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畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
設(shè)計(論文)題目: 福田歐曼ETX驅(qū)動橋的設(shè)計
院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院
專 業(yè) 班 級: 車輛BW07—9
學(xué) 生 姓 名: 劉凱
導(dǎo) 師 姓 名: 王永梅
開 題 時 間: 2011.2.28
指導(dǎo)委員會審查意見:
簽字: 年 月 日
畢業(yè)設(shè)計開題報告
學(xué)生姓名
劉凱
系部
汽車工程系
專業(yè)、班級
車輛工程 BW07—9
指導(dǎo)教師姓名
王永梅
職稱
講師
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
福田歐曼ETX驅(qū)動橋的設(shè)計
一、課題研究現(xiàn)狀,選題的目的、依據(jù)和意義
1、研究現(xiàn)狀
從目前我國重型車銷售的結(jié)構(gòu)上看,由于國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及市政建設(shè)的投入日益加大,重型自卸車的銷量猛增;又由于貨物運輸向?qū)S没?、大型化發(fā)展,傳統(tǒng)意義的重型載貨車較之上年有不同程度的下挫。
對于國內(nèi)重卡市場而言,雖然最近群雄并起,各種資本紛紛進(jìn)入,競爭異常殘酷激烈,但目前大的格局基本已定:解放、東風(fēng)、重汽、陜汽、歐曼將躋身第一集團(tuán);上汽依維柯紅巖、江淮、北奔、華菱做為第二集團(tuán),將向第一集團(tuán)的地位不斷發(fā)起沖擊;而廣汽、集瑞、長安、大運等后起之秀或許會后來居上、有所作為,有待市場考驗。
在重型自卸車市場,占據(jù)較大數(shù)量的是東風(fēng)EQ3208系列,占市場的70%多。該系列采用康 明斯180至210馬力發(fā)動機(jī),超大的車廂以及經(jīng)濟(jì)型的配置使得該車在自卸車市場具有絕對的優(yōu)勢。
重型牽引車市場受追捧的是陜汽、重汽的S35和S29,良好的性價比以及大馬力、大噸位的特點使得該系列產(chǎn)品擁有極佳的口碑。260至360馬力發(fā)動機(jī)、富勒變速箱、斯太爾加強橋使該車的配置光彩奪目。
重型貨運車(包括倉柵車)競爭極為激烈,可用群雄紛爭來形容,一汽的CA1200系列、東風(fēng)的EQ1208系列、紅巖的CQ19系列等都是暢銷產(chǎn)品。重型專用車批量小、難度高,一直不為國內(nèi)企業(yè)所重視,高檔專用車為進(jìn)口品牌所壟斷,沃爾沃、曼等品牌參與國內(nèi)競爭主要以專用車為主。
國外重型車的發(fā)展趨勢
各國商用車制造廠家目前正采用令人驚嘆的高新技術(shù)來最大限度地保障安全,提高效率。重型車的發(fā)展趨勢對安全、可靠、舒適的人性化設(shè)計等方面提出更高的要求。
在安全性方面,國際潮流是安裝制動防抱死系統(tǒng)(ABS)、翻車警告系統(tǒng)、電子控制制動系統(tǒng)(EBS)、紅外線夜視系統(tǒng)以及其它的駕駛室安全性措施。在歐洲,多數(shù)重型車駕駛室都要經(jīng)受嚴(yán)格的加載、撞擊與扭振試驗,完全合格后方可投入批量生產(chǎn)。其目的是在發(fā)生翻車事故后,駕駛室不會被壓扁,保證駕駛員的生存空間,車門不會自行打開,人員不會拋出車外。
在舒適性方面,現(xiàn)在的商用車乘坐舒適性已接近轎車的水平。主要表現(xiàn)為駕駛室空間比轎車還要寬敞許多,各種設(shè)施一應(yīng)俱全。特別是長途行駛的牽引車,不僅有音響、冷暖空調(diào)和通訊設(shè)備,而且還有衛(wèi)星導(dǎo)航、冷熱飲柜、電視、衣柜等裝備;駕駛室的支點裝有彈性緩沖裝置,駕駛員座椅下方有空氣彈簧緩沖支承,保證了駕駛員乘坐舒適平穩(wěn)。
在環(huán)保性方面,柴油發(fā)動機(jī)技術(shù)的提高,為實現(xiàn)柴油機(jī)降低廢氣排放提供了基本保證。同時新技術(shù)的應(yīng)用又可以幫助清潔柴油,減少廢氣排放。如催化微粒過濾器,它可以清除排氣中90%至95%的煙塵等。
在可靠性和耐久性方面,國外先進(jìn)企業(yè)中重型載貨汽車的保修期大多在60萬公里,實際上都能保證80萬至100萬公里無大修,而國內(nèi)保修期大多在10萬公里左右。國外重型載貨汽車只要在正常情況下使用就基本不會出現(xiàn)故障,而國內(nèi)的車初期故障率則一直較高。我國的維修保養(yǎng)費用在汽車運輸成本中的比重遠(yuǎn)高于國外水平。
福田2006年3月推出的重卡新產(chǎn)品——歐系頂級歐曼ETX,采用全鋼結(jié)構(gòu)一次性沖壓成型的高頂寬體車身,其中牽引車、載貨車等車身采用四點全浮式減震裝置,多向可調(diào)節(jié)減震座椅??蛇x裝GPS定位系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、車載冰箱、車載電話、DVD以及電動天窗等配置。車身的迎風(fēng)面積為6..98m2(一般重卡為7.48m2),風(fēng)阻系數(shù)較低,可節(jié)油12%~18%。
歐曼ETX秉承了歐曼重卡一貫的高大威猛車身造型,彰顯了歐洲重卡的陽剛之氣。駕駛室符合歐洲EEC法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的防正面、側(cè)面碰撞、頂壓以及前端鉆進(jìn)的全面安全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn),碰撞安全性大大提高。在實現(xiàn)安全駕駛的同時,也充分考慮到了現(xiàn)代社會對于環(huán)保的要求。
歐曼ETX共分兩個系列產(chǎn)品:洲際版和豪華版。洲際版采用歐Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)的美國康明斯ISM發(fā)動機(jī)(Mil)。該機(jī)在低轉(zhuǎn)速800x/min時可提供880~1250N·m的起步扭矩,而且可提供28%~45%的扭矩儲備。豪華版主要配裝濰柴動力的06款發(fā)動機(jī)。ETX配裝美國伊頓S9全同步器變速器,485單級減速沖焊驅(qū)動橋——與13t雙級減速橋相比,該橋具有傳動效率高、節(jié)油、承載能力強等優(yōu)點。ETX的離合器為430大摩片螺旋彈簧式。該車所用的WEVB發(fā)動機(jī)制動技術(shù),可使制動器的使用壽命提高45%~55%。
駕駛室內(nèi)部的轎車化內(nèi)飾,豪華優(yōu)雅、高檔氣派,符合了現(xiàn)代人的審美情趣。創(chuàng)新設(shè)計的轎車化儀表臺、采用了集成化控制。采用奔馳技術(shù)的單桿變速操縱系統(tǒng),使駕駛員長途駕駛操縱更輕便、更靈活。四點全浮懸置、氣囊減震的座椅,整體式側(cè)裙板、后輪罩等設(shè)置都大幅度提高了整車的舒適性能。
重卡輕量化作為目前市場的主流,不僅是企業(yè)技術(shù)與研發(fā)的核心,更是消費者購買的主選。一批掌握了輕量化技術(shù)的重卡企業(yè),已經(jīng)在2010年的市場競爭中突出重圍、脫穎而出,成為了用戶的寵兒。
歐曼憑借在輕量化方面的領(lǐng)先技術(shù)和豐富的產(chǎn)品線,其輕量化牽引車集輕量化、安全可靠、燃油經(jīng)濟(jì)性于一身,成為了大家關(guān)注的焦點。為滿足不同類型用戶的需求,歐曼將產(chǎn)品細(xì)分為高速型、標(biāo)準(zhǔn)型和重載型。豐富的產(chǎn)品線,為歐曼6系牽引車的輕量化設(shè)計提供了基礎(chǔ),憑借著穩(wěn)定而卓越的技術(shù),歐曼6系輕量化牽引車為用戶帶來了更多的額外收益,贏得了越來越多的消費者信任。
2010年11月13日,由國家知識產(chǎn)權(quán)局和世界知識產(chǎn)權(quán)組織主辦的第十二屆中國專利獎評選活動中,福田歐曼ETX重型卡車的外觀設(shè)計專利榮獲中國交通類外觀設(shè)計唯一金獎,該獎項為中國專利獎評選活動中首次設(shè)立的獎項,也是目前國內(nèi)外觀設(shè)計專利領(lǐng)域的最高獎項。
福田歐曼ETX的上市,不但代表了我國重卡不斷進(jìn)步的技術(shù)水平,而且正在引領(lǐng)著我國重卡技術(shù)的發(fā)展趨勢。
驅(qū)動橋是重型汽車的重要標(biāo)志之一,目前世界各國重卡采用的驅(qū)動橋包括:中央單級減速驅(qū)動橋;中央雙擊驅(qū)動橋;輪邊減速驅(qū)動橋等。
2、依據(jù)、目的和意義
中卡是福田汽車全系列產(chǎn)品中技術(shù)含量最高的一種,而歐曼ETX又是福田重卡中的得意之作。歐曼ETX是福田汽車在自主創(chuàng)新的基礎(chǔ)上聯(lián)合歐洲著名研發(fā)機(jī)構(gòu)歷時五年研發(fā)而成,應(yīng)用了數(shù)百項歐洲技術(shù),融合了國際潮流的車身設(shè)計,集動力性、舒適性、安全性和經(jīng)濟(jì)性于一身。而驅(qū)動橋在整車中十分重要,汽車驅(qū)動橋是汽車的重要總成,承載著汽車車架及承載式車身經(jīng)懸架給予的鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩,以及沖擊載荷;驅(qū)動橋還傳遞著傳動系中的最大轉(zhuǎn)矩,橋殼還承受著反作用力矩。汽車驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)型式和設(shè)計參數(shù)除對汽車的可靠性與耐久性有重要影響外,也對汽車的行駛性能如動力性、經(jīng)濟(jì)性、平順性、通過性、機(jī)動性和操動穩(wěn)定性等有直接影響。汽車驅(qū)動橋設(shè)計涉及的機(jī)械零部件及組件的品種極為廣泛,對這些零部件、組件及總成的制造也幾乎要設(shè)計到所有的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝,設(shè)計出結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、造價低廉的驅(qū)動橋,能大大降低整車生產(chǎn)的總成本,推動汽車經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,并且通過對汽車驅(qū)動橋的學(xué)習(xí)和設(shè)計實踐,可以更好的學(xué)習(xí)并掌握現(xiàn)代汽車設(shè)計與機(jī)械設(shè)計的全面知識和技能,所以本題設(shè)計一款結(jié)構(gòu)優(yōu)良的福田歐曼ETX驅(qū)動橋具有一定的實際意義。
二、設(shè)計的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
1、設(shè)計基本參數(shù)
輪胎9.00R20
功率kw 118
最大車速km/h 90
最大轉(zhuǎn)矩N·m/(r/min)255
載重kg(自重/滿載)6000/12000
2、基本內(nèi)容
(1)研究驅(qū)動橋組成、結(jié)構(gòu)、原理;
(2) 主減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計,基本參數(shù)選擇及設(shè)計計算;
(3) 差速器齒輪的基本參數(shù)的選擇、尺寸及強度計算;
(4) 驅(qū)動半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及強度計算;
(5) 驅(qū)動橋殼的結(jié)構(gòu)設(shè)計及受力分析與強度計算。
3、擬解決的主要問題
(1)驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)形式及布置方案的確定。
(2)驅(qū)動橋零部件尺寸參數(shù)確定及校核。
(3)完成驅(qū)動橋驅(qū)動橋裝配圖和主要部分零件圖。
三、技術(shù)路線(研究方法)
參考相關(guān)資料,對比各種驅(qū)動橋優(yōu)缺點
利用Autocad完成驅(qū)動橋主要部分零件圖
完成設(shè)計說明書
檢查修改錯誤
完成畢業(yè)設(shè)計
設(shè)計驅(qū)動橋零部件尺寸參數(shù)
初步確定設(shè)計方案
強度是否滿足要求
N
Y
利用Autocad完成驅(qū)動橋裝配圖
四、設(shè)計進(jìn)度安排
(1)調(diào)研、查閱相關(guān)資料、完成開題報告 第1~2周(2月28日~3月13日)
(2)確定總體方案 第3~4周(3月14日~3月27日)
(3)對驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計第5~6周(3月28日~4月10日)
(4)對驅(qū)動橋主要零部件尺寸進(jìn)行設(shè)計7~8周(4月11日~4月24日)
(5)建立驅(qū)動橋的零件圖第8~9周(4月18日~4月24日) (6)建立驅(qū)動橋的裝配模型第9~10周(4月25日~ 5月8日)
(7)書寫設(shè)計說明書第11~13周(5月9日~5月29日)
(8)設(shè)計審核、修改 第14~16周(5月30日~6月19日)
(9)畢業(yè)設(shè)計答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周(6月20日~6月27日)
五、參考文獻(xiàn)
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六、備注
指導(dǎo)教師意見:
簽字: 年 月 日