摘要
越野车需要经常在坏路和⽆路情况下⾏驶，尤其是军⽤汽车的⾏驶条件更为恶劣。这就要求增加汽车驱动轮的数⽬，因此，越野车都采⽤多轴驱动。
分动器的功⽤就是将分动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，其输⼊轴与分动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。
本⽂主要说明了越野车分动器的设计计算过程，主要分为设计和⼯艺两⼤部分。设计部分较详细的叙述了分动器的设计过程，选择结构⽅案、主要参数、齿轮设计、轴设计、计算校核、其他结构部件的设计。⼯艺部分主要对典型零件的⼯艺过程进⾏了分析，确定了各类零件的材料。
关键词：分动器；三轴式；齿轮；轴；齿轮传动；校核
2010款crvABSTRACT
The need for 4wd vehicles often drive on bad roads and traffic situations, especially military vehicles dri
ving conditions even worse. These requirements increase the number of vehicle wheels, therefore, 4wd vehicle use multi-axle drive.
Sub-actuator’s function is distributing transmission’s energy to the drive axle, and further increase the torque. Actuator is also a gear drive system, which is separately located on the vehicle chassis, the transmission input shaft and output shaft gears connected with universal joints, sub-actuator have several output shafts, they are connected with driving bridge by the universal joints respectively.
This article describes the 4wd vehicle actuator design calculation process, the design part describe the sub-actuator’s design process. The design is mainly divided into design and technology parts, select configuration, main parameters, gear design, shaft design, calculation check, and design of other structural components. Crafts part mainly diagnose typical component’s technology process, determine the materials of all kinds of components.
Keywords:Sub-actuator; triple axle; gear; axle; gear driving; check
⽬录
摘要 ............................................................................................................. I ABSTRACT ...................................................................... 错误！未定义书签。第1章绪论 (1)
1.1 概述 (1)
1.1.1分动器类型 (1)
1.1.2 分动器的发展 (2)
1.1.3 变速器的⼯作原理及功⽤ (3)
1.2 研究的⽬的、依据和意义 (3)
1.3 研究的⽅法 (3)
第2章分动器主要参数和结构的选择与计算 (4)
2.1 设计初始数据 (4)
2.2 分动器⾼低档传动⽐的确定 (4)
2.3分动器传动⽅案的确定 (5)
2.4 换档结构形式 (6)
2.5 轴和齿轮的结构 (7)
2.5.1 轴的结构 (7)
2.5.2 齿轮的安排 (7)
2.6 中⼼距A的确定 (8)
2.7齿轮参数 (9)
2.7.1 模数 (9)
2.7.2 压⼒⾓ (9)
2.7.3 螺旋⾓ (9)
2.7.4齿宽 (9)
2.7.5 齿顶⾼系数 (9)
2.8本章⼩结 (10)
第3章齿轮的设计计算与校核 (11)
3.1齿轮的设计与计算 (11)
3.1.1各档齿轮齿数的分配 (11)
3.1.2 计算各个齿轮的参数 (12)
3.1.2齿轮材料的选择原则 (14)
3.1.3计算各轴的转矩 (15)
3.2轮齿的校核 (16)
3.2.1轮齿接触强度校核 (16)
3.2.2齿根弯曲强度校核 (16)
3.3本章⼩结 (18)
第4章轴的设计与计算及轴承的选择与校核 (19) 4.1 轴的设计计算 (19)
4.1.1 轴的尺⼨初选 (19)
4.1.2 花键的形式和尺⼨ (19)
4.1.3 轴的结构 (19)
4.2 轴的校核 (22)
4.3本章⼩结 (24)
第5章分动器操纵机构及⼯艺分析 (25)
5.1 分动器结构件的选择 (25)
5.1.1 啮合套计算 (25)
5.1.2 分动器壳体 (25)
5.2分动器的操纵机构 (25)
5.3 ⼯艺分析 (26)
5.3.1 壳体加⼯⼯艺 (26)
5.3.2 拨叉加⼯⼯艺 (26)
5.3.3 齿轮加⼯⼯艺 (27)
5.3.4 轴的加⼯⼯艺 (27)
5.3.5 总成的装配 (28)
5.4本章⼩结 (28)
结论 (29)
致谢 (30)
参考⽂献 (31)
第1章绪论
1.1 概述
本⽂以东风EQ2080越野汽车为研究对象，分动器⽤来传递发动机的转矩和转速到各个驱动轮，⽬的是当汽车在坏路和⽆路情况下⾏驶⼯况下，使汽车获得⾜够的牵引⼒和速度，同时使汽车在最有利的⼯况范围内⼯作。分动器设有⾼速档和低速档。对分动器的设计要求要满⾜以下⼏点：
1）便于制造、使⽤、维修以及质量轻、尺⼨紧凑；
2）保证汽车必要的动⼒性和经济性；
3）换档迅速、省⼒、⽅便；
4）⼯作可靠。不得有跳档及换档冲击等现象发⽣；
5）分动器应有⾼的⼯作效率；
6）分动器的⼯作噪声低。
除此之外，分动器还应该满⾜轮廓尺⼨和质量⼩、制造成本低、拆装容易、维修⽅便等要求。
1.1.1分动器类型
分动器主要有以下⼏种类型：
分时四驱(Part－time 4WD)
这是⼀种驾驶者可以在两驱和四驱之间⼿动选择的四轮驱动系统，由驾驶员根据路⾯情况，通过接通或断开分动器来变化两轮驱动或四轮驱动模式，这也是⼀般越野车或四驱SUV最常见的驱动模式。最显著的优点是可根据实际情况来选取驱动模式，⽐较经济。
全时四驱(Full－time 4WD)
这种传动系统不需要驾驶⼈选择操作，前后车轮永远维持四轮驱动模式，⾏驶时将发动机输出扭矩按50：50设定在前后轮上，使前后排车轮保持等量的扭矩。全时驱动系统具有良好的驾驶操控性和⾏驶循迹性，有了全时四驱系统，就可以在铺覆路⾯上顺利驾驶。但其缺点也很明显，那就是⽐较废油，经济性不够好。⽽且，车辆没有任何装置来控制轮胎转速的差异，⼀旦⼀个轮胎离开地⾯，往往会使车辆停滞在那⾥，不能前进。
适时驱动(Real－time 4WD)
采⽤适时驱动系统的车辆可以通过电脑来控制选择适合当下情况的驱动模式。在正常的路⾯，车辆⼀般会采⽤后轮驱动的⽅式。⽽⼀旦遇到路⾯不良或驱动轮打滑的情况，电脑会⾃动检测并⽴即将发动机输出扭矩分配给前排的两个车轮，⾃然切换到四轮驱动状态，免除了驾驶⼈的判断和⼿动操作，应⽤更加简单。不过，电脑与⼈脑相⽐，反应毕竟较慢，⽽且这样⼀来，也缺少了那种⼀切尽在掌握的征服感和驾驶乐趣。
福特全顺改房车从结构和功能来看，分动器可分为两⼤类。
①⼀般齿轮式分动器
⼀般齿轮式分动器驱动前、后桥的两根输出轴，在接合前驱动啮合套时为刚性连接。这类分动器结构简单，过去在各类全轮驱动的汽车上⼴泛使⽤，其缺点是不能保证前、后轮的地⾯速度相等，在⾏驶过程中不可避免地要产⽣功率循环现象，这将使驱动轮载荷⼤幅度增加，轮胎及机件磨损加剧，燃油经济性下降。为此，需在分动器中另设分离前桥驱动的装置(啮合套)，在汽车通过滑溜路段时可以接合前桥。另外，⼀般齿轮式分动器分配给前、后桥的转矩⽐例不定(随此两桥所受附着⼒的⽐例⽽变)。这样虽然会增加附着条件较好驱动桥的驱动⼒，但可能使该桥因超载⽽损坏。因此，⽬前采⽤这类分动器的汽车越来越少。
五菱之光报价及图片②带轴间差速器的分动器
东风轴间差速器的分动器在前、后输出轴和之间有⼀个⾏星齿轮式轴间差速器。它正好克服了上述缺点，两根输出轴可以不同的转速旋转，并按⼀定的⽐例将转矩分配给前、后驱动桥，既可使前桥经常处于驱动状态，⼜可保证各车轮运动协调，所以不需另设接离前桥驱动的装置。在选⽤带轴间差速器的分动器时，尽量使前、后桥转矩分配接近于轴荷分配，并使任⼀桥的最⼤输⼊转矩不超过该桥的允许输⼊转矩。为了避免在某⼀桥的车轮打滑时完全丧失驱动⼒，这类分动器需设轴间差速锁，以便在某⼀桥车轮出现打滑的情况下将分动器的前、后输出轴锁为⼀体，提⾼通过性。
1.1.2 分动器的发展
保时捷718二手⾄今，轻型汽车所⽤分动器已经发展到了第五代产品。分动器的设计结构与传动系统基本决定了它的性能、档次，亲⼦装。第⼀代的分动器基本上为分体结构，直齿轮传动，双换档轴操作，铸铁壳体。第⼆代分动器虽然也是分体结构，但已改为全斜齿齿轮传动，单换档轴操作和铝合⾦壳体。因⽽，在⼀定程度上提⾼了传动效率、简便了换档、降低了噪⾳与油耗。第三代分动器在上代的基础上增加了同步器，使四轮驱动系统具备汽车在⾏进中换档的功能，第四代分动器的重⼤变化在于采⽤了联体结构
以及⾏星齿轮加链传动，从⽽优化了换档及⼤⼤提⾼了传动效率和性能；第五代分动器壳体。
1.1.3 变速器的⼯作原理及功⽤
分动器⼀般都设有⾼低档，以进⼀步扩⼤在困难地区⾏驶时的传动⽐及排挡数⽬。越野汽车在良好道路⾏驶时，为减⼩功率消耗及传动系机件和轮胎磨损，⼀搬要切断通前桥动⼒。在越野⾏驶时，若需低速档动⼒，则为了防⽌后桥和中桥超载，应使低速档动⼒由所有驱动桥分担。为此，对分动器操纵机构有如下要求：⾮先接上前桥不得挂上抵速档，⾮先退出低速档，不得摘下前桥。
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。在多轴驱动的汽车上，为了将输出的动⼒分配给各驱动桥设有分动器。
1.2 研究的⽬的、依据和意义
21世纪，汽车⼯业成为中国经济发展的⽀柱产业之⼀，汽车企业对各系统部件的设计需求旺盛。其实，汽车与⼈⼀样，也是有着整套健康系统的有机结合体。发动机是⼼脏，车轮、底盘与悬挂是躯⼲与四肢，⽽分动器也是越野车中的核⼼，如果汽车丧失了分动器这个中⼼环节，⼼脏、四肢与躯⼲再好，汽车只能如同植物⼈般成为废铁⼀堆！可以说，分动器是伴随着越野汽车⼯业出现的必然产物，是越野汽车上的必需品。分动器是⽤来传递发动机转矩和转速到各个驱动轮上，因此它的性能影响到汽车的动⼒性和经济性指标，对越野车⽽⾔，其设计意义更为明显。在对汽车性能要求越来越⾼的今
天，车辆的舒适性也是评价汽车的⼀个重要指标，⽽分动器的设计如果不合理，将会使汽车的舒适性下降，使汽车的运⾏噪声增⼤。通过本题⽬的设计，学⽣可综合运⽤《汽车构造》、《汽车理论》、《汽车设计》、《机械设计》、《液压传动》等课程的知识，达到综合训练的效果。由于本题⽬模拟⼯程⼀线实际情况，学⽣通过毕业设计可与⼯程实践直接接触，从⽽可以提⾼学⽣解决实际问题的能⼒。
1.3 研究的⽅法
本次设计主要是通过查阅近⼏年来有关国内外分动器设计的⽂献资料，结合所学专业知识进⾏设计。通过⽐较不同⽅案和⽅法选取最佳⽅案进⾏设计，通过计算选择分动器中⼼距；计算分动器的齿轮的结构参数并对其进⾏校核计算；计算选择轴与轴承，同时对其进⾏校核，对同步器、换挡操纵机构等结构件进⾏分析计算。
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