解放CA1092货车双级主减速器驱动桥毕业设计
ca1090汽车驱动桥主减速器设计及有限元分析本科学位论文
第1章绪论1.1选题的目的和意义主减速器是驱动桥的重要组成部分，其性能的好坏直接影响到车辆的动力性、经济性。
目前,国内减速器行业重点骨干企业的产品品种、规格及参数覆盖范围近几年都在不断扩展，产品质量已达到国外先进工业国家同类产品水平，完全可承担起为我国汽车行业提供传动装置配套的重任，部分产品还出口至欧美及东南亚地区。
由于计算机技术、信息技术和自动化技术的广泛应用，主减速器将有更进一步的发展。
对主减速器的研究能极大地促进我国的汽车工业的发展。
1.2国内外研究现状主减速器是传动系的一部分，与差速器，车轮传动装置和桥壳共同组成驱动桥。
主减速器的功用是增扭，降速，改变转矩的传递方向，即增大由传动轴或直接从变速器传来的转矩，并将转矩传递给差速器[1]。
在现代汽车驱动桥上，主减速器种类很多，包括单级减速、双级减速、双速减速、单级贯通、双级贯通、主减速及轮边减速等。
其中应用得最广泛的是采用螺旋锥齿轮和双曲面齿轮的单级主减速器。
在双级主减速器中，通常还要加一对圆柱齿轮（多采用斜齿圆柱齿轮），或一组行星齿轮。
在轮边减速器中则常采用普通平行轴式布置的斜齿圆柱齿轮传动或行星齿轮传动。
在某些公共汽车、无轨电车和超重型汽车的主减速器上，有时也采用蜗轮传动。
单级螺旋锥齿轮减速器其主、从动齿轮轴线相交于一点。
交角可以是任意的，但在绝大多数的汽车驱动桥上，主减速齿轮副都是采用90º交角的布置[2]。
由于轮齿端面重叠的影响，至少有两对以上的轮齿同时啮合，因此，螺旋锥齿轮能承受大的负荷。
加之其轮齿不是在齿的全长上同时啮合，面是逐渐地由齿的一端连续而平稳地转向另—端，使得其工作平稳，即使在高速运转时，噪声和振动也是很小的。
单级双曲面齿轮其主、从动齿轮轴线不相交而呈空间交叉。
其空间交叉角也都是采用90º。
主动齿轮轴相对于从动齿轮轴有向上或向下的偏移，称为上偏置或下偏置。
这个偏移量称为双曲面齿轮的偏移距[3]。
当偏移距大到一定程度时，可使一个齿轮轴从另一个齿轮轴旁通过。
九吨级驱动桥悬臂式双级主减速器设计任务书
3．对毕业设计成果的要求：
1.A0图纸一张；
2.毕业设计说明书一份；
3.外文翻译一份。
4．毕业设计工作进度计划：
起迄日期
工作内容
2017年
2月14日~3月15日
3月16日~4月20日
4月21日~5月15日
布置任务，确定毕业设计方案，完成开题报告
完成机械结构设计图，外文翻译一篇
完成毕业设计说明书并准备答辩
学生所在系审查意见：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ系主任：
年月日
5、驱动桥在强度高，刚性好，工作可靠及使用寿命条件下，使汽车有好的平顺性；
6、驱动桥总成尽量满足零件标准化，不见的通用化和产品的系列化。
2．毕业设计的具体工作内容：
1、主减速器的选择；
2、主减速器齿轮的选择；
3、主减速器载荷的确定；
4、主减速器结构的参数选择；
5、主减速器结构的设计；
6、设计图纸一张。
任务书
1．毕业设计的任务和要求：
设计出一款适应市场，且满足以下基本性能的重型车桥主减速器
1、具有合适的动力性和经济性；
2、两驱动轮以不同的角速度转动时，能将扭矩平稳而连续不断地传递到两个驱动轮上；
3、当左右两驱动轮的附着系数不同时，能充分利用汽车的牵引力；
4、能承受和传递路面和车架或车厢之间的千垂力和横向力；
重型货车双级主减速器驱动桥设计1
毕业设计（论文）开题报告汽车与交通工学生姓名系部专业、班级车辆工程B07-5班程学院从事车辆工程是否外聘□是□√否指导教师姓名职称讲师专业题目名称重型货车驱动桥设计一、课题研究现状、选题目的和意义1、选题目的：本设计课题是重型载货汽车驱动桥的设计。
驱动桥作为汽车四大总成之一，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为重要。
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，必须要搭配一个高效、可靠的驱动桥。
所以设计出结构简单、工作可靠、造价低廉的驱动桥，能大大降低整车生产的总成本，推动汽车经济的发展。
2、选题意义：汽车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从变速器传来的转矩，将转矩合理的分配给左、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车厢之间的铅垂力、纵向力和横向力。
驱动桥一般由主减速器，差速器，驱动车轮的传动装置和桥壳组成。
汽车传动系总任务是传递发动机的动力，使之适应于汽车行驶的需要。
在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。
首先是因为绝大多数的发动机在汽车上是纵向安置的，为使其转矩能传给左、右驱动桥的主减速器来改变转矩的传递方向，同时还得有驱动桥的差速器来解决左、右驱动车轮间的转矩分配问题和差速要求。
其次是因为变速器的主要任务仅在于通过选择适当的档位数及各档传动比，以使内燃机的转矩—转速特性能适应汽车在各种行驶阻力下对动力性与经济性的要求，而驱动桥主减速器的功用则在于当变速器处于最高档位时，使汽车有足够的牵引力、适当的最高车速和良好的燃料经济性。
对于重型载货汽车来说，要传递的转矩较乘用车和客车，以及轻型商用车都要大得多，以便能够以较低的成本运输较多的货物，所以选择功率较大的发动机，这就对传动系统有较高的要求，而驱动桥在传动系统中起着举足轻重的作用。
货车驱动桥设计毕业设计
第1章绪论1.1概述驱动桥是汽车总成中的重要承载件之一，其性能直接影响整车的性能和有效使用寿命。
本文是对昌河货车驱动桥总成的结构设计。
汽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。
所以本文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，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。
汽车驱动桥由桥壳、主减速器、差速器、半轴和壳体等元件组成，转向驱动桥还包括各种等速联轴节，结构更复杂，它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；驱动桥还传递着传动系中的最大转矩，桥壳还承受着反作用力矩。
汽车驱动桥在汽车的各种总成中也是涵盖机械零件、部件、总成等品种最多的大总成。
例如，驱动桥包含主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置（半轴及轮边减速器）、桥壳和各种齿轮。
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涉及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。
传统设计是以生产经验为基础，以运用力学、数学和回归方法形成的公式、图表、手册等为依据进行的。
现代设计是传统设计的深入、丰富和发展，而非独立于传统设计的全新设计。
以计算机技术为核心，以设计理论为指导，是现代设计的主要特征。
利用这种方法指导设计可以减小经验设计的盲目性和随意性，提高设计的主动性、科学性和准确性。
电子计算机的出现和在工程设计中的推广应用，使汽车设计技术飞跃发展，设计过程完全改观。
它有以下两大难题，一是将发动机输出扭矩通过万向传动轴将动力传递到驱动轮上，达到更好的车轮牵引力与转向力的有效发挥，从而提高汽车的行驶能力。
CA1090汽车驱动桥主减速器设计-任务书
[1].刘惟信.汽车设计[M].北京:清华大学出版社,2003.
[2].邹慧君等主编.机械原理.[M].上海:高等教育出版社,1998.
[3].龚微寒等主编.汽车现代设计制造[M].北京:人民交通出版社,1995.
[4].王望予等主编.汽车设计[M].北京:机械工业出版社,2004.
二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）
论文内容：
4）齿轮校核轴及轴承校核；
5）基于ANSYS强度校核
研究方法：查阅图书馆电子资源和馆藏图书，了解减速器研究领域的最新发展动向；阅读关于减速器设计方面的书籍，学习前人进行减速器设计的步骤、方法和经验；向指导教师请教；同学之间互相讨论；亲自去实验室动手拆装各种类型的减速器，了解各种减速器的结构与工作原理进行减速器的设计和计算。
指导教师签字：
年月日
教研室主任签字：
年月日
三、设计（论文）完成后应提交的成果
（一）计算说明部分
4.齿轮校核轴及轴承校核；
5.对装置的各结构件进行工艺分析，基于ANSYS强度校核。
（二）图纸部分
1、减速器装配图（AO一张）；
2、输入零件图（A2一张）；
3、法兰盘零件图（A2一张）；
4、行星齿轮零件图（A3一张）；
四、设计进度安排
第1-2周（2月28日～3月13日），调研、资料收集，完成开题报告。
[5].郭竹亭主编.汽车车身设计[M].长春:吉林科学技术出版社,1994.
[6].陈家瑞等主编.汽车构造[M].北京:机械工业出版社,2004.
[7].俪明等.汽车结构抗疲劳设计[M].合肥:中国科技大学出版社,1995.
[8].余志生主编.汽车理论[M].北京:机械工业出版社,2000.
重型卡车双级主减速器驱动桥
目录1前言 (2)2 总体方案论证 (3)2.1非断开式驱动桥 (3)2.2断开式驱动桥 (4)2.3多桥驱动的布置 (4)3 主减速器设计 (6)3.1主减速器结构方案分析 (6)3.2主减速器主、从动锥齿轮的支承方案 (7)3.3主减速器锥齿轮设计 (9)3.4主减速器锥齿轮的材料 (11)3.5主减速器锥齿轮的强度计算 (12)3.6主减速器锥齿轮轴承的设计计算 (13)4 差速器设计 (18)4.1差速器结构形式选择 (19)4.2普通锥齿轮式差速器齿轮设计 (19)4.3差速器齿轮的材料 (21)4.4普通锥齿轮式差速器齿轮强度计算 (21)5 驱动车轮的传动装置设计 (23)5.1半轴的型式 (23)5.2半轴的设计与计算 (23)5.3半轴的结构设计及材料与热处理 (26)6 驱动桥壳设计 (27)6.1桥壳的结构型式 (27)6.2桥壳的受力分析及强度计算 (28)7 结论 (29)致谢 (30)附件清单 (31)1前言本课题是对货车驱动桥的结构设计。
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。
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；驱动桥还传递着传动系中的最大转矩，桥壳还承受着反作用力矩。
汽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（半轴及轮边减速器）、桥壳和各种齿轮。
CA1090汽车驱动桥主减速器设计
黑龙江工程学院本科生毕业设计摘要作为汽车关键零部件之一的车桥系统也得到相应的发展，在一般的汽车结构中，驱动桥包括主减速器(又称主传动器)、差速器、半轴及桥壳等部件。
单级主减速器通常由主动齿轮和从动齿轮组成。
在双级主减速器中，通常还要加一对圆柱齿轮或一组行星齿轮。
在轮边减速器中则常采用普通平行轴式布置的斜齿圆柱齿轮传动或行星齿轮传动。
主减速器采用的最广泛的是螺旋锥齿轮和双曲面齿轮。
本设计首先参考类似驱动桥主减速器的结构对比优缺点，确定出总体设计方案；然后确定主要部件的结构型式和主要设计参数；最后对主，从动锥齿轮，差速器圆锥行星齿轮，半轴齿轮，全浮式半轴进行校核以及对支承轴承进行了寿命校核。
并对主减速器主动锥齿轮进行有限元分析。
本设计采用传统的双曲面锥齿轮式单级主减速器作为CA1090的主减速器。
关键词: CA1090；主减速器；双曲面锥齿轮；轴承；行星齿轮；有限元分析1黑龙江工程学院本科生毕业设计ABSTRACTOne of the key components of a vehicle bridge system has also been a corresponding development of the automobile in the general structure, including the main gear axle (also known as the main drive device), differential, axle and axle housing and other components. Usually single-stage final drive gear and driven gear components. In the two-stage final drive, usually also add a pair of spur gear or a group of planetary gears. Reducer in the wheel is usually arranged by common parallel shaft helical gears or planetary gears. Final drive is the most widely used spiral bevel gear and hypoid gear.The drive axle design similar to the first reference to the structure of comparative advantages and disadvantages of the main gear, determined the overall design scheme; and then identify the main components of the structure type and the main design parameters; Finally, the driving and driven bevel gear, planetary gear differential cone, axle gear, full floating axle bearings were checked and were on life support check. Bevel gear final drive and initiative to the finite element method. This design uses a traditional-style hypoid bevel final drive as the CA1090 single-stage main gear.Key word: CA1090;Main Gear; Hypoid Gears; Bearing;Planetary Gear；FEA2黑龙江工程学院本科生毕业设计目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1选题的目的和意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3本次设计的主要内容 (3)第2章主减速器的设计 (4)2.1结构型式的选择 (4)2.1.1减速型式 (4)2.1.2齿轮的类型的选择 (4)2.1.3主动锥齿轮的支承形式 (7)2.1.4从动锥齿轮的支承形式及安置方法 (8)2.2基本参数选择与设计计算 (9)2.2.1计算载荷的确定 (9)2.2.2基本参数的选择 (11)2.2.3双曲面齿轮的几何尺寸计算 (15)2.2.4双曲面齿轮的强度计算 (23)2.2.5齿轮的材料及热处理 (28)2.3轴承的选择 (28)2.3.1计算转矩的确定 (28)2.3.2齿宽中点处的圆周力 (29)2.3.3双曲面齿轮所受的轴向力和径向力 (30)2.3.4轴承载荷的计算及轴承的选择 (31)2.4本章小结 (34)第3章差速器设计 (35)3.1差速器结构形式的选择 (35)3.2对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理 (36)3黑龙江工程学院本科生毕业设计3.3对称式圆锥行星齿轮差速器的结构 (37)3.4对称式圆锥行星齿轮差速器的设计 (38)3.4.1差速器齿轮的基本参数的选择 (38)3.4.2差速器齿轮的几何计算 (40)3.4.3差速器齿轮的强度计算 (41)3.5本章小结 (42)第4章驱动半轴的设计 (43)4.1半轴结构形式的选择 (43)4.2全浮式半轴计算载荷的确定 (44)4.3全浮式半轴的杆部直径的初选 (45)4.4全浮式半轴的强度计算 (45)4.5半轴花键的计算 (45)4.5.1花键尺寸参数的计算 (45)4.5.2花键的校核 (48)4.6本章小结 (49)第5章主动锥齿轮的有限元分析 (50)5.1有限元方法与ANSYS简介 (50)5.2主动锥齿轮的有限元分析 (50)5.2.1有限元模型的生成 (50)5.2.2划分网格 (51)5.2.3齿轮静载和约束的施加与结果分析 (52)5.3本章小结 (54)结论 (55)参考文献 (56)致谢 (57)4黑龙江工程学院本科生毕业设计第1章绪论1.1选题的目的和意义主减速器是驱动桥的重要组成部分，其性能的好坏直接影响到车辆的动力性、经济性。
汽车驱动桥设计—毕业设计(论文)
汽车驱动桥设计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间的作用力。
它的性能好坏直接影响整车性能，而对于载重汽车显得尤为重要。
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、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，总成及零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，修理、保养方便，机件工艺性好，制造容易。
关键字：轻型货车；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 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 reduction 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 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 design process of the drive axle,we should ensure a reasonable structure, practical applications, the design of assembly and parts as much as possible meeting requirements of the standardization of parts, components and products’ univertiality and the serialization and change , convenience of repair and maintenance, good mechanical technology, being easy to manufacture.Key words: light truck; drive axle; single reduction final drive目录第一章绪论 (1)1.1论文研究的意义和目的 (1)1.2国内外研究现状及发展趋势 (2)1.3本论文的主要研究内容 (2)第二章汽车总体参数的确定 (3)2.1 给定设计参数 (3)2.2 汽车形式的确定 (3)2.2.1 汽车轴数和驱动形式的选择 (3)2.3 汽车主要参数的选择 (4)2.3.1 汽车主要尺寸的确定 (4)2.3.2 汽车质量参数的确定 (7)2.3.3 汽车性能参数的确定 (9)2.4 发动机的选择 (12)2.4.1 发动机形式的选择 (12)2.4.2 发动机主要性能指标的选择 (12)2.5 轮胎的选择 (14)第三章驱动桥的结构形式及选择 (17)3.1 概述 (17)3.2 驱动桥的结构形式 (17)3.3 驱动桥构件的结构形式 (19)3.3.1 主减速器的结构形式 (20)3.3.2 差速器的结构形式 (23)3.3.3 驱动车轮传动装置的结构形式 (24)3.3.4 驱动桥桥壳的结构形式 (25)第四章驱动桥的设计计算 (27)4.1 主减速器的设计与计算 (27)4.1.1主减速比的确定 (27)4.1.2 主减速器齿轮计算载荷的确定 (28)4.1.3 锥齿轮主要参数的选择 (30)4.1.4 主减速器锥齿轮的材料 (32)4.1.5主减速器螺旋锥齿轮的几何尺寸计算 (33)4.1.6 主减速器圆弧齿轮螺旋齿轮的强度计算 (37)4.2 差速器的设计与计算 (41)4.2.1 差速器齿轮主要参数选择 (42)4.2.2 差速器齿轮的材料 (44)4.2.3 差速器齿轮几何尺寸计算 (44)4.2.4 差速器齿轮强度计算 (47)4.3 全浮式半轴的设计 (49)4.3.1 半轴基本参数计算及校核 (49)4.3.2半轴的结构设计及材料与热处理 (50)4.4 驱动桥壳设计 (51)4.4.1 桥壳的结构型式 (51)4.4.2桥壳的受力分析及强度计算 (52)结论 (54)致谢 ............................................................................................错误!未定义书签。
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摘要本次设计的题目是中型货车驱动桥设计。
驱动桥一般由主减速器、差速器、半轴及桥壳四部分组成，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；此外，还要承受作用于路面和车架或车厢之间的铅垂力、纵向力和横向力。
本文首先论述了驱动桥的总体结构，在分析驱动桥各部分结构型式、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：采用整体式驱动桥，主减速器的减速型式采用双级减速器，主减速器齿轮采用螺旋锥齿轮，差速器采用普通对称式圆锥行星齿轮差速器，半轴型式采用全浮式，桥壳采用铸造整体式桥壳。
在本次设计中，主要完成了双级减速器、圆锥行星齿轮差速器、全浮式半轴、桥壳的设计工作。
关键词：驱动桥；主减速器；全浮式半轴；桥壳；差速器目录摘要............................................................................................ ................ (2)第1章绪论 (4)1.1 课题研究的目的和意义 (4)1.2 课题研究现状 (4)1.2.1主减速器型式及其现状 (5)1.2.差速器形式发展现状............................................................................................................. .41.2.半轴形式发展现状............................................................ .................. . (5)1.2.桥壳形式发展现状......................................................... .................. . (5)1.3 设计主要内容 (9)第2章设计方案的确定 (7)2.1 基本参数的选择 (7)2.2 主减速比的计算 (7)2.3 主减速器结构方案的确定 (8)2.4差速器的选择 (8)2.5半轴型式的确定 (9)2.6桥壳型式的确定 (9)2.7本章小结 (9)第3章主减速器的基本参数选择与设计计算 (13)3.1 主减速齿轮计算载荷的计算 (13)3.2 主减速器齿轮参数的选择 (14)3.3 主减速器螺旋锥齿轮的几何尺寸计算与强度计算 (15)3.3.1 主减速器螺旋锥齿轮的几何尺寸计算 (15)3.3.2 主减速器螺旋锥齿轮的强度计算 (16)3.4 主减速器齿轮的材料及热处理 (19)3.5 第二级斜齿圆柱齿轮基本参数的选择 (19)3.6 第二级斜齿圆柱齿轮校核 (21)3.7 主减速器轴承的计算 (19)3.8 主减速器的润滑 (22)3.9 本章小结 (26)第4章差速器设计 (27)4.1 差速器的作用 (27)4.2 对称式圆锥行星齿轮差速器 (27)4.2.1 差速器齿轮的基本参数选择 (28)4.2.2 差速器齿轮的几何尺寸计算与强度计算 (29)4.4 本章小结 (29)第5章半轴设计 (33)5.1 半轴的设计与计算 (33)5.1.1 全浮式半轴的设计计算 (33)5.1.2 半轴的结构设计及材料与热处理 (35)5.2 本章小结 (36)第6章驱动桥桥壳设计 (37)6.1 桥壳的受力分析及强度计算 (37)6.1.1 桥壳的静弯曲应力计算 (37)6.1.2 在不平路面冲击载荷作用下桥壳的强度计算 (38)6.1.3 汽车以最大牵引力行驶时的桥壳的强度计算 (38)6.1.4 汽车紧急制动时的桥壳强度计算 (39)6.1.5 汽车受最大侧向力时桥壳的强度计算 (41)6.2 本章小结 (43)结论 (44)参考文献 (45)致谢 (46)第1章绪论1.1 课题研究的目的和意义汽车驱动桥是汽车传动系统的重要组成，承载着汽车的满载荷重及地面经车轮、车架给予的垂直力、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。
汽车驱动桥的结构型式和设计参数对汽车动力性、经济性、平顺性、通过性有直接影响。
驱动桥的结构型式选择、设计参数选取及设计计算对汽车的整车设计和性能极其重要[1]。
对一些载重较大的载重汽车，要求较大的减速比，用单级主减速器传动，则从动齿轮的直径就必须增大，会影响驱动桥的离地间隙，所以采用两次减速。
通常称为双级减速器。
双级减速器有两组减速齿轮，实现两次减速增扭。
为提高锥形齿轮副的啮合平稳性和强度，第一级减速齿轮副是螺旋锥齿轮。
二级齿轮副是斜齿圆柱齿轮。
主动圆锥齿轮旋转，带动从动圆锥齿轮旋转，从而完成一级减速。
第二级减速的主动圆柱齿轮与从动圆锥齿轮同轴而一起旋转，并带动从动圆柱齿轮旋转，进行第二级减速。
因从动圆柱齿轮安装于差速器外壳上，所以，当从动圆柱齿轮转动时，通过差速器和半轴即驱动车轮转动[2]。
随着中国公路建设水平的不断提高，公路运输车辆正向大吨位、多轴化、大马力方向发展，使得重型车桥总成也向传动效率高的单级减速方向发展。
但目前我国卡车中，双级减速桥的应用比例还在60%左右。
如我国重卡大量使用的斯太尔驱动桥属于典型的双级减速桥，其一级减速的结构，主减速器总成相对较小，桥包尺寸减小，因此离地间隙加大，通过性好，承载能力也较大，是广泛用于公路运输，以及石油、工矿、林业、野外作业和部队等多种领域的车辆[3]。
本次的设计题目为汽车驱动桥的设计，通过本次的设计能让我们更好的认识驱动桥，了解驱动桥的结构与工作原理，更锻炼了我们的动手能力，同时也更好的掌握了查阅资料的方法，把我们大学所学的知识贯穿到了一起，是我们能够更好的运用自己所学的理论知识，让理论与实践相结合，更好的让自己掌握其中的精髓。
设计与专业关系紧密，可综合利用所学的专业课有汽车构造、汽车设计、机械设计、工程材料和CAD绘图等知识。
更为我们以后工作打下了良好的基础。
1.2 课题研究现状1.2.1主减速器型式及其现状主减速器的结构形式，主要是根据其齿轮类型、主动齿轮和从动齿轮的安装(1)主减速器齿轮的类型在现代汽车驱动桥中，主减速器采用得最广泛的是螺旋锥齿轮和双曲面齿轮。
螺旋锥齿轮如图1.2(a)所示主、从动齿轮轴线交于一点，交角都采用90度。
螺旋锥齿轮的重合度大，啮合过程是由点到线，因此，螺旋锥齿轮能承受大的载荷，而且工作平稳，即使在高速运转时其噪声和振动也是很小的[4]。
双曲面齿轮如图1.2(b)所示主、从动齿轮轴线不相交而呈空间交叉。
和螺旋锥齿轮相比，双曲面齿轮的优点有：①尺寸相同时，双曲面齿轮有更大的传动比。
②传动比一定时，如果主动齿轮尺寸相同，双曲面齿轮比螺旋锥齿轮有较大轴径，较高的轮齿强度以及较大的主动齿轮轴和轴承刚度。
图1.2 螺旋锥齿轮与双曲面齿轮③当传动比一定，主动齿轮尺寸相同时，双曲面从动齿轮的直径较小，有较大的离地间隙。
④工作过程中，双曲面齿轮副既存在沿齿高方向的侧向滑动，又有沿齿长方向的纵向滑动，这可以改善齿轮的磨合过程，使其具有更高的运转平稳性。
双曲面齿轮传动有如下缺点：①长方向的纵向滑动使摩擦损失增加，降低了传动效率。
②齿面间有大的压力和摩擦功，使齿轮抗啮合能力降低。
③双曲面主动齿轮具有较大的轴向力，使其轴承负荷增大。
④双曲面齿轮必须采用可改善油膜强度和防刮伤添加剂的特种润滑油[5]。
(2)主减速器主动锥齿轮的支承形式及安装方式的选择现在汽车主减速器主动锥齿轮的支承形式有如下两种：①悬臂式悬臂式支承结构如图1.3所示，其特点是在锥齿轮大端一侧采用较长的轴径，其上安装两个圆锥滚子轴承。
为了减小悬臂长度a和增加两端的距离b，以改善支承刚度，应使两轴承圆锥滚子向外。
悬臂式支承结构简单，支承刚度较差，多用于传递转钜较小的轿车、轻型货车的单级主减速器及许多双级主减速器中。
图1.3锥齿轮悬臂式支承②骑马式骑马式支承结构如图1.4所示，其特点是在锥齿轮的两端均有轴承支承，这样可大大增加支承刚度，又使轴承负荷减小，齿轮啮合条件改善，在需要传递较大转矩情况下，最好采用骑马式支承。
图1.4主动锥齿轮骑马式支承(3)从动锥齿轮的支承方式和安装方式的选择从动锥齿轮的两端支承多采用圆锥滚子轴承，安装时应使它们的圆锥滚子大端相向朝内，而小端相向朝外。
为了防止从动锥齿轮在轴向载荷作用下的偏移，圆锥滚子轴承应用两端的调整螺母调整。
主减速器从动锥齿轮采用无辐式结构并用细牙螺钉以精度较高的紧配固定在差速器壳的凸缘上[6]。
(4)主减速器的轴承预紧及齿轮啮合调整支承主减速器的圆锥滚子轴承需预紧以消除安装的原始间隙、磨合期间该间隙的增大及增强支承刚度。
分析可知，当轴向力于弹簧变形呈线性关系时，预紧使轴向位移减小至原来的1/2。
预紧力虽然可以增大支承刚度，改善齿轮的啮合和轴承工作条件，但当预紧力超过某一理想值时，轴承寿命会急剧下降。
主减速器轴承的预紧值可取为以发动机最大转矩时换算所得轴向力的30％。
主动锥齿轮轴承预紧度的调整采用套筒与垫片，从动锥齿轮轴承预紧度的调整采用调整螺母。
(5)主减速器的减速形式主减速器的减速形式分为单级减速、双级减速(如图2.5)、单级贯通、双级贯通、主减速及轮边减速等。
减速形式的选择与汽车的类型及使用条件有关，有时也与制造厂的产品系列及制造条件有关，但它主要取决于由动力的大小及驱动桥下的离地间隙、驱动桥的性、经济性等整车性能所要求的主减速比io数目及布置形式等。
通常单极减速器用于主减速比i≤7.6的各种中小型汽车上。
o1.2.2差速器型式发展现状根据汽车行驶运动学的要求和实际的车轮、道路以及它们之间的相互联系表明：汽车在行驶过程中左右车轮在同一时间内所滚过的行程往往是有差别的。
例如，拐弯时外侧车轮行驶总要比内侧长。
另外，即使汽车作直线行驶，也会由于左右车轮在同一时间内所滚过的路面垂向波形的不同，或由于左右车轮轮胎气压、轮胎负荷、胎面磨损程度的不同以及制造误差等因素引起左右车轮外径不同或滚动半径不相等而要求(a)单级主减速器(b)双级主减速器图1.5主减速器车轮行程不等。
在左右车轮行程不等的情况下，如果采用一根整体的驱动车轮轴将动力传给左右车轮，则会由于左右车轮的转速虽然相等而行程却又不同的这一运动学上的矛盾，引起某一驱动车轮产生滑转或滑移。
这不仅会是轮胎过早磨、无益地消耗功率和燃料及使驱动车轮轴超载等，还会因为不能按所要求的瞬时中心转向而使操纵性变坏。
此外，由于车轮与路面间尤其在转弯时有大的滑转或滑移，易使汽车在转向时失去抗侧滑能力而使稳定性变坏。
为了消除由于左右车轮在运动学上的不协调而产生的这些弊病，汽车左右驱动轮间都有差速器，后者保证了汽车驱动桥两侧车轮在行程不等时具有以下不同速度旋转的特性，从而满足了汽车行驶运动学的要求。