低速工程车辆传动系统分动箱的设计摘要发动机是车辆的动力源，变速器把发动机的高输出转速降下来，以满足车辆的行驶需要。
然而知道分动箱的人并不多，但是它在工程车辆上有着重要的应用。
它把从变速器输出来的动力分配到各驱动桥来满足车辆的动力分配需要。
这项设计按照设计说明书的要求，采用最新的参考资料来确保设计的先进性和科学性。
本设计主要对分动箱的工作情况进行了概述，对传动装置的运动和动力参数进行了选择和计算，对齿轮进行了强度的校核及结构的设计，对轴进行了设计与校核，对轴承寿命进行了验算。
在轴的强度校核部分，运用材料力学和理论力学的知识，应用目前流行的数学工具软件MATLAB，对轴的弯曲强度进行了精确的校核，以最节省的材料和成本满足了强度要求。
本设计的结果达到了设计出一种结构简单，工作可靠，易于维修和保养且价格低廉的分动箱，技术水平达到了国内同类机型的水平。
关键词：分动箱，绞盘，花键轴，驱动桥，齿轮轴，MATLABDESGIN OF TANSFER CASE IN THE TRANSMISSION SYSTEM OF LOW-SPEED ENGINEERVEHICLEABSTRACTThe engine is the power source for vehicles, the transmission transmate the high output engine speed down to meet the needs of the vehicle. However,people who knew about the transfer case are not so many, but it has an important application on the project vehicles. Its output is from the transmission and the power is assigned to the drive axle vehicles to meet the needs of the force’s distribution.This design’s specification is in accordance with the design requirements and uses the latest reference materials to ensure that the design is advanced and scientific. The work is carried out by an overview of the movement of the gear , the driving force for the selection of parameters and calculation, the gear check and structural strength of the design, the axis design and verification and the check of the bearing life. It uses the knowledge of material mechanics and theoretical mechanics, and apply the mathematical tools which is popular software MATLAB,to check the strength of the axis .And then the bending strength of the shaft for a precise check to make the leastest of the material and cost savings to meet the strength requirements. The results of this design is to achieve a transfer case which has a simple structure, reliable operation, easy maintenance and low cost of maintenance. This technical level has achieved the similar type level in the domestic.KEY WORDS: transfer case, winch, spline shaft, drive axle, gear shaft, MATLAB目录前言 (1)第1章分动箱的工作情况概述 (3)1.1 分动箱的工作情况 (3)第2章传动装置的运动和动力参数计算 (5)2.1总传动比和传动比分配计算 (5)2.2各轴转速计算 (5)2.3各轴输入功率计算 (6)2.4 各轴转矩计算 (6)第3章齿轮强度校核及结构设计 (8)3.1齿轮的类型、精度等级、材料及齿数的选定 (8)3.1.1材料的选择 (8)3.1.2齿数的选定 (8)3.2 按齿面接触强度设计 (8)3.2.1 计算公式及参数 (8)3.2.2设计计算 (10)3.3按齿根弯曲强度设计 (11)3.3.1计算公式及参数的选定 (11)3.3.2设计计算 (13)3.4几何尺寸计算 (14)3.5齿轮的结构设计 (14)第4章轴的设计及校核 (17)4.1初步确定轴的最小直径 (17)4.2轴的结构设计 (17)4.2.1拟定轴上零件的装配方案 (17)4.2.2 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 (17)4.2.3轴上零件的周向定位 (19)4.2.4 确定轴上圆角和倒角尺寸 (19)4.3求轴上的载荷 (19)4.3.1中间轴的校核 (19)4.3.2绘制转矩图、弯矩图 (22)4.4 按弯扭合成应力校核轴的强度 (23)4.5 精确校核轴的疲劳强度 (24)4.5.1 判断危险截面 (24)4.5.2设计校核参数的确定及计算 (24)第5章轴承寿命的验算 (27)结论 (28)谢辞 (29)参考文献 (30)外文资料翻译 ................................................... 错误！未定义书签。
前言在现实中，车辆与我们的时候息息相关，它对人们生活质量的提高和国民经济的发展起着重要的作用。
而低速工程车辆在经济建设中起着不可估量的作用。
低速工程车辆工作时需要很大的驱动力，且经常在坏路或无路的恶劣情况下行驶，这就要求增加车辆驱动轮的数目。
因此，低速工程车辆需要采用多轴驱动。
例如，如果一辆前轮驱动的汽车两前轮都陷入沟中(这种情况在坏路上经常会遇到)，那汽车就无法将发动机的动力通过车轮与地面的磨擦产生驱动力而继续前进。
而假如这辆车的四个轮子都能产生驱动力的话，那么，还有两个没陷入沟中的车轮能正常工作，使车辆继续行驶。
再如，车辆陷入泥潭时，需要驱动力来将其拉出，分动箱的绞盘装置使得这个问题得到很好的解决。
把钢丝绳绑到周围比较牢固的物体上，可以将自身陷入泥潭的车辆或其它陷入泥潭的车辆拉出，实现汽车的自救或它救。
分动器的功用就是将变速器输出的动力分配到各驱动桥，并且进一步增大扭矩。
分动器也是一个齿轮传动系统，它单独固定在车架上，其输入轴与变速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。
国内外市场上分动器的种类很多，但其基本结构与工作原理都大同小异，普遍采用齿轮传动机构。
分动箱有单体结构型（单体式），也由与变速器制成一体的结构形式，其基本结构包括分动箱壳体、齿轮、前桥驱动轴、后桥驱动轴、绞盘装置、操纵机构，高级些的分动箱还设置有中央差速装置等。
为了增大传动系统的最大传动比和档数，分动箱普遍设有两个档位：高速档和低速档，使分动箱兼起变速箱的作用。
为了改善车辆的动力特性，车辆的四轮驱动又可分为选择式四轮驱动和常时四轮驱动，这要求分动器在结构上要加以改进。
本项设计中采用常时四轮驱动。
全轮驱动有时被称作“全时四轮驱动”。
全轮驱动系统是为适合在各种类型的路面上（包括公路和越野）行驶而设计的，而且这些系统大多数都不能关闭。
四轮驱动的优点:如果您驱动四个轮子而不是两个轮子，就可以获得双倍的纵向力（由轮胎作用于地面而使车辆前行的力）。
这个优点可以帮助应对各种环境：1. 松软土地：车辆通过该地面时需要很大的力。
可用的力的大小受可用牵引力的限制。
如果路面上的松土超过几厘米，大多数双轮驱动车辆都将无法移动，因为在地面上每个轮胎只有很小的牵引力。
而四轮驱动汽车可以利用四个轮胎的牵引力。
2. 越过较滑的路面：执行这一任务需要很大的牵引力。
四轮驱动的汽车可以利用所有四个轮胎的牵引力将汽车拉上高地。
但是分动箱也有其自身的不足之处，例如如果转速过高则轮齿容易打断；使用过程中的发热问题；增加车辆的总体重量；增加操作数目等。
这些需要我们在以后的研究中来解决。
第1章 分动箱的工作情况概述1.1 分动箱的工作情况Z 1-主动常啮合齿轮；Z 2-输入轴齿轮；Z 3-绞盘啮合齿轮；Z 4-低速档中间齿轮；Z 5、Z 6-低速档从动齿轮；Z 7-低速档轮毂；Z 8-滑动齿套；Z 9-高速度从动齿轮；Z 10-高速档中间齿轮；1-输入轴接盘；4-绞盘传动轴接盘；5-绞盘传动轴；6-中间轴；7-输出轴；8-输出轴连接盘；9-低档齿轮滚针座；10-分动器壳体；11-高档齿轮滚针座。
注：图中元件编号不连续，是因为拨叉轴和拨叉在图中不可见。
图1-1 分箱的结构简如图1-1[1]所示为分动箱空档位置，通过操纵杆拨动拨叉使Z 8左移与齿轮Z 9的齿圈接合，便挂上了高速档。
此时变速器第二轴的动力经万向传动装置传给输入齿轮轴Z 2，经齿轮对Z 1和Z 10传给中间轴6，中间轴前端齿轮Z 10再驱动齿轮Z 9、接合套Z 8和齿轮Z 7，将动力传到了输出轴上，使得前后桥得以驱动。
高速档的传动比为： 1098711058z z z z i z z z z =高 (1-1)式中 Z 1=24，Z 5=32，Z 7=30，Z 8=30，Z 9=22，Z 10=36。
代入数据可得，0.92i =高。
通过操纵杆拨动拨叉使Z 8右移与齿轮Z 5的齿圈接合，分动器挂上了低速档，动力传动路线变为：接盘1→齿轮Z 1→齿轮Z 10→中间轴6→齿轮Z 4→啮合套Z 8→齿轮Z 5的齿圈→齿轮Z 7→输出轴。
低速档的传动比为105871468z z z z i z z z z =低 (1-2) 式中 Z 1=24，Z 4=26，Z 5=32，Z 7=30，Z 8=30。