汽车变速器及差速器三维动画演示

郑州大学毕业设计（论文）

题目汽车变速器及差速器三维

结构设计及动画演示

院系机械工程学院

专业机械工程及自动化

年级

学生姓名

指导教师

2011 年6 月7 日

摘要

汽车发动机所发出的动力靠传动系传递到驱动车轮。传动系具有减速、变速、倒车、中断动力、轮间差速和轴间差速等功能，按其能量传递方式不同，可划分为机械传动、液力传动、液压传动以及电传动等形式。本文主要设计了汽车底盘的传动系，并针对变速器、主减速器、差速器及半轴的主要参数及结构进行了详细的设计计算。经资料查阅，确定了所设计汽车的主要技术参数、结构尺寸，从而确定出软件制作中的相应装配关系。采用类比法设计，完成了底盘的变速器、主减速器、差速器和半轴的设计计算。

本设计采用了传统内燃机传动作为设计重点，具体对离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器和半轴等部件进行了三维CAD模型绘制及动画仿真。然后利用Pro/E 软件完成变速器、主减速器、差速器及半轴的三维实体建模，并进行实体装配。最后利用3DVIAComposer软件对装配模型进行渲染，并制作变速器和驱动桥的装配动画及工作三维动画。

关键词：传动系，三维实体建模，实体装配，装配动画，工作动画

Abstract

Power issued by the engine passes to drive the wheels through transmission system. Transmission system have the functions such as speed reduction, variable speed, reverse, break power, differential between wheel，axle differential，and so on. According to their energy transfer in different ways, it can be divided into mechanical transmission, hydraulic transmission, hydraulic and electric drives. This article mainly designs the transmission system of automobile chassis, and carries though detailed design and calculations of main parameters and structure of transmission, main reducer, differential mechanism and axle shaft. Consulting reference material，we have determined main technical parameters and structure size of the automobile，and then determine corresponding assembly relation in Productivity Software. Employing analogy design, and accomplishing design and calculations of transmission, main reducer, differential mechanism and axle shaft.

This design uses a traditional internal combustion engine drive as the focal point of design , and makes three-dimensional CAD Model rendering and animated animation simulation on the clutch, the transmission, Universal Gearing , the main reducer, differential mechanism and half shaft components and so on .After that , using Pro/E finishes the 3D solid molding of the clutch, the transmission, Universal Gearing , the main reducer, differential mechanism and half shaft components ,and makes an entity assembly . Finally, using 3DVIA Composer software to render Assembly model, and making the assembly animation and working animation of transmission and driving axle.

Key Word：transmission system, 3D solid molding, Entity assembly, assembly animation , working animation

目录

摘要.................................................................... I Abstract .................................................................. II

1 绪论 (1)

1.1 汽车传动系统概述 (1)

1.2 汽车传动系统的组成和功用 (1)

1.2.1 传动系统的组成 (1)

1.2.2 汽车传动系统的功用 (2)

1.3 汽车传动系统的布置形式 (2)

1.4 汽车传动系的的种类和组成 (4)

1.5 汽车传动系的布置形式及种类的确定 (5)

1.6 软件简介 (5)

1.6.1 Pro/E软件简介 (5)

1.6.2 Pro/E中零、部件的三维建模 (6)

1.6.3 3DVIA Composer软件简介 (7)

1.6.4 3DVIA Composer中装配过程动画及工作工程动画的制作 (7)

2 轻型载货汽车主要参数的选择与计算 (10)

2.1 轻型载货汽车主要参数的选择 (10)

2.1.1 轻型载货汽车主要尺寸参数的选择 (10)

2.1.2 载货汽车主要动力性参数的选择 (11)

2.2 轻型载货汽车发动机的选择与计算 (12)

2.2.1 发动机最大功率Pemax及其相应转速np的设计计算 (12)

2.2.2 发动机最大转矩Te max及其相应转速nT的设计计算 (13)

2.3 轻型货车轮胎的选定 (14)

2.4 轻型载货汽车传动系统的布置形式的确定 (14)

3 轻型载货汽车变速器的设计 (15)

3.1变速器概述 (15)

3.2 变速器传动机构布置方案 (15)

3.3 零部件结构选择 (16)

3.4 变速器主要参数设计 (16)

3.4.1 变速器的档位数和传动比 (16)

3.4.2 中心距 (17)

3.4.3 变速器的轴向尺寸 (18)

3.4.4 齿轮参数 (18)

3.4.5 各挡齿轮齿数的分配 (19)

3.5 变速器齿轮的几何尺寸计算 (20)

3.6 变速器轴与轴承 (22)

3.6.1 变速器轴的设计计算 (22)

3.6.2 变速器轴承的选择 (22)

3.7 变速器中各轴的结构设计 (23)

3.8 变速器箱体设计 (25)