獅跑汽車后橋設計 [SUV車型]【含7張CAD圖紙】
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SY-025-BY-3
畢業(yè)設計（論文）開題報告
學生姓名
舒左奇
系部
汽車工程系
專業(yè)、班級
車輛工程B05-18
指導教師姓名
臧杰
職稱
教授
從事
專業(yè)
汽車運用
是否外聘
□是■否
題目名稱
獅跑汽車后橋設計
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
1.研究現(xiàn)狀
（1）國內(nèi)現(xiàn)狀
中國驅(qū)動橋產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中存在許多問題，許多情況不容樂觀，如產(chǎn)業(yè)結構不合理、產(chǎn)業(yè)集中于勞動力密集型產(chǎn)品；技術密集型產(chǎn)品明顯落后于發(fā)達工業(yè)國家；生產(chǎn)要素決定性作用正在削弱；產(chǎn)業(yè)能源消耗大、產(chǎn)出率低、環(huán)境污染嚴重、對自然資源破壞力大；企業(yè)總體規(guī)模偏小、技術創(chuàng)新能力薄弱、管理水平落后等。我國汽車驅(qū)動橋的研究設計與世界先進驅(qū)動橋設計技術還有一定的差距，我國車橋制造業(yè)雖然有一些成果，但都是在引進國外技術、仿制、再加上自己改進的基礎上了取得的。個別比較有實力的企業(yè)，雖有自己獨立的研發(fā)機構但都處于發(fā)展的初期。在科技迅速發(fā)展的推動下，高新技術在汽車領域的應用和推廣，各種國外汽車新技術的引進，研究團隊自身研發(fā)能力的提高，我國的驅(qū)動橋設計和制造會逐漸發(fā)展起來，并跟上世界先進的汽車零部件設計制造技術水平。
(2) 國外現(xiàn)狀
國外驅(qū)動橋主要采用模塊化技術和模態(tài)分析進行驅(qū)動橋的設計分析，模塊化設計是對在一定
范圍內(nèi)的不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的機械產(chǎn)品進行功能分析的基礎上,劃分并設計
出一系列功能模塊,然后通過模塊的選擇和組合構成不同產(chǎn)品的一種設計方法. 以DANA為代表的
意大利企業(yè)多已采用了該類設計方法, 模態(tài)分析是對工程結構進行振動分析研究的最先進的現(xiàn)代
方法與手段之一。它可以定義為對結構動態(tài)特性的解析分析(有限元分析)和實驗分析(實驗模態(tài)分
析)，其結構動態(tài)特性用模態(tài)參數(shù)來表征。模態(tài)分析技術的特點與優(yōu)點是在對系統(tǒng)做動力學分析時
用模態(tài)坐標代替物理學坐標，從而可大大壓縮系統(tǒng)分析的自由度數(shù)目，分析精度較高。優(yōu)點是:減
少設計及工裝制造的投入, 減少了零件種類, 提高規(guī)模生產(chǎn)程度, 降低制造費用, 提高市場響應
速度等。國外企業(yè)位減少驅(qū)動橋的振動特性，對驅(qū)動橋進行模態(tài)分析，調(diào)整驅(qū)動橋的強度，改善整
車的舒適性和平順性。20世紀60年代以來，由于電子計算機的迅速發(fā)展，有限元法在工程上獲得
了廣泛應用。驅(qū)動橋的參數(shù)化設計，參數(shù)化設計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(shù)值，是CAD技術在實際應用中提出的課題，它不僅可使CAD系統(tǒng)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(nèi)的一個重要的、且待進一步研究的課題。利用參數(shù)化設計手段開發(fā)的專用產(chǎn)品設計系統(tǒng)，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。未來的驅(qū)動橋智能化控制系統(tǒng)已經(jīng)在汽車業(yè)得到了快速發(fā)展，現(xiàn)代汽車上使用的制動防抱死控制、電子穩(wěn)定控制裝置、驅(qū)動力控制系統(tǒng)等系統(tǒng)。驅(qū)動力控制系統(tǒng)通過控制發(fā)動機轉(zhuǎn)矩和汽車的制動系統(tǒng)等手段來控制驅(qū)動力，即在汽車起步，加速時減少驅(qū)動力,防止驅(qū)動力超過輪胎與路面的附著力而導致車輪空轉(zhuǎn)打滑，保持最佳的驅(qū)動力,改善汽車的方向穩(wěn)定性和操縱性。
2.選題目的和意義
驅(qū)動橋是汽車總成中的重要承載件之一，其性能直接影響整車的性能和有效使用壽命。驅(qū)動橋一般由橋殼、主減速器、差速器和半殼等元件組成，轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋還包括各種等速聯(lián)軸節(jié)，結構更復雜，承載著汽車的滿載簧荷重及地面經(jīng)車輪、車架及承載式車身經(jīng)懸架給予的鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩，以及沖擊載荷；驅(qū)動橋還傳遞著傳動系中的最大轉(zhuǎn)矩，橋殼還承受著反作用力矩。汽車驅(qū)動橋結構型式和設計參數(shù)除對汽車的可靠性與耐久性有重要影響外，也對汽車的行駛性能如動力性、經(jīng)濟性、平順性、通過性、機動性和操動穩(wěn)定性等有直接影響。汽車驅(qū)動橋設計涉及的機械零部件及元件的品種極為廣泛，對這些零部件、元件及總成的制造也幾乎要設計到所有的現(xiàn)代機械制造工藝。因此，通過對汽車驅(qū)動橋的學習和設計，可以更好的學習并掌握現(xiàn)代汽車設計與機械設計的全面知識和技能。傳統(tǒng)設計是以生產(chǎn)經(jīng)驗為基礎，以運用力學、數(shù)學和回歸方法形成的公式、圖表、手冊等為依據(jù)進行的?，F(xiàn)代設計是傳統(tǒng)設計的深入、豐富和發(fā)展，而非獨立于傳統(tǒng)設計的全新設計。以計算機技術為核心，以設計理論為指導，是現(xiàn)代設計的主要特征。利用這種方法指導設計可以減小經(jīng)驗設計的盲目性和隨意性，提高設計的主動性、科學性和準確性。電子計算機的出現(xiàn)和在工程設計中的推廣應用，使汽車設計技術飛躍發(fā)展，設計過程完全改觀。利用計算機及其外部設備進行產(chǎn)品設計的方法，統(tǒng)稱為計算機輔助設計(CAD)。計算機輔助設計集零件設計、大型組件設計、鈑金設計、造型設計、模具開發(fā)、數(shù)控加工、運動分析、有限元分析、數(shù)據(jù)庫管理等功能于一身，具有參數(shù)化設計，特征驅(qū)動，單一數(shù)據(jù)庫等特點，大大加快了產(chǎn)品開發(fā)速度。計算機輔助設計與以前的設計發(fā)展相比有明顯優(yōu)勢，減少了設計、計算、制圖、制表所需的時間，縮短了設計周期。有利于發(fā)揮設計人員的創(chuàng)造性，未來計算機輔助設計會成為設計中不可缺少的一部分。
二、設計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
1.設計的主要內(nèi)容
（1）掌握汽車后橋結構特點及工作原理。
（2）確定主要零部件（差速器、主減速器等）主要設計參數(shù)，并對關鍵部位進行校核。
（3）確定零部件結構尺寸。
（4）使用AutoCAD完成裝配圖及主要零件圖。
（5）編寫設計說明書。
2.解決的主要問題
（1）主減速器類型的選擇
（2）差速器結構的選擇
三、技術路線（研究方法）
1.技術路線
分析各種驅(qū)動橋優(yōu)缺
初步確定設計方案
主減速器齒輪的類型
選擇螺旋錐齒輪
主減速器的減速形式
因主減速比小于7.6 選擇單級主減速器
主減速器基本參數(shù)的計算
主減速器圖的繪制
差速器的結構型式選擇
差速器齒輪的基本參數(shù)選擇
差速器齒輪幾何參數(shù)與強度計算
半軸的設計
驅(qū)動橋殼的設計
結構選擇及強度計算
結構及受力分析與強度計算
完成設計說明書
繪制驅(qū)動橋圖紙
完成畢業(yè)設計
2.研究方法
通過網(wǎng)絡查找相關數(shù)據(jù)，進入實驗室進行實際的拆裝，了解其工作原理，弄清后橋的結構特點，材料、工藝等屬性。通過學習了解后橋的設計方法。
四、進度安排
（1）調(diào)研、資料收集，完成開題報告 第1-2周（3月2日~3月13日）
（2）后橋方案的確定 第3-4周（3月16日~3月27日）
（3）參數(shù)選擇與設計計算 第5-6周（3月30日~4月10日）
（4）完成設計說明書，完成圖紙繪制 第7~13周（4月13日~5月29日）
（5）交稿 第14周（6月1日~6月5日）
（6）設計審核、修改 第15、16周（6月8日~6月19日）
（7）畢業(yè)設計答辯準備及答辯 第17周（6月22日~6月26日）
五、參考文獻
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[3]陳家瑞.汽車構造[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006.10.
[4]王望予.汽車設計（第四版）[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.08.
[5]劉惟信.汽車設計[M].北京：清華大學出版社，2007.06.
[6]余志生.汽車理論（第三版）[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006.10.
[7]《機械設計手冊》編委會編.機械設計手冊 第二冊[M].北京：機械工業(yè)出版社2004.08.
[8]《機械設計手冊》編委會編.機械設計手冊 第三冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.08.
[9]《汽車工程手冊》 編委會編.汽車工程手冊（設計篇）[M].北京：人民交通出版社2001.06.
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[12]胡迫青,梁高副.重型越野車驅(qū)動橋智能設計系統(tǒng)[J] .華中理工大學學報第27卷第11期，2007.11.
[13]王聰興，馮茂林.現(xiàn)代設計方法在驅(qū)動橋設計中的應用[J] .公路與汽運第4期，2004.08.
[14]劉極峰.計算機相輔助設計與制造[M]. 北京：高等教育出版社，2008.04.
[15]王亮.汽車驅(qū)動橋殼優(yōu)化設計[D]. 河北：河北工業(yè)大學，2006.
[16]成大先.機械設計手冊[M].北京：化學工業(yè)出版社，2004.
[17]Joseph Constanse，DFMA leaming to Design for Manufacture and Assembly，Meeh，Erg，2007.
[18]A.Higuchi，Y.Saitoh.Optimal Control of Four Wheel Steering Vteering Vehicle:Vehicle System Dynamic，12（2007），pp.397-410.
六、備注
指導教師意見：
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