1. 研究目的与意义（文献综述）

汽车给我们的生活与工作带来许多便利，据lmc automotive数据表明，2016年全球轻型车新车销售达9320万辆，与2015年相比增加4.6%；中国销售达到2811.88万辆，同比增长14.46%。^[1]汽车销量的快速增长使得燃油消耗和环境污染问题凸现出来，汽车轻量化、节能化发展成为汽车行业的迫切需求。有研究表明，汽车质量降低10%，油耗可降低约7%。汽车整备质量每减少100kg，100km油耗可降低0.3-0.6l，co2排放可减少5g/km。^[2]同时，汽车轻量化也将提高主动安全控制的发挥，降低事故发生率。根据国际铝业协会的研究结果，整备质量减轻10%，制动距离减少5%，转向力减小6%，提高汽车行驶稳定性，这将有利于驾驶人员在汽车碰撞发生之前采取紧急措施来避免事故的发生。^[3]

早在2011年，我国工业和信息化部发布了《工业转型升级投资指南》，其中汽车轻量化赫然在列。在2012年，国务院颁发《节能与新能源汽车产业发展规范（2012-2020）》。提出：到2015年，当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至6.9 升/百公里，节能型乘用车燃料消耗量降至5.9升/百公里以下。到2020年，当年生产的乘用车平均燃料消耗量降低5.0升/百公里，节能型乘用车燃料消耗量降至4.5 升/百公里以下^[4]；商用车新车燃料消耗量接近国际先进水平。要完成上述的目标，轻量化是目前较为经济的方法之一。然而受制于轻量化技术水平低和关键零部件设计能力不足，且自主车企对成本接受度较低，我国汽车轻量化技术的推广应用并不成熟。中国工程院院士、同济大学校长钟志华强调：“轻量化技术一定要从新材料、新结构、新工艺和新装备全方位考虑才能达到减重效果，且不影响汽车的安全和性能。”^[5]

新型轻金属材料的研发能带来多种效益的双收，可以在不影响汽车效能的情况下大幅提高汽车的性能。但是成本较高，研发周期不确定。在这里，可以利用现代设计技术对新型结构进行设计求解，减化不必要的结构，减少冗余的质量，将结构功能最大化。相比材料的研发，较为短期并更快捷的应用于制造装备。

2. 研究的基本内容与方案

针对某汽车后桥主减速器的要求，设计多个总体方案进行对比分析，得出最优方案。对主减速器进行理论设计计算，结构设计以及校核。再建立相应的三维模型进行运动仿真，可行后对主减速器关键零件进行有限元分析以及轻量化设计。

初步方案设计：

（1） 主减速器结构的方案确定

3. 研究计划与安排

依据上述的基本内容，采用如下的技术方案：

（1） 应用机械原理，机械设计方面知识，结合所应用车型的驱动桥数据，合理设计齿轮大小。

（2） 应用材料力学，理论力学方面知识，对部分零件进行受力分析以及强度校核。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 朱航生.主减速器的轻量化[j].汽车工程师.2010（7），p53-p60.

[2] 汽车轻量化在线.2016国内乘用车油耗现状研究报告[eb].汽车大数据系列研究报告，2017（2）.

[3] 汽车轻量化在线.汽车轻量化是趋势，中国落后[eb].汽车轻量化进展. www.autolightweight.com，2017(1):38