毕业设计（论文）任务书
姓 名： 院 （系）：
专 业： 班 号：
任务起至日期：20** 年 10月 11 日至 20** 年 12 月 29 日
毕业设计（论文）题目： 驱动桥及轮边减速器设计
立题的目的和意义：1）通过对重型卡车底盘设计和研究，可以加深对汽车设计理论，汽车技术发展方向和汽车构造的理解；提高自己的总体素质，为进入社会后的工作奠定坚实的基础。2）在进行产品设计时，需要参考原型车辆测绘、转配、设计、验证，通过这个过程，可以了解研发流程，在进入工作岗位后很快适应研发工作。3）在进行性能研究时，需要掌握更深层的理论知识，进一步提高设计水平。
技术要求与主要内容：1）选择的主减速比应能保证汽车具有最佳的动力性和燃料经济性。2）外形尺寸要小，保证有必要的离地间隙，以满足通过性要求。3）齿轮及其它传动件工作平稳，噪声小。4）在各种转速和载荷下具有高的传动效率。5）具有足够的强度和刚度，以承受和传递作用与路面和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。6）结构简单，加工工艺性好，制造容易，维修、调整方便。
进度安排：
第1-2周（10月13日-10月22日）：收集资料，完成开题报告，完成总体设计方案并及时写好毕业设计日志；10月22日开题检查
第3-7周（10月23日-11月26日）：1、完成整体设计，材料的选择和相关计算，完成所有草图的绘制；2、11月19日指导教师进行中期检查；3、11月26日全系中期检查并及时写好毕业设计日志。
第8-9周（11月27日-12月10日）：1、完成所有正式图纸的绘制和论文草稿；2、12月10日结题检查。
第10-11周（12月11日-12月16日）：1、对毕业设计论文的内容、格式、英、汉文摘要、毕业论文等内容进行修改，2、完成正式论文的装订；3、12月16日上交所有毕业设计相关材料。
第12周（12月17日-12月28日）：1、准备毕业设计答辩。2、12月28日答辩
摘 要
汽车后桥是汽车的主要部件之一，其基本的功用是增大由传动轴或直接由变速器传来的转矩，再将转矩分配给左右驱动车轮，并使左右驱动车轮具有汽车行驶运动所要求的差速功能:同时，驱动桥还要承受作用于路面和车架或承载车身之间的铅垂力、纵向力，横向力及其力矩。其质量，性能的好坏直接影响整车的安全性，经济性、舒适性、可靠性。
本文认真地分析参考了天龙重卡300双驱动桥，在论述汽车驱动桥运行机理的基础上，提练出了在驱动桥设计中应掌握的满足汽车行驶的平顺性和通过性、降噪技术的应用及零件的标准化、部件的通用化、产品的系列化等三大关键技术；阐述了汽车驱动桥的基本原理并进行了系统分析；根据经济、适用、舒适、安全可靠的设计原则和分析比较，确定了重型卡车驱动桥结构形式、布置方法、主减速器总成、差速器总成、半轴、桥壳及轮边减速器的结构型式；并对制动器以及主要零部件进行了强度校核，完善了驱动桥的整体设计。
通过本课题的研究，开发设计出适用于装置大马力发动机重型货车的双级驱动桥产品，确保设计的重型卡车驱动桥经济、实用、安全、可靠。
关键词： 驱动桥 主减速器 差速器 轮边减速器
Abstract
Drive axle is one of the most important parts of automobile. The function is to increase the torque from drive shaft or from transmission directly, and then distribute it to left and right wheels which have the differential ability automobile needed when driving. And the drive axle has to support the vertical force, longitudinal force, horizontal force and their moments between road and frame or body. Its quality and performance will affect the security, economic, comfortability and reliability.
This article analyzes and refers to the drive axle of Tianlongtruck and the 300 drive axle of Hyundai seriously. Through the study of this topic, we can design the single driving axle devices that apply to the heavy truck with high-powered engine, and make sure the drive axle we design of heavy truck economic, practical, safe and reliable. On talking about the running principal of driving axle ,the three key techno ledge about vehicle traveling on the ride and through, and noise reduction technology applications and the standardization of parts, components of the universal, Products such as the serialization that we should master to meet, it describes and has a systematic analysis on the basic principles of viecle drive axle.
According to the design principles and analysis and comparison of economy, application, comfortability, safety and reliability , the heavy truck drive axle structure, layout ways, and the final drive assembly, differential assembly, the bridge case and axle structure can be determined; and the strength checking of brake parts, as well as major components improves overall design of the driving axle.
Through the study of this topic, we can design the single drive axle devices that apply to the heavy truck with high-powered engine, and make sure the drive axle we design of heavy truck economic, practical, safe and reliable.
Keywords: Heavy truck Drive axle Final drive Differential
目 录
摘 要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．I
Abstract．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．II
第1章 绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
第2章 贯通桥主减速器设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2
2.1 主减速器的结构形式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2
2.1.1 主减速器的齿轮类型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2
2.1.2 主减速器的减速形式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
2.1.3 主减速器主从动锥齿轮的支承方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
2.2 主减速器基本参数选择与计算载荷的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
2.2.1 主减速器齿轮计算载荷的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
2.2.2 锥齿轮主要参数的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
2.2.3主减速器圆弧锥齿轮的几何尺寸计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
2.2.4 主减速器锥齿轮的强度计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
2.2.5 主减速器轴承载荷的计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
2.3 主减速器齿轮的材料及热处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
2.4 主减速器的润滑．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
2.5 本章小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
第3章 贯通桥差速器设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
3.1 对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
3.2 对称式圆锥行星齿轮差速器的结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
3.3 对称式圆锥行星齿轮差速器的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
3.3.1差速器齿轮的基本参数的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
3.3.2 差速器直齿锥齿轮的几何尺寸计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
3.3.3 差速器齿轮的强度计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
3.4 差速器齿轮的材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
3.5 本章小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
第4章 半轴及贯通轴的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
4.1 概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
4.2 全浮式半轴的设计与计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
4．2．1半轴的计算载荷的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
4.2.2半轴杆部直径的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
4.2.3半轴强度计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
4.2.4花键轴的强度计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
4.3半轴材料与热处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
4.4 本章小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
第5章 轮边减速器设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
5.1 概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
5.2 轮边减速器各参数的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
5.3 设计参数的优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42
5.4轮边减速器各齿轮强度校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
5.5 本章小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45
结 论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46
致 谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47
参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
附 录1．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49
附 录2．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50
第1章 绪论
汽车的驱动后桥位于传动系的末端，其基本功用是增大由传动轴或直接由变速器传来的转矩，再将转矩分配给左、右驱动车轮，并使左、右驱动车轮有汽车行驶运动所要求的差速功能;同时，驱动后架或承载车身之间的铅垂力、纵向力、横向力及其力矩。
为了提高汽车行驶平顺性和通过性，现在汽车的驱动桥也在不断的改进。与独立悬架相配合的断开式驱动桥相对与非独立悬架配合的整体式驱动桥在平顺性和通过性方面都得到改进。
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环。因此，设计中要保证:所选择的主减速比应保证汽车在给定使用条件下有最佳的动力性能和燃料经济性：
(1) 当左、右两车轮的附着系数不同时，驱动桥必须能合理的解决左右车轮的转矩分配问题，以充分利用汽车的牵引力；
(2) 具有必要的离地间隙以满足通过性的要求；
(3) 驱动桥的各零部件在满足足够的强度和刚度的条件下，应力求做到质量轻，特别是应尽可能做到非簧载质量，以改善汽车的行驶平顺性；
(4) 能承受和传递作用于车轮上的各种力和转矩；
(5) 齿轮及其它传动部件应工作平稳，噪声小；
(6) 对传动件应进行良好的润滑，传动效率要高；
(7) 结构简单，拆装调整方便。
随着科技的发展，汽车行业也越来越被重视，重型汽车的工作条件也越来越恶劣。近年来大多数重型汽车都向大功率和大扭矩方向发展，主要采取贯通式两级减速的驱动桥（主减速器和轮边减速器），以满足恶劣的工作环境。
第2章 贯通桥主减速器设计
2.1 主减速器的结构形式
主减速器可根据齿轮类型、减速形式及主、从动齿轮的支撑形式不同分类。
2.1.1 主减速器的齿轮类型
主减速器的齿轮有弧齿锥齿轮、双曲面齿轮、圆柱齿轮和涡轮蜗杆等形式。
双曲面齿轮传动的特点是主从动齿轮的轴线相互垂直但不相交，且主动齿轮轴线相对从动齿轮轴线向上或向下偏移一距离E，称为偏移距，如图2-1所示。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。这样就能在每个齿轮的两边布置尺寸紧凄的支承。这对于增强支承刚度、保证轮齿正确啮合从而提高齿轮寿命大有好处。双曲面齿轮的偏移距使得其主动齿轮的螺旋角大于从动齿轮的螺旋角。因此，双曲面传动齿轮副的法向模数或法向周节虽相等，但端面模数或端面周节是不等的。主动齿轮的端面模数或端面周节大于从动齿轮的。这一情况就使得双曲面齿轮传动的主动齿轮比相应的螺旋锥齿轮传动的主动齿轮有更大的直径和更好的强度和刚度。其增大的程度与偏移距的大小有关。另外，由于双曲面传动的主动齿轮的直径及螺旋角都较大，所以相啮合齿轮的当量曲率半径较相应的螺旋锥齿轮当量曲率半径为大，从而使齿面间的接触应力降低。随偏移距的不同，双曲面齿轮与接触应力相当的螺旋锥齿轮比较，负荷可提高至175％。双曲面主动齿轮的螺旋角较大，则不产生根切的最少齿数可减少，所以可选用较少的齿数，这有利于大传动比传动。当要求传动比大而轮廓尺寸又有限时，采用双曲面齿轮更为合理。因为如果保持两种传动的主动齿轮直径一样，则双曲面从动齿轮的直径比螺旋锥齿轮的要小，这对于主减速比i0≥4.5的传动有其优越性。当传动比小于2时，双曲面主动齿轮相对于螺旋锥齿轮主动齿轮就显得过大，这时选用螺旋锥齿轮更合理，因为后者具有较大的差速器可利用空间。
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