五十铃轻型货车驱动桥的设计【优秀】【word+9张CAD图纸全套】【汽车车辆工程类】【毕设】

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主动齿轮A1.dwg

从动齿轮A1.dwg

任务书.doc

十字轴A3.dwg

半轴A1.dwg

半轴套管A1.dwg

半轴套管凸缘A2.dwg

半轴齿轮A3.dwg

封皮.doc

开题报告.doc

正文.doc

行星齿轮A3.dwg

装配图A0加长.dwg

过程管理.doc

驱动桥和差速器外文文献翻译.doc

毕业设计（论文）任务书

题目名称五十铃轻型货车驱动桥的设计

一、设计（论文）目的、意义

　  五十铃轻型汽车市场占有率较高。其驱动桥在整车结构中十分重要，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，提高运输效率。而且本设计可是学生全面复习所学知识，为走上工作岗位打下基础，所以本题设计具有一定的实际意义。

二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）

（一）设计内容

驱动桥结构方案确定；主减速器的结构设计、基本参数选择及设计计算；差速器齿轮的基本参数的选择、几何及强度计算；驱动半轴的结构设计及强度计算；驱动桥壳的结构设计及受力分析与强度计算。

（二）研究方法

1、参考相关资料，对比各种驱动桥优缺点，初步确定设计方案。

2、实地考察五十铃车，为最终设计方案提供依据。

3、利用Autocad画出五十铃货车驱动桥二维图纸。

三、设计（论文）完成后应提交的成果

（一）计算说明部分

完成设计说明书1.5万字。其中包括主减速器的结构设计、基本参数选择及设计计算；差速器齿轮的基本参数的选择、几何及强度计算；驱动半轴的结构设计及强度计算；驱动桥壳的结构设计及受力分析与强度计算。

（二）图纸部分

驱动桥装配图零件图若干张，共计折合4张A0图纸。

四、设计（论文）进度安排

（1）调研、查阅相关资料、完成开题报告 第1～2周（3月3日～3月15日）  

（2）确定总体方案 第3～4周（3月16日～3月29日）

（3）对驱动桥结构进行设计第5～6周（3月30日～4月12日）

（4）对驱动桥主要零部件尺寸进行设计7～8周（4月13日～4月26日）

（5）建立驱动桥的零件图第8～9周（4月20日～5月3日）                                                                             （6）建立驱动桥的装配模型第9～10周（4月28日～ 5月10日）                                                                                                        

（7）书写设计说明书第11～13周（5月11日～5月31日）

（8）设计审核、修改 第14～16周（6月1日～6月21日）

（9）毕业设计答辩准备及答辩 第17周（6月22日～6月28日）

五、主要参考资料

[1] 货车驱动桥结构设计 河北科技师范学院本科毕业设计

/view/c360a1e9856a561252d36f42.html

[2] 成大先．机械设计手册（1~4册）[M].北京：化学工业出版社，1993

[3] 刘惟信.汽车设计[M].北京：清华大学出版社，2001.

[4] 成大先.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，2004，1.

[5] 周开勤.机械零件手册[M].北京：高等教育出版社，2001.

[6] 温芳,黄华梁.基于模糊可靠度约束的差速器行星齿轮传动优化设计[J].2004.6.

[7]王望予．汽车设计[M]．北京：机械工业出版社，2005．

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；单级主减速器；差速器；半轴；桥壳

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.

Keywords: Pickup truck;  Drive  axle;  Single reduction final drive; Differential;  Axle;  Drive Axle housing

目    录

摘要I

ABSTRACTstractII

第1章 绪论1

1.1 选题的背景目的及意义1

1.2 国内外驱动桥研究状况1

1.3 设计主要内容和预期结果3

第2章 驱动桥的总体方案确定4

2.1驱动桥的种类结构和设计要求4

2.1.1汽车车桥的种类4

2.1.2驱动桥的种类4

2.1.3驱动桥结构组成4

2.1.4 驱动桥设计要求5

2.2 设计车型主要参数5

2.3主减速器结构方案的确定6

2.3.1 主减速比的计算6

2.3.2 主减速器的齿轮类型6

2.3.3 主减速器的减速形式8

2.3.4 主减速器主从动锥齿轮的支承形式及安装方法9

2.4 差速器结构方案的确定10

2.5半轴的形式确定11

2.6 桥壳形式的确定12

2.7本章小结13

第3章 主减速器设计14

3.1概述14

3.2主减速器齿轮参数的选择与强度计算14

3.2.1 主减速器计算载荷的确定14

3.2.2 主减速器齿轮参数的选择15

3.2.3 主减速器齿轮强度计算18

3.2.4 主减速器轴承计算24

3.3主减速器齿轮材料及热处理30

3.4主减速器的润滑30

3.5 本章小结31

第4章 差速器设计32

4.1概述32

4.2对称式圆锥行星齿轮差速器原理32

4.3 对称式圆锥行星齿轮差速器的结构33

4.4对称圆锥行星锥齿轮差速器的设计34

4.4.1 差速器齿轮的基本参数选择34

4.4.2 差速器齿轮的几何尺寸计算36

4.4.3 差速器齿轮的强度计算37  

4.4.4 差速器齿轮的材料39  

4.5 本章小结39

第5章 半轴设计40

5.1概述40

5.2半轴的设计与计算40

5.2.1全浮式半轴的计算载荷的确定40

5.2.2半轴杆部直径的初选42

5.2.3 全浮式半轴强度计算42

5.2.4 全浮式半轴花键强度计算42

5.2.5 半轴材料与热处理44

5.3 本章小结44

第6章 驱动桥桥壳的设计45

6.1概述45

6.2桥壳的受力分析及强度计算45

6.2.1 桥壳的静弯曲应力计算45

6.2.2 在不平路面冲击载荷作用下桥壳的强度47

6.2.3 汽车以最大牵引力行驶时的桥壳的强度计算47

6.2.4 汽车紧急制动时的桥壳强度计算49

6.2.5 汽车受最大侧向力时桥壳强度计算50

6.3 本章小结54

结论55

参考文献56

致谢57

第1章 绪    论

1.1 选题背景目的及意义

在我国轻型货车占有较大市场，据中国汽车工业协会统计，截至2007年底，国内轻型货车（1.8吨<总质量≤6吨）共销售100.53万辆，同比增长了17.64%。2008年，国家对“三农”的投入不断加大，同时随着铁路不断提速也为“门到门”的短途运输提供了机会，受此影响，轻型货车在以后几年也会呈现明显增长。我国2008年上半年货车累计销售约93万辆，其中轻型货车61万辆，同比增长20.2%，可见轻型汽车在商用汽车生产中占有很大的比重[1]。

作为汽车关键零部件之一的汽车驱动桥也得到相应的发展，各生产厂家在研发和生产过程中基本上形成了专业化、系列化、批量化的局面，汽车驱动桥是汽车的重要总成，承载着汽车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。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设计到所有的现代机械制造工艺，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，并且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，所以本题设计一款结构优良的轻型货车驱动桥具有一定的实际意义。

1.2 国内外驱动桥研究状况

1、国外研究现状

国外轻型货车驱动桥开发技术已经非常的成熟，建立新的驱动桥开发模式成为国内外驱动桥开发团体的新目标。驱动桥设计新方法的应用使得其开发周期缩短，成本降低，可靠性增加。国外的最新开发模式和驱动桥新技术包括：

(1) 并行工程开发模式  

并行工程开发模式是对在一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的机械产品进行功能分析的基础上,划分并设计出一系列功能模块,然后通过模块的选择和组合构成不同产品的一种设计方法，能够缩短新产品的设计时间、降低成本、提升质量、提高市场竞争力,以DANA为代表的意大利企业多已采用了该类设计方法, 优点是: 减少设计及工装制造的投入, 减少了零件种类, 提高规模生产程度, 降低制造费用, 提高市场响应速度等。

(2) 模态分析  

模态分析是对工程结构进行振动分析研究的最先进的现代方法与手段之一。它可以定义为对结构动态特性的解析分析(有限元分析)和实验分析(实验模态分析)，其结构动态特性用模态参数来表征。模态分析技术的特点与优点是在对系统做动力学分析时，用模态坐标代替物理学坐标，从而可大大压缩系统分析的自由度数目，分析精度较高。驱动桥的振动特性不但直接影响其本身的强度，而且对整车的舒适性和平顺性有着至关重要的影响。因此，对驱动桥进行模态分析，掌握和改善其振动特性，是设计中的重要方面。

(3) 驱动桥壳的有限元分析方法

有限元法不需要对所分析的结构进行严格的简化，既可以考虑各种计算要求和条件，也可以计算各种工况，而且计算精度高。有限元法将具有无限个自由度的连续体离散为有限个自由度的单元集合体，使问题简化为适合于数值解法的问题。只要确定了单元的力学特性，就可以按照结构分析的方法求解，使分析过程大为简化，配以计算机就可以解决许多解析法无法解决的复杂工程问题[2]。目前，有限元法己经成为求解数学、物理、力学以及工程问题的一种有效的数值方法，也为驱动桥壳设计提供了强有力的工具。

(4) 高性能制动器技术  

在发达国家驱动桥产品中, 已出现了自循环冷却功能的湿式制动器桥、带散热风送的盘式制动器桥、适于ABS的蹄、鼓式和盘式制动器桥、带自动补偿间隙的盘式制动器等配置高性能制动器桥, 同时制动器的布置位置也出现了从桥臂处分别向桥包总成和轮边端部转移的趋势。前种处理方式易于散热, 后种处理方式为了降低成本, 甚至有厂商把制动器的壳体与桥壳铸为一体, 既易于散热，又利于降低材料成本, 但这对铸造技术、铸造精度和加工精度都提出了极高的要求。

(5) 电子智能控制技术进入驱动桥产品  

电子智能控制技术已经在汽车业得到了快速发展，如，现代汽车上使用的ABS(制动防抱死控制)、ASR（驱动力控制系统）等系统[2]。

2、国内研究现状

我国驱动桥制造企业的开发模式主要由测绘、引进、自主开发三种组成。主要存在技术含量低，开发模式落后，技术创新力不够，计算机辅助设计应用少等问题。一些企业技术力量相对要好些的企业，测绘的是从国外引进的原装桥，并且这些企业一般具有较为完善的开发体系和流程，也具有较完善的试验手段，但是开发过程属于对国外的仿制，对其逆向研究后结合自我情况生产。

总之，我国汽车驱动桥的研究设计与世界先进驱动桥设计技术还有一定的差距，我国车桥制造业虽然有一些成果，但都是在引进国外技术、纺制、再加上自己改进的基础上了取得的。个别比较有实力的企业，虽有自己独立的研发机构但都处于发展的初期。在科技迅速发展的推动下，高新技术在汽车领域的应用和推广，各种国外汽车新技术的引进，研究团队自身研发能力的提高，我国的驱动桥设计和制造会逐渐发展起来，并跟上世界先进的汽车零部件设计制造技术水平[3]。

1.3 设计主要内容和预期成果

1、驱动桥结构形式及布置方案的确定。

2、驱动桥零部件尺寸参数确定及校核：

（1）完成主减速器的基本参数选择与设计计算；

（2）完成差速器的设计与计算；

（3）完成半轴的设计与计算；

（4）完成驱动桥桥壳的受力分析及强度计算。

3、完成驱动桥驱动桥装配图和主要部分零件。

第2章 驱动桥的总体方案确定

2.1 驱动桥的结构和种类和设计要求

2.1.1 汽车车桥的种类

汽车的驱动桥与从动桥统称为车桥，车桥通过悬架与车架（或承载式车身）相连，它的两端安装车轮，其功用是传递车架（或承载式车身）于车轮之间各方向的作用力及其力矩。

根据悬架结构的不同，车桥分为整体式和断开式两种。当采用非独立悬架时，车桥中部是刚性的实心或空心梁，这种车桥即为整体式车桥；断开式车桥为活动关节式结构，与独立悬架配用。在绝大多数的载货汽车和少数轿车上，采用的是整体式非断开式。断开式驱动桥两侧车轮可独立相对于车厢上下摆动。

根据车桥上车轮的作用，车桥又可分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种类型。其中，转向桥和支持桥都属于从动桥，一般货车多以前桥为转向桥，而后桥或中后两桥为驱动桥。

参考文献

[1] 莫思剑.浅析我国商用汽车车桥的发展现状及趋势[J].制造技术,2008(12).

[2] 王聪兴，冯茂林.现代设计方法在驱动桥设计中的应用[J]．公路与汽运, 2004(8).

[3] 李梦群，武文革,孙厚芳.21世纪机械制造业[J].机械设计与制造，2003(5)

[4] 陈家瑞. 汽车构造[M]. 北京：机械工业出版社，2003.

[5] 余志生. 汽车理论[M]. 北京：机械工业出版社, 2008.

[6] 尹国臣.浅析汽车驱动桥主减速器的装配与调整[J].科学教育家，2007，（10）.

[7] 陈珂,殷国富,汪永超.汽车后桥差速器齿轮结构设计优化研究[J]. 机械传动,2008(4).

[8] 刘惟信.汽车车桥设计[M].北京：清华大学出版社，2004.

[9] 安晓娟，郝春光.主减速器齿轮的失效分析[J].拖拉机与农用运输车，2007（8）.

[10] 汽车工程手册编辑委员会.汽车工程手册[M]：设计篇.北京：人民交通出版社，2001.

[11] 机械设计手册编委会.齿轮传动（单行本）[M]. 北京：机械工业出版社，2007.

[12] 成大先．机械设计手册（1-3卷）[M].北京：化学工业出版社，2002.

[13] 肖文颖，王书翰.差速器行星齿轮的力学分析[J].科技资讯，2007，（11）.

[14] 彭彦宏，吕晓霞，陆有. 差速器圆锥齿轮的失效分析[J]. 金属热处理，2006，（4）.

[15] 付建红.载重汽车后桥半轴的技术改进[J]. 新余高专学报，2006，（2）.

[16] 周小平.避免驱动桥半轴扭断的工艺改进[J]. 新余高专学报,2005，(10).

[17] 刘惟信.汽车设计[M].北京：清华大学出版社，2001.

[18] 杨朝会，王丰元，马浩.基于有限元法驱动桥壳分析[J]. 农业装备与车辆工程，2006，（10）.