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汽車驅動橋設計

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更新時間：2016-02-26
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汽車驅動橋設計.rar
摘要
驅動橋位于傳動系末端，其基本功用是增矩、降速，承受作用于路面和車架或車身之間的作用力。它的性能好壞直接影響整車性能，而對于載重汽車顯得尤為重要。當采用大功率發動機輸出大的轉矩以滿足目前載重汽車的快速、重載的高效率、高效益的需要時，必須搭配一個高效、可靠的驅動橋，所以采用傳動效率高的單級減速驅動橋已經成為未來載重汽車的發展方向。驅動橋設計應主要保證汽車在給定的條件下具有最佳的動力性和燃油經濟性。本設計根據給定的參數，按照傳統設計方法并參考同類型車確定汽車總體參數，再確定主減速器、差速器、半軸和橋殼的結構類型，最后進行參數設計并對主減速器主、從動齒輪、半軸齒輪和行星齒輪進行強度以及壽命的校核。驅動橋設計過程中基本保證結構合理，符合實際應用，總成及零部件的設計能盡量滿足零件的標準化、部件的通用化和產品的系列化及汽車變型的要求，修理、保養方便，機件工藝性好，制造容易。
關鍵字：輕型貨車；驅動橋；主減速器；差速器

Abstract
Drive 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

目錄
第一章緒論 1
1.1論文研究的意義和目的 1
1.2國內外研究現狀及發展趨勢 1
1.3本論文的主要研究內容 2
第二章汽車總體參數的確定 3
2.1 給定設計參數 3
2.2 汽車形式的確定 3
2.2.1 汽車軸數和驅動形式的選擇 3
2.3 汽車主要參數的選擇 4
2.3.1 汽車主要尺寸的確定 4
2.3.2 汽車質量參數的確定 7
2.3.3 汽車性能參數的確定 9
2.4 發動機的選擇 12
2.4.1 發動機形式的選擇 12
2.4.2 發動機主要性能指標的選擇 12
2.5 輪胎的選擇 14
第三章驅動橋的結構形式及選擇 17
3.1 概述 17
3.2 驅動橋的結構形式 17
3.3 驅動橋構件的結構形式 19
3.3.1 主減速器的結構形式 20
3.3.2 差速器的結構形式 23
3.3.3 驅動車輪傳動裝置的結構形式 24
3.3.4 驅動橋橋殼的結構形式 25
第四章驅動橋的設計計算 27
4.1 主減速器的設計與計算 27
4.1.1主減速比的確定 27
4.1.2 主減速器齒輪計算載荷的確定 28
4.1.3 錐齒輪主要參數的選擇 30
4.1.4 主減速器錐齒輪的材料 32
4.1.5主減速器螺旋錐齒輪的幾何尺寸計算 33
4.1.6 主減速器圓弧齒輪螺旋齒輪的強度計算 37
4.2 差速器的設計與計算 41
4.2.1 差速器齒輪主要參數選擇 42
4.2.2 差速器齒輪的材料 44
4.2.3 差速器齒輪幾何尺寸計算 44
4.2.4 差速器齒輪強度計算 47
4.3 全浮式半軸的設計 49
4.3.1 半軸基本參數計算及校核 49
4.3.2半軸的結構設計及材料與熱處理 50
4.4 驅動橋殼設計 51
4.4.1 橋殼的結構型式 51
4.4.2橋殼的受力分析及強度計算 52
結論 54
致謝 55
參考文獻 56

第一章緒論
1.1論文研究的意義和目的
驅動橋的設計，由驅動橋的結構組成、功用、工作特點及設計要求講起，詳細地分析了驅動橋總成的結構型式及布置方法；全面介紹了驅動橋車輪的傳動裝置和橋殼的各種結構型式與設計計算方法。
汽車驅動橋是汽車的重大總成，承載著汽車的滿載簧荷重及地面經車輪、車架及承載式車身經懸架給予的鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩，以及沖擊載荷；驅動橋還傳遞著傳動系中的最大轉矩，橋殼還承受著反作用力矩。汽車驅動橋結構型式和設計參數除對汽車的可靠性與耐久性有重要影響外，也對汽車的行駛性能如動力性、經濟性、平順性、通過性、機動性和操動穩定性等有直接影響。另外，汽車驅動橋在汽車的各種總成中也是涵蓋機械零件、部件、分總成等的品種最多的大總成。例如，驅動橋包含主減速器、差速器、驅動車輪的傳動裝置（半軸及輪邊減速器）、橋殼和各種齒輪。由上述可見，汽車驅動橋設計涉及的機械零部件及元件的品種極為廣泛，對這些零部件、元件及總成的制造也幾乎要設計到所有的現代機械制造工藝。因此，通過對汽車驅動橋的學習和設計實踐，可以更好的學習并掌握現代汽車設計與機械設計的全面知識和技能。
驅動橋的結構型式與驅動車輪的懸掛型式密切相關。當驅動車輪采用非獨立懸掛時，都是采用非斷開式驅動橋；當驅動車輪采用獨立懸掛時，則配以斷開式驅動橋。與非斷開式驅動橋相比較，斷開式驅動橋能顯著減少汽車簧下質量，從而改善汽車行駛平順性，提高了平均行駛速度；減小了其策劃行駛時作用于車輪和車橋上的動載荷，提高了零部件的使用壽命；增加了汽車的離地間隙；由于驅動車輪與路面的接觸情況及對各種地形的適應性較好，增強了車輪的抗側滑能力；若與之配合的獨立懸架導向機構設計合理，可增加汽車的不足轉向效應，提高汽車的操縱穩定性。但其結構復雜，成本較高。斷開式驅動橋在乘用車和部分越野汽車上應用廣泛。非斷開式驅動橋結構簡單，成本低，工作可靠，但由于其簧下質量較大，對汽車的行駛平順性和降低動載荷有不利的影響。
本論文的的研究目的在于通過對汽車整體的匹配性設計完成驅動橋的主減速器、差速器等部件型號的設計與計算，并完成校核的設計過程。
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