越野车驱动桥毕业设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 随着汽车工业的发展和汽车技术的提高，驱动桥的设计和制造工艺都在日益完善。驱动桥和其他汽车总成一样，除了广泛采用新技术外，在结构设计中日益朝着 “零件标准化、部件通用化、产品系列化 ”的方向发展及生产组织专业化目标前进。应采用能以几种典型的零部件，以不同方案组合的设计方法和生产方式达到驱动桥产品的系列化或变形的目的，或力求做到将某一类型的驱动桥以更多或增减不多的零件，用到不同的性能、不同吨位、不同用途并由单桥驱动到多桥驱动的许多变形汽车上。 本说明书中，根据给定的参数，首先对主减速器进行设计。主要是对 主减速器的结构，以及几何尺寸进行了设计。主减速器的形式主要有单级主减速器和双级主减速器。而 主减速器的齿轮形式主要有螺旋锥齿轮、双曲面齿轮、圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。 本次设计采用的是 整体式单级 主减速器 ，齿轮形式采用双曲面齿轮 。其次，对差速器的形式进行选择，差速器的形式主要分为普通对称式圆锥行星齿轮差速器和防滑差速器两种。本次设计采用普通对称式圆锥行星齿轮差速器。 最后 ，对半轴的 结构 、支承形式，以及桥壳的形式和特点进行了分析设计。本次设计采用全浮式半轴支承和整体式驱动桥壳。 关键词 ： 驱动桥 主减速器 差速 器 半轴 驱动桥壳 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 of to of in to of in of of be in or of of or we a of to or of by a to of to of of in of in of is of in of a on of of a 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 中文 摘要 . 1 英文摘要 . 2 1绪 论 . 4 题背景 及目的 . 5 究现状和发展趋势 . 5 题研究方法 . 6 文构成及研究内容 . 6 2详细设计 . 7 动桥结构方案 . 7 减速器的设计（详细设计） . 8 速器的设计（结构设计） . 30 轴的设计（选型设计） . 34 动桥壳的设计（选型设计） . 37 3结 论 . 44 参考文献 . 45 致 谢 . 46 附录 1 图纸 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 绪论 题背景及目的 随着汽车工业的发展和汽车技术的提高，驱动桥的设计和制造工艺都在日益完善。驱动桥和其他汽车总成一样，除了广泛采用新技术外，在结构设计中日益朝着 “零件标准化、部件通用化、产品 系列化 ”的方向发展及生产组织专业化目标前进。应采用能以几种典型的零部件，以不同方案组合的设计方法和生产方式达到驱动桥产品的系列化或变形的目的，或力求做到将某一类型的驱动桥以更多或增减不多的零件，用到不同的性能、不同吨位、不同用途并由单桥驱动到多桥驱动的许多变形汽车上。 汽车驱动桥位于传动系末端。其基本功用首先是增扭，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，并将转矩合理的分配给左右车轮。其次，驱动桥还要承受作用于路面和车身间的垂直力，横向力，以及制动力矩和反作用力矩等。 在现代汽车驱 动桥上 ， 主减速器采用得最广泛的是螺旋锥齿轮和双曲面齿轮。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。 汽车主减速器是驱动桥最重要的组成部分，其功用是将万向传动装置传来的发动机转矩传递给驱动车轮，是汽车传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件。发动机的转速通常在 200 至 3000r/右，如果将这么高的转速只靠变速箱来降低下来，那么变 速箱内齿轮副的传动比则需要很大，齿轮的半径也相应加大，也就是说变速箱的尺寸会加大。另外，转速下降，扭矩必然增加，也加大了变速箱与变速箱后一级传动机构的传动负荷。所以，在动力向左右驱动轮分流的差速器之前设置一个主减速器，可以使主减速器前面的传动部件，如变速箱、分动器、万向传动装置等传递的扭矩减小，同时也减小了变速箱的尺寸和质量，而且操控灵敏省力 . 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 车用减速器发展趋势和特点是向着六高、二低、二化方向发展，即高承载能力、高齿面硬度、高精度、高速度、高可靠性、高传动效率，低噪声、低成本，标准化、多样化，计算机技术、 信息技术、自动化技术广泛应用。从发动机的大马力、低转速的发展趋势以及商用车的最高车速的提升来看，公路用车桥减速器应该向小速比方向发展 :在最大输出扭矩相同时齿轮的使用寿命要求更高 (齿轮疲劳寿命平均可达 50 万次以上 );在额定轴荷相同时，车桥的超载能力更强 ;主减速器齿轮使用寿命更长、噪音更低、强度更大，润滑密封性能更好 ;整体刚性好，速比范围宽。 究现状和发展趋势 随着汽车向采用大功率发动机和轻量化方向发展以及路面条件的改善 ,近年来主减速比有减小的趋势 ,以满足高速行驶的要求。 为减小驱动轮的外廓尺寸 ,目前 主减速器中基本不用直齿圆锥齿轮。实践和理论分析证明，螺旋锥齿轮不发生根切的最小齿数比直齿齿轮的最小齿数少。显然采用螺旋锥齿轮在同样传动比下，主减速器的结构就比较紧凑。此外，它还具有运转平稳、噪声较小等优点。因而在汽车上曾获得广泛的应用。近年来，准双曲面齿轮在广泛应用 到 轿车的基础上，愈来愈多的在中型、重型货车上得到采用。 在现代汽车发展中，对主减速器的要求除了扭矩传输能力、机械效率和重量指标外，它的噪声性能已成为关键性的指标。噪声源主要来自主、被动齿轮。噪声的强弱基本上取决于齿轮的加工方法。区别于常规的加工方 法，采用磨齿工艺，采用适当的磨削方法可以消除在热处理中产生的变形。因此，与常规加工方法相比，磨齿工艺可获得很高的精度和很好的重复性。 汽车在行驶过程中的使用条件是千变万化的。为了扩大汽车对这些不同使用条件的适应范围，在某些中型车辆上有时将主减速器做成双速的，它既可以得到大的主减速比又可得到所谓多档高速，以提高汽车在不同使用条件下的动力性和燃料经济性。 设计驱动桥应满足如下基本要求： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1） 选择适当的主减速比，以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。 2） 外廓尺寸小，保证汽车具有足够的离地间隙，满足通过性 的要求。 3） 齿轮及其他传动件工作平稳，噪声小。 4） 在各种载荷和转速工况下有较高的传动效率。 5） 具有足够的强度和刚度，以承受和传递作用于路面和底盘之间的各种力和力矩：在此条件下，尽可能的降低质量，尤其是弹簧下质量，减少不平路面的冲击载荷，提高汽车的平顺性。 6） 与悬挂导向机构运动协调。 7） 结构见底，加工工艺性好，制造容易，维修调整方便。 题研究方法 阅书籍等途径来熟悉它的工作原理。 行解决 文构成及研究内容 论文构成：摘要 、正文、英文翻译、设计图纸 研究内容：驱动桥结构方案选择、主减速器设计计算、差速器 的结构设计半轴 的选型设计 、驱动桥壳的 结构设计 表 1车的主要技术参数 汽车最大总质量定载重量 m 390轴轴荷分配 62% 发动机最大扭矩速 2200(r/车轮滚动半径 r 动机最大功率速453600(r/最小离地间隙180 220大车速h 驱动方式 4 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 变速器最高档（档）动机布置方式 档传动比 1i 动机旋转方向 逆时针 （输出端） 档传动比 2i 2 详细设计 动桥结构方案 在选择驱动桥总成的结构型式时，应当从所设计汽车的类型及使用、生产条件出发，并和所设计汽车的其他部件，尤其是悬架的结构型式与特性相适应，以共同保证整个汽车预期使用性能的实现。驱动桥的总成的结构型式，按其总体布置来说有三种：普通的非断开式驱动桥、带有摆动半轴的非断开式驱动桥合和断开式驱动桥。 驱动桥的结构形式与驱动车轮的悬架形式密 切相关。当车轮采用非独立悬架时，驱动桥应为非断开式（或称为整体式），即驱动桥是一根连接左右驱动车轮的刚性空心梁，而主减速器、差速器及车轮传动装置（由左、右半轴组成）都装在它里面。当采用独立悬架时，为保证运动协调，驱动桥应为断开式。这种驱动桥无刚性的整体外壳，主减速器及其壳体装在车架或车身上，两侧驱动车轮则与车架或车身作弹性联系，并可彼此独立地分别相对于车架或车身作上下摆动，车轮传动装置采用万向传动机构。为了防止运动干涉，应采用花键轴或一种允许两轴能有适量轴向移动的万向传动机构。 非断开式驱动桥的桥壳是一跟支 承在左右驱动车论上的刚性空心梁，而主减速器、差速器及半轴等传动机件都装在其中。这时，整个驱动桥和驱动车轮的质量以及传动轴的部分质量都是属于汽车的非悬挂质量，使汽车的非悬挂质量较大，这是普通非断开式驱动桥的一个缺点。整个驱动桥通过弹性悬架与车架连接。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 非断开式驱动桥的整个驱动桥和驱动车轮的质量以及传动轴的部分质量都是属于汽车的非悬挂质量。因此，在汽车的平顺性、操纵稳定性和通过性等方面不如断开式驱动桥。但是断开式驱动桥结构简单、制造工艺性好、成本低、工作可靠、维修调整容易，因而广泛用在各种载货汽车、客车及多数的越 野汽车和部分轿车上。 1主减速器 2套筒 3差速器 4、 7半轴 5调整螺母 6调整垫片 8桥壳 图 2非断开式驱动桥结构简单，工作可靠，成本较低，但非悬挂质量大，广泛应用各种商用车和部分乘用车上 。由于本次设计的车辆并没有过高的性能要求，出于经济性考虑， 在非断开式驱动桥能满足其性能的情况下， 选择非断开式驱动桥 。现代驱动桥 主要由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。 其结构如图 2示。 减速器的设计 （详 细计算设计） 减速器的结构形式的选择 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 主减速器的结构形式选择 单级主减速器：由于其结构简单、质量小、尺寸紧凑且制造成本低廉，广泛用于主减速比 为 45，当 时，为 m8 时，为 于新齿轮润滑不良，为了防止齿轮在运行初期产生胶合、咬死或擦伤，防止早期磨损，圆锥齿轮与双曲面齿轮副 (或仅大齿轮 )在热处理及精加工 (如磨齿或买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 配 对研磨 )后均予以厚度为 磷化处理或镀铜、镀锡。这种表面镀层不应用于补偿零件的公差尺寸，也不能代替润滑。 对齿面进行喷丸处理有可能提高寿命达 25%。对于滑动速度高的齿轮，为了提 高其耐磨性可进行渗硫处理。渗硫处理时的温度低，故不会引起齿轮变形。渗硫后摩擦系数可显著降低，故即使润滑条件较差，也会防止齿轮咬死、胶合和擦伤等现象产生。 主减速器的润滑 主减速器及差速器的齿轮、轴承以及其他摩擦表面均需润滑，其中尤其应注意主减速器主动锥齿轮的前轴承的润滑，因为其润堵不能靠润滑油的飞 溅来实现。为此，通常是在从动齿轮的前端近主动齿轮处的主减速壳的内壁上设一专门的集油槽，将飞溅到壳体内壁上的部分润滑油收集起来再经过进油孔引至前轴承圆锥滚子的小端处，由于圆锥滚子在旋转时的泵油作用，使润滑油由圆锥浪子的小端通向大端，并经前轴承前端的回油孔流回驱动桥壳中间的油盆中，使润滑油得到循环。这样不但可使轴承得到良好的润滑、散热和清洗，而且可以保护前端的油封不被损坏。为了保证有足够的润滑油能流进差速器，有的采用专门的导油匙。 为了防止因温度升高而使主减速器壳和桥壳内部压力增高所引起的谓油，应在主减速器壳上 或桥壳上装置通气塞，后者应避开油溅所及之处。加油孔应设置在加油方便之处，抽孔位置也决定了油面位置低处，但也应考虑到汽车在通过障碍时放油塞不易被撞掉。 速器设计（结构设计） 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关系表明：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，转弯时外侧车轮的行程总要比内侧的长。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，则会由于左右驱动车轮的转速虽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买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 移。这不仅会使轮胎过早磨损、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 间都装有差速器，后者保证了汽车驱动桥两侧车轮在行程不等时具有以不同速度旋转的特性，从而满足了汽车行驶运动学要求 。 速器的结构类型 大多数汽车都属于公路运输车辆，对于在公路上行驶的汽车来说，由于路面较好，各驱动车轮与路面的附着系数几乎没有差别，且附着较好，因此几乎都采用了机构简单、工作平稳、制造方便、用于公路汽车也很可靠的普通对称式圆锥行星齿轮差速器，作为安装在左、右驱动这轮之间的所谓差速器使用；对于经常在泥泞松软的土路或在无路地区的越野地区来说，为了防止某一侧驱动车轮滑转而陷车，则可采用防滑差 速器。 对于本次设计来说，出于各类差速器的特点以及设计车辆参数的考虑， 选用经济适用的普通对称式行星齿轮差速器。其结构如图 2 图 2通对称式圆锥行星齿轮差速器 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 速器的差速原理 图 2差速器差速原理 如图 2示，对称式锥齿轮差速器是一种行星齿轮机构。差速器壳 3 与行星齿轮轴 5 连成一体，形成行星架。因为它又与主减速器从动 齿轮 6 固连在一起，固为主动件，设其角速度为0；半轴齿轮 1 和 2 为从动件，其角速度为 1 和 2 。A、 B 两点分别为行星齿轮 4 与半轴齿轮 1 和 2 的啮合点。行星齿轮的中心点为C， A、 B、 C 三点到差速器旋转轴线的距离均为 r 。 当行星齿轮只是随同行星架绕差速器旋转轴线公转时，显然，处在同一半径r 上的 A、 B、 C 三 点的圆周速度都相等（图 7），其值为 0 r 。 于是 1 = 2 = 0 ，即差速器不起差速作用，而半轴角速度等于差速器壳 3 的角速度。 当行星齿轮 4 除公转外，还绕本身的轴 5 以角速度 4 自转时，啮合点 A 的圆周速度为 1 r =0 r+ 4 r ， 啮合点 B 的圆周速度为 2 r =0 r 。 于是 1 r + 2 r =（ 0 r + 4 r ） +( 0 r - 4 r ) 即 1 + 2 =20（ a） 若角速度以每分钟转数 n 表示，则 1 2 02n n n+=（ b） 式 （ b）为两半轴齿轮直径相等的对称式圆锥齿轮差速器的运动特征方程式，它表明左右两侧半轴齿轮的转速之和等于差速器壳转速的两倍，而与行星齿轮转买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 速无关。因此在汽车转弯行驶或其它行驶情况下，都可以借行星齿轮以相应转速自转，使两侧驱动车轮以不同转速在地面上滚动而无滑动 。 由式（ b）还可以得知 ： 一侧半轴齿轮的转速为差速器壳转速的两倍； 如中央制动器制动传动轴时），若一侧半轴齿轮受其它外来力矩而转动，则另一侧 半轴齿轮即以相同的转速反向转动 。 称式锥行星齿轮差速器的结构 本设计采用普通的对称式圆锥行星齿轮差速器。此种差速器由于其结构简单、工作平稳、制造方便、用在公路汽车上也很可靠等优点，最广泛地用在轿车、客车和各种公路用载货汽车上有些越野汽车也采用了这种结构普通的对称式圆锥行星齿轮差速器由差速器左、右壳， 2 个半轴齿轮， 4 个行星齿轮 (少数汽车采用 3 个行星齿轮，小型、微型汽车多采用 2 个行星齿轮 )，行星齿轮轴 (不少装4 个行星齿轮的差逮器采用十字轴结构 )，半轴齿轮及行星齿轮垫片等组成。 如上图 2示。 1轴承 ; 2调整螺母 ; 3,7差速器壳 ; 4半轴齿轮垫片 ; 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5半轴齿轮 ; 6行星齿轮 ; 8轴架 ; 9长轴 ; 10行星齿轮止推片 ; 11短轴 图 2速器零件图 速器齿轮的材料 差速器齿轮和主减速器齿轮一样，基本上都是用渗碳合金钢制造，目前用于制造差速器锥齿轮的材料为 202022 20。由于差速器齿轮轮齿要求的精度较低，所以精锻差速器齿轮 工艺已被广泛应用。 轴设计（选型设计） 设计驱动车轮的传动装置位于汽车传动系的末端，其功用是将转矩由差速器半轴齿轮传给驱动车轮。在断开式驱动桥和转向驱动桥中，驱动车轮的传动装置包括半轴和万向节传动装置且多采用等速万向节。在一般非断开式驱动桥上，驱动车轮的传动装置就是半轴，这时半轴将差速器半轴齿轮与轮毂连接起来。在装有轮边减速器的驱动桥上，半轴将半轴齿轮与轮边减速器的主动齿轮连接起来。 轴的 结构 形式 选择 普通非断开式驱动桥的半轴，根据其外端的支承型式或受力状况的不同而分为半浮式、 3/4浮式和全浮式三种。 半浮式半轴以靠近外端的轴颈直接支承在置于桥壳外端内孔中的轴承上，而端部则以具有锥面的轴颈及键与车轮轮毂相固定，或以突缘直接与车轮轮盘及制动鼓相联接 )。因此，半浮式半轴除传递转矩外，还要承受车轮传来的弯矩。由此可见，半浮式半轴承受的载荷复杂，但它具有结构简单、质量小、尺寸紧凑、造价低廉等优点。用于质量较小、使用条件较好、承载负荷也不大的轿车和轻型载货汽车。 3/4 浮式半轴的结构特点是半轴外端仅有一个轴承并装在驱动桥壳半轴套管的端部，直接支承着车轮轮毂，而半轴则以其端部与轮毂相 固定。由于一个轴承的支承刚度较差，因此这种半轴除承受全部转矩外，弯矩得由半轴及半轴套管共同承受，即 3/4浮式半轴还得承受部分弯矩，后者的比例大小依轴承的结构型买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 式及其支承刚度、半轴的刚度等因素决定。侧向力引起的弯矩使轴承有歪斜的趋势，这将急剧降低轴承的寿命。可用于轿车和轻型载货汽车，但未得到推广。 图 2半轴的全浮式支撑和半浮式支撑受力图 全浮式半轴的外端与轮毂相联，而轮毂又由一对轴承支承于桥壳的半轴套管上。多采用一对圆锥滚子轴承支承轮毂，且两轴承 的圆锥滚子小端应相向安装并有一定的预紧，调好后由锁紧螺母予以锁紧，很少采用球轴承的结构方案。 由于车轮所承受的垂向力、纵向力和侧向力以及由它们引起的弯矩都经过轮毂、轮毂轴承传给桥壳，故全浮式半轴在理论上只承受转矩而不承受弯矩。但在实际工作中由于加工和装配精度的影响及桥壳与轴承支承刚度的不足等原因，仍可能使全浮式半轴在实际使用条件下承受一定的弯矩，弯曲应力约为 5 70有全浮式半轴的驱动桥的外端结构较复杂，需采用形状复杂且质量及尺寸都较大的轮毂，制造成本较高，故轿车及其他小型汽车不采用这种结构。但由于 其工作可靠，故广泛用于轻型以上的各类汽车上。 综合考虑各种半轴的优缺点和本车的实际情况，本设计采用 半浮式半轴。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 2全浮式半轴结构图 轴的结构设计及材料与热处理 为了使半轴的花键内径不小于其杆部直径，常常将加工花键的端部做得粗些，并适当地减小花键槽的深度，因此花键齿数必须相应地增加，通常取 10齿 (轿车半轴 )至 18齿 (载货汽车半轴 )。半轴的破坏形式多为扭转疲劳破坏，因此在结构设计上应尽量增大各过渡部分的圆角半径以减小应力集中。重型车半轴的杆部较粗，外端突 缘也很大，当无较大锻造设备时可采用两端均为花键联接的结构，且取相同花键参数以简化工艺。在现代汽车半轴上，渐开线花键用得较广，但也有采用矩形或梯形花键的。 半轴多采用含铬的中碳合金钢制造，如 40404040535。 40为半轴材料效果很好。半轴的热处理过去都采用调质处理的方法，调质后要求杆部硬度为 44(突缘部分可降至 近年来采用高频、中频感应淬火的口益增多。这种处理方法使半轴表面淬 硬达 63，硬化层深约为其半径的 1 3，心部硬买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 度可定为 35；不淬火区 (突缘等 )的硬度可定在 277 范围内。由于硬化层本身的强度较高，加之在半轴表面形成大的残余压应力，以及采用喷丸处理、滚压半轴突缘根部过渡圆角等工艺，使半轴的静强度和疲劳强度大为提高，尤其是疲劳强度提高得十分显著。由于这些先进工艺的采用，不用合金钢而采用中碳 (40号、 45号 )钢的半轴也日益增多。 动桥壳的设计（结构设计） 驱动桥壳的主要功用是支承汽车质量，并承受由车轮传来的路面反力和反力矩，并经悬架 传给车架 (或车身 )；它又是主减速器、差速器、半轴的装配基体。 驱动桥壳应满足如下设计要求： 1） 应具有足够的强度和刚度，以保证主减速器齿轮啮合正常并不使半轴产生附加弯曲 应力。 2） 在保证强度和刚度的前提下，尽量减小质量以提高汽车行驶平顺性。 3） 保证足够的离地间隙。 4） 结构工艺性好，成本低。 5) 保护装于其上的传动系部件和防止泥水浸入。 6) 拆装、调整、维修方便。 壳的结构分析 可分式桥壳 可分式桥壳 (图 2一个垂直接合面分为左右两部分，两部分通过螺栓联接成一体。每一 部分均由一铸造壳体和一个压入其外端的半轴套管组成，轴管与壳体用铆钉连接。 这种桥壳结构简单，制造工艺性好，主减速器支承刚度好。但拆装、调整、维修很不方便，桥壳的强度和刚度受结构的限制，曾用于轻型汽车上，现已较少使用。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 2可分式桥壳 整体式桥壳 整体式桥壳 (图 2特点是整个桥壳是一根空心梁，桥壳和主减速器壳为两体。它具有强度和刚度较大，主减速器拆装、调整方便等优点。 按制造工艺不同，整体式桥壳可分为铸造式 (图 9a)、钢板冲压焊接式 (图 9b)和扩张成形式三种。铸造式桥壳的强度和刚度较大，但质量大，加工面多，制造工艺复杂，主要用于中、重型货车上。钢板冲压焊接式和扩张成形式桥壳质量小，材料利用率高，制造成本低，适于大量生产，广泛应用于轿车和中、小型货车 及部分重型货车上。 图 2整体式桥壳 a)铸造式 b)钢板冲压焊接式 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 组合式桥壳 组合式桥壳 (图 2将主减速器壳与部分桥壳铸为一体，而后用无缝钢管分别压人壳体两端，两者间用塞焊或销钉固定。它的优点是从动齿轮轴承的支承刚度较好，主减速器的装配、调整比可分式桥壳方便，然而要求有较高的加工精度，常用于轿车、轻型货车中。 图 2组合式桥壳 综合考虑各种驱动桥壳的优缺点和本车的实际情况，以及经济适用方面的考虑本设计采用 整体式桥壳。 体式桥壳的制造工艺 整体式桥壳工艺分类 整体式桥壳犹如一根空心横梁，桥壳与主减速器壳 分作两体，主减速器齿轮及差速器均装 在独立的主减速壳里，构成单独的总成，调整好以后再由桥壳中部前面装入桥壳内，并与桥壳用螺栓固定在一起。整体式桥壳 按其制造工艺的不同又可分为铸造整体式、钢板冲压焊 接式、钢管扩张成形式和液压胀形式四种 1） 铸造整体式桥壳 铸造整体式桥壳一般采用球墨铸铁、可锻铸铁或铸钢铸造，在桥壳的两端压入较长的无缝钢管作为半 轴套管并用销钉固定，进一步提高铸造整体式桥壳的 强度和刚度。钢板弹簧座与桥壳铸成一体，在钢板弹簧座附近的桥壳截面可根据强度要求铸成适当形状。桥壳中部前端的平面和安装孔用于主减速器及差速器总成买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 安装，后端平 面和孔用于上后盖安装。铸造整体式桥壳的主要优点在于可制成复杂而理想的形状，能够在一定范围内调整壁厚变化，得到理想的应力分布，其强度及刚度较大，工作可靠，不足之处是总重量偏大，加工面多，制造工艺较复杂。 2） 冲压焊接整体式桥壳 钢板冲压焊接整体式桥壳一般是由上下对焊的一 对桥壳主件 (采用钢板冲压而成 )、四块三角钢板、加 强圈、两个半轴套管、两个突缘、一个后盖和两个钢板弹簧座沿组件之间的接缝组焊而成。钢板冲压焊接 整体式桥壳主要优点是质量小 (仅为铸造整体式桥壳 的 75左右 )、工作可靠、制造工艺简单、材料利用率高、废品 率低、生产率高和制造成本低等，此外还具 备足够的强度和刚度。主要缺点是桥壳不能做成复杂而理想的断面 (壁厚一定 )，难以调整应力分布。由于钢板冲压焊接整体式桥壳的 系列优点，近年来不仅 在轿车、客车，轻、中型载货汽车上得到了广泛的应 用，而且有些吨位更大的 (轴荷在 14汽车也 开始采用 。 3） 钢管扩张成形整体式桥壳， 钢管扩张成形整体式桥壳是由中碳无缝钢管或钢板卷焊钢管扩张成形制成。将钢管中间扩孔两端滚压 变细，再焊接突缘及弹簧座等零件。此种制造工艺的生产效率高，材料的利用率最高 ，桥壳质量虽小而强度及刚度却比较好，但由于需要专用扩张成形轧制设备，故生产成本较高。目前主要应用于乘用车和轻中 型载货汽车 。 4） 液压胀形整体式桥壳 液压胀形是指采用液体 (水、乳化液或油 )作为 传力介质使壳体在液体压力作用下产生纬向扩张的方 法。液压胀 形与其他胀形方法相比，最大优点是 在无摩擦状态下成形，传力均匀，同时又具有制模简单、 生产周期短、生产成本低而产品质量好、制件形状和 尺寸精度高等特点，尤其适用于在一道工序内成形具有复杂形状的零件；液压胀形还可提高壳体成形极限， 实现轻量化设计及辅助工序与成形工序的集成 。近年来，随着成型设备及相关控制技术的发展，以液体作 传导介质的液压胀形技术在国外发展迅速，广泛应用于汽车制造业，并开始在其他工业领域引起人们的重视，前景十分广阔嘲。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 整体式桥壳制造工艺比较 1） 表 2见各种工艺的整体式桥壳各有其优势，其中铸造和冲压 焊接式桥壳主要应用于中重型商用车，也是目前这一 领域应用的主导产品。 表 2种整体式桥壳制造工艺的比较 of m 造方法 优点 缺点 适用范围 发展前景 铸造 零件 现状复杂，厚度可变化，强度、刚度较大，工作可靠 费材，耗能，工艺不稳定，工序复杂，制件重量大 中，重型汽车 中型汽车应用减少 冲压焊接 工艺性好，废品率低，可实现自动化，重量轻，强度高 工序多，费材，耗能，不能制成复杂截面的制件，制件难以调整，焊接质量要求高 占主导地位，适用范围广泛 占主导地位 扩张成形 材料利用率高，加工效率高，制件密封性好，重量轻 制件纵向开缝端口处在横向裂纹，翻边宽度不均匀 ，侧面易起皱拉伤，强度低 轻，中型载重汽车 液压 胀形 材料利用率高，节能，加工效率高，壁厚分布合理，强度、刚度高，重量轻 成形机理尚不清楚，工艺不成熟，处于生产阶段 轻，中型载重汽车 新技术，市场前景好 2） 冲压焊接桥壳与铸造桥壳的分析与 比较 钢板冲压焊接桥壳以中厚钢板为原料，通过冲压、拉延工艺，制造上下两个半壳零件。冲压焊接桥壳在制造过程中，上下两个半壳通过焊接形成空腔件。实际生产中，由于上下两个半壳冲件在前后琵琶孔两侧，不能吻合，所以需要另加 4块三角形连接板。此外，在前琵 琶孔处要焊上一个大法兰盘，后琵琶孔处要焊上一个冲 压件后盖，左右两侧支架各需焊上一个法兰盘，桥壳左 右两侧上面各需焊上钢板弹簧垫板。因此冲压焊接后桥 壳是由 12个钢板零件拼焊而成的一个总成零件。在采用 同厚度的钢板冲压零件时，必然会带来拉延部分的减 薄，从而导致冲压件各部位截面厚度的不同，造成桥壳 服役时各部位所受的应力不同。采用冲焊工艺无法按零 件各部位应力大小分配冲件截面的度，一般需要保证 薄断面有足够的安全系数，若不够，只好增大原材料厚度或是提高材料性能 (桥壳材质可以采用 O20 ，但 是钢板强度越高，成形越困 难，冲件开裂比例明显上升。由于冲焊桥壳零件尺寸大、钢板厚，需用很大吨位的机械压买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 床或油压机才能够满足要求。部分工厂由于投资有限，不能采用冷压成 形，只能采取热压成形，在钢板加热时会引起表面脱 碳，不利于提高桥壳的疲劳强度。 与冲焊桥壳相比，铸造桥壳可将除后盖以外的其 他零件统一成整体铸件，显著减少了零件数量，节省 了工序；其次可以根据应力载荷的情况在一定范围内 调整截面厚度。因此只要桥壳设计得当，铸造桥壳完 全可以减轻白重。铸造桥壳通常采用牌号为 10的球墨铸铁或铸钢 500铸造。铸铁桥壳材质早期采用可锻铸铁，如一汽 1956年起生产的解放牌 10牌号，该型汽车长期是国家的主要车型，以坚固耐用著称。 1969年，二汽 (东风汽车公司 )首 创用铁素体球墨铸铁代替可锻铸铁制造底盘铸件中最 大最重的桥壳，随后一汽也采用了球墨铸铁后桥。 20世纪 60年代我国曾引进法国贝利埃重型汽车生产技术，采用了水玻璃砂型和电弧炉炼钢技术生产铸钢后桥壳用于四川红岩牌重型汽车。德国奔驰和 联合开发了钢质锻造后桥壳，引起全世界的广泛关注。在 随后的考察中 发现法国原厂已放弃了铸钢后桥壳的生产，改为球墨铸铁， 部采用了球墨铸铁后桥壳。由此可见，球墨铸铁后桥在重型商用车中占据不可替代的地位。与冲焊桥壳相比，铸造桥壳材质的另一个优良性 能是其优异的抗腐蚀性能，商用车长期在环境恶劣的 条件下工作，桥壳处容易粘附土壤等物质，易产生腐蚀。在青岛黄岛 9 12个月周期的施工中，采用冲焊桥壳的国产斯太尔 采用铸造桥壳的重型白卸车则没有出现问题。分析表明是由于材料的耐蚀性能不足，在交变应力和土壤腐蚀的 共同作用下产生了腐蚀疲劳破坏。由于铸造桥壳的抗腐蚀性能优于 16 此在同样的工作环境下没有出现问题同。 c. 冲压焊接桥壳与铸造桥壳的承载能力对比 6 要注意的是国内重型车超载严重，原有冲焊桥壳不能适应国内的装载量和道路状况，需要增加钢板厚度。由于冲焊桥壳钢板厚度的增加，焊缝处需铣坡口保证熔合深度，即便如此焊缝也不易完全焊透。失效分析表明，大多数冲焊桥壳开裂，不是因为钢板本身强度不够，而是由于钢板焊缝质量难保证而致。桥壳钢板焊缝处容易出现未焊透、咬边买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 等缺陷 ，并导致应力集中而使强度下降，特别是在三角板、轴头和后盖焊缝区最容易开裂阎。与冲焊桥壳相比，铸造桥壳的壁厚相对较厚，而且还可以根据实际情况进行壁厚的调整，所以在实际使用中铸造桥壳的承载能力更高一些，但自重也更重一些。 国外商用车采用冲焊桥壳可能更多是出于汽车减 重、改善劳动条件和减少污染的考虑。铸造桥壳的承载能力和抗腐蚀能力高于冲焊桥壳，市场上铸造桥壳的价格也低于冲焊桥壳，对车桥企业来讲，铸造桥壳 的缺点主要是自重增加和废品率高。自重增加意味着减少了装载量，废品多意味着加工产能的浪费。另外，砂型铸造的劳动条件差 、治理污染难、投人大，难于 把铸造变为“绿色”，也是相当重要的原因 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 结论 通过以上分析，由我设计的驱动桥设计总体方案可行，布局合理。采用非断开式驱动桥具有结构简单，加工工艺性好，制造容易，拆装，调整方便，工作可靠等优点。采用 整体式单级 主减速器，保证要求的离地间隙和预定的传动