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1、河南科技大学高等教育自学考试毕业论文高 等 教 育 自 学 考 试毕业设计（论文）说明书汽车检测与维修专业（本科）市地： 南阳市 准考证号： 130210100317 姓 名： 王鹏飞 河南科技大学高等教育自学考试办公室高等教育自学考试毕业设计（论文）任务书一、 题目： 电动客车驱动桥总成设计 二、 本环节自 年 月 日起至 年 月 日 三、 进行地点： 河南工业职业技术学院南实训楼 四、 内容要求： 指导老师： 邵海泉 职称： 讲师 批准日期： 年 月 日电动客车驱动桥设计总成摘 要纯电动客车几乎是一种零污染的城市交通工具，因此国家相关政策和一些企业也正在投入资金和人力开展深入研究。在城市公
2、交客车上采用纯电动技术的意义在行业内已取得普遍共识，但在其产业化过程中，除了电池、电机等技术瓶颈外，其与普通内燃机驱动客车相比，电动客车的底盘等机械构件的设计与生产也存在着一系列的问题。本文首先对电动客车的动力方式进行分析，根据其动力方式来确定电动汽车驱动桥类型，并依照驱动桥的设计原则对驱动桥的结构进行选择，确定驱动桥的设计方案。选择恰当的性能参数，减少电动客车运行中的能量消耗，提高电动客车的能量传动效率，对电动客车的发展有着重要的意义。关键词：纯电动客车，动力方式，驱动桥，设计方案Electric vehicle drive axle assembly designABSTRACTAlmos
3、t a pure electric bus 0 polluted urban transport, the national policies and some companies also are investing money and manpower to carry out in-depth study. In the city bus on the meaning of pure electric technology in the industry has achieved widespread consensus, but in its industrialization pro
4、cess, in addition to the battery, motor and other technical bottleneck, its passenger, compared with ordinary internal combustion engine, the electric passenger car chassis, etc. Design and production of mechanical components there are a number of problems.This article first electric vehicle of the
5、dynamic way, according to its power to determine the way the type of electric vehicle drive axle and drive axle design in accordance with the principles of the structure on the drive axle to choose, determine the drive axle design. Select the appropriate performance parameters, to reduce electric en
6、ergy consumption of passenger cars in operation, the drive to improve the energy efficiency of electric buses, electric buses on the development of great significance.KEY WORDS：pure electric vehicle ，power mode ，overall axledesign53目 录摘 要IABSTRACTII前 言1第一章 电动客车动力方式简析41.1电动客车动力布置41.1.1传统驱动模式的特征51.1.2
7、电动机驱动桥组合式驱动系统的特征51.1.3电动机驱动桥整体式驱动系统的特征51.1.4轮毂电动机分散驱动系统的特征61.2电动客车动力传动系统介绍61.3电动客车驱动桥的构成6第二章 电动客车驱动桥总成方案论证82.1非断开式驱动桥82.2断开式驱动桥92.3电动客车驱动桥形式的选取10第三章 主减速器的设计113.1主减速器结构方案的选择113.1.1单级主减速器113.1.2弧齿锥齿轮与双曲面齿轮的比较143.1.3双级主减速器153.1.4双速主减速器153.2主减速器锥齿轮的许用偏移量163.3主减速器锥齿轮的支承方案163.4主减速器计算载荷的确定183.4.1 主减速器锥齿轮的计
8、算载荷的三种确定方法183.4.2 主动锥齿轮的计算转矩Tz203.5主减速器锥齿轮的参数选择203.5.1主、从动锥齿轮齿数的选择213.5.2从动锥齿轮大端分度圆直径和端面模数的选择213.6双曲面齿轮偏移距的选择223.7锥齿轮上的受力223.7.1齿面宽中点处的圆周力223.7.2锥齿轮上的轴向力和径向力233.8 主减速器轴承的载荷243.8.1受力计算253.8.2轴承载荷校核26第四章 差速器设计294.1差速器结构形式选择294.2对称式圆锥行星齿轮差速器的运动学分析304.3对称式圆锥行星齿轮差速器的结构设计314.3.1行星齿轮数目的选择314.3.2行星齿轮球面半径的确定
9、314.3.3行星齿轮与半轴齿轮齿数的选择324.3.4差速器圆锥齿轮模数及半轴齿轮节圆直径的初步确定324.3.5压力角334.3.6行星齿轮的轴孔长度和孔径334.4差速器齿轮的材料344.5差速器的几何尺寸计算和强度分析344.5.1差速器的几何尺寸计算344.5.2差速器的强度分析34第五章 车轮传动装置的设计365.1半轴型式的选取365.1.1半浮式半轴365.1.2 3/4浮式半轴375.1.3全浮式半轴385.2半轴的设计与计算385.2.1半轴的载荷计算395.2.2 全浮式半轴杆部直径可按下式初步选取395.2.3 全浮式半轴的强度校核405.3 半轴花键的选择和强度计算4
10、05.3.1 半轴花键的选择415.3.2 半轴花键的强度计算415.4半轴的结构设计及材料热处理41第六章 驱动桥壳设计436.1桥壳的结构方案的分析436.1.1可分式桥壳436.1.2整体式桥壳446.2桥壳的受力分析及强度计算45第七章 驱动桥结构元件477.1支承轴承的预紧477.2锥齿轮啮合的调整477.3润滑48第八章 驱动桥试验498.1整车道路试验及使用试验498.2台式试验49结论51参考文献52致 谢53附 录54前 言一、背景近年来，我国在纯电动客车领域取得了一系列科技成果和技术突破，拥有了一批具有自主知识产权的核心技术，在电动汽车整车总体技术和关键零部件技术方面积累了
11、丰富的经验，取得了丰硕的成果。我国正通过电动客车产业化开发环境、生产基地以及管理环境的建设，争取在整车产品技术上取得重大突破，带动电动客车、电动城市多功能车、电动汽车相关产业的技术进步和发展。电动客车以车载电源为动力，用电力驱动系统代替传统发动机，用电机驱动车轮行驶。它符合道路交通、安全法规各项要求。有些研究表明，同样的原油经过粗炼，送至电厂发电，经充入电池，再由电池驱动汽车，其能量利用效率比经过精炼变为汽油，再经汽油机驱动汽车高，因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量，正是这些优点，使电动客车的研究和应用（尤其在城市的应用）成为汽车工业的一个热点。二、课程目标与意义电动客车传动装置的作用是将
12、电动机的驱动转矩传给客车的驱动轴。本课题是对纯电动中型客车驱动桥总成的结构设计。故本说明书将以“驱动桥设计”内容对驱动桥及其主要零部件的结构型式与设计计算作一一介绍。驱动桥的设计，由驱动桥的结构组成、功用、工作特点及设计要求讲起，详细地分析了驱动桥总成的结构型式及布置方法；全面介绍了驱动桥车轮的传动装置和桥壳的各种结构型式与设计计算方法。课题所设计的纯电动大型客车规格如下：1.动力方面，转速（额定/峰值）：,功率（额定/峰值）：，扭矩：，控制器最高效率：，最高车速：，加速时间：，最大爬坡度：，行驶里程匀速行驶：。2.燃料方面：动力电池类型：锂离子动力电池，电池组规格：，百公里经济性（匀速行驶）
13、：。3.外观方面：长，宽，高，前悬/后悬,整备质量/满载质量:。另外，驱动桥总成离地间隙。电动客车驱动桥是电动客车的重大总成之一，承载着客车的满载簧荷重及地面经车轮、车架及承载式车身经悬架给予的铅垂力、纵向力、横向力及其力矩，以及冲击载荷；驱动桥还传递着传动系中的最大转矩，桥壳还承受着反作用力矩。电动客车驱动桥结构型式和设计参数除对汽车的可靠性与耐久性有重要影响外，也对汽车的行驶性能如动力性、经济性、平顺性、通过性、机动性和操动稳定性等有直接影响。另外，汽车驱动桥在汽车的各种总成中也是涵盖机械零件、部件、分总成等的品种最多的大总成。例如，驱动桥包含主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置（半轴及轮
14、边减速器）、桥壳和各种齿轮。由上述可见，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。三、设计概述驱动桥处于动力传动系的末端，其功用是增大由传动轴或变速器传来的转矩,改变传动方向，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（或梁）等组成。驱动桥设计应当满足如下基本要求：1.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。2.外形尺寸要小，保证有必要的离地间隙。
