动器箱体的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„机箱的种类„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„材料的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„箱体的基本参数„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„本章小结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„结论„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„附录„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„第章绪论分动器的概述在多轴驱动的汽车上，为了将输出的动力分配给各驱动桥设有分动器。分动器的功用就是将变速器输出的动力分配到各驱动桥，并且进步增大扭矩。分动器装于多桥驱动汽车的变速器后，兼作副变速器之用。分动器般都设有高低档，以进步扩大在困难地区行驶时的传动比及排挡数目。低档常被称为是加力档。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。高档为直接档或亦为减速档。当分动器挂入低速档时，其输出转距较大。为避免中后桥超载，前桥必须参加驱动，分担部分载荷。因此分动器操纵机构必须保证非先接上前桥，不得挂入低速档非先退出低速档，不得摘下前桥。装有分动器的汽车，当全部车轮驱动行驶于不平路面或弯道上，或前后驱动轮由于轮胎磨损而半径不等的情况行驶时，将引起发动机功率消耗轮胎或传动系零件磨损。为克服这缺点，将转矩大体根据轴荷比例分配给各驱动桥，有些分动器还装有带差速锁的非对称行星齿轮轴间差速器。由于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。伴随着科技的进步，分动器的结构形式千变万化。目前，人们把分动器般分为以下三种形式全时四驱全时四驱指的是车辆在整个行驶过程中直保持四轮驱动的模式，内有三个差速器除了前后轴各有个差速器外，在前后驱动轴之间还有个中央差速器。这使全时四驱避免了半时四驱的固有问题汽车在转向时，前后轮的转速差会被中央差速器吸收。但到了冰雪沼泽地就必须把中央差速器锁上回到不滑的硬路，马上要把中央差速器锁解开。这种驱动模式拥有较好的越野性和操控性能，但它不能根据路面情况做出扭矩分配的调整。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。分时四驱分时四驱是由驾驶者手动切换的驱动模式，通过接通或断开分动器来选择两轮驱动或四轮驱动模式。它与全时驱动的不同点还在于在分动器内没有设计中央差速器，导致不能在硬地面上使用四驱，特别是在弯道上不能顺利转弯。这是因为由于在分动器内没有中央差速器，而无法把前后轴的转速调整所致。汽车转向时，前轮转弯半径比同侧的后轮要大，因此前轮的转速要比后轮快，以至四个车轮走的路线完全不样，所以分时四驱只可以在车轮打滑时才挂上四驱，回到摩擦力大的铺装路面应马上改回两驱。适时驱动最后种适时四驱是最近几年才发展起来的，它是由电脑芯片控制两驱与四驱的切换。该系统的特点在于它继承了全时四驱与分时四驱优点的同时又弥补了它们的不足。它能自行识别驾驶环境，根据驾驶环境的变化控制两驱与四驱两种模式的切换。在颠簸多坡多弯等附着力低的路面，车辆自动设定为四轮驱动模式，而在城市路面等较平坦的路况上，车辆会自行切换为两轮驱动。课题研究的现状及意义课题研究的现状随着汽车产业的飞速发展，我国已逐步从汽车消费大国演变为汽车生产大国。汽车市场上以产品主导消费的时代已经去不复返。当前汽车市场已经步入了个以私人购车为主导以个性化需求为主体的买方市场。这个市场不仅在当前，就是在今后也将是推动汽车市场发展的决定性力量，私人购车已进入了爆发性增长阶段。科技的高速发展让人们对于汽车的认识已不再是简单的代步工具。近年来功能强大的越来越受关注。不仅要具有舒适性，更要具有高的通过性，能够在各种路况中表现突出。特别是近十几年来人们对多轴驱动车辆越来越多的关注。不同的车辆使用的分动器各不相同，不同的厂家生产的分动器也各不相同。在民用上，多轴驱动车辆是指越野车和重型载货车等在军用上，多轴驱动车辆是指军用越野车轮式战车装甲运输车坦克装甲车等绝大多数军车。随着交通条件和道路条件的不断改善，民用越野车其性能卓越，被些追求时尚热衷享受的人们所追逐，把其认为是种人类征服大自然的体现。所以目前多轴驱动车辆的民用形式主要为舒适且充满乐趣的越野车。美国作为汽车工业的强国，军用车辆的机械化和电子化起步较早，其发展已经趋于完善。在经历了不同的发展阶段后，多轴驱动车辆设计技术在欧美等国家已经达到较高的水平，进而分动器的研发和设计进入了个新的领域。中国作为发展中的国家，对先进技术的渴求越来越强烈。但是由于国际环境原因，能引进的已经掌握，而尖端技术由于国外的保密限制却无法获得。在这种情况下，自主研发是我国进步发展军用车辆的唯途径。在当今复杂的国际环境下，场世界新军事料的屈服强度和疲劳寿命。锻造时选用锰黄铜等材料。有的变速器用高强度高耐磨性的钢与钼配合的摩擦副，即在钢质或球墨铸铁同步环的锥面上喷镀层钼厚约，使其摩擦因数在钢与铜合金的摩擦副范围内，而耐磨性和强度有显著提高。也有的同步环是在铜环基体的锥孔表面喷上厚的钼制成。喷钼环的寿命是铜环的倍。以钢质为基体的同步环不仅可以节约铜，还可以提高同步环的强度。锁止角锁止角选取得正确，可以保证只有在换挡的两个部分之间角速度差达到零值才能进行换挡。影响锁止角选取的因素，主要有摩擦因数摩擦锥面平均半径锁止面平均半径和锥面半锥角。已有结构的锁止角在范围内变化。同步时间同步器工作时，要连接的两个部分达到同步的时间越短越好。除去同步器的结构尺寸转动惯量对同步时间有影响以外，变速器输入轴输出轴的角度差及作用在同步器摩擦锥面上的轴向力，均对同步时间有影响。轴向力大则同步时间减少。而轴向力与作用在变速杆手柄上的力有关，不同车型要求作用到手柄上的力也不相同。为此，同步时间与车型有关，计算时可在下述范围选取对乘用车变速器，高档取，低档取对货车变速器，高档取，低档取。转动惯量的计算换挡过程中依据同步器改变转速的零件，统称为输入端零件，它包括第轴及离合器的从动盘中间轴及其上的齿轮与中间轴上齿轮向啮合的第二轴上的常啮合齿轮。其转动惯量的计算是首先求得各零件的转动惯量，然后按不同挡位转换到被同步的零件上。对已有的零件，其转动惯量值通常用扭摆法测出若零件未制成，可将这些零件分解为标准的几何体，并按数学公式合成求出转动惯量值。分动器操纵机构的设计根据汽车使用条件的需要，驾驶员利用分动器的操纵机构完成选档和实现换挡或退档到空挡。分动器操纵机构应满足如下主要要求换挡时只能挂入个档位，换挡后应使齿轮在全齿长上啮合，防止自动脱档或自动挂断，换挡轻便。用于机械式分动器的操纵机构，常见的是由变速杆拨块拨叉变速叉轴及互锁自锁和倒档装置等主要零件组成，并依靠驾驶员手力完成选档换挡或退档到空挡工作，称为手动换挡变速器。分动器换挡的形式直接操纵手动换挡分动器当变速器布置在驾驶员座椅附近时，可将变速杆直接安装在分动器上，并依靠驾驶员手力和通过变速杆直接完成换挡功能的手动换挡分动器，称为直接操纵分动器。这种操纵方案结构最简单，已经得到广泛应用。近年来，单轨式操纵机构应用较多，其优点是减少了变速叉轴，格挡同用组自锁装置，因而使操纵机构简化，但它要求换挡行程相等。远距离操纵手动换挡分动器平头式汽车或发动机后置后轮驱动汽车的变速器，受总体布置限制，变速器距驾驶员座位较远，这时需要在分动杆和拨叉之间布置若干传动件。这种手动换挡分动器，称为远距离操纵手动换挡变速器。这时要求整套系统有足够的刚性，且各连接件之间间隙不能过大，否则换挡时手感不明显，并增加了分动杆颤动的可能性。分动器换挡形式的选择越野汽车在良好道路行驶时，为减小功率消耗及传动系机件和轮胎摩擦，般均切断通前桥动力。在越野行驶时，若需低速档动力，则为了防止后桥及中桥超载，应使低速档动力由所有驱动桥分担。为此，对分动器操纵机构有如下特殊要求非先接上前桥，不得挂上低速档非先退出低速档，不得摘下前桥。本次设计为越野车分动器，由于总布置关系，分动器布置在离驾驶室座椅较远的位置，因此，就需要采用远距离操纵。这种机构应有足够的刚度，且各连接件的间隙不能过大，以保证足够的刚度。分动器箱体的设计机箱的种类分动器壳体是用来支承其他零件承受工作载荷定位其他零件持相对位置密封其他零件提高工作性能等。按照其构造形式不同，可以分为四大类机座类机架类基板类箱壳类。按照结构又分为整体式和装配式两种类型。按照方法又分为铸造焊接拼焊和其他制造方法，如粘接或冲压等。本次设计选用箱壳类并采用装配式。材料的选择对于固定式机械，尤其是固定式重型机械的机架，通常采用铸造方法制造。铸造材料常用铸铁，只需要强度较高时才选用铸钢。总之成批生产且结构复杂的零件以铸造为宜，单件或少量生产且生产期限较短的零件用焊接。箱体的基本参数壁厚壁厚直接影响机架，机箱的强度与刚度。般先按经验或类比法确定壁厚和其他结构尺寸，再选用有限元法等计算其强度和刚度，经过不断修整，获得合理尺寸。铸造机架机箱的最小壁厚可参考表确定。其中为当量尺寸，则有式中,分别为机架机箱的长宽高单位为。表铸造机架或箱体的最小壁厚当量尺寸材料灰铸铁铸钢铸钢合金肋板和加强肋在两臂之间连接作用的内壁板称为肋板。分布于内壁或外壁上的凸板称为加强肋。加设肋板和加强肋可使质量增大不多，而机架机箱的强度刚度大幅度提高，同时可减少壁厚，从而有利于保证铸造或焊接质量。在壳体上设计有加强肋，方面避免了在分动器壳体上出现不利于吸收齿轮的振动和噪声的大平面，另方面增强了壳体的刚度。油孔为了注油和放油，在分动器上设计有注油孔和放油孔。注油孔位置设立在润滑油所在的平面出，同时利用它作为检查油面高度的检查孔。放油孔设计在壳体的最低处，放油螺塞采用永恒磁性螺塞，可以吸住存留于润滑油内的金属颗粒。本章