3吨载重跃进货车驱动桥总成的设计.doc

1、摘 要轻型载货汽车在现阶段时期的商用汽车中有着很大的比重，尤其是其中的驱动桥在整车当中是处于一个极其重要的位置。驱动桥属于汽车的四大总成之一，其性能的优缺点往往会直接影响到整个车子性能的好坏，并且这一性能对于载货汽车来说是非常重要的。目前对于驱动桥的各项要求是非常之高的，因为只有这样才可以符合现在载货汽车在其使用的过程当中所必须满足的各项要求。在本次设计当中倘若我们可以设计出一个成功的驱动桥，使其满足人们在使用载货汽车时的各种使用要求，并且设计的结构能做到简单，价格低廉。则此次设计的轻型载货汽车驱动桥设计也就具有了一定的现实意义。本文首先确定主要部件的结构型式和主要设计参数，在分析驱动桥各部分

2、结构形式、发展过程及其以往形式的优缺点的基础上，确定了总体设计方案，采用传统设计方法对驱动桥各部件主减速器、差速器、半轴、桥壳进行设计计算并完成校核。最后运用AUTOCAD完成装配图和主要零件图的绘制。关键词：轻型货车；驱动桥；单极主减速器；差速器；半轴；桥壳AbstractLight truck in the current phase of the commercial vehicle has a large proportion, especially in which the drive axle is in a very important position in the vehic

3、le. Drive axle belong to one of automotive four assembly ,the advantages and disadvantages of its performance will often directly affect the performance of the whole car is good or bad, and this performance is very important for the truck. At present, the requirements of the drive axle is very high,

4、 because only in this way can meet the current truck in the process of its use must meet the requirements.In this design, if we can design a successful drive axle, so that it can meet the people in the use of truck with a variety of use requirements, and the design of the structure can be simple, in

5、expensive.Then the design of light truck drive axle also has a certain practical significance.In this paper, the structure and main design parameters of the main components are determined at first.On the basis of analyzing the structure form, the development process and the advantages and disadvanta

6、ges of the past forms of the drive axle, the overall design scheme is determined.The traditional design method is used to design and calculate the main reducer, differential, axle and axle housing of the drive axle. Finally use AUTOCAD to complete the assembly drawing and the drawing of the main par

7、ts drawing.Key words: Light trucks;Drive axle;Single reduction final drive; Differential; Axle; Drive Axle housing目 录摘 要IIIAbstractIV1 概 述11.1概述11.2驱动桥的结构分类21.3设计的主要内容82 总体方案的确定92.1主要技术参数92.2主减速器的结构方案确定92.3差速器的结构方案确定102.4半轴形式确定102.5桥壳形式确定112.6本章小结113 主减速器设计123.1主减速器锥齿轮的设计123.2主减速器锥齿轮强度计算163.3主减速器锥齿轮

8、轴承设计计算183.4主减速器的润滑223.5本章小结224 差速器设计234.1差速器的结构形式234.2差速器齿轮的材料选择234.3圆锥齿轮式差速器齿轮设计234.4圆锥齿轮式差速器齿轮的强度计算274.5本章小结285 半轴设计295.1半轴形式295.2半轴的材料以及热处理295.3半轴的设计和计算295.4本章小结326 驱动桥桥壳设计336.1桥壳结构形式336.2桥壳的受力分析及强度计算336.3本章小结37结论38参考文献39致 谢40II 第1章 概述 1 概 述1.1概述在进行驱动桥的设计计算时，我们一般主要考虑它的组成形式，各个零部件之间的布局还有就是在使用时它会遇到的

9、各种不同工况下所产生的不同影响等；并且我们还须细致的介绍其是在何种传动装置下来进行的传动以及就是各个零部件的设计计算，确定它们的结构形式。汽车驱动桥的主要零部件包含了：桥壳、主减速器、差速器、半轴和壳体等组件，转向用驱动桥还囊括了各种等速联轴节，从而致使其整体的构造越发的复杂，它主要负担了汽车的满载簧荷重以及地面通过车轮、车架和承载式车身通过悬架所加载的铅垂力、纵向力、横向力以及其力矩和冲击载荷；整个传动系当中传递最大转矩的主体就是驱动桥，其中的反作用力矩则是由桥壳来承担的。驱动桥在整个汽车系统当中本身也是属于一个大的总成。一般在这些零部件及分总成当中，会有驱动车轮的传动装置（主要是半轴及轮边

10、减速器）外加各类齿轮。由此看来，在载货汽车的驱动桥的设计校核当中，我们会涉及到极其广泛的机械方面的知识和制造方面的技术。因此在设计制造驱动桥总成所需要的零部件及各种不同的元件时基本上也会需要当代全数的机械设计制造方面的工艺。所以在这次的设计当中，我们可从对驱动桥的设计计算当中学习当代机械设计制造工艺当中的各种技巧以及技能，以此来满足当今社会日益增大的就业压力。设计时会遇到两个比较大的难题，第一个就是如何通过万向传动轴将发动机输出的扭矩全数传递给汽车的驱动车轮，从而使汽车具有非常好的动力输出，可以有更好的路面行驶表现。第二个就是如何通过差速器向两侧的驱动车轮来传导动力，使其能够在转弯或者通过不平

11、路面等情况时能够以不同的转速行驶，并由此来降低轮胎与地面之间的摩擦。我们国家的驱动桥产业的发展还有着非常多的问题，其中很多问题都比较严重，比如说产业的结构模式不合理、产品大部分都集中在劳动密集型产业当中，技术密集性产业非常明显的要比发达国家落后很多，由生产要素主导的地位正一步一步的在逐步的降低削弱，能源消耗大的产业比较多，生产的效率比较低，环境的破坏比较严重，对大自然中资源的破坏比较大。目前我们国家的企业基本都以中小型企业为主，开发创造的能力以及推成出新的能力都比较不足，在企业管理的方式和方法上也明显不足。我们国家驱动桥的研究设计的水平和世界上先进的驱动桥设计水准还存在较大的差距，虽然我们也取

12、得了一点的成就，不过都是通过引进国外的先进技术，然后通过仿制的手段，并通过自己的改善后取得的。一些实力比较雄厚的企业，他们虽然有自己独立的研发中心不过呢尚都处在一个比较初级的阶段。我们国家的驱动桥产业现在还正处在一个发展中的阶段，在科学技术发展迅速的推动下，高新技术越来越多的在现代汽车方面获得运用和推广。并且我们在做大量的技术引进，再加上我们自己的研发队伍的整体素质水平的不断提高发展，这些都将慢慢促进我国驱动桥产业的发展壮大，并且逐步追上世界上先进的汽车零部件的生产水准。比较好的一方面是已经降低了设计和工装设计制造时的投入，零部件的种类也得到减少，规模化生产的程度也得到了提升，制造的费用也得到

13、了降低，市场响应的速度也大大提升等。一些发达国家的企业为了降低驱动桥的震动特性，他们会对驱动桥做模态分析这样一项工作，从而可以对驱动桥的强度进行一定的调整，可以通过上述的种种方法来改善驱动桥的使用性能，并最终提高整车的使用效果。有限元法并不会要求我们将所需要分析的部件拆解的异常零碎，它一方面可以考虑各类计算条件和要求，另一方面也能够计算各种不同的工况，并且它的计算精度非常之高。有限元法把有无数个自由度的连续体离散为有限个自由度的单元集合体，把问题简单的化为适合数值的解法的问题。只需要确定每一个单元各自的力学特性，就能够根据结构分析的办法来把它的结果算出来，使整个分析的过程变得十分简单。到现在为

14、止，有限元法对于驱动桥的设计而言是一种强有力的工具。1.2驱动桥的结构分类1.2.1驱动桥种类对于一辆汽车而言，其驱动桥往往会设置在它的传动系统的尾端，其主要的作用就是增大转矩，更详细的说法就是提高来自于变速器或者是由传动轴而来的转矩，并且可以按照汽车在路上行驶时的不同路况按照不同的分配比例分配给汽车的左右驱动车轮，使其在行驶时具有差速的功能。同时在汽车行驶时来自于车厢之间或者是车架和路面之间的横向力、铅垂力以及纵向力也都会作用在驱动桥上面。在普通的汽车的结构当中，驱动桥主要包括差速器还有桥壳等其他一些零件组成。如下图1.1所示。1 2 3 4 5 6 7 8 9 101.半轴 2.圆锥滚子轴

15、承 3.支承螺栓 4.主减速器从动锥齿轮5.油封6.主减速器主动锥齿轮7.弹簧座8.垫圈9.轮毂10.调整螺母图1.1 驱动桥在设计驱动桥时还会有如下的一些限制条件：A） 在保证汽车有良好的燃油经济性以及充沛的动力的前提下选择主减速比；B） 最小离地间距必须要保证足够大，使汽车具有良好的通过性，所以外形尺寸要设计的小；C） 传动件和齿轮等一些小的零部件的工作稳定性要高，不应有异响及杂音；D） 需要在任何工况以及使用环境下都保证可观的传动效率；E） 在刚度以及强度方面都满足要求的前提下，应该将它的质量设计的尽量小，特别是簧下质量，要把它弄的尽量小，以此来改善货车的平顺性；F） 能够和谐的同悬架导向机构一道正常运转，并且还要求与转向机构协调配合工作时也能满足使用要求；G） 设计的结构应该尽量简单，加工的工艺性要好，能够非常方便的制造出来并且拆卸和调