郑州大学毕业设计（论文）题目汽车变速器及差速器三维结构设计及动画演示院系机械工程学院专业机械工程及自动化年级学生姓名指导教师2011 年6 月7 日摘要汽车发动机所发出的动力靠传动系传递到驱动车轮。
传动系具有减速、变速、倒车、中断动力、轮间差速和轴间差速等功能，按其能量传递方式不同，可划分为机械传动、液力传动、液压传动以及电传动等形式。
本文主要设计了汽车底盘的传动系，并针对变速器、主减速器、差速器及半轴的主要参数及结构进行了详细的设计计算。
经资料查阅，确定了所设计汽车的主要技术参数、结构尺寸，从而确定出软件制作中的相应装配关系。
采用类比法设计，完成了底盘的变速器、主减速器、差速器和半轴的设计计算。
本设计采用了传统内燃机传动作为设计重点，具体对离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器和半轴等部件进行了三维CAD模型绘制及动画仿真。
然后利用Pro/E 软件完成变速器、主减速器、差速器及半轴的三维实体建模，并进行实体装配。
最后利用3DVIAComposer软件对装配模型进行渲染，并制作变速器和驱动桥的装配动画及工作三维动画。
关键词：传动系，三维实体建模，实体装配，装配动画，工作动画AbstractPower issued by the engine passes to drive the wheels through transmission system. Transmission system have the functions such as speed reduction, variable speed, reverse, break power, differential between wheel，axle differential，and so on. According to their energy transfer in different ways, it can be divided into mechanical transmission, hydraulic transmission, hydraulic and electric drives. This article mainly designs the transmission system of automobile chassis, and carries though detailed design and calculations of main parameters and structure of transmission, main reducer, differential mechanism and axle shaft. Consulting reference material，we have determined main technical parameters and structure size of the automobile，and then determine corresponding assembly relation in Productivity Software. Employing analogy design, and accomplishing design and calculations of transmission, main reducer, differential mechanism and axle shaft.This design uses a traditional internal combustion engine drive as the focal point of design , and makes three-dimensional CAD Model rendering and animated animation simulation on the clutch, the transmission, Universal Gearing , the main reducer, differential mechanism and half shaft components and so on .After that , using Pro/E finishes the 3D solid molding of the clutch, the transmission, Universal Gearing , the main reducer, differential mechanism and half shaft components ,and makes an entity assembly . Finally, using 3DVIA Composer software to render Assembly model, and making the assembly animation and working animation of transmission and driving axle.Key Word：transmission system, 3D solid molding, Entity assembly, assembly animation , working animation目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 汽车传动系统概述 (1)1.2 汽车传动系统的组成和功用 (1)1.2.1 传动系统的组成 (1)1.2.2 汽车传动系统的功用 (2)1.3 汽车传动系统的布置形式 (2)1.4 汽车传动系的的种类和组成 (4)1.5 汽车传动系的布置形式及种类的确定 (5)1.6 软件简介 (5)1.6.1 Pro/E软件简介 (5)1.6.2 Pro/E中零、部件的三维建模 (6)1.6.3 3DVIA Composer软件简介 (7)1.6.4 3DVIA Composer中装配过程动画及工作工程动画的制作 (7)2 轻型载货汽车主要参数的选择与计算 (10)2.1 轻型载货汽车主要参数的选择 (10)2.1.1 轻型载货汽车主要尺寸参数的选择 (10)2.1.2 载货汽车主要动力性参数的选择 (11)2.2 轻型载货汽车发动机的选择与计算 (12)2.2.1 发动机最大功率Pemax及其相应转速np的设计计算 (12)2.2.2 发动机最大转矩Te max及其相应转速nT的设计计算 (13)2.3 轻型货车轮胎的选定 (14)2.4 轻型载货汽车传动系统的布置形式的确定 (14)3 轻型载货汽车变速器的设计 (15)3.1变速器概述 (15)3.2 变速器传动机构布置方案 (15)3.3 零部件结构选择 (16)3.4 变速器主要参数设计 (16)3.4.1 变速器的档位数和传动比 (16)3.4.2 中心距 (17)3.4.3 变速器的轴向尺寸 (18)3.4.4 齿轮参数 (18)3.4.5 各挡齿轮齿数的分配 (19)3.5 变速器齿轮的几何尺寸计算 (20)3.6 变速器轴与轴承 (22)3.6.1 变速器轴的设计计算 (22)3.6.2 变速器轴承的选择 (22)3.7 变速器中各轴的结构设计 (23)3.8 变速器箱体设计 (25)3.9 变速器操作机构的设计 (25)3.9.1 选档换档机构 (25)3.9.2 操纵机构的安全装置 (26)3.10 变速器整体三维建模装配体结构 (27)3.11 变速器三维实体模型的装配过程动画及工作过程动画 (27)4 汽车驱动桥的设计计算 (28)4.1 主减速器的设计计算 (28)4.1.1 主减速器的基本参数选择与设计计算 (28)4.1.2 主减速器齿轮计算载荷的确定 (29)4.1.3 主减速器齿轮基本参数的选择 (30)4.1.4 主减速器齿轮的材料及热处理 (31)4.2 差速器设计 (31)4.2.1 差速器类型选择 (31)4.2.2 差速器齿轮主要参数选挥 (32)4.2.3 差速器齿轮的强度计算 (34)4.3 车轮传动装置设计 (35)4.3.1 半轴结构型式的确定 (35)4.3.2 全浮式半轴的设计计算 (35)4.4 驱动桥壳设计 (36)4.5 驱动桥三位实体模型装配模型 (37)4.6 驱动桥三维实体模型的装配过程动画及工作过程动画 (39)5 结论 (40)致谢 (41)参考文献 (42)1 绪论1.1汽车传动系统概述汽车是最重要的现代化交通运输工具，是科学技术发展水平的标志。
汽车工业是资金密集、技术密集、人才密集、综合性强、经济效益高的产业，世界各工业发达国家几乎都把它作为国民经济的支柱产业。
现代汽车上采用了大量的新材料、新工艺和新结构，特别是现代化的微电子控制技术的应用，大大地提高了汽车的性能。
汽车传动系可按能量传递方式的不同，划分为机械传动、液力传动、液压传动、电传动等。
目前应用最广泛的为机械式传动系，机械式传动系统主要由离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥组成。
其中万向传动装置由万向节和传动轴组成，驱动桥由主减速器、差速器及半轴组成。
汽车诞生之前，马车就是人类最好的陆上交通工具。
1770年法国人尼古拉斯古诺（1725-1804）将蒸汽机装在板车上，制造出第一辆蒸汽板车，这是世界上第一辆利用机器为动力的车辆。
1860年，法国人艾蒂安·勒努瓦发明了一种内部燃烧的汽油发动机。
1885年，德国工程师卡尔·奔驰（1844－1929）在曼海姆制造成一辆装有0.85马力(1000马力＝735.5千瓦)汽油机的三轮车。
德国另一为工程师戈特利布·戴姆勒（1834－1900）也同时造出了一辆用1.1马力汽油发动机作动力的四轮汽车，这便是现代意义上的汽车。
他们俩被公认为以内燃机为动力的现代汽车的发明者。
1886年1月29日也被公认为汽车的诞生日。
1889年法国的别儒研制成功齿轮变速器、差速器，1891年首次采用前置发动机后轮驱动，开发出摩擦片式离合器，1898年法国的雷诺一号车采用了箱式变速器、万向节传动轴和齿轮主减速器，1902年法国的狄第安采用了流传至今的狄第安后桥半独立悬架。
1.2 汽车传动系统的组成和功用1.2.1传动系统的组成机械式传动系统主要由离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器和半轴组成。
其中万向传动装置由万向节和传动轴组成，驱动桥由主减速器、差速器及半轴组成。
如图1-1所示：图1-1 机械式传动系统的组成及布置示意图1.2.2 汽车传动系统的功用将发动机发出的动力按需要传给驱动轮。