駛的樂趣。越野車變成為市場的新寵兒。市場對越野車的要求也越來越高。分動器是越野車的重要部分,對分動器的研究可以根本上提升越野車的整體性能,從而拉動市場消費。另一方面,為了推動經(jīng)濟的快速發(fā)展,需要重型越野車來適應惡略的工作環(huán)境,從而來提高產(chǎn)值。分動器的研究可以從根本上降低運輸?shù)某杀?。而且重型越野車更多的運用于軍事方面。研究重型越野車分動器,提升重型越野車的整體性能,可謂是利國利民的。因此對越野車分動器的研究越來越得到社會的重視。
2. 國內(nèi)外相關研究情況
在多軸驅(qū)動車輛誕生時,分動器只是一個很簡單的齒輪傳動系統(tǒng)。隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展和汽車技術的不斷成熟,分動器的結構也出現(xiàn)了明顯的變化。由于現(xiàn)代車輛發(fā)動機輸出的轉(zhuǎn)矩比較大,即使在高速運轉(zhuǎn)時仍可輸出較大的轉(zhuǎn)矩,加上變速箱的傳動比變化范圍較大,能夠很好地滿足車輛的使用要求,因此,現(xiàn)代車輛大都趨向采用單速分動器。車輛使用單速分動器后,不僅使分動器的結構簡化,而且還使駕駛員的操縱更加簡單。在裝有傳統(tǒng)雙速分動器的車輛上,駕駛員通常需要進行分動器的高、低檔轉(zhuǎn)換[2],這樣不僅操作復雜,而且還影響車輛的越野機動能力[3]。因此,使用單速分動器的車輛不斷增多。但是隨著電控技術引入車輛,高低檔轉(zhuǎn)換直接由車輛的Ecu根據(jù)路況決定,并且越來越復雜,發(fā)展出各種不同的驅(qū)動類型。分動器的設計結構[4]與傳動系統(tǒng)[5]基本決定了其性能和檔次。
至今,分動器已經(jīng)發(fā)展到第五代:第一代的分動器基本上為分體結構,直齒輪傳動、雙換檔軸操作、鑄鐵殼體;第二代分動器雖然也是分體結構,但已改為全斜齒齒輪傳動、單換檔軸操作和鋁合金殼體,一定程度上提高了傳動效率、簡便了換檔、降低了噪音與油耗;第三代分動器增加了同步器,使多軸驅(qū)動車輛具備在行進中換檔的功能;第四代分動器的重大變化在于采用了聯(lián)體結構以及行星齒輪加鏈傳動,從而優(yōu)化了換檔及大大提高了傳動效率和性能;第五代分動器如圖1所示。殼體采用壓鑄鋁合金材料、齒型鏈傳動輸出,其低擋位采用行星斜齒輪機構,使其輕便可靠、傳動效率高、操縱簡單、結構緊湊、噪音更低[6]。
圖1 第五代分動器
二、本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施
1. 主要內(nèi)容
1.1 汽車分動器結構與工作原理
在多軸驅(qū)動的汽車上,為了將變速器輸出的東路分配到各個驅(qū)動橋,均裝有分動器。分動器的基本結構也是一個齒輪傳動系統(tǒng)。其輸入軸直接或通過萬向傳動裝置與變速器 第二軸相連,其輸出軸則有若干個,分別經(jīng)萬向傳動裝置與各驅(qū)動橋連接。為增加傳動系的最大傳動比及檔數(shù),目前絕大多數(shù)越野車都裝有兩檔分動器,使之兼起副變速器的作用。
1.2 分動器傳動方案的設計
1.3 齒輪的安排
1.4 高速級與低速級的傳動比分配[7]
1.5 中心距的計算
1.6 輸入軸,中間軸,通往后驅(qū)動橋的輸出軸和通往前驅(qū)動橋的輸出軸的基本參數(shù)的計算[8]
1.7 軸承的選用
1.8 齒輪的模數(shù)、壓力角、螺旋角等參數(shù)的計算[9]
1.9 嚙合套的設計
1.10 殼體的設計
1.11 軸和齒輪的校核
2. 采用的研究方案、研究方法或措施
2.1 研究方案
分動器的結構形式是多種多樣的,各種結構形式都有其各自的優(yōu)缺點,這些優(yōu)缺點隨著主觀和客觀條變化而變化。機械式具有結構簡單、傳動效率高、制造成本低和工作可靠等優(yōu)點,在不同形式的汽車上得到廣泛應用。本設計采用的結構方案如圖2所示。
1-輸入軸 2-低檔齒輪 3-離合器接合套 4-四輪驅(qū)動齒輪 5-同步器盤 6-后輸出軸 7-中間軸 8-前輸出軸
圖2分動器傳動示意圖
大多數(shù)分動器由于要起到降速增矩的作用而比變速箱的負荷大,所以分動器中的常嚙齒輪均為斜齒輪。各擋位齒輪在分動器中的位置安排,考慮到齒輪的受載狀況。承受載荷大的低擋齒輪,安置在離軸承較近的方,以減小鈾的變形,使齒輪的重疊系數(shù)不致下降過多。分動器齒輪主要是因接觸應力過高而造成表面點蝕損壞,因此將高擋齒輪安排在離兩支承較遠處。該處因軸的變形而引起齒輪的偏轉(zhuǎn)角較小,故齒輪的偏載也小。
2.2 研究方法或措施
（1）利用長城哈弗H3越野車的基本參數(shù),計算各部件參數(shù)。
（2）運用AutoCAD軟件繪制分動器總裝配圖以及主要部件的零部件；
（3）運用UG軟件,對分動器進行在低速、高速檔位下的運動仿真。
2.3 已知參數(shù)
本次設計長城哈弗H3越野車的基本參數(shù)如表1所示
表1 長城哈弗H3越野車的基本參數(shù)
長城哈弗H3越野車的基本參數(shù)
發(fā)動機
2.4L 136馬力 L4
最大功率（kw）
100
最大功率轉(zhuǎn)速(rpm)
5250
最大扭矩（N-m）
200
最大扭矩轉(zhuǎn)速（rpm）
3000
輪胎
235/70/R16
驅(qū)動方式
前置四驅(qū)
三、本課題研究的重點及難點,前期已開展工作
1．重點及難點
本課題的重點是分動器的傳動齒輪與輸入軸、輸出軸的設計與計算。
本課題的難點是分動器在工作時各部件間的配合要求高,對齒輪的選擇和位置的安排。
2. 前期已開展工作
查閱汽車分動器的相關資料,了解分動器的的組成及裝配關系,并為進一步周密的設計做好充分的準備。
四、完成本課題的工作方案及進度計劃（按次填寫）
第1-3周:收集資料,明確設計的任務及要求；
第 4 周:寫開題報告；
第 5 周:確定設計方案；
第6-10周:設計計算分動器的主要零部件；
第11-12周:應用AutoCAD軟件繪制分動器總裝配圖以及主要部件的零部圖；
第 13 周:運用三維設計軟件,對分動器進行運動仿真；
第14-15周:進行畢業(yè)設計總結,編寫畢業(yè)設計論文,并作好答辯的準備。
5 指導教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見）
指導教師: 年 月 日
6 所在系審查意見:
系主管領導: 年 月 日
參考文獻
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