汽车主减速器设计开题报告

扬州大学

毕业设计开题报告

学生姓名：陈东民学号：********* 学院、系：广陵学院

专业：机械设计及其自动化（汽车工程）设计题目：

汽车差速器-主减速器总成设计****:***

2013 年4月1日

毕业设计开题报告

1．结合毕业设计课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：

文献综述

1.1 选题的背景与意义:

汽车问世百余年，特别是从汽车产品的大批量生产及汽车工业的打发展以来，汽车已经对世界经济打发展和人类进入现代生活产生了无法估量的巨大影响，为人类社会的进步作出了不可磨灭的巨大贡献。为了使大家对汽车这一影响人类社会的产品有更全面、更深入的了解，以便把握住“汽车设计”技术的发展方向，通过对汽车的总体设计，汽车零部件的载荷和计算工况与计算方法，以及汽车各系统、各组成及主要零部件的结构分析和设计计算的概述，是大家对汽车的设计理论与设计技术有更好的认识与突破。

汽车车桥是汽车的重要组成部分，它承受着汽车的满载簧上荷重及地面经车轮、车架或承载车身经悬架传递的垂直力、纵向力、横向力及其力矩，以及冲击载荷；后桥主减速器还担负着传递传动系中最大转矩的作用，桥壳还承受着反作用力矩。汽车车桥主减速器的结构型式和设计参数除对汽车的可靠性与耐久性有决定性的作用外，也对汽车的行驶性能如动力性、经济性能如有能力性、经济性、平顺性、通过性、机动性和操纵性等有直接影响。因此，车轿的结构形式选择、设计参数选取及设计计算对汽车的整车设计极其重要。汽车车轿主减速器的设计涉及到的机械零部件的品种极为广泛，对这些零部件及总成的制造也几乎要涉及到所有的现代机械制造工艺。因此，本次毕业设计将通过对汽车车桥主减速器的学习和设计实践、结构的优化设计、主要零部件强度的计算分析和有限元分析等内容，可以更好地学习并掌握现代汽车零部件设计与计算分析的相关知识和技能，通过对汽车主减速器的设计与计算，使我对综合运用所学的基础理论、专业知识有了更好的认识和巩固，培养了我对汽车设计的基本技能研究和处理问题的能力，为将来踏入汽车行业奠定扎实的基础。

汽车主减速器及差速器是汽车传动中的最重要的部件之一。它能够将万向传动装置产来的发动机转矩传给驱动车轮，以实现降速增扭。主减速器及差速器对提高汽车行驶平稳性和其通过性有着独特的作用，是汽车设计的重点之一。

图1 锥形齿轮式主减速器图

其中锥形齿轮式主减速器如图所示，广泛的应用于后驱汽车的后轿中，变速器输出动力经过传动轴传给主动锥齿轮，经从动锥齿轮减速后传给差速器。

普通斜齿轮式主减速器应用于前驱汽车的变速器中。

注：对于前驱汽车的变速器中的主减速器，如果发动机在机舱在横置，则主减速器为普通斜齿轮式；如果发动机在机舱内纵置，则主减速器为锥形齿轮式，如桑塔纳、帕萨特等。

②双级主减速器：在重型货车上，常采用双级主减速器，如下图所示：

图2 双级主减速器结构图

第一级为锥形齿轮减速，第二级为普通斜齿轮减速。

主减速器的齿轮有弧齿锥齿轮，双曲面齿轮，圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。在此选用准双曲面齿轮传动，双曲面齿轮与弧齿锥齿轮尺寸相同时，双曲面齿轮齿轮传动具有更大

的传动比。此外由于偏移距地存在，使得双曲面齿轮比相应的弧齿锥齿轮的尺寸要小，从而可以获得更大的离地间隙。还有就是双曲面传动的主动锥齿轮的螺旋角较大，同时啮合的齿数较多，重合度更大，即可提高传动的平稳性[8][9][10]。

汽车主减速器有单级式、双级式、等几种。由于单级式主减速器结构简单、质量小、尺寸紧凑以及造价低。广泛用在主减速比i0<7.6的各种中、小型汽车上。这次设计的为四轮驱动越野汽车主传动比〈7.6，故这次设计的为单级的主减速器[9]。

1.4 差速器的结构分析:

(1)差速器的作用

汽车在直线行驶时，左右车轮转速几乎相同，而在转弯时，左右车轮转速不同，差速器能实现左右车轮转速的自动调节，即允许左右车轮以不同的转速旋转[3][4]。

(2)差速器的组成结构

图3 差速器结构图

1-差速器壳轴承；2和8-差速器壳体；3和5-调整垫片；4-半轴齿轮（两个）；6-行星齿轮（两个或四个）； 7-主减速器从动锥齿轮；9-行星齿轮轴[5][6][7]。

(3)差速器的结构形式

差速器按其结构特征可分为齿轮式、凸轮式、蜗轮式和牙嵌自由轮式等多种形式。

普通汽车上广泛采用的差速器为对称锥齿轮式差速器，具有结构简单、质量较小等优点，应用广泛。它可分为普通锥齿轮式差速器、摩擦片式差速器和强制锁止式差速器。

普通齿轮式差速器的传动机构为齿轮式。齿轮差速器分圆锥齿轮式和圆柱齿轮式两种。

强制锁止式差速器就是在对称式锥齿轮差速器上设置差速锁。当一侧驱动轮滑转时，可利用差速锁使差速器不起差速作用。差速锁在军用汽车上应用较广。

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２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

2.1本课题要研究或解决的问题:

本次设计的是汽车的主减速器和差速器总成。并要使其有一定的通过性。本次设计的内容包括有：方案选择，结构的优化设计与改进，齿轮与齿轮轴的设计与校核，而且在设计过程中，描绘了主减速器与差速器的组成以及差速器的原理和差速过程。

2.2本课题拟采用的研究手段:

方案的确定主要依据的是原始设计数据，对比同类型的减速器及差速器，确定齿轮的传动比；结构设计中采用行星齿轮和移位锥齿轮传动，并对其中的重要齿轮进行齿面接触和疲劳强度的校核；而轴的设计中着重于齿轮的布置。并对其中最大载荷的危险截面进行了强度的校核。轴承的选用力求结构简单且满足要求。对于差速器的半轴齿轮和行星齿轮则是参考同类型的齿轮的结构参数进行选择了！在本设计中对于这两个齿轮的选择的计算公式就不进行逐个计算了！

驱动桥是汽车最重要的系统之一，是为汽车传输和分配动力所设计的。通过本课题设计，使我们对所学过的基础理论和专业知识进行一次全面的，系统的回顾和总结，提高我们独立思考能力和团结协作的工作作风。

为减小驱动轮的外廓尺寸,目前主减速器中基本不用直齿圆锥齿轮。实践和理论分析证明，螺旋锥齿轮不发生根切的最小齿数比直齿齿轮的最小齿数少。显然采用螺旋锥齿轮在同样传动比下，主减速器的结构就比较紧凑。此外，它还具有运转平稳、噪声较小等优点。因而在汽车上曾获得广泛的应用。近年来，双曲面齿轮在广泛应用到轿车的基础上，愈来愈多的在轻、中型、重型货车上得到采用。

在现代汽车发展中，对主减速器的要求除了扭矩传输能力、机械效率和重量指标外，它的噪声性能已成为关键性的指标。噪声源主要来自主、被动齿轮。噪声的强弱基本上取决于齿轮的加工方法。区别于常规的加工方法，采用磨齿工艺，采用适当的磨削方法可以消除在热处理中产生的变形。因此，与常规加工方法相比，磨齿工艺可获得很高的精度和很好的重复性。

汽车在行驶过程中的使用条件是千变万化的。为了扩大汽车对这些不同使用条件