三軸越野汽車分動器設計說明書
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- 畢業設計說明書:課題名稱為三軸越野汽車分動器的設計。該分動器為一個輸入軸和三個輸出軸，其中一個輸出軸可切斷動力，分動器和切換高低檔。分動器（俗稱第二變速箱分動器（俗稱第二變速箱）的功用就是將分動器輸出的動力分配到各驅動橋。分動器也是一個齒輪傳動系統，它單獨固定在車架上，其輸入軸與分動器的輸出軸用萬向傳動裝置連接，分動器的輸出軸有若干根，分別經萬向傳動裝置與各驅動橋相連。越野汽車在良好的道路行駛時，為減少功率消耗及傳動系機件和輪胎磨損，一般要切斷通向前橋的動力。在越野行駛時，根據需要接合前橋并采用低速檔，增加驅動輪數和驅動力。
本文主要說明了三軸越野車分動器的設計計算過程，主要分為設計和工藝兩大部分。設計部分較詳細的敘述了分動器的設計過程，選擇結構方案、主要參數、齒輪設計、軸設計、計算校核、其他結構部件的設計。工藝部分主要對典型零件的工藝過程進行了分析，確定了各類零件的材料。
關鍵詞：分動器；三軸式；齒輪；軸
ABSTRACT
Sub-actuator’s function(commonly known as the second gearbox )is distributing transmission’s energy to the drive axl. Actuator is also a gear drive system, which is separately located on the vehicle chassis, the transmission input shaft and output shaft gears connected with universal joints, sub-actuator have several output shafts, they are connected with driving bridge by the universal joints respectively. When the cross country vehicle running on the good way ,it always cut down the power to front axle in order to reduce consumption of transmitting mechanism and wheel. According to the need ,the cars connect the front axis and use low speed when in the off-road driving to increase the number of driven wheels and drive power.
This article describes the three axle off road vehicle actuator design calculation process, the design part describe the sub-actuator’s design process. The design is mainly divided into design and technology parts, select configuration, main parameters, gear design, shaft design, calculation check, and design of other structural components. Crafts part mainly diagnose typical component’s technology process, determine the materials of all kinds of components.
Keywords：Sub-actuator；triple axle；gear；axle
目 錄
1．緒論 1
1.1 背景 1
1.2 分動器的發展 1
1.3 分動器的分類 1
1.4 研究的目的、依據和意義 2
1.5 研究的方法 2
2．分動器主要參數和結構的選擇與計算 3
2.1 設計所依據的主要技術參數 3
2.2 分動器高低檔傳動比的確定 3
2.3 分動器的設計要求 4
2.4 分動器結構方案的選擇 4
2.5 分動器的換擋結構 5
2.6 軸和齒輪的結構 6
2.6.1 軸的結構 6
2.6.2 齒輪的安排 7
2.7 中心距的確定 7
3．分動器的齒輪設計 8
3.1 模數的確定 8
3.2 齒形壓力角螺旋角 8
3.3 螺旋角 8
3.4 各檔齒輪齒數的確定 9
3.4.1 低速檔齒輪副齒數的確定 9
3.4.2 對中心距進行修正 9
3.4.3 常嚙合齒輪副齒數的確定 9
3.4.4 高速檔齒輪副齒數的確定 10
3.5 齒寬的確定 11
3.6 齒輪損壞的原因和形式 12
3.7 齒輪的材料選擇 13
3.7.1 齒輪材料的選擇原則 13
3.7.2 齒輪材料的選擇 14
3.8 計算各軸的轉矩 14
3.9 齒輪的強度計算 15
3.9.1 輪齒彎曲強度計算 15
3.9.2 齒面接觸強度計算 17
4．軸的設計 18
4.1 花鍵的形式和尺寸 18
4.2 軸的結構 18
4.3 軸的校核 22
4.4 軸承的設計 24
5．分動器操縱機構及工藝分析 26
5.1 分動器結構件的選擇 26
5.1.1 嚙合套計算 26
5.1.2 分動器殼體 26
5.2 分動器的操縱機構 26
5.3工藝分析 27
5.3.1 殼體加工工藝 27
5.3.2 撥叉加工工藝 28
5.3.3 齒輪加工工藝 28
5.3.4 軸的加工工藝 29
5.3.5 總成的裝配 29
6．結論 30
參考文獻 31
謝辭 32
1．緒論
1.1 背景
東風EQ2080型汽車作為我國較先進的軍用和民用汽車，有著廣泛的用途和重要的作用。越野汽車在壞路或無路情況下行駛時，為使汽車有足夠的驅動力，需要前橋參加驅動；而在好路上行駛時，則前橋應作為從動橋，以免增加功率消耗和輪胎及傳動系統零件的磨損。在多軸驅動的汽車上，為了將變速器輸出的動力分配到各驅動橋，均裝有分動器。裝有分動器的汽車，在某一驅動輪懸空或打滑等不能充分發揮驅動力的情況下，另一軸仍有驅動輪驅動汽車行駛，從而可以有效避免汽車在惡劣環境中無法行駛的情況。
1.2 分動器的發展
分動器已經發展到第五代：第一代的分動器基本上為分體結構，直齒輪傳動、雙換檔軸操作、鑄鐵殼體；第二代分動器雖然也是分體結構，但已改為全斜齒齒輪傳動、單換檔軸操作和鋁合金殼體，一定程度上提高了傳動效率、簡便了換檔、降低了噪音與油耗；第三代分動器增加了同步器，使多軸驅動車輛具備在行進中換檔的功能；第四代分動器的重大變化在于采用了聯體結構以及行星齒輪加鏈傳動，從而優化了換檔及大大提高了傳動效率和性能；第五代分動器殼體采用壓鑄鋁合金材料、齒型鏈傳動輸出，其低擋位采用行星斜齒輪機構，使其輕便可靠、傳動效率高、操縱簡單、結構緊湊、噪音更低。分動器的結構特點是前輸出軸傳動系統皆采用低噪聲的多排鏈條傳動。鏈傳動相對齒輪傳動的優點有傳動平穩、嗓聲小、中心距誤差要求低、軸承負荷較小及防止共振。分動器功能上的特點是轉矩容量大、重量輕、傳動效率高、噪音小、換擋輕便準確，大大改善了多驅動車輛的轉矩分配，進而提高了整車性能。
1.3 分動器的分類
（1）分時驅動(Part－time 4WD)
這是一種駕駛者可以在兩驅和四驅之間手動選擇的四輪驅動系統，由駕駛員根據路面情況，通過接通或斷開分動器來變化兩輪驅動或四輪驅動模式，這也是一般越野車或四驅SUV最常見的驅動模式。最顯著的優點是可根據實際情況來選取驅動模式，比較經濟。
（2）全時驅動(Full－time 4WD)...
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