摘 要

目前国内汽车市场中热销车型SUV持续受到广大国内消费者的追捧，销量逐年增加。近年来随着消费者环保意识的提高，越来越多的人开始关注汽车的油耗，但同他们又希望所购买的汽车依然能够在某些极限条件下有足够的越野性能。由此越来越多的SUV上装配了适时四驱系统。装配了适时四驱系统的车辆可自行根据实时路况自动进行二驱与四驱的相互切换，车辆行驶在条件良好的路面上时，汽车会在二驱状态下行驶，以降低行驶过程中的燃油消耗，以达到节能减排的目的。当车辆行驶至道路情况恶劣的路面时，车辆会自动切换到四驱状态，以增大汽车的越野通过性。本文主要针对7200SUV设计了一款适时四驱系统，利用前后车轮之间的转速差，控制中间多片离合式差速器的断开与结合，实现车辆的驱动方式的切换。

关键词：SUV；适时四驱系统；多片离合式差速器

Abstract

At present, the domestic automobile market selling models SUV continued to be pursued by the vast number of domestic consumers, sales increased year by year. In recent years, with the improvement of consumer awareness of environmental protection, more and more people began to pay attention to the car's fuel consumption, but they also want to buy the car is still able to have enough in some extreme conditions of off-road performance. Thus more and more SUV equipped with real-time system. Assembly of timely four-wheel drive system of the vehicle can be self according to real-time traffic automatic two drive and four-wheel drive switch between vehicles in good conditions on the road, the car will be run in a second driving state, to reduce vehicle fuel consumption in the process in order to achieve the purpose of energy saving and emission reduction. When the road vehicles to the road conditions, the vehicle will automatically switch to the four-wheel drive state, to increase the automobile's cross-country through. This paper mainly aimed at 7200 SUV design was a timely four-wheel drive system, the speed difference between the front and rear wheels and control among multi plate clutch type differential disconnect and combination, realization of vehicle driving mode switching.

Key Words：SUV；real-time system；multi plate clutch type differential

目 录

第一章 绪论 1

1.1设计背景 1

1.2 haldex离合器结构 1

1.3工作原理 3

第二章 多片离合式差速器设计 4

2.1参考车型选定 4

2.2摩擦片设计 4

2.2.1 确定最大传递转矩 4

2.2.2后备系数β选定 4

2.2.3摩擦片的材料选定 5

2.2.3摩擦片数确定 6

2.2.4摩擦片内外径确定 7

2.2.5摩擦片的校核 9

2.3输出轴直径估算 10

2.4 传动毂设计 11

第三章 传动轴设计 12

3.1结构方案及材料选择 12

3.2传动轴尺寸确定 12

3.2.1扭转应力校核 14

3.3花键内外径确定 14

3.3.1花键挤压强度校核 15

3.4传动轴形位公差确定 15

第四章 万向节设计 16

4.1十字轴设计及校核 16

4.2滚针轴承选定及校核 16

4.3万向节叉设计及校核 18

4.4 法兰盘选取 18

4.5传动效率 18

结论 20

参考文献 21

致 谢 22

第一章 绪论

1.1设计背景

根据中国汽车工业协会对中国车市2016年的行情预测，全年中国乘用车销售量预计将会突破2245万辆,而作为主力车型之一的SUV全年销量更有望突破774万辆，约占总销售量的34%。随着国人对于SUV车型需求量的逐年增加,SUV车型在国内形势一片大好。与此同时随着近年来汽车消费群体的的年轻化多样化，消费者的对汽车需求也随之变得多样化。尤其在三四线汽车销售量日益增长的今天。单一的二驱SUV或者单一的四驱SUV已经无法满足其在不同路面行驶的需求，由于基础设施建设相对落后，而致使三四线城市路况条件更为复杂多变。因此很多的时候他们希望其购买的汽车既能保证在恶劣条件路面时足够的越野性能，也希望能在路况条件良好的路面上保持较好的燃油经济性。

目前市面上四驱SUV车型大致可分为全时四驱，分时四驱，适时四驱。而其中能够满足上诉条件使汽车进行二驱四驱相互切换的四驱系统有分时四驱以及适时四驱。而分时四驱系统需要驾驶员为判断路况，且必须驾驶员手动操纵进行二驱与四驱的切换，会导致驾驶员在驾驶时分心，有一定的安全隐患。而适时四驱系统则可以根据道路情况自动进行二驱四驱相互切换，带来更为简单智能的驾驶体验。因此本文主要针对一款7200SUV的适时四驱系统进行探究设计。让其能在高低不平、坑洼潮湿等附着力低的路面，可以自动切换为四轮驱动模式，增强车辆的越野性能及通过性，而在地势等较平坦的路况附着系数较大的城市路面，车辆会自动转换为两轮驱动，以减少在行驶过程中的燃油消耗。

国外尤其欧洲各大汽车公司对于四驱系统的研究开始较早，且经过长期的发展，经过长时间对四驱系统研究开发,其四驱系统技术逐渐成熟，且不同的汽车公司纷纷研发出了各自不同的四驱系统，并由此形成了不同的四驱系统体系，如宝马公司的 x Drive四驱系统、奔驰公司的4MATIC四驱系统、大众公司的 4Motion四驱系统、奥迪公司的 Quattro四驱系统、保时捷 PTM系统以及haldex四驱系统等。而国内由于针对四驱系统的研发相对较晚，四驱系统技术不成熟,国内的自主研发的四驱系统大多为采用机械式分动箱的分时四驱系统如长城哈弗H3，或者结构相对较为简单的粘性耦合器式的中央差速器 如江淮瑞鹰。同国外成熟的四驱系统技术存在着较大的差距。为进一步加深四驱系统的研究，本次毕业设计参照第三代haldex四驱系统，并对其中核心部件多片离合式差速器及传递转矩的万向传动轴进行设计。

1.2 haldex离合器结构

Haldex适时四驱系统结构紧凑，可靠性较高，多用于小型前置四驱SUV车辆中，系统关键是一个紧奏型的、由电液控制的湿式多片离合器。通常安装在汽车底盘靠近后桥的位置，连接在减速器的主动齿轮轴。该离合器为为机械机构、电控机构、液压机构一体化结构。机械部分由输入轴、摩擦片组、输出轴、环形活塞、油道管，环形工作活塞及活塞操纵辊等部分组成。输出轴的前端是连续起伏不平的凸轮盘，后端与后桥主减速器的主动齿轮连接。发动机输出转矩通过离合器、变速器、传到分动器，经由分动器的转矩被分别传递到前桥和中间万向传动轴，而万向传动轴通过法兰盘与Haldex离合器的输入轴钢性连接， Haldex离合器的输出轴则与后桥减速器的主动齿轮刚性连接。当离合器输出输入轴无转速差，摩擦片间分离断开，输出输入轴相对独立，转矩传递被切断，车辆由两前轮驱动行驶，反之输出输入轴出现转速差时，摩擦片间受压力结合，并将由传动轴传递的转矩继续传递到后桥驱动后轮，继而使车辆实现四轮驱动。