汽车主减速器及差速器毕业论文

汽车拆装实习报告一、实习目的与要求（一）拆装实习目的⒈ 巩固和加强汽车构造和原理课程的理论知识，为后续课程的学习奠定必要的基础。⒉ 使学生掌握汽车总成、各零部件及其相互间的连接关系、拆装方法和步骤及注意事项；⒊ 学习正确使用拆装设备、工具、量具的方法；⒋ 了解安全操作常识，熟悉零部件拆装后的正确放置、分类及清洗方法，培养良好的工作和生产习惯。⒌ 锻炼和培养学生的动手能力。（二）实习操作要求⒈ 严格遵守安全操作规程，杜绝安全事故的发生。⒉ 独立完成各机构、总成、机件的拆装，掌握它们相互间的装配关系，掌握正确的拆装方法。⒊ 熟悉各部件名称、作用和结构特点。了解机件的性能、制造加工方法。⒋ 掌握关键零部件测绘方法。⒌ 学会判断、分析、处理常见故障及正确使用各种拆装设备、工具、量具。⒍ 严格按照技术要求拆装，注意零部件拆装顺序、每个螺栓的紧固力矩及装配间隙的调整等。7、听从实习指导教师的安排，不要随意开动设备，以免发生意外。8、实习中不迟到早退，不得无故缺勤。有事要请假。9、爱护设备和工具。损坏或丢失工具要赔偿。10、实习完毕，学生应帮助指导教师清点工具，打扫工作场地。（三）拆装实习意义1、通过拆装实习，巩固和加强理论知识的学习，巩固和加强《汽车构造》和《汽车理论》的理论知识，为专业课后续课程的学习奠定必要的基础；2、掌握安全操作常识，零部件拆装后的正确放置、分类及清洗方法，培养文明生产的良好习惯；3、懂得并能正确地使量具及专门工具；4、锻炼和培养学生的动手能力，有利于培养团队合作精神。二、实习内容掌握汽车的传动系统、行驶系统、制动系统、转向系统和制动系统中各主要零部件的工作原理，以及它们的拆卸、装配和调整方面的操作。（一）主减速器及差速器的拆装本次实习所使用的汽车配件是CA1091双级主减速器、EQ1090单级主减速器及差速器。实习的内容是根据汽车主减速器及差速器结构的工作要求，进行主减速器、差速器的拆卸、清洗和装配。拆装主减速器，分析其结构原理，拆装锥形齿轮差速器，分析其作用原理。具体步骤如下：1、拆卸：第一步：用对角线交叉法分次旋下主减速器壳和后桥壳螺丝，拆卸下主减速器总成。第二步：拆下主动双曲线齿轮连接凸缘及油封座、锥齿轮轴承座，拆下主动双曲线齿轮。第三步：拆下从动双曲线齿轮轴承盖，卸下从动双曲线齿轮总成，旋下差速器壳螺丝分解差速器。2、观察和清洗：仔细观察各零部件的结构特点，熟悉各零部件的名称和作用。分析其结构原理和调整部位，锥形齿轮差速器，分析其作用原理。对所有零部件进行清洗。 3、装配：第一步：组装差速器，装上从动双曲线齿轮，装上从动齿轮轴承盖并调整从动齿轮轴承预紧力。第二步：将主动双曲线齿轮和油封座安装在锥齿轮轴承座上并通过垫片调节主动齿轮轴承预紧力。第三步：安装主动双曲线齿轮，通过调整主动锥齿轮轴承座与主减速器壳体之间垫片和旋动从动锥齿轮两侧螺母进行调整主、从动锥齿轮的啮合间隙和啮合印痕。第四步：安装主动双曲线齿轮连接凸缘，将主减速器总成同桥壳安装在一起，插上半轴。（二）变速器的拆装本次实习对象是一个汽车五挡变速器。实习的目的是了解变速器操纵机构的结构特点和观察变速器的安装位置以及与发动机的联结关系。掌握锁销式惯性同步器的工作原理，了解其结构特点。实习的内容是根据汽车五挡变速器结构的工作要求，进行五挡变速器的拆卸，清洗，装配。（三）离合器的拆装 了解周布弹簧式、膜片弹簧式离合器的结构特点，分析其结构原理。1、离合器的拆卸（1）从车上拆下离合器总成:变速器拆下后，拆下离合器盖与飞轮联接螺栓，离合器总成便从车上拆下。如果在螺栓上装有平衡块，应在离合器盖、平衡块上打上记号，以便原位装复。（2）分解离合器盖及压盘总成:1）把离合器盖及压盘总成放在压具上，稍施压力，拆卸传动片螺栓座的螺栓。2)拆卸分离杆调整螺钉的锁紧螺母和调整螺母。3)松开离合器压具，取出离合器盖、分离杆、分离杆支承弹簧、分离杆调整螺钉与浮动销及压盘弹簧等，离合器盖及压盘总成全部分解2、观察 :仔细观察各零部件的结构特点，熟悉各零部件的名称和作用。3、离合器的装配(1)清洗所有零部件(2)压盘与离合器盖的装配。将压盘放在压具上，压盘上依次装入压盘弹簧、分离杆调整螺钉、浮动销、分离杆、摆动块、分离杆支承弹簧，扣上离合器盖(对正记号)，对压具施加压力，在分离杆调整螺钉的端头上拧上调整螺母，装上四组传动钢片与压盘上的固定螺栓。最后松开压具。(3)拧紧锁紧螺母(4)将调整好的离合器盖及压盘总成，从动盘总成按飞轮上的定位销孔进行装配，并用螺栓紧固。

第2章主减速器的结构设计过程2.1 设计方案的确定2.1.1 主减速比的计算主减速比对于主减速器的结构形式、轮廓尺寸、质量大小以及当变速器处于最高单位时汽车的动力性和燃料经济性都有直接影响。 的选择应在汽车总体设计时和传动系统的总传动比一起由则和那个车动力计算来确定。可利用在不同的功率平衡图来计算对汽车动力性的影响。通过优化设计，对发动机与传动系参数作最佳匹配的方法来选择 值，可是汽车获得最佳的动力性和燃料经济性。 为了得到足够的功率儿使得最高车速稍微有所下降，一般选的比最小值大10%~25%，即按照下是选择：i =(0.377~0.472)=(o.377~0.472) 0.5828 2400/(80 1 1 3.478)=1.478~2.23式中：r ——车轮的滚动半径 i ——变速器最高档传动比1.0（为直接档） i ——分动器或动力器的最高档传动比 i ——轮边减速器的传动比2.1.2 主减速器结构方案的确定（1）双曲面齿轮具有一系列的优点，因此比螺旋齿轮应用更加广泛。本次设计也采用双曲面齿轮。 （2）主减速器主动锥齿轮的支撑形式及其安装方式的选择，本次设计用：主动锥齿轮：悬臂式支撑（圆锥滚子轴承） 从动锥齿轮：跨置式支撑（圆锥滚子轴承） （3）从动锥齿轮的支撑方式和安装方式的选择 从动锥齿轮的两端支撑多采用圆锥滚子轴承，安装时应使它们的圆锥滚子大端相向朝内，而小端相向外。为了防止从动锥齿轮在轴向载荷作用下的偏移，圆锥滚子轴承应用两端的调整螺母调整。主减速器从动锥齿轮采用无辐式结构并采用细牙螺钉以精度较高的紧配固定在差速器壳的凸缘上。（4）主减速器的轴承预紧及齿轮啮合调整 支撑主减速器的圆锥滚子轴承需要预紧以消除安装的原始间隙、磨合期间该间隙的增大及增加支撑刚度。分析可知，当轴向力于弹簧变形呈线性关系时，预紧使轴向位移减小至原来的1/2。预紧力虽然可以增大支撑刚度，改善齿轮的啮合和轴承工作条件，但当预紧力超过某一个理想值时，轴承寿命会急剧下降。主减速器轴承的预紧值可以取为发动机最大转矩时换算做得轴向力的30%。主动锥齿轮轴承预紧度的调整采用波形套筒，从动齿轮轴承预紧度的调整采用调整螺母。（5）主减速器的减速形式 主减速器的减速形式分为单级减速、双级减速、单级贯通、双级贯通、主减速及其轮边减速等。减速形式的选择与汽车的类别及使用条件有关，有时也与制造厂的产品系列及其制造条件有关，但是它主要取决于由动力性、经济性等整车性能所要求得主减速比的大小及其驱动桥下的离地间隙、驱动桥的数目及其布置形式等。通常主减速比不大于7.6的各种中小汽车上。2.2 主减速器的基本参数选择与设计计算2.2.1 主减速器齿轮载荷的计算通常是将发动机最大转矩配以传动系最低档位传动比时和驱动车轮打滑两种情况作用下主减速器从动齿轮上的转矩(T ，T )较小者，作为载货汽车计算中用以验算主减速器从动齿轮最大应力的计算载荷。即式中：T ——发动机最大转矩1070N*M i ——由发动机所计算的主减速器从动齿轮之间的传动系最低档传动比根据同类型的车型的变速器传动比选择i =2.47式中： ——上述传动部分的效率，取 =0.9 k ——超载系数，取k =1.0 n——驱动桥数目2 G ——汽车满载时驱动桥给水平地面的最大负荷，N；但是后桥来说还应该考虑到汽车加速时负荷增大值，但是可以取 ，i ——分别为由所计算的主减速器从动齿轮到驱动轮之间的传动效率和减速比，分别是0.96和3.478由式（2—1）,式（2—2）求得的计算载荷，是最大转矩而不是正常持续转矩，不能用它作为疲劳损坏依据。对于公路车辆来说，使用条件较非公路车辆稳定，其正常持续转矩是根据所谓平均牵引力的值来确定的，即是主减速器的平均计算转矩为式中：G ——汽车满载总重32000 9.8N G ——所牵引的挂车满载总重，N，仅用于牵引车取G =0 f ——道路滚动阻力系数，货车通常取0.015~0.020， f ——汽车正常使用时的平均爬坡能力系数。货车通常取0.05~0.09，可以取f =0.07 f ——汽车性能系数当2.2.2 主减速器齿轮参数的选择z （1）齿数的选择 对于单级主减速器，i 6时，z 的最小值可以取为5，但是为了啮合平稳及提高疲劳强度，z 最好大于5.当i 较小时，z 可以取7~12，但是这时常常会因为主动齿轮、从动齿轮的尺寸太大而不能保证所要求桥下离地间隙为了磨合均匀，主动齿轮、从动齿轮的齿数之间应避免有公约数；为了得到理想的齿面重叠系数，其齿数之和对于载货汽车应不少于40.多以取为z 17 ，z2为38.（2）节圆直径的选择 根据从动锥齿轮大的计算转矩（见式2—2，式2—3）并取两者中较小的一个为计算依据，按照经验公示选出： 式中：K ——直径系数，取K =13~16 T ——计算转矩，N*M，取T =T =2653.34N*M计算得，d =137.74~169.52mm,考虑到此车是重型载重卡车，其经常工作在超载的情况下，初取d =286mm。 （3）齿轮断面模数的选择 d 选定后，可以按式m= 算出从动齿轮大端模数，m=5,并用下式校核 （4）齿面宽的选择 汽车主减速器螺旋锥齿轮齿面宽度推荐为：F=0.155d =44.33mm,考虑其超载情况，可初取F=60mm。（5）双齿面齿轮的偏移距E 轿车、轻型客车和轻型载货汽车主减速器的E值，不应超过从动齿轮节锥距A 的40%(接近于从动齿轮节圆直径d 的20%)；传动比则E也越大，大传动比的双曲面齿轮传动，偏移距E可达到从动齿轮节圆直径d 的20%-30%。当E大于d 的20%时，应检查是否发生根切。（6）双曲面齿轮的偏移方向 由从动齿轮的锥顶向其齿面看去并使主动齿轮右侧，这时如果主动齿轮在从动齿轮下方时为下偏移。下偏移时主动齿轮的旋转方向为左旋，从动齿轮为右旋。（7）螺旋锥齿轮与双曲面齿轮的螺旋方向 对着齿面看去，如果齿轮的弯曲方向从其小端到大端为顺时针走向时则称为右旋齿，反时针时则成为左旋齿。主从动齿轮螺旋方向是不同的。螺旋锥齿轮与双曲面齿轮在传动时所产生的轴向力，其方向决定于齿轮的螺旋方向和旋转方向。判断齿轮的旋转方向是顺时针还是逆时针时，要向齿轮背面看去。所以主动齿轮螺旋方向是左旋，旋转方向是顺时针。（8）螺旋角的选择 双曲面齿轮传动，由于有了偏移距而使主从动齿轮的名义螺旋角不等，且主动齿轮的大，而从动齿轮的小。螺旋角应满足足够大以使m =1.25.。因越大就越平稳噪声就越低。螺旋角过大时会引起轴向力也越大因此有一个适当的范围。 “格里森”制推荐用下式，近似的预选为主动齿轮螺旋角的名义值式中： ——主动齿轮名义（中点）螺旋角的预选值 预选 后尚需要用刀号来加以校正。首先要求出近似刀号近似刀号=式中 ， ——主、从动齿轮的齿根角，以“分”表示。 按照近似刀号选取与其最接近的标准刀号（计有：然后按照选定的标准刀号反着算螺旋角 ：式中 标准刀号为3 最后选用的 与 之差不得超过5. （9）齿轮法向压力角的选择 格里森规定载货汽车和重型汽车则应该分别选用20 和22 30 的发向压力角，对于双曲面齿轮，由于其主动齿轮轮齿的法相压力角不等，因此应按照平均压力角考虑，载货汽车选用22 30 的平均压力角。（10）铣刀盘名义直径2r 的选择 按照从动齿轮节圆直径d 选取刀盘名义直径r =152.4mm。2.2.3 主减速器双曲面齿轮的几何尺寸计算与强度计算有附录1计算（1） 主减速器圆弧齿双曲面齿轮的几何尺寸计算 双重收缩齿的优点在于能够提高小齿轮粗切工序。双重收缩齿的齿轮参数，其大、小齿轮根锥角的选定是考虑到用一把使用上最大的刀顶距地粗切刀，切出沿着齿面宽的方向正确的吃后收缩来。当打齿轮直径大于刀盘半径时采用这种方法是最好的。圆弧齿双面齿轮的这一计算方法适用于轴交角为90 的所有传动比，但是应该使z 6 , z + z 40。此计算方法限制用于格里森刀盘切齿。对于大齿轮直径超过650mm或小齿轮轴线偏移距E大于100mm时候，必须另行考虑。由附录双曲面齿轮计算用表第65项求的的齿轮线曲率半径 r 与第7项选定的刀盘半径r 的1%。否则需要重新计算20项至65项。如果r r ,则应增加tan 的数值。修正量是根据曲率半径的差值来选出的。若无特殊考虑，则第二次计算可以求得tan 改变10%。如果第二次计算得出的r 新值仍不接近r ，就要进行第三次计算，通常也是最后一次计算，可用下式tan ：（2） 主减速器双曲面齿轮的强度计算1. 单位齿长的圆周力p=式中 p——单位齿长上的圆周力，N/mmP——作用在齿轮上的圆周力，N，按照发动机最大转T 最大附着力矩两种载荷工况进行计算按照发动机最大转矩计算时：I档时候p=507.344N/mm<(p) =1429N/mm直接档位时p=205.4024N*mm<(p) =250 N/mm按照最大附着力矩计算时可知，校核成功。2．轮齿的弯曲强弯曲计算用综合系数J度计算。汽车主减速器双曲面齿轮轮齿的计算弯曲应力 (N/mm )为式中 K ——超载系数1.0； K ——尺寸系数K ＝ K ——载荷分配系数1.1~1.25 K ——质量系数，对于汽车驱动桥齿轮，档齿轮接触良好、节及径想跳动精度高时，取1 J——计算弯曲应力用的综合系数，见图3—2.J =0.2 J =0.27 T 作用下：从动齿轮上的应力 =188.37MPa<700MPa； T 作用下：从动齿轮上的应力 =160.36MPa<210.9MPa;当计算主动齿轮时， 与从动相当，而J 毕业论文。17—18周：准备答辩五、主要参考文献 1、汽车工程手册.北京：人民交通出版社,20012、刘惟信.汽车设计.清华大学出版社,20013、陈家瑞.汽车构造.北京：机械工业出版社，20054、王望予.汽车设计 第4版.北京：机械工业出版社,20075、李钊刚.国内外工业工业齿轮减速器技术的发展——迎接WTO的挑战与机遇（一），机械传附录2 课题名称： 斯太尔联轴式重型卡车后桥主减速器设计 一、课题国内外现状驱动桥作为汽车四大总成之一，它的性能的好坏直接影响整车性能，而对于载重汽车显得尤为重要。当采用大功率发动机输出大的转矩以满足目前载重汽车的快速、重载的高效率、高效益的需要时，必须要搭配一个高效、可靠的驱动桥。而主减速器和差速器是驱动轿的主件。主减速器是汽车传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件，差速器的作用就是在向两边半轴传递动力的同时，允许两边半轴以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦。 对于重型卡车来说，要传递的转矩较乘用车和客车，以及轻型商用车都要大得多，以便能够以较低的成本运输较多的货物，所以选择功率较大的发动机，这就对传动系统有较高的要求，而主减速器和差速器在传动系统中起着举足轻重的作用。随着目前国际上石油价格的上涨，汽车的经济性日益成为人们关心的话题，这不仅仅只对乘用车，对于载货汽车，提高其燃油经济性也是各商用车生产商来提高其产品市场竞争力的一个法宝，因为重型载货汽车所采用的发动机都是大功率，大转矩的，装载质量在十吨以上的载货汽车的发动机，最大功率在140KW以上，最大转矩也在700N•m以上，百公里油耗是一般都在34升左右。为了降低油耗，不仅要在发动机的环节上节油，而且也需要从传动系中减少能量的损失。在这一环节中，发动机是动力的输出者，也是整个机器的心脏，而减速器和差速器则是将动力转化为能量的最终执行者。因此，在发动机相同的情况下，采用性能优良的传动系统便成了有效节油的措施之一。二、研究主要成果近些年来国内外一些高等院校和科研单位对以主减速器和差速器为主的驱动桥的改造做了大量的研究工作。东风汽车公司设计开发了一种轻微型混合动力电动汽车的动力总成。该动力总成能达到两个动力源分别独立输出动力和混合输出动力的目的，通过在变速箱输出端增设主减速器，将动力输出给差速器和传动轴，最后到车轮。法拉利F430使用电子差速器(E-Diff)和F1变速箱及传动装置，E-Diff电子差速器已经在F1单座赛车上使用了多年，以保证转弯时保持最大附着力，消除车轮空转。在公路上，它在稳定汽车行驶性能方面，是一个不可思议的技术改进。电子差速器由三套主要子系统组成：与F1变速箱(如果有的话)共用的高压液压系统；由阀门、传感器和电子控制装置组成的一套控制系统；装在变速箱左侧里面的一套机械装置。F430提供了一个新型的铸铝传动箱，它可以将变速箱连同电子差速器、伞形主减速器以及机油箱都罩在一起。6速变速箱带有多锥面同步器，同时，为了充分利用新引擎较高的动力和扭矩并确保可靠性，加长了第6挡齿轮和主减速器。三、发展趋势：据了解，目前我国重卡大量使用的斯太尔驱动桥属于典型的双级减速桥，其二级减速的结构，主减速器总成相对较小，桥包尺寸减小，因此离地间隙加大，通过性好，承载能力也较大。广泛用于公路运输，以及石油、工矿、林业、野外作业和部队等多种领域的车辆。不过，有专家认为，双级减速桥的缺点也比较明显：传动效率相对较低，油耗高；长途运输容易导致汽车轮毂发热，散热效果差，为了防止过热发生爆胎，不得不增加喷淋装置；结构相对复杂，产品价格高等。因此，在欧美重型汽车中采用该结构的车桥产品呈下降趋势，日本采用该结构的产品更少。我国双级桥使用比例下降也是必然的，专家预测今后几年内，重型车桥将会形成以下产品格局：公路运输以10 吨及以上单级减速驱动桥、承载轴为主；工程、港口等用车以10 吨级以上双级减速驱动桥为主。技术方面，轻量化、舒适性的要求将逐步提高。四、存在问题汽车主减速器齿轮早期失效问题；汽车主减速器盆形齿轮热处理致裂；主减速器在运行过程中产生的各种噪声等等，最主要的是目前我国卡车中，双级减速桥的应用比例还在60%左右，而双级减速桥的缺点比较明显：传动效率相对较低，油耗高；长途运输容易导致汽车轮毂发热，散热效果差，为了防止过热发生爆胎，不得不增加喷淋装置；结构相对复杂，产品价格高等。五、主要参考文献 1 汽车工程手册.北京：人民交通出版社.20012 刘惟信.汽车设计.清华大学出版社,20013 陈家瑞.汽车构造.北京：机械工业出版社，20054 王望予.汽车设计 第4版.北京：机械工业出版社,20075 韩晓娟.机械设计课程设计.北京：机械工业出版社，20006 余志生.汽车理论.北京：机械工业出版社，2003， 66~707 刘哲义.一种新型汽车差速机构——托森差速器.汽车运输，2000，13~148 许铁林.工程机械轮边主减速器结构设计研究。工程机械，1997，32~429 姚建平.装载机驱动桥改进设计研究.工程机械，2005，33~4510 许立中，龚景安.机械设计.北京：机械工业出版社，2003，45~7111 Thomson Delmar Learning.Total Automotive Technology.北京：机械工业出版社，2004，14~2212 Dohann F Hartk H Tube.Hydroforming—reseach and Practical Application.journal of Material Processing Technology,1997，21~2513 Mortor.vehicle.science.Part2.CHAPMAN AND HALL Ltd,1982，61~9214 Shichi Sano,Yoshimi furukawa,etc.Four Wheel Steering Vteering Vehile: Vehicle System Dynamic, 199315 Zoubir A M. The bootstrap.a powerful tool for statistical signal processing with small sample set.ICASSP—99Tutorial,1999，25~29