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1、哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）摘 要 驱动桥位于传动系末端，其基本功用是增矩、降速，承受作用于路面和车架或车身之家的作用力。它的性能的好坏直接影响整车性能，而对于载重汽车显得尤其重要。当采用大功率发动机输出大的转矩以满足目前载重汽车的快速、重载的高效率、高效益的需要时，必须搭配一个高效、可靠的驱动桥，所以采用传动效率高的单级减速驱动桥已经成为未来载重汽车的发展方向。驱动桥设计应主要保证汽车在给定的条件下具有最佳的动力性和燃油经济性。本设计根据给定的参数，按照传统设计方法并参考同类型车确定汽车总体参数，再确定主减速器、差速器、半轴、和桥壳的结构类型，最后进行参数设计并对主减速器主
2、从动齿轮、半轴齿轮和行星齿轮进行强度以及寿命的校核。驱动桥设计过程中基本保证结构合理，符合实际应用，总成纪律部件的设计能尽量满足零件的标准化、部件的通用化和产品的系列化及汽车变型的要求，维修保养方便，机件工艺性好，制造容易。关键词：微型货车；驱动桥；主减速器；差速器AbstractDrive axle is at the end of the powertrain, and its basic function is increasing the torque and reducing the speed, bearing the force between the road and the
3、frame or body. Its performance will have a direct impact on automobile performance. Because using the big power engine with the big driving torque satisfied the need of high speed, heavy-loaded, high efficiency ,high benefit today heavy truck , must exploiting the high driven efficiency single reduc
4、tion final drive axle is becoming the heavy truck developing tendency . drive axle should be designed to ensure the best dynamic and fuel economy on given condition . According to the design parameters given , firstly determine the overall vehicle parametres in accordance with the traditional design
5、 methods and reference the same vehicle parameters , then identify the main reducer , differential , axle and axle housing structure type , finally design the parameters of the main gear ,the driven gear of the final drive, axle gears and spiral bevel gear and check the strength and life of them. In
6、 design process of the drive axle ,we should ensure a resonable structure , practical applications, the standardization of parts , components and products univertiality and the seralization and change , convenience of repair and maintenance , good mechanical technology ,being easy to manufacture.Key
7、 words: light truck ; drive axle ; single reduction ;final drive全套资料， 扣扣 414951605目 录摘要IAbstractII第1章 绪 论11.1 课题研究的意义和目的11.2 国内外研究现状及发展趋势21.3 本论文研究的主要内容2第2章 驱动桥方案拟定3第3章 主减速器设计43.1 主减速器结构形式及选择43.2 主减速器主、从动锥齿轮的支承方案63.3 主减速齿轮类型63.4 主减速器从动锥齿轮基本参数的选择与计算8 3.4.1 主减速器比的确定8 3.4.2 主减速器齿轮计算载荷的确定8 3.4.3 锥齿轮主要参数
8、的选择10 3.4.4 主减速器锥齿轮的材料13 3.4.5 主减速器弧齿锥齿轮的几何尺寸计算13 3.4.6 主减速器弧齿锥齿轮的强度计算173.5 轴承疲劳寿命计算22第4章 差速器设计与计算244.1 对称式圆锥行星齿轮差速器的工作原理254.2 差速器齿轮的主要参数选择264.3 差速器齿轮的材料284.4 差速器齿轮几何尺寸计算284.5 差速器齿轮强度计算324.5.1 差速器齿轮弯曲疲劳强度计算324.5.2 差速器齿轮齿面疲劳强度计算33第5章 半轴设计与计算365.1 半轴结构形式的选择365.2 半轴基本参数计算与校核375.3 半轴的材料选择与热处理39第6章 驱动桥桥壳
9、的设计406.1 桥壳的结构型式选择406.2 桥壳的结构设计与计算426.2.1 桥壳的静弯曲应力分析与计算426.2.2 在不平路面冲击载荷作用下的桥壳强度计算446.2.3 汽车以最大牵引力行驶时桥壳的强度计算446.2.4 汽车紧急制动时的桥壳强度计算46结论49参考文献50致谢51附录52附录1外文文献中文翻译52附录2外文文献原文54IV 第1章 绪论1.1 论文研究的意义和目的汽车驱动桥是汽车的重大总成，承载着汽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；驱动桥还传递着传着传动系中最大的转矩，桥壳还承受着反作用力矩。驱动桥
10、结构形式和设计参数除对汽车的可靠性和耐久性有重要影响外，也对汽车的行驶性能入动力性、经济型、平顺性、通过性、机动性和操作稳定性等有直接的影响。另外，汽车驱动桥在汽车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、桥壳及各种齿轮。由上述可见，汽车驱动桥设计涉及的机械了部件及元件的品种极为广泛，对这些零部件、元件及总成的制造业几乎要涉及到所有现代机械制造工艺。因此，通过对汽车驱动桥的学习和设计实践，也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。 驱动桥的结构型式与驱动车轮的悬挂形式密切相关。当驱动车轮采用非独立悬架
11、时，都是采用非断开式（整体式）驱动桥；当驱动车轮采用独立悬架时，则配以断开式驱动桥。与非断开式驱动桥相比较，断开式驱动桥能显著减少汽车簧下质量，从而改善汽车行驶平顺性，提高了平均行驶速度；减少了其侧滑行驶时作用于车轮和车桥上的动载荷，提高了零部件的使用寿命；增加了汽车的离地间隙；由于驱动车轮与路面的接触情况及对各种地形的适应性较好，增强了车轮的抗侧滑能力；若与之匹配的独立悬架导向机构设计合理，可增加汽车不足转向效应，提高了汽车的操作稳定性。但其结构复杂，成本较高。断开式驱动桥在乘用车和部分越野车上应用广泛。非断开式驱动桥结构简单，成本低，工作可靠，但由于其晃下质量较大，对汽车的行驶平顺性和降低
12、动载荷有不利的影响。本设计中的微型货车驱动桥由主减速器、差速器、车轮传动装置（半轴）和桥壳组成。设计应满足的基本要求：1）适当的主减速比，以保证微型货车在给定条件下具有最佳的动力性和燃油经济性。2）外廓尺寸要小，保证微型货车具有足够的离地间隙，以满足通过性要求。3）齿轮及其他传动性工作平稳，噪声要小。4）在各种载荷和转速工况下有高的传动效率。5）具有足够的强度和刚度，以承受和传递作用于路面和车架或车身间的各种力和力矩；在此条件下，尽可能降低质量，尤其是簧下质量，以减少不平路面的冲击载荷，提高汽车的行驶平顺性。6）与悬架导向机构运动协调。7）结构简单，加工工艺好，制造容易，维修、调整方便。1.2
13、 国内外研究现状及发展趋势目前我国正在大力发展汽车产业，采用后轮驱动汽车的平衡性和操作性都将会有很大的提高。后轮驱动的汽车加速时，牵引力将不会由前轮发出，所以在加速转弯时，司机就会感到有更大的横向握持力，操作性能变好。维修费用低也是后轮驱动的一个优点，尽管由于构造和车型的不同，这种费用将会有很大的差别。如果变速器出了故障对于后轮驱动的汽车就不需要对差速器进行维修，但是对于前轮驱动的汽车来说也许就有这个必要了，因为这两个部件是坐在一起的。所以后轮驱动必然会使得乘车更加安全、舒适、，从而带来客观的经济效益。目前国内研究的重点在于：从桥壳的制造技术上寻求制造工艺先进、制造效率更高、成本低的方法；从减
14、速器形式上将传统的中央单级减速器发展到现在的中央及轮边双级减速器或双级主减速器结构；从齿轮加工形式上车桥内部的主从动齿轮、行星齿轮及圆柱齿轮逐渐采用精磨加工，以满足汽车高速行驶要求及法规对于噪声的控制要求。1.3 本论文研究的主要内容（1）完成微型货车基本参数的选择；（2）汽车驱动桥方案拟定；（3）主减速器、差速器、半轴及桥壳等部件的设计计算及校核。第2章 驱动桥结构方案拟定由于要求的是载货汽车的后驱动桥，要涉及这样的一个级别的驱动桥，一般选用非断开式驱动桥与非独立悬架相适应。该种形式的驱动桥是一根支撑在左右驱动车轮的刚性空心梁，一般是铸造或钢板冲压而成，主减速器、差速器和半轴等所有传动件都安
15、装在其中，此时驱动桥，驱动车轮都属于簧下质量。 图2-1 断开式驱动桥图2-2非断开式驱动桥第3章 汽车主减速器设计3.1 主减速器的结构形式及选择主减速器的减速形式可分为单级减速、双级减速、双速减速、单双级贯通、单双级减速配以轮边减速等。1)单级主减速器可由一对圆锥齿轮、一对圆柱齿轮或由蜗轮蜗杆组成，具有结构简单、质量小、成本低、使用简单等优点，但是其主传动比不能太大，一般7，一般位于3.5-6.7，太大的传动比将会使从动锥齿轮的尺寸过大，影响驱动桥壳下的离地间隙，使从动齿轮热处理困难,离地间隙越小，汽车的通过性就越差，这也限制了从动锥齿轮的最大尺寸。2)双级主减速器是由第一级圆锥齿轮副和第二级圆锥齿轮副或第一级圆锥齿轮副和第二级圆锥齿轮副所组成。采用双级主减速器可达到两种目的：一是可以获得较大的传动比6至10，其二是采用双级主减速器后，第二级的传动比可以小一些，由此，第二级的从动齿轮尺寸在差速器安装尺寸允许的情况下可相应减小，由此减少了桥壳的外形尺寸增加了离地间隙，
