本田CR-V轎車分動(dòng)器設(shè)計(jì)[SUV車型分時(shí)四驅(qū)分動(dòng)器]【全套CAD圖紙和畢業(yè)答辯論文】

買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 目 錄 摘要 第 1 章 緒論 1 題背景 3 動(dòng)器簡(jiǎn)介 3 動(dòng)器的類型 6 動(dòng)器的構(gòu)造和原理 4 動(dòng)器 的設(shè)計(jì)思想 4 設(shè)計(jì)主要完成的內(nèi)容 5 第 2 章 分動(dòng)器 設(shè)計(jì)的總體方案 6 動(dòng)器結(jié)構(gòu)方案的選擇 6 動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案分析 6 部件結(jié)構(gòu)方案分析 6 計(jì)依據(jù) 8 數(shù)的確定 9 動(dòng)比的確定 9 動(dòng)器 中心距的確定 11 章小結(jié) 11 第 3 章 主要零部件的設(shè)計(jì)及計(jì)算 13 輪的設(shè)計(jì)及校核 13 輪參數(shù)確定及 高低 擋齒輪齒數(shù)分配 13 齒強(qiáng)度計(jì)算 15 動(dòng)器 齒輪的材料及熱處理 17 的設(shè)計(jì)及校核 18 的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 18 的設(shè)計(jì) 18 的校核 19 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 承的選用及校核 22 動(dòng)器 軸承型式的選擇 22 承的校核 22 承的潤(rùn)滑和密封 24 章小結(jié) 24 第 4 章 分動(dòng)器 其他零件及機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 25 步器的設(shè)計(jì)及計(jì)算 25 性式同步器 25 環(huán)式同步器的結(jié)構(gòu) 25 環(huán)式同步器的工作原理 25 環(huán)式同步器主要尺寸的確定 27 要參數(shù)的確定 28 擦因數(shù) f 28 步環(huán)主要尺寸的確定 28 止角 29 步時(shí)間 30 動(dòng)慣量的計(jì)算 30 章小結(jié) 30 結(jié)論 31 參考文獻(xiàn) 32 致謝 33 附錄 34 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 第 1 章 緒 論 題背景 在當(dāng)今飛速發(fā)展的社會(huì)現(xiàn)況下，人們對(duì)生活用品的需求上不斷的最求便捷和完 美。汽車是我們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚拇焦ぞ咧?，然而汽車?duì)于人們來(lái)說(shuō)已經(jīng)不只是單純的代步工具，更是享受生活的媒介，目前我國(guó)的人均經(jīng)濟(jì)條件已經(jīng)允許我們不只是做朝九晚五的上班族，在工作之余大部分人們選擇旅游，然而目前“自駕游”正值火熱，這樣我們就不能不預(yù)期沿途的路況，這時(shí)四驅(qū)和多驅(qū)車便受到大部分更關(guān)注汽車動(dòng)力性能的消費(fèi)者的青睞！ 雖然隨著交通條件和道路條件的不斷改善，民用越野車的用武之地越來(lái)越小但是由于其性能卓越，其依然被一些追求時(shí)尚、熱衷享受生活的人們所追逐。所以目前多軸驅(qū)動(dòng)車輛的民用形式主要為 “ 舒適且充滿樂(lè)趣 ” 的越野車。 目前分動(dòng)器已經(jīng)發(fā)展到第五代：第一代的分動(dòng)器基本上為分體結(jié)構(gòu)，直齒輪傳動(dòng)、雙換檔軸操作、鑄鐵殼體；第二代分動(dòng)器雖然也是分體結(jié)構(gòu)，但已改為全斜齒齒輪傳動(dòng)、單換檔軸操作和鋁合金殼體，一定程度上提高了傳動(dòng)效率、簡(jiǎn)便了換檔、降低了噪音與油耗；第三代分動(dòng)器增加了同步器，使多軸驅(qū)動(dòng)車輛具備在行進(jìn)中換檔的功能；第四代分動(dòng)器的重大變化在于采用了聯(lián)體結(jié)構(gòu)以及行星齒輪加鏈傳動(dòng)，從而優(yōu)化了換檔及大大提高了傳動(dòng)效率和性能；第五代分動(dòng)器殼體采用壓鑄鋁合金材料、齒型鏈傳動(dòng)輸出，其低擋位采用行星斜齒輪機(jī)構(gòu)，使其輕便可靠、傳動(dòng) 效率高、操縱簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、噪音更低。分動(dòng)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是前輸出軸傳動(dòng)系統(tǒng)皆采用低噪聲的多排鏈條傳動(dòng)。鏈傳動(dòng)相對(duì)齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)有傳動(dòng)平穩(wěn)、嗓聲小、中心距誤差要求低、軸承負(fù)荷較小及防止共振。分動(dòng)器功能上的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)矩容量大、重量輕、傳動(dòng)效率高、噪音小、換擋輕便準(zhǔn)確，大大改善了多驅(qū)動(dòng)車輛的轉(zhuǎn)矩分配，進(jìn)而提高了整車性能。 進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)分動(dòng)器總成行業(yè)保持了多年高速增長(zhǎng)，并隨著我國(guó)加入 近年來(lái)，分動(dòng)器總成行業(yè)的出口也形勢(shì)喜人，2008 年，全球金融危機(jī)爆發(fā)，我國(guó)分動(dòng)器總成行業(yè) 發(fā)展也遇到了一些困難，如國(guó)內(nèi)需求下降，出口減少等，分動(dòng)器總成行業(yè)普遍出現(xiàn)了經(jīng)營(yíng)不景氣和利潤(rùn)下降的局面， 2009年，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃出臺(tái)和全球經(jīng)濟(jì)走出低谷，我國(guó)分動(dòng)器總成行業(yè)也逐漸從金融危機(jī)的打擊中恢復(fù)，重新進(jìn)入良性發(fā)展軌道。 進(jìn)入 2010 年，全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的前景面臨波折，國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的呼聲逐漸升溫，貿(mào)易保護(hù)主義的抬頭，分動(dòng)器總成行業(yè)中技術(shù)含量低的人力密集型企業(yè)，缺乏品牌的出口導(dǎo)向型企業(yè)面臨發(fā)展危機(jī)，而注重培養(yǎng)品牌和技術(shù)創(chuàng)新能力較強(qiáng)的企業(yè)將占得先買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 機(jī)，分動(dòng)器總成行業(yè)企業(yè)如何面對(duì)新的經(jīng)濟(jì)環(huán)境和政策環(huán)境，制定 適合當(dāng)前形勢(shì)和自身特點(diǎn)的發(fā)展策略與競(jìng)爭(zhēng)策略，是分動(dòng)器總成行業(yè)企業(yè)在未來(lái)兩年我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整大潮中立于不敗之地的關(guān)鍵。 下圖為來(lái)自中國(guó)行業(yè)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng) 2010 年度最新中國(guó)分動(dòng)器后殼市場(chǎng)供需 調(diào)查報(bào)告 直觀的了解分動(dòng)器市場(chǎng)的部分信息： 圖 010我國(guó)分動(dòng)器產(chǎn)品產(chǎn)量預(yù)測(cè) 圖 010分動(dòng)器產(chǎn)品需求預(yù)測(cè) 動(dòng)器的簡(jiǎn)介 在多軸驅(qū)動(dòng)的汽車上，為了將輸出的動(dòng)力分配給各驅(qū)動(dòng)橋設(shè)有分動(dòng)器。分動(dòng)器 裝于多橋驅(qū)動(dòng)汽車的變速器后 將變速器輸出的動(dòng)力分配到各驅(qū)動(dòng)橋 ， 并且進(jìn)一步增大扭 矩。 此時(shí)汽車全輪驅(qū)動(dòng)，可在冰雪、泥沙和無(wú)路的地區(qū)地面行駛。大多數(shù)分動(dòng)器由于要起到降速增矩的作用而比變速箱的負(fù)荷大，所以分動(dòng)器中的常嚙齒輪均為斜齒輪，軸承也采用圓錐滾子軸承支承。 分動(dòng)器一般都設(shè)有高低檔，以進(jìn)一步擴(kuò)大在困難地區(qū)行駛時(shí)的傳動(dòng)比及排擋數(shù)目。 分動(dòng)器還 兼作副變速器之用。 其 低檔又稱為加力檔 ， 用買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 于克服汽車在壞路面上和無(wú)路地區(qū)的較大行程阻力及獲得最低穩(wěn)定車速（在發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩下一般為 5km/h） ； 高檔為直接檔或亦為減速檔。 （ 1） 帶軸間差速器的分動(dòng)器 各輸出軸可以以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，而轉(zhuǎn)矩分配則 由差速器傳動(dòng)比決定。據(jù)此，可將轉(zhuǎn)矩按軸荷分配到各驅(qū)動(dòng)橋。裝有這種分動(dòng)器的汽車，不僅掛加力檔時(shí)可使全輪驅(qū)動(dòng)，以克服壞路面和無(wú)路地區(qū)地面的較大阻力，而且掛分動(dòng)器的高檔時(shí)也可使全輪驅(qū)動(dòng)，以充分利用附著重量及附著力，提高汽車在好路面上的牽引性能。 （ 2） 不帶軸間差速器的分動(dòng)器 各輸出軸可以以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，而轉(zhuǎn)矩分配則與該驅(qū)動(dòng)輪的阻力及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的剛度有關(guān)。這種結(jié)構(gòu)的分動(dòng)器在掛低檔時(shí)同時(shí)將接通前驅(qū)動(dòng)橋；而掛高檔時(shí)前驅(qū)動(dòng)橋則一定與傳動(dòng)系分離，使變?yōu)閺膭?dòng)橋以避免發(fā)生功率循環(huán)并降低汽車在好路面上行駛時(shí)的動(dòng)力消耗及輪胎等的 磨損。 (3)裝有超越離合器的分動(dòng)器 利用前后輪的轉(zhuǎn)速差使當(dāng)后輪滑轉(zhuǎn)時(shí)自動(dòng)接上前驅(qū)動(dòng)橋，倒檔時(shí)則用另一超越離合器工作。 動(dòng)器類型 （ 1） 分時(shí)四驅(qū) ( 這是一種駕駛者可以在兩驅(qū)和四驅(qū)之間手動(dòng)選擇的四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，由駕駛員根據(jù)路面情況，通過(guò)接通或斷開分動(dòng)器來(lái)變化兩輪驅(qū)動(dòng)或四輪驅(qū)動(dòng)模式，這也是一般越野車或四驅(qū) 常見的驅(qū)動(dòng)模式。最顯著的優(yōu)點(diǎn)是可根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選取驅(qū)動(dòng)模式，比較經(jīng)濟(jì)。 （ 2） 全時(shí)四驅(qū) (這種傳動(dòng)系統(tǒng)不需要駕駛?cè)诉x擇操作， 前后車輪永遠(yuǎn)維持四輪驅(qū)動(dòng)模式，行駛時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩按 50： 50 設(shè)定在前后輪上，使前后排車輪保持等量的扭矩。全時(shí)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有良好的駕駛操控性和行駛循跡性，有了全時(shí)四驅(qū)系統(tǒng)，就可以在鋪覆路面上順利駕駛。但其缺點(diǎn)也很明顯，那就是比較廢油，經(jīng)濟(jì)性不夠好。而且，車輛沒(méi)有任何裝置來(lái)控制輪胎轉(zhuǎn)速的差異，一旦一個(gè)輪胎離開地面，往往會(huì)使車輛停滯在那里，不能前進(jìn)。 （ 3） 適時(shí)驅(qū)動(dòng) (采用適時(shí)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的車輛可以通過(guò)電腦來(lái)控制選擇適合當(dāng)下情況的驅(qū)動(dòng)模式。在正常的路面，車輛一般會(huì)采用后輪驅(qū)動(dòng)的 方式。而一旦遇到路面不良或驅(qū)動(dòng)輪打滑的情況，電腦會(huì)自動(dòng)檢測(cè)并立即將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩分配給前排的兩個(gè)車輪，自然切換到 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 四輪驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，免除了駕駛?cè)说呐袛嗪褪謩?dòng)操作，應(yīng)用更加簡(jiǎn)單。不過(guò)，電腦與人腦相比，反應(yīng)畢竟較慢，而且這樣一來(lái)，也缺少了那種一切盡在掌握的征服感和駕駛樂(lè)趣 。 動(dòng)器的構(gòu)造及原理 分動(dòng)器的輸入軸與變速器的第二軸相連，輸出軸有兩個(gè)或兩個(gè)以上，通過(guò)萬(wàn)向傳動(dòng)裝置分別與各驅(qū)動(dòng)橋相連。 圖 7分動(dòng)器 圖 7分動(dòng)器 動(dòng)器的設(shè) 計(jì)思想 1、對(duì)分動(dòng)器的設(shè)計(jì)要求要滿足以下幾點(diǎn) ： 1） 便于制造、使用、維修以及質(zhì)量輕、尺寸緊湊； 2） 保證汽車必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性； 3） 換檔迅速、省力、方便； 4） 工作可靠。不得有跳檔及換檔沖擊等現(xiàn)象發(fā)生； 5） 分動(dòng)器應(yīng)有高的工作效率； 6） 分動(dòng)器的工作噪聲低 2、 具體研究方法 ： 根據(jù)上述分動(dòng)器設(shè)計(jì)要求參照相關(guān)參考資料對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。 設(shè)計(jì)主要完成的內(nèi)容 1、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案分析 2、零部件結(jié)構(gòu)方案分析 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 3、擋數(shù)、傳動(dòng)比、中心距的確定 4、齒輪的設(shè)計(jì)及校核 5、軸的設(shè)計(jì)及校核 第 2 章 分動(dòng)器 設(shè)計(jì)的總體方案 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 由于分動(dòng)器可做副變速器使用，故分動(dòng)器的設(shè)計(jì)總體方案參照變速器的設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行。 變速器是汽車傳動(dòng)系的重要組成部分，是連接發(fā)動(dòng)機(jī)和整車之間的一個(gè)動(dòng)力總成，起到將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過(guò)轉(zhuǎn)換傳到整車，以滿足整車在不同工況的需求。所以整車和發(fā)動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)對(duì)變速器的總體方案均產(chǎn)生較大影響。 動(dòng)器結(jié)構(gòu)方案的選擇 動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案分析 分動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式是多種多樣的，各種結(jié)構(gòu)形式都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，這些優(yōu)缺點(diǎn)隨著主觀和客觀條件的變化而變化。因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中我 們應(yīng)深入實(shí)際，收集資料，調(diào)查研究，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析比較，并盡可能地考慮到產(chǎn)品的系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化，最后確定較合適的方案 。機(jī)械式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)效率高、制造成本低和工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，在不同形式的汽車上得到廣泛應(yīng)用。 固定軸式分動(dòng)器中的兩軸式和中間軸式應(yīng)用廣泛，其中，兩軸式多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)汽車上。 與中間軸式變速器比較，兩軸式變速器因軸和軸承數(shù)少，所以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輪廓尺寸小和容易布置等有點(diǎn)，此外，各中間擋位因只經(jīng)一對(duì)齒輪傳遞動(dòng)力，故傳動(dòng)效率高同時(shí)工作噪聲也低。因兩軸式變速器不能設(shè)置直接 擋，所以在高擋工作時(shí)齒輪和軸承均承載，不僅工作噪聲增大、易損壞且受結(jié)構(gòu)限制。 由于本設(shè)計(jì)車型為發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)型，故本設(shè)計(jì)中采用固定軸式兩軸式分動(dòng)器。 部件結(jié)構(gòu)方案分析 分動(dòng)器用的齒輪有直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪兩種。與直齒圓柱齒輪相比，斜齒圓柱齒輪有使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、工作噪聲低等有點(diǎn)，缺點(diǎn)是制造時(shí)稍微復(fù)雜，工作時(shí)有軸向力，這對(duì)軸承不利。本設(shè)計(jì)中的齒輪全部采用斜齒圓柱齒輪。各齒輪副的相對(duì)安裝位置，對(duì)于整個(gè)分動(dòng)器的結(jié)構(gòu)布置有很大的影響，要考慮到以下幾個(gè)方面的要求： 1）整車總布置； 2）駕駛員的使用習(xí)慣； 3）提高平均傳動(dòng)效率 ； 4）改善齒輪受載狀況。 故本設(shè)計(jì)中采用的齒輪均為漸開線斜齒圓柱齒輪。 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(guò)多。分動(dòng)器齒輪主要是因接觸應(yīng)力過(guò)高而買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 造成表面點(diǎn)蝕損壞，因此將高擋齒輪安排在離兩支承較遠(yuǎn)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。 分動(dòng)器齒輪的材料，一般都是 20碳淬火處理。這些齒 輪都是 “滿載 ”傳動(dòng)的。發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪并非 “滿載 ”傳動(dòng)，一般用鑄鐵甚至尼龍材料的。 目前用于齒輪傳動(dòng)中的換擋結(jié)構(gòu)形式主要有三種： 1）滑動(dòng)齒輪換擋 通常是采用滑動(dòng)直齒輪進(jìn)行換擋，但也有采用滑動(dòng)斜齒輪換擋的。滑動(dòng)直齒輪換擋的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、容易制造。缺點(diǎn)是換擋時(shí)齒端面承受很大的沖擊，會(huì)導(dǎo)致齒輪過(guò)早損壞，并且直齒輪工作噪聲大。所以這種換擋方式，一般僅用在較低的檔位上，例如變速器中的一擋和倒擋。采用滑動(dòng)斜齒輪換擋，雖有工作平穩(wěn)、承裁能力大、噪聲小的優(yōu)點(diǎn)，但它的換擋仍然避免不了齒端 面承受沖擊。 2）結(jié)合套換擋 用嚙合套換擋，可將構(gòu)成某傳動(dòng)比的一對(duì)齒輪，制成常嚙合的斜齒輪。而斜齒輪上另外有一部分做成直的接合齒，用來(lái)與結(jié)合套相嚙合。這種結(jié)構(gòu)既具有斜齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了滑動(dòng)齒輪換擋時(shí)，沖擊力集中在 1 2 個(gè)輪齒上的缺陷。因?yàn)樵趽Q擋時(shí)，由結(jié)合套以及相嚙合的接合齒上所有的輪齒共同承擔(dān)所受到的沖擊，所以結(jié)合套和結(jié)合齒的輪齒所受的沖擊損傷和磨損較小。 它的缺點(diǎn)是增大了分動(dòng)器的軸向尺寸，未能徹底消陳齒輪端面所受到的沖擊。 3）同步器換擋 現(xiàn)在大多數(shù)汽車的變速器都采用同步器。使用同 步器可減輕接合齒在換擋時(shí)引起的沖擊及零件的損壞。并且具有操縱輕便，經(jīng)濟(jì)性和縮短換擋時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)，從而改善了汽車的加速性、經(jīng)濟(jì)性和山區(qū)行駛的安全性。其缺點(diǎn)是零件增多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，軸向尺寸增加，制造要求高，同步環(huán)磨損大，壽命低。但是近年來(lái)，由于同步器廣泛使用，壽命問(wèn)題已解決。比如在其工作表面上鍍一層金屬，不僅提高了耐腐性，而且提高了工作表面的摩擦系數(shù)。 故本設(shè)計(jì)中采用同步器換擋。 作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的軸支承在殼體或其他部位的地方以及齒輪與軸不做固定連接處應(yīng)感知軸承。 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 圓錐滾子軸承因有直徑較小，寬度 較寬，因而容量大，可承受高負(fù)荷和通過(guò)對(duì)軸承預(yù)緊能消除軸向間隙及軸向竄動(dòng)等有點(diǎn)，但當(dāng)采用錐軸承時(shí)，要主意軸承的預(yù)緊，以免殼體受熱膨脹后軸承出現(xiàn)間隙使中間軸歪斜，導(dǎo)致齒輪不能正確嚙合而損壞。 本設(shè)計(jì)的第一軸、第二軸均按直徑系列選用中系列錐軸承。軸承的直徑根據(jù)變速器中心距確定，并要保證殼體后壁兩軸承孔之間的距離不小于 6 20 第二軸的齒輪與軸的配合使用滾針軸承。滾針軸承主要用在齒輪與軸不是固定連接，并要求兩者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的地方。滾針軸承有滾動(dòng)摩擦損失小、傳動(dòng)效率高、徑向配合間隙小、定位及轉(zhuǎn)動(dòng)精 度高、有利于齒輪嚙合等優(yōu)點(diǎn)。由于尺寸較小，所以增大了軸徑，可使軸的強(qiáng)度增加。 結(jié)構(gòu)方案簡(jiǎn)圖如圖 示。齒輪 1 為輸出軸低擋齒輪，齒輪 2 為輸出軸低擋齒輪，齒輪 3 為輸出軸高擋齒輪，齒輪 4 為輸出軸高擋齒輪。輸入軸和輸出軸兩端均采用圓錐滾子軸承固定，同步器放置在輸出軸上，后橋輸出軸和第二軸通過(guò)嚙合套實(shí)現(xiàn)連接和斷開，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)分時(shí)四驅(qū)的目的。 圖 構(gòu)方案簡(jiǎn)圖 計(jì)依據(jù) 隨著消費(fèi)者對(duì)汽車安全性、舒適性、經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性需求的提高，微型汽車的技術(shù)含量不斷提高。 本田 適應(yīng) 市場(chǎng)發(fā)展的新需求而 誕生的產(chǎn)品。為其設(shè)計(jì) 分時(shí)四驅(qū)分動(dòng)器，使其實(shí)現(xiàn)四驅(qū)功能。 選擇車型為 本田 行設(shè)計(jì)，基本性能參數(shù)如表 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 表 動(dòng)器設(shè)計(jì)參數(shù) 項(xiàng) 目 參 數(shù) 最高時(shí)速 180km/h 輪胎型號(hào) 225/6502T 發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào) 大扭矩 220大扭矩轉(zhuǎn)速 4200大功率 125大功率轉(zhuǎn)速 5800低穩(wěn)定車速 5Km/h 最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速 980r/車整備質(zhì)量 1630車滿載質(zhì)量 2479 分 動(dòng)器 基本參數(shù)的確定 數(shù)的確定 為了增強(qiáng)汽車在不好道路的驅(qū)動(dòng)力，目前，四驅(qū)車一般用 2 個(gè)檔位的分動(dòng)器，分為高檔和低檔 個(gè)檔位。 動(dòng)比的確定 滾動(dòng)阻力系數(shù)與徑向載荷有一定關(guān)系，載荷增加使輪胎變形增加，加大遲滯損失，因而滾動(dòng)阻力系數(shù)也增加，但影響很小。對(duì)滾動(dòng)阻力系數(shù)影響最大的是路面的類型、表面狀態(tài)和力學(xué)物理性質(zhì)等。滾動(dòng)阻力系數(shù)由試驗(yàn)確定。 轎車輪胎的滾動(dòng)阻力系數(shù)可用下式來(lái)估算 f = 0f + 1f (00)+ 4f (00)4 （ 式中，取 0f =1f =4f =入公式（ ，滾動(dòng)阻力系數(shù) f =輪半徑為： 2/ （ 式中 d 車輪自由半徑 d =1725= 計(jì)算常數(shù)，子午線輪胎 F =公式（ 出車輪自由半徑為 rr 文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 根據(jù) ： m a x m a x 00 . 3 7 7 ra （ 式中 最高車速 ， 180km/h； n 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率下的轉(zhuǎn)速 ， 5800r/ 變速器最高擋傳動(dòng)比 ， 0i 變速器主減速比。 由公式（ ： 汽車爬陡坡時(shí)車速不高，空氣阻力可忽略，則最大驅(qū)動(dòng)力用于克服輪胎與路面間的滾動(dòng)阻力及爬坡阻力。 故有： m a xm a xm a a x )s o s( （ 則由最大爬坡度要求的變速器一擋傳動(dòng)比為： 0（ 式中 m 汽車總質(zhì)量， 1630 g 重力加速度， 道路最大阻力系數(shù)， 為 一般瀝青或混凝土路面滾動(dòng)阻力系數(shù) f 和 最大爬坡度 0030i ，所以 為 r 驅(qū)動(dòng)車輪滾動(dòng)半徑， 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， 220Nm； 0i 主減速比， T 汽車傳動(dòng)系的傳動(dòng)效率，選為 由公式（ ： i ； 根據(jù)驅(qū)動(dòng)車輪與路面的附著條件 210（ 求得變速器一擋傳動(dòng)比為： 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 0（ 式中 2G 汽車滿載靜止于水平路面時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋給地面的載荷，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的乘用車，滿載時(shí)后軸占 50%55%，故取 2G =55% 道路的附著系數(shù)，計(jì)算時(shí)取 =選 為 r ， 0i ， T 見式（ 說(shuō)明。 由公式（ ： i ； 最終取 i 。 m i i n 00 . 3 7 7 i i 低（ 式中 分動(dòng)器抵擋傳動(dòng)比； 發(fā)動(dòng)機(jī)最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速， 980 r/ 汽車的最低穩(wěn)定車速， 5 km/h。 經(jīng)計(jì)算得： 動(dòng)器 中心距的確定 對(duì)于 分動(dòng)器中心 距的確定可參考 變速器 中心距的計(jì)算方法 ，初選中心距時(shí)，可根據(jù)下述經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 3 低 （ 式中 中心距系數(shù)，乘用車： 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， 220 Nm； 分動(dòng)器低 擋傳動(dòng)比， g 變速器傳動(dòng)效率，取 98%。 由公式（ ： A 取 A=76章 小結(jié) 本章主要通過(guò)分析整車、發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤參數(shù)，對(duì)分動(dòng)器的總體方案進(jìn)行確定。其中包括：分動(dòng)器中心距的確定，擋位的設(shè)置，高低擋傳動(dòng)比的確定等。通過(guò)確定分動(dòng) 器 的基本參數(shù)， 進(jìn)行 其他零部件的設(shè)計(jì)選用，為下一步的設(shè)計(jì)計(jì)算奠定基礎(chǔ)。 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 第 3 章 主要零部件的設(shè)計(jì)及計(jì)算 輪的設(shè)計(jì)及校核 輪參數(shù)確定及 高低 擋齒輪齒數(shù)分配 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 m 齒輪模數(shù)是一個(gè)重要參數(shù)，并且影響它的選取因素又很多，如齒輪的強(qiáng)度、質(zhì)量、噪聲、工藝要求等。對(duì)于乘用車為了減少噪聲應(yīng)合理減小模數(shù)，貨車為 m= 國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)壓力角為 20o ，所以 分動(dòng)器 齒輪普遍采用的壓力角為 20o 。 選取斜齒輪的螺旋角，應(yīng)該注意它對(duì)齒輪工作噪聲、輪齒的強(qiáng)度和軸向力有影響。螺旋角應(yīng)選擇適宜，太小時(shí)發(fā)揮不出斜齒輪的優(yōu)越性，太大又會(huì)使軸向力過(guò)大。 分動(dòng)器齒輪的螺旋角的選擇可參考 轎車變速器齒輪 螺旋角的選擇， 轎車變速器齒輪應(yīng)采用較大螺旋角以提高運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，降低噪聲。 乘用車兩軸式變速器 020 025 初選 022 b 齒寬的選擇既要考慮變速器的質(zhì)量小，軸向尺寸緊湊，又要保證輪齒的強(qiáng)度及工作平穩(wěn)性的要求，通常是根據(jù)齒輪模數(shù)來(lái)確定齒寬 b， m ，其中 齒寬系數(shù)。常嚙合及其他擋位用斜齒圓柱齒輪 故 選 分 動(dòng)器齒輪齒寬 b=20 齒頂高系數(shù)對(duì)重合度、輪齒強(qiáng)度、工作噪聲、輪齒相對(duì)滑動(dòng)速度、輪齒根切和齒頂厚度等有影響。若齒頂高系數(shù)小，則齒輪重合度小、工作噪聲大；但因輪齒受到的彎矩減少，輪齒的彎曲應(yīng)力也減少。因此，從前因齒輪加工精度不高，并認(rèn)為輪齒上受到的載荷集中作用到齒頂上，所以曾采用過(guò)齒頂高系數(shù)為 短齒制齒輪。在齒輪加工精度提高以后，短齒制齒輪不再被采用，包括我國(guó)在內(nèi)，規(guī)定齒頂高系數(shù)為 分配齒數(shù)時(shí)應(yīng)注意的是，各擋齒輪的齒數(shù)比 應(yīng)該盡可能不是整數(shù)，以使齒面磨損 均 勻。 (1)確定 低 擋齒輪的齒數(shù) 由于 低 擋采用斜齒輪傳動(dòng) ， 所以齒數(shù)和 為： 2 m （ 取7 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 取3z=17 4z =40 1）對(duì)中心距進(jìn)行修正 因?yàn)橛?jì)算齒輪和 ，經(jīng)過(guò)取整數(shù)使中心距有了變化，所以應(yīng)根據(jù)取定的 新計(jì)算中心距 A 作為各擋齒輪齒數(shù)分配的依據(jù)。 修正 中心距： 120 ()2 c o z （ 經(jīng)計(jì)算 取中心距 A=78）對(duì)螺旋角 進(jìn)行修正 修正螺旋角： 02mz （ 經(jīng)計(jì)算取 乘用車兩軸式分動(dòng)器中心距 A 的取值范圍為 60 80 乘用車兩軸式分動(dòng)器 020 025 所以修正后的中心距和螺旋角都符合要求。 低 擋齒輪參數(shù)如表 示 。 （ 2） 確定 高 擋的齒數(shù) 由于 7 故取 34z 23 高檔齒輪中心距的校核及變位同低檔齒輪相同。 高 擋齒輪參數(shù)如表 示 。 表 擋齒輪基本參數(shù) 序號(hào) 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算公式 1 齒數(shù) 171z 402 z 2 當(dāng)量齒數(shù) o s 311 zz v o s 322 zz v 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 3 分度圓直徑 /o s 11 n o s 22 n 4 齒頂高 / 5 齒根高 / *1 *2 齒高 / 2 fa fa 7 齒頂圓直徑 / aa 42 222 aa 8 齒根圓直徑 / ff 32 222 ff 9 齒寬 /0 c 10 基圓直徑 / 擋齒輪基本參數(shù) 序號(hào) 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算公式 1 齒數(shù) 343 z 2 當(dāng)量齒數(shù) s 333 zz v o s 344 zz v 3 分度圓直徑 /3 n s 44 n 4 齒頂高 / 根高 / *3 *4 齒高 / 2 fa fa 頂圓直徑 / aa aa 根圓直徑 / ff ff 選 齒寬 /0 圓直徑 /533 齒強(qiáng)度計(jì)算 分動(dòng)器 齒輪的損壞形式主要有：輪齒折斷、齒面疲勞剝落（點(diǎn)蝕）、移動(dòng)換擋齒輪端部破壞以及齒面膠合。 輪齒折斷發(fā)生在下述幾種情況下：輪齒受到足夠大的沖擊載荷作用，造成輪齒彎曲折斷；輪齒在重復(fù)載荷作用下，齒根產(chǎn)生疲勞裂紋，裂紋擴(kuò)展深度逐漸加大，然后出現(xiàn)彎曲折斷。前者在 分動(dòng)器 中出現(xiàn)的極少，而后者出現(xiàn)的多些。 分動(dòng)器 抵擋小齒輪由于載荷大而齒數(shù)少，齒根較弱，其主要破壞形式就是這種彎曲疲勞斷裂。 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 齒輪工作時(shí)，一對(duì)相互嚙合，齒面 相互擠壓，這是存在齒面細(xì)小裂縫中的潤(rùn)滑油油壓升高，并導(dǎo)致裂縫擴(kuò)展，然后齒面表層出現(xiàn)塊狀脫落形成齒面點(diǎn)蝕。他使齒形誤差加大，產(chǎn)生動(dòng)載荷，導(dǎo)致輪齒折斷。 用移動(dòng)齒輪的方法完成 換擋 的 低檔 和倒擋齒輪，由于換檔時(shí)兩個(gè)進(jìn)入嚙合的齒輪存在角速度 差 ， 換擋 瞬間在齒輪端部產(chǎn)生沖擊載荷，并造成損壞。 齒面點(diǎn)蝕是常用的高擋齒輪齒面接觸疲勞的破壞形式。點(diǎn)蝕使齒形誤差加大而產(chǎn)生動(dòng)載荷，甚至可能引起輪齒折斷。通常是靠近節(jié)圓根部齒面點(diǎn)蝕較靠近節(jié)圓頂部齒面處的點(diǎn)蝕嚴(yán)重；主動(dòng)小齒輪較 從 動(dòng)大齒輪嚴(yán)重。 斜齒 輪彎曲應(yīng)力 : 32 c o m y K K （ 式中 計(jì)算載荷（ N 斜齒輪螺旋角 o（ ） ； K 應(yīng)力集中系數(shù)，可近似取 K= Z 齒數(shù)； 法向模數(shù)（ y 齒形系數(shù)，可按當(dāng)量齒數(shù)在圖中查得； 齒寬系數(shù)； K 重合度影響系數(shù)， K= 低檔齒輪 1，查 齒形系數(shù)圖 得 y=入得= 低檔齒輪 2，查 齒形系數(shù)圖 得 y=入得= 高檔齒輪 3，查 齒形系數(shù)圖 得 y=入得= 高檔齒輪 4，查 齒形系數(shù)圖 得 y=入得= 當(dāng)計(jì)算載荷，對(duì)乘用車常嚙合齒輪和高擋齒輪，許用應(yīng)力在 180350圍，所有斜齒輪滿足 ，故彎曲強(qiáng)度足夠。 110 . 4 1 8 ( )（ 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 式中 j 輪齒的接觸應(yīng)力 , F 齒面上的法向力， 1c o s c o ,N； 1F 圓周力（ N）， 1 2 計(jì)算載荷 ,N d 節(jié)圓直徑 , 節(jié)點(diǎn)處壓力角； 齒輪螺旋角； E 齒輪材料的彈性模量，合金鋼取 E=10 b 齒輪接觸的實(shí)際寬度 , z、b 主、從動(dòng)齒輪節(jié)點(diǎn)處的曲率半徑（ 直齒輪 s i n , s i nz z b ，斜齒輪22s i ns i n ,c o s c o ； b 為主、從動(dòng)齒輪的節(jié)圓半徑（ 將上述有關(guān)參數(shù) 代入式（ 并將作用在變速器第一軸上的載荷 2 作為計(jì)算載荷時(shí)，得出： M M p M p M p 故所有齒輪滿足j j，接觸強(qiáng)度足夠。 動(dòng)器 齒輪的材料及熱處理 分動(dòng)器 齒輪的材料 的選擇參考變速器齒輪材料的選擇。 變速器齒輪多數(shù)采用滲碳合金鋼，其表層的高硬度與心部的高韌性相結(jié)合，能大大提高齒輪的耐磨性及抗彎曲疲勞和接觸疲勞的能力。 國(guó)內(nèi)汽車變速器齒輪材料主要采用 20碳齒輪在淬火、回火后表面硬度為 5863部硬度為 3348 淬火的目的是大幅度提高鋼的 強(qiáng)度、硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度以及韌性等，從而滿足各種機(jī)械零件和工具的不同使用要求。回火的作用在于提高組織穩(wěn)定性，使工件在使用過(guò)程中不再發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，從而使工件幾何尺寸和性能保持穩(wěn)定；消除內(nèi)應(yīng)力，以改善工件的使用性能并穩(wěn)定工件幾何尺寸；調(diào)整鋼鐵的力學(xué)性能以滿足使用要求。 故本設(shè)計(jì)中 齒輪材料主要采用 20碳齒輪在淬火、回火后表面硬度為5863部硬度為 3348 的設(shè)計(jì)及校核 的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 軸的失效形式 主要有因疲勞強(qiáng)度不足而產(chǎn)生的疲勞籪裂、因 靜強(qiáng)度不足而產(chǎn)生的塑性變形或脆性籪裂、磨損、超過(guò)允許范圍的變形和振動(dòng)等。 軸的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足如下準(zhǔn)則： 首先， 根據(jù)軸的工作條件、生產(chǎn)批量和經(jīng)濟(jì)性原則，選取適合的材料、毛坯形式及熱處理方法。 ； 然后，根據(jù)軸的受力情況、軸上零件的安裝位置、配合尺寸及定位方式、軸的加工方法等具體要求，確定軸的合理結(jié)構(gòu)形狀及尺寸，即進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；最后，軸的強(qiáng)度計(jì)算或校核。對(duì)受力大的細(xì)長(zhǎng)軸（如蝸桿軸）和對(duì)剛度要求高的軸，還要進(jìn)行剛度計(jì)算。在對(duì)高速工作下的軸，因有共振危險(xiǎn)，故應(yīng)進(jìn)行振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算。 的設(shè)計(jì) 1. 輸入 軸直徑初選與校核 軸的材料主要是經(jīng)過(guò)軋制或鍛造的碳鋼或合金鋼。通常用的是碳鋼，其中最常用的是 45 鋼。對(duì)于受力較大或需要限制軸的尺寸或重量或需要提高軸徑的耐磨性以及高低溫、腐蝕等條件下工作的軸，可采用合金鋼。為了提高軸的強(qiáng)度和耐磨性，可對(duì)軸進(jìn)行各種熱處理或化學(xué)處理，以及表面強(qiáng)化處理。 綜上，從動(dòng)軸同樣選用 45 鋼，查手冊(cè)得 T =25 45 主動(dòng)軸主要受額定轉(zhuǎn)矩 T 的作用，由于軸上重力而產(chǎn)生的彎矩很小，可以忽略不計(jì)。轉(zhuǎn)動(dòng)零件的各表面都經(jīng)過(guò)機(jī)械加工，零 件幾何形狀都是對(duì)稱的，高速旋轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)軸產(chǎn)生的不平衡力矩較小，產(chǎn)生的彎矩可忽略不計(jì)。故軸的強(qiáng)度按轉(zhuǎn)矩進(jìn)行計(jì)算。 輸入 軸 花鍵部分 直徑可按公式： 3 （ 式中 K 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)， K=T 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 ,N m; 經(jīng)計(jì)算得 0本設(shè)計(jì)中取 30合強(qiáng)度要求。 最小段符合要求，其它各段一定符合要求。 在已知中心距時(shí)，第二軸中部直徑 d 的最大直徑 d 和支承間距離 L 的比值： d 的校核 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 分動(dòng)器 在工作時(shí)，由于齒輪上有圓周力、徑向力和軸向力作用，變速器的軸要承受轉(zhuǎn)矩和彎矩，要求變速器的軸應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度。為了驗(yàn)證結(jié)構(gòu)方案的合理性及變速器的可靠性需對(duì)軸進(jìn)行校核。 應(yīng)當(dāng)對(duì)每個(gè)擋位下的軸的剛度和 強(qiáng)度都進(jìn)行驗(yàn)算，因?yàn)閾跷徊煌粌H齒輪的圓周力、徑向力和軸向力不同，而且著力點(diǎn)也有變化。驗(yàn)算時(shí)可將軸看作是鉸接支承的梁，第一軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 計(jì)算各擋齒輪嚙合的圓周力徑向力式中 d 齒輪的節(jié)圓直徑， 節(jié)圓處壓力角； 螺旋角； 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩。 低 擋 d 代入（ 得： 1 d 代入（ 得： （ 1）軸的強(qiáng)度計(jì)算 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 應(yīng)該校核在彎矩和轉(zhuǎn)矩聯(lián)合作用下的軸的強(qiáng)度。作用在齒輪上的徑向力撓度圓周力在彎矩和轉(zhuǎn)矩聯(lián)合作用下的軸應(yīng)力 ()為： 332 （ 2 2 2c s M T （ 式中 計(jì)算轉(zhuǎn)矩， N d 軸在計(jì)算斷面處的直徑，花鍵處取內(nèi)徑， 彎曲截面系數(shù)， 3 在計(jì)算斷面處軸的垂向彎矩， N 在斷面處軸的水平彎矩， N 許用應(yīng)力，在抵擋工作時(shí)取 4 0 0 M p a ， 除此之外，對(duì)軸上的花鍵，應(yīng)驗(yàn)算齒面的擠壓應(yīng)力。 第一軸 低 檔工作時(shí)強(qiáng)度校核： 求 H 面內(nèi)支反力 其中 a=b=帶入數(shù)值得求 V 面內(nèi)支反力221222 = 222 22 =文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 33 d M (2)軸的剛度計(jì)算 對(duì)齒輪工作影響最大的是軸在垂直面內(nèi)產(chǎn)生的撓度和軸在水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)角。前者使齒輪中心距發(fā)生變化，破壞了齒輪的正確嚙合；后者使齒輪相互歪斜，如圖所示，致使沿齒長(zhǎng)方向的壓力分布不均勻。 軸的撓度和轉(zhuǎn)角可按材料力學(xué)的有關(guān)公式計(jì)算。計(jì)算 時(shí)，僅計(jì)算齒輪所在位置處軸的撓度和轉(zhuǎn)角。第一軸常嚙合齒輪副，因距離支承點(diǎn)近，負(fù)荷又小，通常撓度不大，故可以不必計(jì)算。 圖 的剛度 軸的撓度和轉(zhuǎn)角 ： 2222222133（ 式中 E 彈性模量（ ,E=105 慣性矩（ 于實(shí)心軸 I= 4 L 支座間