文档介绍：44
第1章绪论
课题的目的与意义
全套图纸,加153893706
本课题是对CA1020F传动轴及主减速器的结构设计。
汽车正常行驶时,发动机的转速通常在2000至3000r/min左右,如果将这么高的转速只靠变速箱来降低下来,那么变速箱内齿轮副的传动比则需很大,而齿轮副的传动比越大,两齿轮的半径比也越大,换句话说,也就是变速箱的尺寸会越大。另外,转速下降,而扭矩必然增加,也就加大了变速箱与变速箱后一级传动机构的传动负荷。因此,在动力向左右驱动轮分流的差速器之前设置一个主减速器,可使主减速器前面的传动部件如变速箱、分动器、万向传动装置等传递的扭矩减小,也可变速箱的尺寸质量减小,操纵省力。由于减速器作为汽车传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件,而且其结构在车桥所有部件中中属于最为复杂的部分,对其进行研究有助于对整个车桥体系的研究。因此对其研究有实质性的意义。[1]
传动轴是由轴管、伸缩套和万向节组成。伸缩套能自动调节变速器与驱动桥之间距离的变化。万向节是保证变速器输出轴与驱动桥输入轴两轴线夹角的变化,并实现两轴的等角速传动。传动轴作为传动系统不可分割的部件之一,将汽车发动机的动力按所希望的形式传给驱动车轮,是一种具有最基本功能的重要装置。近年来,从省资源、省能源的观点出发,动力传动装置的改进、新机构的开发显得格外重要。[2]
研究范围与技术要求
汽车传动轴和主减速器涵盖机械零件、部件、总成等。包含齿轮传动,万向传动装置,各种轴承、各种油封、调整垫片、垫圈,各种螺栓、螺母、垫圈及壳体等。在汽车车桥的制造过程中,涵盖了铸、锻、焊、热处理、粉末冶金等各种热加工工艺;车、铣、刨、磨、拉削、冷滚压或挤压、喷丸处理、冷冲、配对研磨等冷加工工艺;镀铜、镀锡、镀锌、磷化处理、渗硫处理等表面处理工艺等。[3]
国内外发展状况及存在问题
我国早期的汽车是借鉴前苏联的汽车技术,我国汽车工业发展至今,也借鉴和研究了欧美日德等汽车工业强国的技术和经验。但是目前大多数车厂借鉴和引进的技术还是保留在车辆的外观和内饰的层面,对于发动机和底盘这些关键技术的自主知识产权拥有量还是微乎其微。不过这些局面的最近几年得以较大的改观,虽然还是一些汽车工业强国把持着领先的关键技术,但是我国也形成了一大批拥有自主知识产权的汽车工业集团,在汽车领域重新分得一杯羹。特别是汽车研究领域,形成了一大批科研院所和专家,对汽车的关键技术,诸如车桥总成的结构型式的改进方面有较大的进步。涌现出了一大批优秀的产品,在之地。特别是解放悍威、奥威、J6和东风天龙、霸龙系列重卡一度冲进国际市场。虽然设计过程中我们参考的最多的还是外文资料及其中文翻译版本,但是国内还是有很多的专家和学者有着不错的汽车方面相关专著,为我们的设计提供了很好的借鉴和参考。[4]
现代汽车的主减速器,广泛采用螺旋锥齿轮和双曲面齿轮。双曲面齿轮工作时,齿面间的压力和滑动较大,齿面油膜易被破坏,必须采用双曲面齿轮油润滑,绝不允许用普通齿轮油代替,否则将使齿面迅速擦伤和磨损,大大降低使用寿命。[5]
课题指导思想及待解决问题点
本次设计的重点是主减速器和十字轴万向节的设计。主要包括反复计算传动齿轮的齿数、齿宽、螺旋角及法向压力角和进行齿轮的接触强度、弯曲强度的校核。根据已知数据和计算公式计算、校核得到零部件的合理的尺寸几何参数,设计出强度高、刚度大、几何尺寸合理的主减速器。最后利用计算机AUTO CAD绘图软件绘制各组成部分的零部件结构图以及总成装配图,要满足相关标准和技术要求、结构拆装与维修方便要求以及汽车对双联桥中桥性能的要求。
本设计的一个难点是为了设计出强度高、刚度大、几何尺寸合理的主减速器,需要反复计算传动齿轮的齿数、齿宽、螺旋角及法向压力角和进行齿轮的接触强度、弯曲强度的校核。
第2章 CA1020F主减速器设计
设计原始数据
发动机:
最大转矩/
最大功率/kW
整车基本参数:
整车整备质量/kg 1340
满载总质量/kg 2370
轴荷分配/kg
空载前轴 850
后轴 490
满载前轴 1100
后轴 1270
车长/mm 4540
轴距/mm 2340
轮距/mm 前轮 1400
后轮 1390
最小离地间隙/mm 195
最高车速(km/h) 105
变速器各挡传动比:
1挡 2挡
3挡 4挡
5挡倒挡 [6]
主减速器形式选择及齿轮副类型确定
主减速器的结构型式主要是根据其齿轮类型、主动齿轮和从动齿轮的安置方法以及减速型式的不同而异。对于解放轻型车来说,采