分动器设计说明书11

中华人民共和国教育部东北林业大学毕业设计设计题目：分时四驱分动器设计学生：指导教师：学院：交通学院专业班级：交通运输类（车辆工程）2005级7班2009年6月东北林业大学毕业设计任务书设计题目分时四驱分动器设计指导教师李宏刚讲师专业交通运输类（车辆工程）2005级7班学生管延才2009年1月3日题目名称：分时四驱分动器设计任务内容（包括内容、计划、时间安排、完成工作量与水平具体要求）在对分时四驱分动器的结构特点进行具体分析的基础上，根据某车型的相关参数进行分时四驱分动器的具体设计，完成具体尺寸的计算和相关校核，撰写设计说明书，并按要求绘制相关零件图和装配图。要求设计合理，结构紧凑。时间安排：2009年1月1日~2009年3月1日：调研、查阅参考资料，了解分动器的功能、主要结构形式。确定研究方法，撰写开题报告。根据设计内容自找相关单位进行毕业实习，填写《实习日志》。2009年3月16日~2009年3月20日：开题。上交《实习报告》、《实习日志》。2009年3月21日~2009年4月10日：查找相关设计资料或手册，分析并确定分时四驱分动器的具体结构形式，主要零部件及相互位置关系，绘制分时四驱分动器结构草图。2009年4月11日~2009年4月19日：根据给定的设计参数，按照有关的设计要求和顺序进行具体结构尺寸参数计算及其他有关参数的选配，绘制部分零件图及总成草图。要求设计完整正确，图纸能够完整表达所设计总成或零部件的结构特点。2009年4月20日~2009年4月25日：接受中期检查。2009年4月26日~2009年5月15日：对设计草图进行修改，进行相关校核，完成设计图纸及说明书初稿。2009年5月16日~2009年5月25日：说明书及图纸送审，根据审阅老师意见进行修改。准备预答辩。2009年5月25日~2009年5月31日：预答辩2009年6月1日~2009年6月7日：修改预答辩中发现的问题，包括图纸、说明书格式、中英文摘要等。要求完全符合学校制定的撰写规范。准备答辩。其中：参考文献篇数：10篇以上图纸张数：折合0#图纸3张以上，其中至少含1张0#图纸说明书字数：6000字以上专业负责人意见签名：年月日分时四驱分动器设计摘要本设计主要根据现代狮跑2.0L手动四驱SUV汽车的相关技术参数进行分动器的设计。根据匹配车型的使用条件和车辆参数选择分动器的结构形式，并按照分动器系统的设计步骤和要求，具体进行了分动器轴、齿轮等零部件的相关设计工作和校核工作，最后绘制了二维图纸。关键词：分动器；分时；设计DesignOfTimeFour-wheelActuatorAbstractThedesignisbasedmainlyonthemodernlionrunmanually2.0Lfour-wheel-driveSUVvehicle-relatedparametersatthedesignoftheactuator.Inaccordancewiththeconditionsofvehiclesandvehicleparameters,inaccordancewiththeactuatorsub-systemdesignstepsandrequirements,mainlyrelatedtodesignwork,includingthesub-centerdistanceofactuators,bevelgearandotherparameters.Andasub-axisactuators,gearsandotherpartsofthedesignandverificationoftherelevantwork.Keywords:Sub-actuator;centerdistance;design目录摘要Abstract1绪论…………………………………………………………………………………………11.1分动器简介………………………………………………………………………………11.2分动器的构造及原理…………………………………………………………………11.3分动器的类型………………………………………………………………………………22分动器主要参数的选择……………………………………………………………………42.1档数及传动比………………………………………………………………………………42.2中心距的确定………………………………………………………………………………52.3齿轮参数的确定……………………………………………………………………………52.4高低档传动比及其齿数的确定…………………………………………………………63分动器齿轮强度计算及材料选择………………………………………………………83.1齿轮失效形式与原因………………………………………………………………………83.2齿轮强度计算与校核…………………………………………………………………84分动器轴的计算与校核…………………………………………………………………104.1分动器轴的失效形式……………………………………………………………………104.2分动器轴的初选…………………………………………………………………104.3分动器轴承的选择………………………………………………………………………114.4键的选择与计算…………………………………………………………………………115同步器………………………………………………………………………………………135.1同步器的结构类型……………………………………………………………………135.2锁环式同步器的工作原理………………………………………………………………135.3惯性锁止式同步器的主要结构参数……………………………………………………156总结………………………………………………………………………………………17参考文献致谢东北林业大学毕业设计1分时四驱分动器设计11绪论1.1分动器简介装于多桥驱动汽车的变速器后，用于传递和分配动力至各驱动桥，兼作副变速器之用。常设两个档，低档又称为加力档。为了不使后驱动桥超载常设联锁机构，使只有结合前驱动桥以后才能挂上加力档，并用于克服汽车在坏路面上和无路地区的较大行程阻力及获得最低稳定车速（在发动机最大转矩下一般为2.5～5km/h）。高档为直接档或亦为减速档。（1）带轴间差速器的分动器各输出轴可以以不同的转速旋转，而转矩分配则由差速器传动比决定。据此，可将转矩按轴荷分配到各驱动桥。装有这种分动器的汽车，不仅挂加力档时可使全轮驱动，以克服坏路面和无路地区地面的较大阻力，而且挂分动器的高档时也可使全轮驱动，以充分利用附着重量及附着力，提高汽车在好路面上的牵引性能。（2）不带轴间差速器的分动器各输出轴可以以相同的转速旋转，而转矩分配则与该驱动轮的阻力及其传动机构的刚度有关。这种结构的分动器在挂低档时同时将接通前驱动桥；而挂高档时前驱动桥则一定与传动系分离，使变为从动桥以避免发生功率循环并降低汽车在好路面上行驶时的动力消耗及轮胎等的磨损。（3）装有超越离合器的分动器利用前后轮的转速差使当后轮滑转时自动接上前驱动桥，倒档时则用另一超越离合器工作。分动器的功用就是将变速器输出的动力分配到各驱动桥，并且进一步增大扭矩，是4x4越野车汽车传动系中不可缺少的传动部件，它的前部与汽车变速箱联接，将其输出的动力经适当变速后同时传给汽车的前桥和后桥，此时汽车全轮驱动，可在冰雪、泥沙和无路的地区地面行驶。大多数分动器由于要起到降速增矩的作用而比变速箱的负荷大，所以分动器中的常啮齿轮均为斜齿轮，轴承也采用圆锥滚子轴承支承。1.2分动器的构造及原理分动器的输入轴与变速器的第二轴相连，输出轴有两个或两个以上，通过万向传动装置分别与各驱动桥相连。东北林业大学毕业设计2图1-1北京吉普切诺基汽车行星机构AMC207型分动器分动器内除了具有高低两档及相应的换档机构外，还有前桥接合套及相应的控制机构。当越野车在良好路面上行驶时，只需后轮驱动，可以用操纵手柄控制前桥接合套，切断前驱动桥输出轴的动力。分动器的工作要求（1）先接前桥，后挂低速档；（2）先退出低速档，再摘下前桥；上述要求可以通过操纵机构加以保证。1.3分动器类型（1）分时四驱(Part－time4WD)这是一种驾驶者可以在两驱和四驱之间手动选择的四轮驱动系统，由驾驶员根据路面情况，通过接通或断开分动器来变化两轮驱动或四轮驱动模式，这也是一般越野车或四驱SUV最常见的驱动模式。最显著的优点是可根据实际情况来选取驱动模式，比较经济。（2）全时四驱(Full－time4WD)这种传动系统不需要驾驶人选择操作，前后车轮永远维持四轮驱动模式，行驶时将发动机输出扭矩按50：50设定在前后轮上，使前后排车轮保持等量的扭矩。全时驱动系统具有良好的驾驶操控性和行驶循迹性，有了全时四驱系统，就可以在铺覆路面上顺利驾驶。但其缺点也很明显，那就是比较废油，经济性不够好。而且，车辆没有任何装置来控制轮胎转速的差异，一旦一个轮胎离开地面，往往会使车辆停滞在那里，不能前进。（3）适时驱动(Real－time4WD)采用适时驱动系统的车辆可以通过电脑来控制选择适合当下情况的驱动模式。在正常的路面，车辆一般会采用后轮驱动的方式。而一旦遇到路面不良或驱动轮打滑的情况，电脑会自动检测并立即将发动机输出扭矩分配给前排的两个车轮，自然切换到四轮驱动状态，免除了驾驶人的判断和手动操作，应用更加简单。不过，电脑与人脑相比，反应毕竟较慢，而且这样一来，也缺少了那种一切尽在掌握的征服感和驾驶乐趣。本设计是根据起亚狮跑手动四驱SUV而开展的，设计中所采用的相关参数均来源于此种车型，具体参数如下表所示：东北林业大学毕业设计3表1-1分动器设计参数项目参数最高时速171km/h轮胎型号235/60R16发动机型号CVVT最大扭矩184/4500最大功率104/6000最高转速6000r/min主减速比4.625整车整备质量2090Kg东北林业大学毕业设计4max2egITrTiGr2max0rgIeTGriTimax0maxmaxmax(cossin)egITrTiimgfmgrmaxmax0rgemgriTi2分动器主要参数的选择2.1挡数及传动比根据驱动车轮与路面的附着条件，档数和传动比为了增强汽车在不好道路的驱动力，目前，四驱车一般用2个档位的分动器，分为高档和低档.本设计也采用2个档位。选择最低档传动比时，应根据汽车最大爬坡度、驱动轮与路面的附着力、汽车的最低稳定车速以及主减速比和驱动轮的滚动半径等来综合考虑、确定。汽车爬陡坡时车速不高，空气阻力可忽略，则最大驱动力用于克服轮胎与路面间的滚动阻力及爬坡阻力。故有则由最大爬坡度要求的分动器低档传动比为（2-1）式中，m----汽车总质量；g----重力加速度；max----道路最大阻力系数；rr----驱动轮的滚动半径；maxeT----发动机最大转矩；oi----主减速比；----汽车传动系的传求得的分动器低档传动比为：（2-2）式中，G2----汽车满载静止于水平路面时驱动桥给路面的载荷；φ----路面的附着系数，计算时取φ=0.5~0.6。由已知条件：m=2090kg；rr=334mm；东北林业大学毕业设计53IAmaxAKTmaxeT=184N.m；oi=4.625=0.85根据公式（3-1）可得:低i=1.5本设计取高档传动比高i=0.82.2中心距中心距对变速器的尺寸及质量有直接影响，所选的中心距、应能保证齿轮的强度。三轴式变速器的中心局A（mm）可根据对已有变速器的统计而得出的经验公式初定：(2-3)式中，KA----中心距系数。对轿车，KA=8.9～9.3；对货车，KA=8.6～9.6TImax----变速器处于一档时的输出扭矩TImax=TemaxigIη=670.96N﹒m故可得出初始中心距A=80mm。2.3齿轮参数（1）齿轮模数建议用下列各式选取齿轮模数，所选取的模数大小应符合JB111-60规定的标准值。第一轴