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(CAD图纸)
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乘用车同步环厚度比货车小些,应选用锻件或精密锻造工艺加工制成,这能提高材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。
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。
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。
.本章小结本章主要是根据分动器的结构及参数特点,对分动器的其他机构进行设计分析,这些结构对分动器起着非常重要的作用。
其中包括同步器的设计及计算,分动器箱体的设计。
分动器采用同步器换挡,保证了选挡换挡的灵活可靠采用直接操纵方式换挡,保证了换挡的简单轻便。
通过与上章齿轮轴轴承等零部件设计的结合,完成分动器总体结构的设计方案。
结论分动器是传动系中的重要部件,也是决定整车性能的主要部件之。
分动器的结构对汽车的动力性燃油经济性传动平稳性与效率等都有直接的影响。
本设计依据本田给定的发动机最大输出转矩转速及最高车速主减速比等相关参数,主要完成了以下内容分动器总体方案的设计。
分动器挡数的确定。
分动器中心距的确定。
主要零部件,如齿轮轴的设计及校核。
同步器的分析选用及设计。
对于本次设计的分动器来说,其特点是结构紧凑合理,便于安装,并且采用同步器换挡,保证了换挡轻便迅速无冲击,从而有利于提高汽车的加速性,燃料经济性与行驶安全性。
设计过程中由于本田实际结构和些参数的制约,使得设计尺寸受到限制,在此希望以后有所改进。
参考文献洪福生.国外越野车发展新动态.汽车与配件,.刘惟信.汽车设计.清华大学出版社,臧杰,阎岩.汽车构造.北京机械工业出版社,王望予.汽车设计第版.北京机械工业出版社,余志生.汽车理论第版.北京机械工业出版社,王宝玺,贾庆祥.汽车制造工艺学第版.北京机械工业出版社,徐灏.机械设计手册.机械工业出版社,.殷玉枫.机械设计课程设计.北京机械工业出版社,蔡春源.简明机械零件手册.北京冶金工业出版社,杨可桢,程光蕴,李仲生.机械设计基础第五版.北京高等教育出版社,刘品.机械精度设计与检测基础第版.哈尔滨哈尔滨工业大学出版社吴修义.从国际汽车展览会看分动器发展趋势.上海汽车,高阳.四轮驱动汽车扭矩分配电子控制系统研究硕士学位论文.吉林吉林大学,.刘豫微,吴社强.带轴间差速器的分动器特性分析.专用汽车,武荫兰.北京吉普切诺基分动器总成及其操纵系统.汽车与配件.变速器分动器.机电新产品导报孟文阁.四轮驱动汽车的工作特性研究交通科技与经济赵向阳.朱命怡.四轮驱动汽车动力传动系统研究.河南机电高等专科学校学报,.,.,.,致谢经过本次毕业设计,虽然我的课题只是多驱车上的个小部分,但是通过这次近四个月的设计生活,是我对大学期间所学的专业知识有了进步更深刻的认知,毕业设计不仅仅让我对所学专业有了次复习的机会,而且让我对今后步入职场也有定的帮助,在科技发达的现代社会,等软件都是在工作中不能避免的,而且也许还会成为每天朝夕相伴的软件,经过这次毕业设计,我对这些软件的功能有了进步的认识,可以说是非专业人士熟练运用的程度!在此我非常感谢学校通过毕业设计给我这次成长的机会!毕业设计,不仅让我在学术方面有了定的进步,而且使我的性格也发生了些变化。
在这段时间里,不停的看书,修改,经过长时间这样的磨练,使我变得更加细心,更加有耐心。
我相信细心和耐心是创造信心的基础,不管是以后从事什么样的职业,只有有了信心才会取得成功!对此我衷心的感谢我的指导教师鲍宇老师,正是由于他教学的严谨,对我严格的要求,才会使我能够成功的完成本次毕业设计,当我在设计时出现迷茫和不懂的地方,他都会悉心的给我讲解,跟我起解决遇到的所有问题,在此我衷心的感谢鲍老师在毕业设计期间给我的帮助,这些帮助对于鲍老师来说也许是工作,但是他对工作的态度,使我敬佩,他不仅是我在工作上学习的榜样,也是我在生活上应该学习的典范,最后再次感谢鲍老师在这段期间对我们的帮助!附录所谓分动箱,就是将发动机的动力进行分配,分别输出给前轴和后轴的装置。
从这个角度可以看出,分动箱实际上是四驱车上的个配件。
随着四驱技术的发展,分动箱也直进行着改变,并逐渐形成了风格迥异的分动箱,匹配在不同诉求的四驱车上,它们的基本原理和功能也都是各不相同的。
最早的四驱技术,是基于提高车辆的通过性开发的,我们把它称作越野四驱。
这类车型的鼻祖威利斯吉普,就是二战美军为了加强前线步兵和指挥官作战的机动性开发出来的。
它采用的分动箱是最基本的分时四驱分动箱,是种纯机械的装置。
这种结构的分动箱,在挂上驱模式的时候,前后轴是刚性连接的,可以实现前后动力∶的分配,对于提高车辆的通过性非常有利。
另外由于它的纯机械结构,可靠性很高,这对于经常在缺少救援的荒野行驶的车型是至关重要的。
即使到现在,仍然有大量的硬派越野车采用这种分动箱,就是基于它这个特点。
下面我们就来看看这种分动箱的基本结构和原理。
在此类车型的分动箱挡把上,我们会看到和的切换挡位。
当挂时,此类车型就是台后驱车,发动机的动力经过变速箱以后,通过根传动轴直接连接到后轴上。
而分动箱的作用,就是在变速箱上,再引出根输出端,并通过静音链条,将动力传递到前轴的输出轴。
当然,这并不是直接连接的,否则就无法切换驱和驱了。
事实上,它是通过两组齿轮实现分离和连接的,它的结构和原理类似于变速箱的轴和二轴。
切换时,扳动分动箱的挡把,通过拨叉将动力与前传动轴接通和断开。
与现在主流的带同步器的变速箱不同,这个部位的切换是没有同步器的,它需要转速与轮速的完全匹配。
这就是这种分动箱的基本原理。
但实际情况并不会这么简单,为了提高通过性能,这类分动箱还会有个加力挡,也就是挡把上的模式。
在变速箱上,有个齿比更大的齿轮,当挂上这个齿轮时,能提供比日常驾驶高很多的主传动比。
我们发现,当我们需要挂时,必须经过个挡,此时变速箱会将动力与每个传动轴分开,而挂上时,将接通这个齿比更大的齿轮。
这个切换的过程,也是没有同步器的。
知道了这个原理,我们再来看看此类分动箱各个模式的操作特性。
熟悉传统越野车的车友都知道,这种分动箱,在和之间切换时,不需要停车,般可以在公里小时的时速下自由切换。
而切换到时,则必须停车切换,否则根本挂不进去,这是为什么呢无论是模式还是模式,动力直是与后轴接通的,后轮的轮速与发动机转速完全匹配。
而此时只要车轮没有打滑,前轮与后轮的轮速是样的,因此在与之间切换时,发动机转速与前输出轴的转速是匹配的,即使没有同步器,也完全可以进行切换。
因此在模式和模式间切换,完全可以在行车中进行,不需要停车切换。
但到了模式的转换时,情况就完全不同了。
从切换到模式,需要先将分动箱切换为挡,此时发动机动力与每个车轮都断开,发动机转为怠速工况。
此时如果挂,车轮的轮速与发动机的转速会很难匹配,相当于台不带同步器的车行驶过程中想挂挡,这显然是很难的。
这种分动箱前后轴之间是没有差速器的,因此在附着力高的公路上驾驶只能挂,驱模式仅仅是在沙石路面以及路段为提高通过性而设计。
因此采用这种分动箱的四驱车般都是硬派越野车,它在路段很厉害,但在公路上则表现平平。
早期的分时四驱,是完全靠手动切换的,发展到后来,出现了电动切换的分时四驱,它的基本原理与手动切换的分时四驱是样的,只不过所有的切换是通过电机来完成罢了。
.全时四驱分动箱随着四驱技术的发展,人们已经不能仅仅满足于只能越野的四驱车。
在公路上,采用四驱技术的车辆能提供更好的驱动力和操控性能,因此全时四驱诞生了。
硬轴连接的四驱车不能实现公路四驱驾驶的最主要的原因,是它无法在公路上高速转弯。
因为在转弯的时候,每个车轮所压过的弧线长度不样,这就意味着每个车轮的转速都不能样。
事实上,前轮的转速是会高于后轮的,如果刚性地把发动机的动力通过传动轴分配给前后车轮的话,那么前后车轮的转速就必须保持致,这个矛盾将导致前后车轮在转向的时候发生转向干涉。
这在附着力低的沙石路面可以通过轮胎与地面的滑动摩擦解决,而在干燥路面则会产生个制动力,让车不能前进,这就是我们常说的转向制动。
为了解决这个矛盾,工程师在分动器中加入了个差速器,这就是我们现在常说的中央差速器。
这个差速器是开放式差速器,结构与前后轴的差速器样,变速箱的输出轴通过行星齿轮组将动力分配给前后轴。
根据开放式差速器的原理,它可以调整转速差。
这样的结构是不是就算是全时四驱了呢早期全时四驱的雏形确实是这样的,但我们会发现,这样的四驱系统对于提高通过性来说毫无意义。
我们知道,开放式差速器的功能是把发动机动力分配给受阻力小的车轮,如果台车上使用了三个开放式差速器前后轴各还有个差速器来调节转速差的话,那么如果有个车轮受阻力最小,动力就会地传递给这个车轮。
显然这种四驱是毫无意义的。
为了解决这个问题,不同的工程师采用了两种不同的方案。
种是差动限制器。
我们已经知道,开放式差速器会将动力传递给受阻力较小的车轮,那如果我们给这辆车人为施加个阻力,动力自然就能传递给没有打滑仍然有抓地力的车轮了。
它的基本结构是种类似于离合器的装置,只不过它有很多组,我们把它称作多片离合器式差动限制器。
在差速器壳体和两个输出轴各有组钢片,它们相互交错,正常情况下互相之间是分离的。
如果此时前轮打滑,它会将与前轴的离合器片压合,从而将动力更多地传递给后轮,后轮打滑的道理是样的。
这种差动限制器的种类有很多,有通过硅油实现的机械式关于硅油的原理后文会详述,也有通过电子控制离合器开合的电子式。
在比较高档的车型上,它的差动限制器不仅解决车轮打滑的问题,还能起到主动分配动力的作用,甚至可以实现让动力从之间在前后轴自由分配。
另种则是中央差速锁。
它实际上相当于在需要提高通过性的时候,可以将前后轴实现硬轴连接,动力按照∶分配给前后轴。
它的基本结构是,在前后轴之间装有摩擦钢片,当前轮或者后轮打滑时,机械装置会通过电磁阀的控制将二者咬合实现∶的固定动力分配。
还有种全时四驱的分动器结构,那就是著名的奥迪。
它主要是通过蜗杆行星齿轮来实现的,结构很复杂,这里就不再详述了。
它这种结构能解决转速差的问题,起到开放式差速器的作用,同时又能自动将动力分配给受阻力最大的问题,起到差动限制器的作用。
它可以实现动力之间的自由分配,而所有这些,都是通过它核心的托森差速器来实现的,更为神奇的是,这个托森差速器没有用到任何电磁装置,是纯机械式的
