【正文】 本冊(cè)為設(shè)計(jì)篇，共分十三章，分別是：商品規(guī)劃、造型設(shè)計(jì)、發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系、制動(dòng)裝置、轉(zhuǎn)向系、綜合控制系統(tǒng)、車身、懸架、附屬設(shè)備、車橋輪船車輪、先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)、汽車產(chǎn)品的新發(fā)展。全卷重點(diǎn)介紹了紡織工業(yè)各大類方面的工藝流程，專用機(jī)械的應(yīng)用和結(jié)構(gòu)性能特點(diǎn)，使用中維護(hù)保養(yǎng)和發(fā)展趨勢(shì)等方面的技術(shù)內(nèi)容，是一部全面闡述紡織機(jī)械的綜合性手冊(cè)。用作教材，它要闡明汽車設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)計(jì)算方法；用作指導(dǎo)設(shè)計(jì)實(shí)踐用的參考書和工具書，它不僅要給出設(shè)計(jì)計(jì)算方法，還應(yīng)給出設(shè)計(jì)參考數(shù)據(jù)和盡量多的設(shè)計(jì)用圖表供設(shè)計(jì)人員查尋、借鑒和參考。本書還介紹了近年來在汽車設(shè)計(jì)中得到應(yīng)用的最新技術(shù)成果。第 2篇詳細(xì)闡述了轉(zhuǎn)向從動(dòng)橋、一般支持橋及現(xiàn)代轎車采用的復(fù)合縱臂式和其他型式的后支持橋的各種結(jié)構(gòu)型式、設(shè)計(jì)計(jì)算方法以及從動(dòng)橋試驗(yàn)等。 汽車后橋差速器齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化研究 （陳珂 ,殷國(guó)富 ,汪永超 ） 摘要： 提出將差速器圓錐齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能設(shè)計(jì)結(jié)合起來 ,分兩個(gè)階段運(yùn)用 CAE技術(shù)對(duì)其受載情況進(jìn)行分析計(jì)算和優(yōu)化研究 , 主要改善了汽車后橋差速器圓錐齒輪設(shè)計(jì)方案中應(yīng)力集中、應(yīng)力不合理分布與擴(kuò)展的 狀況 ,提高了基體的承載能力 ,減少了斷汽車后橋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三維建模及運(yùn)動(dòng)仿真 48 裂失效的預(yù)期 ,優(yōu)化了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 基于 U G 的車橋差速器的運(yùn)動(dòng)仿真 （尹輝俊 , 徐武彬 , 羅玉軍 , 熊苗東 , 韋振文） 摘要 : 介紹應(yīng)用 U G 軟件對(duì)車橋差速器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真 , 并求得 各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)特性 , 驗(yàn)證了差速器的差速原理。該方法最大的特點(diǎn)是建模與有限元分析使用同一軟件平臺(tái) ,避免了接口傳遞可能產(chǎn)生的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤 ,是一種簡(jiǎn)便可行、 運(yùn)行效率高的齒輪設(shè)計(jì)與分析方法。藍(lán)色到紅色代表壓力從低到高。三角螺紋（ a），扶壁螺紋（ b），反向 扶壁螺紋（ c），方形螺紋（ d）。因此考慮到本研究的固有局限性，下一步要更好的模擬口腔環(huán)境和疲勞負(fù)荷。本研究中使用的模型關(guān)于模仿結(jié)構(gòu)采用了許多假設(shè)。 有限元分析的結(jié)果在調(diào)查機(jī)構(gòu)中以壓力分布的形式呈現(xiàn)，這些壓力可能出 現(xiàn)拉伸，安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 43 壓縮、剪切或一種合力（等于馮米賽斯力）。不過由于目前研究的限制，在頸部區(qū)域并沒有植入體分析。 如前所訴，螺距和深度同樣影響著壓力分布。此外，植入體表面的高剪切應(yīng)力集中在植入體和骨連接處。在目前的研究中完全向下的線程建模在商用市場(chǎng) 上具有較強(qiáng)的可行性。相比之下，漢森和維克【 9】指出螺紋牙型對(duì)骨壓力值起著非常重要的作用。本研究增加了鋸齒形和反向鋸齒形。鋸齒形和方形相似，它們要比反向鋸齒螺紋要少。從剖面圖可以看出皮層質(zhì)骨附近的壓力要比海綿骨更集中。但是，最大馮米賽斯力在不同的模型中是不同的。所有的壓力值是用 Mpa表示。 本研究中使用的材料假定為同質(zhì)，和各向同向性，彈性模量和泊松比如表 1。 為了更好的了解應(yīng)力分布，四種不同的線程作如下比較： V形 、鋸齒形、反向鋸齒形、方形 線的寬度為 。兩毫米厚的皮質(zhì)骨是參照周圍松質(zhì)骨和種植體頸部建模。初步假設(shè)種植體螺紋形狀不影響支撐體的應(yīng)力分布。減少植入體到骨組織表面的剪切載荷為我們提供了更多的載荷轉(zhuǎn)移可能。鋸齒形狀螺紋設(shè)計(jì)的最初目的是使拉出的力達(dá)到最優(yōu)化。 螺紋的幾何 特性包括螺距，深度，形狀 .雖然螺距和深度可以影響螺紋的應(yīng)力分布，但是傳統(tǒng)的制造商們?yōu)榉N植體系統(tǒng)提供的是恒定的間距和深度 .因此商業(yè)種植系統(tǒng)加強(qiáng)的是螺紋線形的設(shè)計(jì)。不同的螺紋牙型其壓力分布區(qū)間不同。三維建模和有限元分析選用的軟件是 SolidWorks/應(yīng)力集中于植入體鄰接附近和所有模型的皮質(zhì)骨區(qū)域。本文研究的目的是計(jì)算不同的植入設(shè)計(jì)對(duì)支撐結(jié)構(gòu)的壓力影 響。 214。 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 致 謝 本文自始至終都在龔建成導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)和關(guān)懷下完成，龔老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)之風(fēng)和踏實(shí)治學(xué)態(tài)度始終鞭策我以更高的標(biāo)準(zhǔn)來要求自己；他淵博的理論知識(shí)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)保證了我論文方向的始終正確，并使我的專業(yè)水平得到了進(jìn)一步的提高，為以后的工作打好基礎(chǔ)，這些都將讓我終身受益。完成上述工作，不僅使我更加深入了解驅(qū)動(dòng)橋的構(gòu)造，而且讓我熟悉了驅(qū)動(dòng)橋的整個(gè)設(shè)計(jì)過程，收獲很大。 圖 67 固定大齒輪 圖 68 小齒輪軸承約束 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 6施加載荷，在小齒輪上施加 的扭矩 圖 69 載荷顧問 圖 610 施加扭矩 7網(wǎng)格劃分 圖 611 網(wǎng)格劃分 汽車后橋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三維建模及運(yùn)動(dòng)仿真 30 8運(yùn)行結(jié)果 （ 1）應(yīng)力 圖 612 應(yīng)力結(jié)果 由圖可以看出齒輪的最大應(yīng)力為 ,材料的屈服強(qiáng)度為 620MPa,齒輪應(yīng)力合格 （ 2） 合位移 圖 613 合位移 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 （ 3） 應(yīng)變 圖 614 應(yīng)變 （ 4） 結(jié)果比較 圖 615 結(jié)果比較 汽車后橋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三維建模及運(yùn)動(dòng)仿真 32 結(jié)論與展望 驅(qū)動(dòng)橋是汽車上的一個(gè)重要總成，它對(duì)汽車的各種性能有著直接的影響。例如面對(duì)壓力容器，需要符合 ASME 標(biāo)準(zhǔn)的壓力容器校核工具；面對(duì)電子和消費(fèi)品領(lǐng)域，需要解決跌落分析的能力。 (b)多領(lǐng)域的全面分析 任何一個(gè)產(chǎn)品決計(jì)不能僅考慮靜強(qiáng)度，必須考慮多領(lǐng)域的問題，比如靜強(qiáng)度、動(dòng)強(qiáng)度、模態(tài)、疲勞、參數(shù)優(yōu)化等。 由于系統(tǒng)仿真屬于動(dòng)畫效果，只有在軟件中才能體現(xiàn)出仿真過程，故在文字部分就不做贅述了。 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 第 5 章 后橋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真 本主要是在前一章的建模基礎(chǔ)上進(jìn)行的，對(duì)建模后的裝配進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 第 4 章 基于 SolidWorks后橋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)建模 主要零部件建模 后橋建模主要包括：主減速器主動(dòng)齒輪建模、從動(dòng)齒輪建模；差速器半軸齒輪建模、行星齒輪建模、差速器橋殼建模以及各個(gè)零部件的裝配。 ㎡ ks m σ w =2 Z2 Th 2x = 由于行星齒輪在差速器工作之中經(jīng)常只起等臂推力桿的作用，僅在左右驅(qū)動(dòng)輪有差速時(shí)候才進(jìn)行相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以只需要對(duì)差速器齒輪進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算，疲勞壽命則不需要考慮。h2 ?= ?= 15 徑向間隙 C=hhg = 16 齒根角 δ 1 =arctan（ h1 ?/A0 ） =；δ2 =arctan（ h2 ?/A0 ） = 17 面錐角 ?0 1 =?1 +δ 2 =； ?0 2 =?2 +δ1 = 汽車后橋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三維建模及運(yùn)動(dòng)仿真 18 18 根錐角 ?R 1 =?1 δ 1 =； ?R 2 =?2 δ2 = 19 外圓直徑 d0 1 =d1 +2h1 ?cos?1 =；d0 2 =d2 +2h2 ?cos?2 = 20 節(jié)錐頂點(diǎn)至齒輪外院距離 x 0 1 =d1 /2h1 ?sin?1 =。 30? 8 軸交角 90176。由于這種齒形的最小齒數(shù)比壓力角 20176。半軸齒輪齒數(shù)采用 14— 25. 根據(jù)所選車型以及其用途情況，其后橋需要較為緊湊且要保證齒輪有足夠的強(qiáng)度特點(diǎn)去： 1Z =10； 2Z =14 差速器圓錐齒輪模數(shù)以及半軸齒輪節(jié)圓直徑的初步確定如下： 先初步求出行星齒輪和半軸齒輪的節(jié)錐角 ?1 、 ?2 : ?1 =arctan（ 1Z / 2Z ） （ 33） ?2 =arctan（ 2Z / 1Z ） （ 34） 計(jì)算 : ?1 =arctan(10/14)= ?2 =arctan（ 14/10） = 計(jì)算圓錐齒輪的大端面模數(shù)： m=（ 2A0 / 1Z ） sin?1 =（ 2A0 / 2Z ） sin?2 （ 35） 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 由以上數(shù)據(jù)可算 m= 再進(jìn)行節(jié)圓直徑計(jì)算： d=Zm （ 36） 所以可知道： d1 =44 mm d2 = mm 差速器的行星半軸齒輪壓力角 a 的確定如下： 過去汽車差速器都選用 20176。 RB = BK 3 jT (31) 式中： BK — 行星齒輪球面半徑系數(shù)， BK =— ，對(duì)于有 4 個(gè)行星齒輪的 轎車和公路載荷汽車取小值；對(duì)于有兩個(gè)行星齒輪的轎車以及越野汽車、礦用汽車取大值； jT — 計(jì)算扭矩， N 其 半軸轉(zhuǎn)矩比是可變的，最大可為無窮大。但在如此高的內(nèi)摩擦情況下，差速器磨損快、壽命短。 汽車后橋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三維建模及運(yùn)動(dòng)仿真 16 滑塊凸輪式差速器 滑塊凸輪式差速器 是 一種高摩擦自鎖差速器，其結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小。采用差速鎖將普通錐齒 輪差速器鎖住，可使汽車的牽引力提高，從而提高了汽車通過性。但當(dāng)汽 車越野行駛或在泥濘、冰雪路面上行駛，一側(cè)驅(qū)動(dòng)車輪與地面的附著系數(shù)很小時(shí)，盡管另一側(cè)車輪與地面有良好的附著，其驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩也不得不隨附著系數(shù)小的一側(cè)同樣地減小，無法發(fā)揮潛在牽引力，以致汽車停駛 。不對(duì)稱式差速器用做前、后驅(qū)動(dòng)橋之間（ 44 汽車）或前驅(qū)動(dòng)橋與中、后驅(qū)動(dòng)橋之間（ 66 汽車）的軸間差速器。為了消除由于左右車輪在運(yùn)動(dòng)學(xué)上的不協(xié)調(diào)而產(chǎn)生的這些弊病，汽車左右驅(qū)動(dòng)輪間都裝有差速器，后者保證了汽車驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)車輪在行程不等時(shí)具有以不同速度旋轉(zhuǎn)的特性，從而滿足了汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)的要求。另外，即使汽車作直線行駛，也會(huì)由于左右車輪在同一時(shí)間內(nèi)所 滾過的路面垂向波形的不同，或由于左右車輪輪胎氣壓、輪胎負(fù)荷、胎面磨損程度的不同以及制造誤差等因素引起左右車輪外徑不同或滾動(dòng)半徑不相等而要求車輪行程不等。因?yàn)?700，所以很容易看出后橋齒輪能滿足彎曲強(qiáng)度要求。當(dāng)端面模數(shù)m? ， KS =4 Km — 載荷分配系數(shù)，當(dāng)兩個(gè)齒輪均采用騎馬式支承型式時(shí)， Km =~；當(dāng)一個(gè)齒輪采用騎馬式支承時(shí)， Km =~。 m； gi — 變速器傳動(dòng)比，常取 I 檔及直接進(jìn)行計(jì)算； d1 — 主動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑； 根據(jù) I 檔計(jì)算單位齒長(zhǎng)上的圓周力 p1 p1 = 3??? =P 常用作估算主減速器齒輪的表面耐磨性。 =(6)/(49) (74) (73)(72) (75) gmh =k(12)(45)/(2) (76) (12)(46)/(7) (77) (49)/(45)(76) (78) ai 45 (79) sinai (80) ai /2 (81) cosai /2 (82) tanai /2 (83) (77)/(82) (84) ∑δd)2( )83(10560? (85) Ka (86) Kb =(85) 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 (87) h?2m =(75)(85) (88) h? 2m =(75)(86)+ (89) θT2 (90) sinθ2 (91) δT2 =∑δTR θT2 (92) sinδT2 (93) h?2 =(87)+(74)(90) (94) h?2 =(88)+(74)(92) (95) C=(75)+ (96) h=(93)+(94) (97) hg =(96)(95) (98) ?02 =(48)+(89) (99) sin?02 (100) cos?02 (101) r 2R =(48)(91) (102) sinr 2R (103) cosr 2R (104) cotr 2R (105) 02d =(93)(50)/+(6) (106) (70)+(74)(50) (107) x02 =(106)(93)(49) (108) [(72)(90)(87)]/(99) (109) [(72)(92)(88)]/(102) (110) Z0 =(71)(10