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1、1Kd1080 型载货汽车后桥总成设计摘 要本 设 计 为 中 型 载 货 汽 车 的 后 桥 总 成 设 计 。 在 本 设 计 中 后 桥 为 驱 动桥 ， 是 汽 车 传 动 系 主 要 总 成 之 一 ， 具 有 承 载 车 身 和 驱 动 汽 车 的 功 用 。 后 桥设 计 应 满 足 汽 车 动 力 性 ， 经 济 性 的 要 求 ， 并 符 合 汽 车 运 动 学 规 律 。根 据 本 车 的 各 项 具 体 参 数 ，经过必要的论证分析，确定了本次所设计的驱动桥的结构方案。后 桥 采 用 非 断 开 式 驱 动 桥 壳 ， 单 级 螺 旋 锥 齿 轮 主 减 速器 ， 对 称
2、 式 圆 锥 行 星 齿 轮 差 速 器 ， 半 浮 式 支 承 半 轴 ， 驱 动 车 轮 为 四 个 ， 后桥 采 用 轴 承 为 圆 锥 滚 子 轴 承 。 在 已 知 主 传 动 比 的 情 况 下 ， 选 择 准 螺 旋 锥 齿轮 主 减 速 器 齿 轮 的 型 式 ， 目 的 是 为 了 降 低 成 本 ,并 且 工 作 平 稳 ， 噪 声小 。 对 称 式 圆 锥 行 星 齿 轮 差 速 器 结 构 简 单 ， 使 用 可 靠 。 半 浮 式 半 轴 结 构 简单 ， 所 受 载 荷 较 大 。 圆 锥 滚 子 轴 承 承 载 能 力 强 ， 且 有 利 于 主 减 速 器 齿
3、轮 副调 整 。全 套 图 纸 ， 加在说明书的计算部分，说明了主要参数选择的依据，对主减速器，差速器，半轴和驱动桥壳进行了尺寸和强度计算。此外，还计算了主减速器支撑轴承的寿命。本文提供了关于以上计算的详细计算依据、步骤和计算数据。2关 键 词 ： 驱 动 桥 ， 半 轴 齿 轮 ， 差 速 器 ， 半 轴3DESIGN OF REAR AXLE FOR MEDIUM GOODS VEHICLE ABSTRACTThe aim of this project is to design the rear axle for the medium goods vehicle. The rear ax
4、le acts as the driving axle in this project., which is used to bear the frame and drive the car. The design of the rear axle should meet with the requirement of the performance of power and economic, and the same time, it must be accord to the principle of the mechenics of vehicle.According the spec
5、ific parameters of the driving system and necessary reasoning, this rear axle conclude the integrated driving axle housing, the main drive of single spiral bevel gear ,the differential with taper planetary gear, the half axle and so on. There are four driving wheel and the bearings that the rear axl
6、e used are both taper roller bearings. With the provision of the drive ratio, the spiral bevel gear is selected in this design, which aimed to minimize the cost and make little noise. The differential with the symmetric taper planetary has a relatively simple structure, and it is reliable.The calcul
7、ation section of this paper is mainly concerning about the physical dimension of the gear of the main drive and the differential,the driving axle, and the strength proofread of it. In addition, the strength proofread of it. In addition, the life of the bearing of the main drive is also calculated in
8、 this section.Majority of computations basis,the step and the estimated data for these project and advanced in paper.KEY WORDS: Driving axle, Hypoid gear, Differential, Axle shaft4目 录前 言 .1第一章 驱动桥的结构方案分析.2第二章 主减速器的设计.42.1 主减速器的结构形式和选择.42.2 主减速比的确定.42.3 主减速器齿轮计算载荷的确定.52.4 主减速器齿轮基本参数的选择. .82.5 主 减 速 器
9、 齿 轮 的 强 度 校 核 .11第三章 差速器的设计 .263.1 差 速 器 的 结 构 形 式 的 选 择 .263.2 对称式圆锥行星齿轮差速器的设计. 26第四章 驱动车轮的传动装置 .324.1 半轴概述.324.2 半 轴 的 设 计 计 算 .32第五章 驱动桥桥壳.36第六章 结论. . . . .41参考文献.42致谢.435前 言汽车的驱动桥位于传动系的末端，其基本功用是增大由传动轴或直接由变速器传来的转矩，将转矩分配给左、右驱动车轮，并使左、右驱动车轮具有汽车行驶运动学所要求的差速功能；同时，驱动桥还要承受作用于路面和车架或承载式车身之间的铅垂力、纵向力和横向力及其力
10、矩。在一般的汽车结构中，驱动桥包括主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置及桥壳等部件。汽车传动系的总任务是传递发动机的动力，并使之适应于汽车行驶的需要。砸死一般汽车的机械式传动中，有了变速器还不能完全解决发动机特性与汽车行驶要求间的矛盾和结构布置上的问题。首先是因为绝多大数的发动机在汽车上是纵向安置的，为使其转矩能传给左、右驱动车轮，必须由驱动桥的主减速器来改变转矩的传递方向，同时还得由驱动桥的差速器来解决左、右驱动车轮的差速要求及转矩分配问题。本课题所设计的是 8 吨中型载货汽车后桥总成，要求传动平稳高效，要求最大车速 100 km/h ，最小离地间隙 240mm。设计思路可分为以下几点：首先
11、选择初始方案，KD1080 属于中型货车，采用后桥驱动，所以设计的驱动桥结构需要符合中型货车的结构要求；接着选择各部件的结构形式；最后选择各部件的具体参数，设计出各主要尺寸。单级主减速器采用弧齿锥齿轮，差速器采用对称式行星齿轮差速器，整体式桥壳。汽车驱动桥设计涉及的机械零部件及元件的品种极为广泛，对这些零部件、元件及总成的制造也几乎要设计到所有的现代机械制造工艺。因此，通过对汽车驱动桥的学习和设计实践，可以更好的学习并掌握现代汽车设计与机械设计的全面知识和技能。所以这次设计将对将来的学习工作有着深远影响。6第一章 驱动桥的结构方案分析驱动桥处于动力传动系的末端，其基本功能是增大由传动轴或变速器
12、传来的转矩,并将动力合理地分配给左、右驱动轮，另外还承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力力和横向力。驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。驱动桥设计应当满足如下基本要求：a)所选择的主减速比应能保证汽车具有最佳的动力性和燃料经济性。b)外形尺寸要小，保证有必要的离地间隙。c)齿轮及其它传动件工作平稳，噪声小。d)在各种转速和载荷下具有高的传动效率。e)在保证足够的强度、刚度条件下，应力求质量小，尤其是簧下质量应尽量小，以改善汽车平顺性。 f)与悬架导向机构运动协调，对于转向驱动桥，还应与转向机构运动协调。驱动桥的结构型式按工作特性分，可以归并为两大类，即非断开式驱动桥和
13、断开式驱动桥。当驱动车轮采用非独立悬架时，应该选用非断开式驱动桥；当驱动车轮采用独立悬架时，则应该选用断开式驱动桥。因此，前者又称为非独立悬架驱动桥；后者称为独立悬架驱动桥。独立悬架驱动桥结构叫复杂，但可以大大提高汽车在不平路面上的行驶平顺性。断开式驱动桥区别于非断开式驱动桥的明显特点在于前者没有一个连接左右驱动车轮的刚性整体外壳或梁。断开式驱动桥的桥壳是分段的，并且彼此之间可以做相对运动，所以这种桥称为断开式的。另外，它又总是与独立悬挂相匹配，故又称为独立悬挂驱动桥。这种桥的中段，主减速器及差速器等是悬置在车架横粱或车厢底板上，或与脊梁式车架相联。主减速器、差速器与传动轴及一部分驱动车轮传动
14、装置的质量均为簧上质量。两侧的驱动车轮由于采用独立悬挂则可以彼此致立地相对于车架或车厢作上下摆动，相应地就要求驱动车轮的传动装置及其外壳或套管作相应摆动。由于断开式驱动桥及与其相配的独立悬挂的结构复杂，故这种结构主要见于7对行驶平顺性要求较高的一部分轿车及一些越野汽车上。其结构如图 1-1 所示：图 1-1 断开式驱动桥普通非断开式驱动桥，由于结构简单、造价低廉、工作可靠，广泛用在各种载货汽车、客车和公共汽车上，在多数的越野汽车和部分轿车上也采用这种结构。他们的具体结构、特别是桥壳结构虽然各不相同，但是有一个共同特点，即桥壳是一根支承在左右驱动车轮上的刚性空心梁，齿轮及半轴等传动部件安装在其中。本设计根据所定车型及其动力布置形式（前置后驱）采用了非断开式驱动桥。其结构如图 1-2 所示：1半轴 2圆锥滚子轴承 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 1-2 非断开式驱动桥8第二章 主减速器的设计2.1 主减速器的结构形式
