轻型货车驱动桥设计说明书.doc

1 前 言 汽车的驱动桥位于传动系末端，其基本功用是将传动装置传来的发动机转矩通过主减速器、差速器、半轴等传到驱动车轮，实现降速增大转矩；通过主减速器圆锥齿轮副或双曲面齿轮副改变转矩的传递方向；通过差速器实现两侧车轮差速作用，保证内、外侧车轮以不同转速转向；通过桥壳壳体和车轮实现承载及传力作用。 驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和桥壳等组成，转向驱动桥还有等速万向节。 驱动桥是汽车传动系统中主要总成之一。驱动桥的设计是否合理直接关系到汽车使用性能的好坏。因此，设计驱动桥是应满足如下基本要求； 选择适当的主减速比，以保证汽车在给定条件下具有最佳的动力性和燃油经济性。 外廓尺寸小，保证汽车具有足够的离地间隙，以满足通过性要求。 齿轮及其他传动件工作平稳，噪音小。 在各种载荷和转速工况下高的传动效率。 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，提高汽车行驶平顺性。 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。 结构简单，加工工艺性好，制造容易，维修、调整方便。 1.1 驱动桥设计研究的目的及意义 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解详细地分析了驱动桥总成的结构形式及布置方法；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。 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，若与之配合的独立导向机构设计合理，可增加汽车的不足转向效应，提高汽车的操纵稳定性。 此次设计的研究目的在于通过对汽车整体的匹配性设计完成驱动桥的主减速器、差速器等部件型号的设计与计算，并完成校核的设计过程。 1.2 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，驱动桥对于汽车的平衡性和操纵稳定性都将会有很大影响，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，操纵性能变好。 1.3 论文的主要研究内容 （1）对汽车驱动桥各零部件参数的选择。 （2）汽车驱动桥方案的确定。 （3）主减速器及差速器等零部件的强度计算及校核。 2 驱动桥结构方案分析 驱动桥总成的结构形式，按其总体布置分为两种形式，即断开式驱动桥和非断开式驱动桥。驱动车轮采用独立悬架时，应选用断开式驱动桥；驱动车轮采用非独立悬架时，则应选用非断开式驱动桥。 断开式驱动桥的结构特点是没有连接左右驱动车轮刚性整体外壳或梁，主减速器、差速器及其壳体安装在车架或车身上，通过万向传动装置驱动车轮。此时，主减速器、差速器和部分车轮传动装置的质量均为簧上质量。两侧的驱动车轮经独立悬架与车架或车身作弹性连接，因此可以彼此独立地相对于车架或车身上下摆动。为了防止车轮跳动时因轮距变化而使万向传动装置与独立悬架导向装置产生运动干涉，在设计车轮传动装置时，应采用滑动花键轴或允许轴向适量移动的万向传动机构。 非断开式驱动桥的桥壳是一根支撑在左右驱动车轮上的刚性空心梁，主减速器、差速器和半轴等所有传动件都装在其中。此时，驱动桥、驱动车轮均属簧下质量。 3 主减速器的设计 主减速器设计的好坏直接关系到驱动桥的平稳性、噪音、异响等问题。因此主减速器的设计非常关键既要与整车匹配好，又要满足自身功能和性能要求，设计时既要考虑传动系统的匹配性，又要考虑自身的强度、刚度和整车的通过性，也就是说它与发动机输出扭矩，功率，变速箱的传动性以及整车承载能力密切相关。 表3-1驱动桥输入参数 Table 3-1 drive axle input parameters 序号 主要名称 参数 1 汽车总质量(Kg) 4310 2 后桥总质量(Kg) 3620 3 发动机最大输出扭矩（N） 380 4 发动机最大功率（KW） 99.36 5 变速器一档传动比 7.7 6 路面附着系数 0.7 7 汽车满载质心高度（） 1200 8 鼓式制动器（） 420×220 9 最高转速(r/in) 3300 10 满载后桥载荷(Kg) 3830 11 轮胎 7.50--20 12 主减速比 6.67 13 轮距（） 1650 14 轮辋 5.00S--20 15 簧距（） 850 16 轴距（） 3800 主减速器的功用是将输入的转矩增大并相应降低转速，以及当发动机纵置时还具有改变转矩旋转方向的作用。 为满足不同的使用要求，主减速器的结构形式也是不同的。 3.1 主减速器的结构形式的选取 主减速器的齿轮有弧齿锥齿轮，双曲面齿轮，圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。 1. 弧齿锥齿轮传动 弧齿锥齿轮的特点是主、从动