山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告格式

1、山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告班級(jí)： 車輛082班姓名：設(shè)計(jì)題目電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)主減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算一、 For personal use only in study and research; not for commercial use、三、選題背景和意義：隨著環(huán)境污染程度的加深，化石能源的枯竭，電動(dòng)汽車的發(fā)展倍受關(guān)注，自 電動(dòng)汽車研發(fā)并投入市場以來，逐漸取代傳統(tǒng)動(dòng)力的汽車，發(fā)展勢頭十分迅猛。 主減速器是汽車驅(qū)動(dòng)橋最重要的組成部分，其功用是改變?nèi)f向傳動(dòng)裝置高轉(zhuǎn)速的 旋轉(zhuǎn)方向并傳遞給差速器進(jìn)而驅(qū)動(dòng)車輪， 更是汽車傳動(dòng)系中減小轉(zhuǎn)速、增大扭矩 的主要部件。主減速器可根據(jù)齒輪類型、減速形式以及主、

2、從動(dòng)齒輪的支承形式 分類。主減速器的齒輪有弧齒錐齒輪、雙曲面齒輪、圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式。 一般中小型汽車僅用有一對(duì)不同齒數(shù)的錐齒輪組成的單級(jí)主減速器即可滿足要 求。目前汽車主減速器中基本上不用直齒圓錐齒輪。 這是為了減小驅(qū)動(dòng)橋的外廓 尺寸。當(dāng)選定車輪規(guī)格后，驅(qū)動(dòng)橋中間部分在高度方向的尺寸H，對(duì)上影響車身底板高度，對(duì)下決定了汽車最小離地間隙 h;離地間隙太小，將使驅(qū)動(dòng)橋易與路 面凸起的障礙物碰撞，因而降低了汽車在壞路上的通過能力。 而驅(qū)動(dòng)橋在高度方 向上的尺寸主要決定于主減速器從動(dòng)錐齒輪直徑的大小。在同樣的主傳動(dòng)比io情況下，若主動(dòng)錐齒輪齒數(shù)愈多，相應(yīng)的從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)愈多，其直徑也愈大。 因

3、此在保證所要求的傳動(dòng)比以及足夠的齒輪強(qiáng)度、剛度條件下，應(yīng)盡可能較少主動(dòng)齒輪的齒數(shù)，從而減小從動(dòng)齒輪的直徑，以保證足夠的離地間隙。但每一種齒輪其最少齒數(shù)都有一定限制，齒數(shù)過少時(shí)在加工中要產(chǎn)生輪齒根部被切薄的現(xiàn)象（即“根切”現(xiàn)象）而大大降低了齒輪強(qiáng)度。實(shí)踐和理論分析證明，螺旋錐齒輪 不發(fā)生根切的最小齒數(shù)比直齒的最小齒數(shù)要少，顯然采用螺旋錐齒輪在同樣傳動(dòng)比下主減速器結(jié)構(gòu)就比較緊湊。由于螺旋錐齒輪的嚙合特點(diǎn)，使其工作過程中的 噪聲也比較小，因而在汽車上獲得廣泛采用 。For pers onal use only in study and research; not for commercial use

4、汽車主減速器在正常條件下工作應(yīng)滿足如下基本要求：工作平穩(wěn)，噪聲小，并具有足夠的剛度、強(qiáng)度和高的傳動(dòng)效率。而所說的正常條件是指汽車主減速 裝配時(shí)各個(gè)部件應(yīng)能夠正確的裝配，其中關(guān)鍵的是要保證主減速器能傳遞正確的 扭矩轉(zhuǎn)速及功率2。由于主減速器轉(zhuǎn)速較高，轉(zhuǎn)距較大，且轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)距變化幅度較 大，對(duì)齒輪副嚙合精度要求較高，尤其主減速器螺旋錐齒輪副，齒頂稍有不吻合 便使工作條件急劇變壞，隨之而來的就是齒輪齒面的磨損加劇，噪聲增大，齒輪副使用壽命降低，進(jìn)而影響到整個(gè)主減速器的使用壽命，因此對(duì)主減速器的設(shè)計(jì) 要求很高。四、For personal use only in study and research; n

5、ot for commercial use五、六、課題關(guān)鍵問題及難點(diǎn)：1、主減速器比和齒輪計(jì)算載荷及基本參數(shù)的確定；2、準(zhǔn)雙曲面齒輪強(qiáng)度計(jì)算；3、軸承的選擇和校核計(jì)算；4、能源高效回收裝置的設(shè)計(jì)與校核；5、用VB進(jìn)行基本參數(shù)選擇與計(jì)算載荷、齒輪強(qiáng)度和錐齒輪軸承載荷編 程，若設(shè)計(jì)結(jié)果不理想則重復(fù)以上四步；6、進(jìn)行后期處理，檢查分析結(jié)果；7、裝配圖、零件圖的繪制七、調(diào)研報(bào)告（或文獻(xiàn)綜述）：現(xiàn)在世界某些能源聚集地戰(zhàn)爭不斷，深層分析不難看出發(fā)動(dòng)戰(zhàn)爭旨在爭奪能 源，因此隨著環(huán)境污染程度的加深，化石能源的枯竭，新能源汽車投入使用迫在 眉睫，電動(dòng)汽車也應(yīng)運(yùn)而生。我國電動(dòng)汽車在自主創(chuàng)新過程中，堅(jiān)持了政府支持，

6、 以核心技術(shù)、關(guān)鍵部件和系統(tǒng)集成為重點(diǎn)的原則，確立了以混合電動(dòng)汽車、純電 動(dòng)汽車、燃料電池汽車為“三縱”以整車控制系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力蓄電池 / 燃料電池為“三橫”的研發(fā)布局，通過產(chǎn)學(xué)研緊密合作，我國電動(dòng)汽車自主創(chuàng)新取 得了重大進(jìn)展。中國加入WTO以后，汽車市場對(duì)外開發(fā)，汽車工業(yè)逐漸成為世界汽車整體 市場的一個(gè)重要組成部分。車用減速器也隨著整車的發(fā)展不斷成長和成熟起來。 隨著高速公路網(wǎng)狀況的改善和國家環(huán)保法規(guī)的完善，環(huán)保、舒適、快捷成為貨車市場的主旋律。對(duì)整車主要總成之一的主減速器，其功用是將萬向傳動(dòng)裝置傳來 的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩傳遞給驅(qū)動(dòng)車輪，在汽車傳動(dòng)系中減小轉(zhuǎn)速、增大扭矩。目前，對(duì)于轎車和一

7、般輕、中型貨車，采用單級(jí)主減速器即可滿足汽車動(dòng)力 性要求。他具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、質(zhì)量小和傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)3。產(chǎn)品上，國內(nèi)貨車市場用戶主要以承載能力強(qiáng)、 齒輪疲勞壽命高、結(jié)構(gòu)先進(jìn)、 易維護(hù)等特點(diǎn)的產(chǎn)品為首選。目前已開發(fā)的產(chǎn)品，如陜西漢德引進(jìn)德國撇 N公 司技術(shù)的485單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋，大都是有效吸收國外同類產(chǎn)品新技術(shù)的基礎(chǔ)上， 針對(duì)國內(nèi)市場需求通過整合和平臺(tái)化開發(fā)出來的高性能、 高可靠性、高品質(zhì)的車 橋產(chǎn)品。這些產(chǎn)品基本代表了國內(nèi)車用減速器發(fā)展的方向， 并被用戶廣泛認(rèn)可和 使用。設(shè)計(jì)開發(fā)上，CAD、CAE、VB等計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，以及AUT優(yōu)AD、UG16、 CATIA、PRUE等設(shè)計(jì)軟件先后應(yīng)用

8、于主減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和齒輪加工中，有限元分析、數(shù)模建立、虛擬試驗(yàn)分析等也被采用 ；齒輪設(shè)計(jì)也初步實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)編 程的電算化。新一代減速器設(shè)計(jì)開發(fā)的突出特點(diǎn)是：不僅在產(chǎn)品性能參數(shù)設(shè)計(jì)上進(jìn)一步遵 從模塊化設(shè)計(jì)原則，產(chǎn)品配套實(shí)現(xiàn)車型的平臺(tái)化，造型和結(jié)構(gòu)更加合理，更宜于組織批量生產(chǎn)，更適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)不斷發(fā)展，更能應(yīng)對(duì)頻繁的車型換代和產(chǎn)品系列 化的特點(diǎn)，這些都對(duì)基礎(chǔ)件產(chǎn)品提出愈來愈高的配套要求，需要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上不斷地進(jìn)行二次開發(fā)和持續(xù)改進(jìn)，以滿足快速多變的市場需求。與國外相比，我國的車用減速器開發(fā)設(shè)計(jì)不論在技術(shù)上、制造工藝上，還是 在成本控制上都存在不小的差距，尤其是齒輪制造技術(shù)缺乏獨(dú)立開發(fā)與創(chuàng)新能 力，

9、技術(shù)手段落后（國外己實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)編程化、電算化）0目前比較突出的問題是， 行業(yè)整體新產(chǎn)品開發(fā)能力弱、工藝創(chuàng)新及管理水平低，企業(yè)管理方式較為粗放， 相當(dāng)比例的產(chǎn)品仍為中低檔次，缺乏有國際影響力的產(chǎn)品品牌，行業(yè)整體散亂情 況依然嚴(yán)重。這需要我們加快技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)進(jìn)步的步伐，提高管理水平，加快 與國際先進(jìn)水平接軌，開發(fā)設(shè)計(jì)適應(yīng)中國國情的高檔車用減速器總成，由仿制到創(chuàng)新，早日縮小并消除與世界先進(jìn)水平的差距?？傮w來說，車用減速器發(fā)展趨勢和特點(diǎn)是向著六高、二低、二化方向發(fā)展， 即高承載能力、高齒面硬度、高精度、高速度、高可靠性、高傳動(dòng)效率，低噪聲、 低成本，標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化，計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)廣

10、泛應(yīng)用。從發(fā)動(dòng)機(jī)的大馬力、低轉(zhuǎn)速的發(fā)展趨勢以及商用車的最高車速的提升來看， 公路用車橋減速器應(yīng)該向小速比方向發(fā)展：在最大輸出扭矩相同時(shí)齒輪的使用壽 命要求更高（齒輪疲勞壽命平均可達(dá)50萬次以上）;在額定軸荷相同時(shí)，車橋的超 載能力更強(qiáng)；主減速器齒輪使用壽命更長、噪音更低、強(qiáng)度更大，潤滑密封性能 更好；整體剛性好，速比范圍寬。另外，本設(shè)計(jì)選用雙曲面齒輪作為傳動(dòng)齒輪，準(zhǔn)雙曲面齒輪是一種特殊的錐 齒輪，與普通錐齒輪相比具有重迭系數(shù)大、傳動(dòng)平穩(wěn)、沖擊和噪音小、可降低汽 車的重心、承載能力高和壽命長等優(yōu)點(diǎn)，在汽車主減速器中得到廣泛的應(yīng)用。準(zhǔn) 雙曲面齒輪傳動(dòng)中，偏置距是一個(gè)重要參數(shù)，偏置距的存在，使主從動(dòng)

11、齒輪軸有相 對(duì)偏移,使得準(zhǔn)雙曲面齒輪可用于傳遞空間兩垂直相錯(cuò)軸之間的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。主減 速器是汽車傳動(dòng)系的重要組成部分，準(zhǔn)雙曲面齒輪應(yīng)用在汽車主減速器中能降低 傳動(dòng)軸的安裝高度，從而降低汽車底盤的高度，提高汽車行駛的平穩(wěn)性，并給汽車 的總體布置帶來很大方便。主減速器的噪聲是汽車噪聲的一個(gè)重要來源，減小主減速器噪聲對(duì)于提高汽車乘坐的舒適性具有十分重要的意義。因此，分析設(shè)計(jì)準(zhǔn)雙曲面齒輪的設(shè)計(jì)參數(shù)和計(jì)算能改進(jìn)主減速器的設(shè)計(jì)，優(yōu)化主減速器的性能，對(duì)于主減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算具有非常重要的意義。當(dāng)今社會(huì)信息化程度日益加深，各行各業(yè)都在利用計(jì)算機(jī)處理信息。 信息化 和數(shù)字化帶來的收益是巨大的，許多原本要耗費(fèi)大量人力

12、物力的工作現(xiàn)在可以輕 而易舉的完成。VB是一種可視化的、面向?qū)ο蠛筒捎檬录?qū)動(dòng)方式的結(jié)構(gòu)化高 級(jí)程序設(shè)計(jì)語言，可用于開發(fā) Windows環(huán)境下的各類應(yīng)用程序【4】。它簡單易 學(xué)、效率高，且功能強(qiáng)大可以與 Windowsr專業(yè)開發(fā)工具SDK相媲美。在Visual Basic環(huán)境下，利用事件驅(qū)動(dòng)的編程機(jī)制、新穎易用的可視化設(shè)計(jì)工具，使用 Windows內(nèi)部的廣泛應(yīng)用程序接口（ API）函數(shù)，以用動(dòng)態(tài)鏈接庫（DLL）、對(duì) 象的鏈接與世隔嵌入（OLE ）、開放式數(shù)據(jù)連接（ODBC ）等技術(shù)，可以高效、 快速地開發(fā)Windows環(huán)境下功能強(qiáng)大、圖形界面豐富的應(yīng)用軟件系統(tǒng)【5】。應(yīng)用 VB可以進(jìn)行編程計(jì)算

13、，解決設(shè)計(jì)中的載荷計(jì)算等問題。因此，在設(shè)計(jì)過程之中對(duì)齒輪的選取和計(jì)算是至關(guān)重要，應(yīng)用VB的編程計(jì)算也是對(duì)以后主減速器設(shè)計(jì)的一種簡單化的一條路。參考文獻(xiàn)：1 趙學(xué)敏主編汽車底盤構(gòu)造與維修北京：國防工業(yè)出版社，2003.2 王望予主編.汽車設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.83 陳家瑞主編.汽車構(gòu)造（下）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2005.14 張樹兵等主編.Visual Basic 6.0入門與提高.清華大學(xué)出版社，2001 陳桂英主編.機(jī)械制圖及計(jì)算機(jī)繪圖.機(jī)械工業(yè)出版社，20056 張青、王曉偉.工程軟件開發(fā)技術(shù).北京：國防工業(yè)出版社，2006.117 程乃士 .減速器和變速器設(shè)計(jì)與選用手

14、冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.108 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20049 王旭，王積森.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2004.610 余志生主編.汽車?yán)碚?北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200111劉惟信編著.圓錐齒輪與雙曲面齒輪傳動(dòng).北京：人民交通出版社，198012 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（新版）：第三卷.第三版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200413 FENG Neng-lian,ZHENG Mu-qiao,MA Biao. Dynamic Performanee Simulation of Power Shift Clutch Durin

15、g Shift，2000,Vol.9,No.414 Y.KANG, G-J. SHEEN AND M.-H. TSENG. MODAL ANALYSES ANDEXPERIMENTS FOR ENGINE CRANKSHAFTS ，1998，214（ 3）413-43015 SCIENCE CHINA .Technological Sciences. January 2010.Vol.53 No.1: 69-74 doi: 10.1007/S11431-009-0421-9四、方案論證：本方案的具體步驟如下：1、主減速器結(jié)構(gòu)形式的分析與選擇；2、錐齒輪參數(shù)的選擇和計(jì)算編程；3、錐齒輪軸承的選擇

16、、校核；4、錐齒輪材料的選擇；5、能源高效回收裝置的設(shè)計(jì)及其與其他部件之間的配合；6、進(jìn)行綜合的匹配、校核以及修改、調(diào)整；7、繪制主減速器的結(jié)構(gòu)圖和零件圖；& 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。在本方案中按照扭矩和力傳遞的路徑進(jìn)行設(shè)計(jì)，便于進(jìn)行零件的修改和整體 的匹配。尤其要強(qiáng)調(diào)的是：在此設(shè)計(jì)中添加兩套特殊裝置， 此兩套特殊裝置不僅 可以將能源高效回收，而且還是電動(dòng)汽車剎車系統(tǒng)的重要組成部分。 本方案設(shè)計(jì)、 計(jì)算中穿插的VB計(jì)算編程對(duì)于整體的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，尤其大大簡化了結(jié)果的分 析處理以及調(diào)整改進(jìn)，使設(shè)計(jì)一個(gè)優(yōu)化的減速器過程更加方便。 綜上所述可知本 方案具有較好的可行性。五、進(jìn)度安排：第5-6周：

17、專業(yè)實(shí)習(xí)。調(diào)研，查資料。第7-8周：調(diào)研，查資料。主減速器初步方案設(shè)計(jì)，完成開題報(bào)告第9-10周：外文翻譯。主減速器結(jié)構(gòu)形式的選擇和分析，包括主減速器的 齒輪類型、減速形式、主從動(dòng)齒輪的支承方案選擇和設(shè)計(jì)。能源高效回收裝置的 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。第11-12周：主減速器基本參數(shù)選擇與計(jì)算載荷的確定。第13-14周：主減速器齒輪強(qiáng)度計(jì)算；主減速器錐齒輪軸承載荷計(jì)算。第15-16周：主減速器各個(gè)結(jié)構(gòu)圖和零件圖繪制。完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。第17周：完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。設(shè)計(jì)審查及答辯。六、指導(dǎo)教師意見:簽字：年 月 日七、教研室（或開題審查小組）意見:簽字：年 月 日僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlic