摘 要

随着生活水平的提高，人们开始追求着汽车的驾驶乐趣、越野性能等方面，因此轻型越野汽车逐渐进入了人们的视线。作为越野汽车的核心，PTU延伸了汽车运动的极限空间，提高了汽车的整体性能。本文选取结构成熟、使用广泛的分动器作为本次轻型越野汽车的PTU设计内容。经过了长期的发展，分动器的结构形式十分丰富。目前市场上主要使用的分动器有两种传动方式，一种是全齿轮传动，另一种是行星齿轮加链传动。本文以北京切诺基所用的207型和231型分动器的结构为参照，基于BJ40轻型越野汽车的基本参数，经过对分动器内部主要总成及零部件的结构选型、设计计算、强度校核等步骤，最终设计了一种行星齿轮加链传动型式的分动器。此外，本此设计还通过CATIA对所设计的分动器进行了三维建模，并通过AutoCAD绘制了分动器总装配图以及分动器零件图。

关键词：轻型越野汽车；分动器；行星齿轮机构；链传动

Abstract

With the improvement of living standards, people began to pursue the vehicles' driving pleasure, off-road performance and other aspects. As a result, light off-road vehicles have gradually aroused people's attention. As the core of off-road vehicle, PTU could able to extend the mobility of automobile and improve the overall performance of vehicles. In this paper, a transfer case is designed as a type of PTU in the light off-road vehicle. After a long period of development, the structure of the transfer case varies from one to another. Currently there are mainly two transmission types of transfer case on the market, one is the whole gear drive, another is the planetary gear with chain drive. Referring to the transfer cases' structure of Beijing Cherokee 207 and 231, the paper designed the main assemblies and parts of the transfer case by the means of type selection, design calculation and strength check steps. Finally, the paper managed to design a transfer case with the planetary gear and chain drive based on the basic parameters of the BJ40 light off-road vehicle. In addition, this paper also completed the three-dimensional model of the transfer case through the CATIA, and drew general assembly drawing and the part drawings of the transfer case through the AutoCAD.

Key Words：light off-road vehicle；transfer case；planetary gear mechanism；chain drive

目录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1概述 1

1.2 课题研究现状及意义 1

1.2.1 国内外研究现状 1

1.2.2 课题研究目的及意义 1

1.3 课题研究内容及预期目标 2

第2章 分动器的总体设计及主要参数的计算 3

2.1 分动器的总体设计 3

2.1.1 分动器的驱动模式选择 3

2.1.2 分动器的传动方案选择 3

2.1.3 分动器的结构方案确定 4

2.2 分动器主要参数的计算 4

2.2.1 主减速器传动比的计算 4

2.2.2 分动器传动比的计算 5

第3章 行星齿轮机构的设计 7

3.1 行星齿轮机构的选型 7

3.2 齿轮选型 7

3.3 行星齿轮传动的配齿计算 7

3.3.1 传动比条件 8

3.3.2 同心条件 8

3.3.3 邻接条件 8

3.3.4 安装条件 8

3.3.5 配齿计算 8

3.4 齿轮模数的计算 9

3.4.1 齿轮材料及失效形式的确定 9

3.4.2许用弯曲应力的确定 9

3.4.3最大工作转矩的计算 10

3.4.4 载荷系数及齿宽系数的选取 10

3.4.5 复合齿形系数的确定 11

3.4.6 齿轮模数的计算 12

3.5 行星齿轮传动的几何尺寸和啮合参数计算 12

3.6 行星齿轮机构的强度校核 13

3.6.1 齿轮弯曲强度校核 13

3.6.2 齿轮接触强度校核 13

3.7 三维建模 15

第4章 链传动的设计 16

4.1 链传动的选型 16

4.1.1 链传动的介绍 16

4.1.2 链传动的类型 16

4.2 链传动的设计计算 17

4.2.1 设计条件 17

4.2.2链轮齿数的确定 17

4.2.3链条节距的确定 17

4.2.4链条宽度的确定 17

4.2.5 齿形链的基本参数 19

4.2.6 链轮中心距及链节数的确定 19

4.2.7 链传动的运动特性与受力分析 20

4.3 链轮的基本参数及主要尺寸计算 21

4.3.1 径向尺寸 21

4.3.2 角度参数 22

4.3.3 齿廓尺寸 22

4.3.4 链轮公差 22

4.4 三维建模 23

第5章 轴的设计 24

5.1 轴的材料 24

5.2 轴的结构设计 24

5.2.1 花键的设计 24

5.2.2 轴承的选型 24

5.2.3 输入轴的设计 24

5.2.4 后桥输出轴的设计 25

5.2.5 前桥输出轴的设计 26

5.3 轴的强度校核 27

5.3.1 输入轴的强度校核 27

5.3.2 后桥输出轴的强度校核 28

5.3.3 前桥输出轴的强度校核 30

5.4 轴承的寿命校核 31

5.4.1 输入轴轴承的寿命校核 31

5.4.2 后桥输出轴轴承的寿命校核 31

5.4.3 前桥输出轴轴承的寿命校核 32

5.5 花键的强度校核 32

5.5.1 输入轴花键校核 32

5.5.2 后桥输出轴花键校核 33

5.5.3 前桥输出轴花键校核 33

5.6 三维建模 33

第6章 换挡机构及其他结构设计 35

6.1 换挡机构的原理 35

6.1.1 高低挡的换挡原理 35

6.1.2 同步器的换挡原理 35

6.2 同步器的设计 35

6.3 操纵机构的设计 36

6.4 分动器壳体的设计 36

6.5 三维建模 36

结论 39

参考文献 40

致谢 41