文档介绍：汽车驱动桥的设计
摘要:汽车作为一种地面交通运输工具,其行驶系统的主要功用是:(1)支承汽车的总质量;(2)接受由发动机经传动系统传来的转矩,并通过驱动轮与地面之间的附着作用,产生驱动力,以保证整车正常行驶;(3)传递并支承路面作用于车轮上的各种反力及其所形成的力矩;(4)尽可能地缓和不平路面对车身造成的冲击和振动,保证汽车平顺行驶。汽车(轮式汽车)行驶系统一般由车架、车桥、车轮和悬架等部分组成(见下图)。车轮4和5分别支承着车桥3和6,车桥又通过弹性悬架2和7与车架1相连接。
而驱动桥处于动力传动系的末端。将万向传动装置输入的动力经降速增扭后,改变传动方向,然后分配给左右驱动轮,且允许左右驱动轮以不同转速旋转。增大由传动轴或变速器传来的转矩,并将动力合理地分配给左、右驱动轮;承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力、纵向力和横向力。如图:
绪论
1、引言
驱动桥处于动力传动系的末端。其功用是将万向传动装置传来的发动机转矩传递给驱动车轮,是汽车传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件。汽车正常行驶时,发动机的转速通常在200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要很大,齿轮的半径也相应加大,也就是说变速箱的尺寸会加大。另外,转速下降,扭矩必然增加,也加大了变速箱与变速箱后一级传动机构的传动负荷。而驱动桥的减速器和差速器正是起到了减速和驱动分流的作用。这样可以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,同时也减小了变速箱的尺寸和质量,而且操控灵敏省力。同时有保证了车辆的直线和弯道行走。
2、国内的驱动桥发展趋势
改革开放以来,中国的汽车工业得到了长足发展,尤其是加入WTO以后,我国的汽车市场对外开发,汽车工业逐渐成为世界汽车整体市场的一个重要组成部分。同样,驱动桥也随着整车的发展不断成长和成熟起来。
随着高速公路网状况的改善和国家环保法规的完善,环保、舒适、快捷成为客车和货车市场的主旋律。对整车主要总成之一的驱动桥而言,小速比、大扭矩、传动效率高、成本低逐渐成为客车和货车驱动桥技术的发展趋势。
随着我国汽车工业的高速发展,作为汽车主要零部件之一的车桥系统也得到相应的发展。各车桥生产厂家为了能在激烈的车桥产品市场中占有一定的份额,纷纷推出承载能力强、技术含量高、质量好的车桥总成。
现状:在产品设计开发上,CAD、CAE、C胡等计算机应用技术,以及AUT优AD、UG16、CATIA、PR于E等设计软件先后应用于主减速器的结构设计和齿轮加工中,有限元分析、数模建立、虚拟试验分析等也被采用;齿轮设计也初步实现了计算机编程的电算化。新一代驱动桥设计开发的突出特点是:不仅在产品性能参数上进一步进设计上完全遵从模块化设计原则,产品配套实现车型的平台化,造型和结构更加合理,更宜于组织批量生产,更适应现代工业不断发展,更能应对频繁的车型换代和产品系列化的特点,这些都对基础件产品提出愈来愈高的配套要求,需要在产品设计上不断地进行二次开发和持续改进,以满足快速多变的市场需求。
与国外相比,我国的驱动桥开发设计不论在技术上、制造工艺上,还是在成本控制上都存在不小的差距,尤其是齿轮制造技术缺乏独立开发与创新能力,技术手段落后(国外己实现计算机编程化、电算化)。目前比较突出的问题是,行业整体新产品开发能力弱、工艺创新及管理水平低,企业管理方式较为粗放,相当比例的产品仍为中低档次,缺乏有国际影响力的产品品牌,行业整体散乱情况依然严重。这需要我们加快技术创新、技术进步的步伐,提高管理水平,加快与接轨,开发设计适应中国国情的高档车用驱动桥总成,由仿制到创新,早日缩小并消除与世界先进水平的差距。近几年来,国内汽车生产厂家,如重汽集团、福田汽车、江淮汽车等通过与国外卡车巨头,如沃尔沃、通用、五十铃、现代、奔驰、雷诺等进行合资合作,在车桥减速器的开发上取得了显著的进步。目前,上汽集团、东风、一汽、北汽等各大汽车集团也正在开展合作项目,希望早日实与世界先进技术的接轨,争取设计开发的新突破。
一汽解放的驱动桥
发展方向:
(1)驱动桥向重载方向发展
随着我国基础设施建设投资的不断加大以及水电、矿业、油田、公路、城市交通运输和环保工程建设等项目的增加,加大了重型车的需要,为重型车的发展创造了广阔的市场空间。重型汽车近年来生产总量直线上升,%,%,%,重型汽车的用车环境及其它各项指标发生了很多的变化,标载吨位不断向大的方向发展,多轴车上升明显。我国《汽车工业“十五”规划》指出,载货车要重点发展适应高速公路需要的(排量9L以上,输出功率220kW以上)重型车,主要为