三轴越野汽车分动器设计说明书
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- 毕业设计说明书:课题名称为三轴越野汽车分动器的设计。该分动器为一个输入轴和三个输出轴，其中一个输出轴可切断动力，分动器和切换高低档。分动器（俗称第二变速箱分动器（俗称第二变速箱）的功用就是将分动器输出的动力分配到各驱动桥。分动器也是一个齿轮传动系统，它单独固定在车架上，其输入轴与分动器的输出轴用万向传动装置连接，分动器的输出轴有若干根，分别经万向传动装置与各驱动桥相连。越野汽车在良好的道路行驶时，为减少功率消耗及传动系机件和轮胎磨损，一般要切断通向前桥的动力。在越野行驶时，根据需要接合前桥并采用低速档，增加驱动轮数和驱动力。
本文主要说明了三轴越野车分动器的设计计算过程，主要分为设计和工艺两大部分。设计部分较详细的叙述了分动器的设计过程，选择结构方案、主要参数、齿轮设计、轴设计、计算校核、其他结构部件的设计。工艺部分主要对典型零件的工艺过程进行了分析，确定了各类零件的材料。
关键词：分动器；三轴式；齿轮；轴
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 录
1．绪论 1
1.1 背景 1
1.2 分动器的发展 1
1.3 分动器的分类 1
1.4 研究的目的、依据和意义 2
1.5 研究的方法 2
2．分动器主要参数和结构的选择与计算 3
2.1 设计所依据的主要技术参数 3
2.2 分动器高低档传动比的确定 3
2.3 分动器的设计要求 4
2.4 分动器结构方案的选择 4
2.5 分动器的换挡结构 5
2.6 轴和齿轮的结构 6
2.6.1 轴的结构 6
2.6.2 齿轮的安排 7
2.7 中心距的确定 7
3．分动器的齿轮设计 8
3.1 模数的确定 8
3.2 齿形压力角螺旋角 8
3.3 螺旋角 8
3.4 各档齿轮齿数的确定 9
3.4.1 低速档齿轮副齿数的确定 9
3.4.2 对中心距进行修正 9
3.4.3 常啮合齿轮副齿数的确定 9
3.4.4 高速档齿轮副齿数的确定 10
3.5 齿宽的确定 11
3.6 齿轮损坏的原因和形式 12
3.7 齿轮的材料选择 13
3.7.1 齿轮材料的选择原则 13
3.7.2 齿轮材料的选择 14
3.8 计算各轴的转矩 14
3.9 齿轮的强度计算 15
3.9.1 轮齿弯曲强度计算 15
3.9.2 齿面接触强度计算 17
4．轴的设计 18
4.1 花键的形式和尺寸 18
4.2 轴的结构 18
4.3 轴的校核 22
4.4 轴承的设计 24
5．分动器操纵机构及工艺分析 26
5.1 分动器结构件的选择 26
5.1.1 啮合套计算 26
5.1.2 分动器壳体 26
5.2 分动器的操纵机构 26
5.3工艺分析 27
5.3.1 壳体加工工艺 27
5.3.2 拨叉加工工艺 28
5.3.3 齿轮加工工艺 28
5.3.4 轴的加工工艺 29
5.3.5 总成的装配 29
6．结论 30
参考文献 31
谢辞 32
1．绪论
1.1 背景
东风EQ2080型汽车作为我国较先进的军用和民用汽车，有着广泛的用途和重要的作用。越野汽车在坏路或无路情况下行驶时，为使汽车有足够的驱动力，需要前桥参加驱动；而在好路上行驶时，则前桥应作为从动桥，以免增加功率消耗和轮胎及传动系统零件的磨损。在多轴驱动的汽车上，为了将变速器输出的动力分配到各驱动桥，均装有分动器。装有分动器的汽车，在某一驱动轮悬空或打滑等不能充分发挥驱动力的情况下，另一轴仍有驱动轮驱动汽车行驶，从而可以有效避免汽车在恶劣环境中无法行驶的情况。
1.2 分动器的发展
分动器已经发展到第五代：第一代的分动器基本上为分体结构，直齿轮传动、双换档轴操作、铸铁壳体；第二代分动器虽然也是分体结构，但已改为全斜齿齿轮传动、单换档轴操作和铝合金壳体，一定程度上提高了传动效率、简便了换档、降低了噪音与油耗；第三代分动器增加了同步器，使多轴驱动车辆具备在行进中换档的功能；第四代分动器的重大变化在于采用了联体结构以及行星齿轮加链传动，从而优化了换档及大大提高了传动效率和性能；第五代分动器壳体采用压铸铝合金材料、齿型链传动输出，其低挡位采用行星斜齿轮机构，使其轻便可靠、传动效率高、操纵简单、结构紧凑、噪音更低。分动器的结构特点是前输出轴传动系统皆采用低噪声的多排链条传动。链传动相对齿轮传动的优点有传动平稳、嗓声小、中心距误差要求低、轴承负荷较小及防止共振。分动器功能上的特点是转矩容量大、重量轻、传动效率高、噪音小、换挡轻便准确，大大改善了多驱动车辆的转矩分配，进而提高了整车性能。
1.3 分动器的分类
（1）分时驱动(Part－time 4WD)
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）全时驱动(Full－time 4WD)...
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