1、繼續教育學院網絡教育學院畢業設計（論文）開題報告課題名稱P-WEL4T Mazda載貨汽車/后橋總成學習形式學習層次專 業學 號學生姓名開題時間 一、課題背景（或國內外研究現狀）汽車是人類的重要交通工具，汽車產業國民經濟的支柱產業，汽車工業的發展帶動了零部件及相關產業的發展，載重汽車后橋是汽車重要組成部分，它承載著載重汽車的滿載荷重及地面經車輪、車架及承載式車身經懸架給予的鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩，以及沖擊載荷；后橋還傳遞著傳動系中的最大轉矩，橋殼還承受著反作用力矩。汽車驅動橋機構形式和設計參數除對汽車的可靠性與耐久性有重大的影響外，對汽車的行駛性能如動力性、經濟型、平順性、通過性機動性

2、和操動穩定性等有直接的影響。目前我國正在大力發展汽車產業，采用后輪驅動橋的汽車平衡性和操作性都將會有很大的提高。后輪驅動的汽車加速時，牽引力將不會由前輪發出，所以在加速轉彎時，司機就會感到有更大的橫向握持力，操作性能好。維修費用低也是后輪驅動的一個優點，盡管由于構造和車型的不同，這種費用將會很大的差別。如果變速器出了障礙，對于后輪驅動橋的汽車就不需要進行維修，但是對于前輪驅動的汽車來說也許就有這個必要了，因為這兩個部件是坐在一起的。所以后輪驅動必然會使得乘車更加安舒適，從而帶來可觀的經濟效益。目前國產驅動橋在國內市場占據了絕大部分份額，但仍有一定數量的車橋依賴進口，國產車橋與國際先進水平仍有一

3、定差距。國內車橋長的差距主要體現在設計和研發能力上，目前有研發能力的車橋廠家還不多，一些廠家僅僅停留在組裝階段。實驗設備也有差距，比如工程車和牽引車在行駛過程中，齒輪嚙合接觸區的形狀是不同的，國外先進的實驗設備能夠模擬這種狀態，而我國現在還在摸索中。在具體工藝細節方面，我國和世界水平的差距還比較大，歸根結底后橋的功用是承載和驅動。在這兩方面，今年來出現了一些新的變化。另外，在結構方面，單級驅動橋的使用比例越來越高；技術方面，輕量化、舒適性的要求將逐步提高。總體而言，現在汽車向節能、環保、舒適等方面發展的趨勢，要求車橋向輕量化、大扭矩、低噪聲、寬速比、壽命長和低生產成本。目前，國內生產驅動橋的廠

4、家較多，品種和規格也較齊全，其性能和質量基本上能夠滿足國產農業機械和工程機械的使用需求，呈現了明顯的產業特點：由進口國外產品向國產化發展，由小作坊向正規化產業化發展，由低端產品向高端產品發展，由引進國外技術向自主研發發展。在技術方面，通過不斷提高自身鑄鍛造技術及工藝水平來保證研發產品制造質量；通過利用先進科學的設計輔助手段來達到設計優化的目的；通過不斷學習吸收國外先進的技術逐步實現技術與國際接軌的目標，從而提高產品的核心競爭力；通過運用先進的技術及方法來提高產品的性能，滿足市場需求，推進機電一體化進程。通過引進國外先進的技術，依托本土的環境優勢建立的民族企業，占據著國內市場的大部份額。如引進意

5、大利菲亞特技術、依托于中國一拖旗下的一拖（洛陽）開創裝備科技有限公司就是典型的代表。其農機驅動橋產品已從16馬力覆蓋至200馬力，所生產的80160馬力驅動橋在市場上占據著主導地位，有“中國第一橋”的美譽。此外，山東的前進橋廠、煙臺捷林達橋廠以及新昌齒輪箱廠也在不斷借鑒國內外先進的技術，推動國產驅動橋的發展。一些主機廠家根據自身需要，利用自身資源自產自用，也是國產驅動橋的一種發展模式。比如常發集團生產的中小馬力拖拉機上用的驅動橋就是典型的生產自用型。此外，龍工、徐工等工程機械廠家也生產自己整機上所用的驅動橋，但這種模式僅為自給自足，很難滿足外部市場需求目前國內研究的重點在于：從橋殼的制造技術上

6、尋求制造工藝先進、制造效率高、成本低的方法；從齒輪減速形式上將傳統的中央單級減速器發展到現在的中央及輪邊雙極減速或雙級減速器結構；從齒輪的加工形式上車橋內部的主從動齒輪、行星齒輪及圓柱齒輪逐漸采用靜默加工，以滿足汽車高速行駛要求及法規對于噪聲的控制要求。隨著我國公路條件的改善和物流業對車輛性能要求的變化汽車驅動橋技術已呈現出向單級化發展的趨勢。單級橋有主減速器，一級減速。橋殼尺寸大，離地間隙小，相對雙級橋而言，其通過性較差，主要用于公路運輸車輛。雙級橋有主減速器減速、輪邊減速器減速，形成二級減速。由于是二級減速，主減速器減速速比小，主減速器總成相對較小，橋殼尺寸相對減小，因此離地間隙加大，通過

7、性好。該系列橋總成主要用于公路運輸，以及石油、工礦、林業、野外作業和部隊等領域。單級減速驅動橋產品的優勢在于單級減速驅動橋是驅動橋中結構最簡單的一種制造工藝簡單，成本較低，是驅動橋的基本類型，在重型汽車上占有重要地位。汽車發動機向低速大轉矩發展的趨勢，使得驅動橋的傳動比同小速比發展。隨著公路狀況的改善，特別是高速公路的迅猛發展汽車使用條件對汽車通過性的要求降低，因此，汽車不必像過去一樣采用復雜的結構提高通過性。與帶輪邊減速器的驅動橋相比，由于產品結構簡化，單級減速驅動橋機械傳動效率提高，易損件減少，可靠性提高。單級橋產品的優勢為單級橋的發展拓展了廣闊的前景。從產品設計的角度看。重型車產品在主減

8、速比小于6的情況下，應盡量選用單級減速驅動橋。二、課題（研究）內容 本課題主要研究P-WEL4T Mazda載貨汽車/后橋總成，對整車車型的分析和總體布置、總成型式的確定及參數選擇。對整車性能進行計算。完成要求的整車圖、總成圖及零件圖的設計繪制工作。三、文獻綜述（或讀書報告） 載重汽車后橋是汽車重要組成部分，它承載著載重汽車的滿載荷重及地面經車輪、車架及承載式車身經懸架給予的鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩，以及沖擊載荷；后橋還傳遞著傳動系中的最大轉矩，橋殼還承受著反作用力矩。汽車驅動橋機構形式和設計參數除對汽車的可靠性與耐久性有重大的影響外，對汽車的行駛性能如動力性、經濟型、平順性、通過性機動

9、性和操動穩定性等有直接的影響。位于汽車傳動系的端部的驅動橋，具有降低速度并增加扭矩的功能，并且將扭矩合理地分配來驅動左和右驅動輪，從而使左，右驅動輪可以有汽車行駛運動學理論上可達到的差速功能。同時，驅動橋還從路，車框以及承擔它們之間的垂直力、側向力和縱向力。一般理論中提到的汽車布局，大部分都是主傳動器（也稱為主減速器），差速器，驅動齒輪和橋殼等配件。在日常中，車輛的驅動橋和驅動器懸掛方式的結構形式是緊密聯系在一起的。例如，在大多數商用車輛和客車的部分，將采用非獨立車輪懸架形式的非斷開式驅動橋結構。當驅動輪采用獨立懸掛的形式時，為了獲得良好的性能，通常會使用斷開式驅動橋。其主要職責是從發動機提供

10、汽車傳動功率，從而滿足汽車的一般需求。因此，機械驅動汽車在正常情況下的結構中，單一的傳動裝置和發動機的性能不能完全解決要求和帶來結構及驅動布局上的沖突和缺陷。這是因為一個相當大部分的發動機是縱向設置，并能夠傳遞扭矩到左和右驅動輪，它必須通過主減速器來驅動，以改變扭矩傳動的方向，并且，有驅動所述差速器的輪軸向制劑和差問題之間的左，右車輪的驅動扭矩。變速器的主要任務是通過齒輪的選擇為當前行駛狀況和各種數量的傳動比，使發動機的轉速 - 轉矩特性能夠滿足汽車動力，經濟性能根據不同的行駛阻力的需求，并驅動橋主減速器（有時還有輪邊減速器）的功能是，當傳輸進行時，汽車在最高檔位或超速檔時具有良好的牽引力，卓

11、越的最高速度和出色的燃油經濟性。為此，原本直接經由變速器，動力傳遞軸輸送，改變后的是從主齒輪軸再到驅動車軸從而提高轉矩極限速度。因此，為了合理設計汽車變速器，首先要準確，恰當地選擇整體齒輪比，它是更合理地分配給傳動和驅動橋。后者的減速比被稱為主減速比。當變速箱處于最高檔位，該車的動力和燃油經濟性主要取決于主傳動比。根據汽車的工作環境和發動機，變速箱，輪胎等，當汽車的整體設計布局，選擇最合適的傳動比，以保證汽車具有良好的動力性和燃油經濟性的參數。由于相對增加發動機動力，跌幅逐步改善汽車的品質和道路狀況，主減速比往下降的趨勢。既要滿足人們對高速行駛的需求，而且在日常駕駛速度范圍內主要的齒輪比選擇間

12、隔使發動機轉速下降，減少燃料消耗，提高了發動機壽命，降低了噪音和振動并且提高性能。主減速器是汽車傳動系中減小轉速、增大扭矩的主要部件。對發動機縱置的汽車來說，主減速器還利用錐齒輪傳動以改變動力方向。現代汽車驅動橋的主減速器，廣泛采用螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪。驅動橋的振動特性不但直接影響其本身的強度，而且對整車的舒適性和平順性有著至關重要的影響。因此，對驅動橋進行模態分析，掌握和改善其振動特性，是設計中的重要方面。模態分析是對工程結構進行振動分析研究的最先進的現代方法與手段之一。它可以定義為對結構動態特性的解析分析(有限元分析)和實驗分析(實驗模態分析)，其結構動態特性用模態參數來表征。模態分析技

13、術的特點與優點是在對系統做動力學分析時，用模態坐標代替物理學坐標，從而可大大壓縮系統分析的自由度數目，分析精度較高。 20世紀60年代以來，由于電子計算機的迅速發展，有限元法在工程上獲得了廣泛應用。有限元法不需要對所分析的結構進行嚴格的簡化，既可以考慮各種計算要求和條件，也可以計算各種工況，而且計算精度高。有限元法將具有無限個自由度的連續體離散為有限個自由度的單元集合體，使問題簡化為適合于數值解法的問題。只要確定了單元的力學特性，就可以按照結構分析的方法求解，使分析過程大為簡化，配以計算機就可以解決許多解析法無法解決的復雜工程問題12。目前，有限元法己經成為求解數學、物理、力學以及工程問題的一

14、種有效的數值方法，也為驅動橋殼設計提供了強有力的工具。參數化設計(Parametrie)(也叫尺寸驅動Dimension-Driven)是指設計對象模型的尺寸用變量及其關系表示，而不需要確定具體數值，是CAD技術在實際應用中提出的課題，它不僅可使CAD系統具有交互式繪圖功能，還具有自動繪圖的功能。目前它是CAD技術應用領域內的一個重要的、且待進一步研究的課題。利用參數化設計手段開發的專用產品設計系統，可使設計人員從大量繁重而瑣碎的繪圖工作中解脫出來，可以大大提高設計速度，并減少信息的存儲量。汽車零部件已在國內甚至全球范圍內展開了劇烈的競爭，縮短新產品的設計時間、降低成本、提升質量、提高市場競爭

15、力，日益成為汽車零部件制造企業考慮的首要問題。并行工程(CE，Concurrent Engineering)作為現代的，先進的產品設計開發模式，是解決上述問題的一種好辦法。并行工程的關鍵是對產品及其相關過程實行集成的并行設計、面向制造與裝配的設計(DFMA，Design For Manufacturing And Assembly)是并行工程的重要內容。隨著技術的開展及完成測試，采用新的測試技術和各種新設備，開展合理的驅動橋設計過程的科學實驗，因此在產品結構性質和零件的強度進行壽命試驗，并大量運用現代數學物理分析，在該產品及其零部件的進行裝配綜合分析和研究，從而使驅動橋設計上升到新的水平方向即

16、開發實驗和理論分析。四、參考文獻 1劉惟信.汽車車橋設計M 北京:清華大學出版社,2004.2陳家瑞，馬天飛. 汽車構造（第五版下冊）M 吉林：人民交通出版社，2006：129-127.3王望予汽車設計（第四版）M 吉林：機械工業出版社，2007：135-1734吳文琳,吳麗霞圖解汽車底盤構造手冊M北京：化學工業出版社，2007:109-1265汽車理論. 余志生主編. 清華大學出版社.2008.5.6機械設計手冊(第五版).網絡版下載. 2009.7.7侯鎮冰。機械設計制圖手冊.M 上海：同濟大學出版社，1981.8劉新平. 汽車電子控制技術. M . 科學技術出版社. 2007.9.9濮良貴，紀名剛.機械設計（第八版）M 北京：高等教育出版社。2006.5.10葉克明，石鳳山.齒輪手冊上冊.M 北京：機械工業出版社。1990.11楊黎明，黃凱機械零件設計手冊.M北京：國防工業出版社，1984.2李春勝，黃德彬機械工程材料手冊上冊. M北京：電子工業出版社，2007113單輝組材料力學教程.M北京：高等教育出版社20071214汽車工程手冊編委會M汽車工程手冊：設計篇M北京：人民交通出版社，2001.5.15蔡興旺汽車構造與原理.M北京：機械工業出版社，2004816 孫桓，陳作模.機械原理.M.北京: 高等教育出版社，2006.5.17 吳光強. 汽車理論（第一版）