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SY-025-BY-2毕业设计（论文）任务书学生姓名孙涵龙系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程07-8指导教师姓名李荣职称讲师从事专业交通运输是否外聘是否题目名称长安牌SC1050KW31型载货汽车后驱动桥的设计一、设计（论文）目的、意义意义：驱动桥位于传动系末端，基本公用是增矩、降速、承受作用于路面和车架或车身之间的作用力。它的性能的好坏直接影响整车性能，而对于载重汽车尤为重要。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驱动桥是载重汽车的重要研究内容。目的：本课题的设计主要保证汽车在给定的条件下具有良好的动力性和燃油经济性。根据给定参数设计驱动桥主减速器的减速形式，对驱动桥总体进行方案设计和结构设计。另外，汽车驱动桥涵盖大量的机械零件、部件等的（例如，主减速器、差速器以及各种齿轮等），因此驱动桥设计涉及的机械零部件及元件及为广泛，通过对驱动桥的设计，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。二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）1、整车性能参数（1） 驱动形式 62后轮（2） 轴距 3950mm（3） 轮距前/后1690/ 1586（4） 整车质量5110kg（5） 额定载荷质量1995kg（6） 前悬/后悬1080/1960（7） 最高车速90km/时（8） 发动机型号YN38CR CY4102-C3C（9） 最大功率/最大转速88Kw/2800rpm（10） 最大转矩102N.M（11） 车轮滚动半径390mm2、拟解决的主要问题（1） 查阅相关资料，根据所给参数，确定驱动桥主减速器的减速形式，对驱动桥进行方案设计和结构设计（2） 设计差速器的结构形式（3） 设计桥壳的结构形式（4） 根据设计参数对主要零件进行设计及强度计算三、设计（论文）完成后应提交的成果1、绘制驱动桥总装图、主减速器结构图、差速器装配图以及各主要零件的零件图，图纸总量不少于3张A0.2、完成设计说明书一份，字说不少于2万字。四、设计（论文）进度安排1、调研、资料收集，编写文稿提纲，完成开题报告。第1-2周（2月283月13）2、方案选定：拟定需解决的主要问题。第3-4周（3月164月10）3、具体零部件设计（主减速器及组成零部件设计及草绘图纸，差速器、桥壳选择设计及草绘）。第5-8周（4月134月17）4、完善相关图纸及校核计算。第9-12周（4月205月22）5、编写及修改论文。第13-14周（5月256月5）6、论文评阅及调整。第15周（6月86月12）7、校核、打印、装订，准备答辩。第16周（6月156月19）五、主要参考资料（1） 汽车教材：汽车构造、汽车发动机原理、汽车设计等；（2） 设计手册类书籍：汽车设计手册、机械设计手册等； （3） 期刊文献资料：中国期刊网中标准件库开发相关资料；（关键词：驱动桥、载货汽车）（4） 新闻及网络资料等。 六、备注指导教师签字：年 月 日教研室主任签字： 年 月 日 本科 学 生毕业设计 长安牌 载货汽车 后驱动桥的设计 院部名称 ： 汽车与交通工程学院 专业班级 ： 车辆工程 07 学生姓名 ： 孙涵龙 指导教师 ： 李荣 职 称 ： 讲师 黑 龙 江 工 程 学 院 二一一年六月 s 07i 011毕业设计（论文）成绩评定表学生姓名孙涵龙性别男院系汽车与交通工程学院专业车辆工程班级B07-8设计（论文）题目长安牌SC1050KW31型载货汽车后驱动桥的设计平时成绩评分（开题、中检、出勤）指导教师姓名职称指导教师评分（X）评阅教师姓名职称评阅教师评分（Y）答辩组组长职称答辩组评分（Z）毕业设计（论文）成绩百分制五级分制答辩委员会评语：答辩委员会主任签字（盖章）： 院系公章： 年 月 日注：1、平时成绩（开题、中检、出勤）评分按十分制填写，指导教师、评阅教师、答辩组评分按百分制填写，毕业设计（论文）成绩百分制=W+0.2X+0.2Y+0.5Z 2、评语中应当包括学生毕业设计（论文）选题质量、能力水平、设计（论文）水平、设计（论文）撰写质量、学生在毕业设计（论文）实施或写作过程中的学习态度及学生答辩情况等内容的评价。毕业设计指导教师评分表学生姓名孙涵龙院系汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程B07-8指导教师姓名李荣职称讲师从事专业交通运输是否外聘是否题目名称长安牌SC1050KW31型载货汽车后驱动桥的设计序号评 价 项 目满分得分1选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度102题目工作量；题目与工程实践、社会实际、科研与实验室建设等的结合程度103综合运用知识能力（设计涉及学科范围，内容深广度及问题难易度）；应用文献资料能力154设计（实验）能力；计算能力（数据运算与处理能力）；外文应用能力205计算机应用能力；对实验结果的分析能力（或综合分析能力、技术经济分析能力）106插图（图纸）质量；设计说明书撰写水平；设计的实用性与科学性；创新性207设计规范化程度（设计栏目齐全合理、SI制的使用等）58科学素养、学习态度、纪律表现；毕业论文进度10得 分 X= 评 语：（参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点）工作态度： 好 较好 一般 较差 很差研究能力或设计能力：强 较强 一般 较弱 很弱工作量： 大 较大 适中 较少 很少说明书规范性： 好 较好 一般 较差 很差图纸规范性： 好 较好 一般 较差 很差成果质量（设计方案、设计方法、正确性）好 较好 一般 较差 很差其他： 指导教师签字： 年 月 日优秀毕业设计（论文）推荐表题 目长安牌SC1050KW31型载货汽车后驱动桥的设计类别设计学生姓名孙涵龙院（系）、专业、班级汽车与交通工程学院、车辆工程、B07-8指导教师李荣职 称讲师设计成果明细：答辩委员会评语：答辩委员会主任签字（盖章）： 院、系公章： 年 月 日备 注： 注：“类别”栏填写毕业论文、毕业设计、其它毕业设计答辩评分表学生姓名孙涵龙专业班级车辆工程B07-8指导教师李荣职 称讲师题目长安牌SC1050KW31型载货汽车后驱动桥的设计答辩时间月 日 时答辩组成员姓名出席人数序号评 审 指 标满分得分1选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况，题目难易度、工作量、与实际的结合程度102设计（实验）能力、对实验结果的分析能力、计算能力、综合运用知识能力103应用文献资料、计算机、外文的能力104设计说明书撰写水平、图纸质量，设计的规范化程度（设计栏目齐全合理、SI制的使用等）、实用性、科学性和创新性155毕业设计答辩准备情况56毕业设计自述情况207毕业设计答辩回答问题情况30总 分 Z= 答辩过程记录、评语：自述思路与表达能力：好 较好 一般 较差 很差回答问题： 正确 基本正确 基本不正确 不能回答所提问题研究能力或设计能力：强 较强 一般 较弱 很弱工作量： 大 较大 适中 较少 很少说明书规范性： 好 较好 一般 较差 很差图纸规范性： 好 较好 一般 较差 很差成果质量（设计方案、设计方法、正确性）好 较好 一般 较差 很差其他： 答辩组长签字： 年 月 日 毕业设计评阅人评分表学生姓名孙涵龙专业班级车辆工程B07-8指导教师姓名李荣职称讲师题目长安牌SC1050KW31型载货汽车后驱动桥的设计评阅组或预答辩组成员姓名出席人数序号评 价 项 目满分得分1选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度102题目工作量；题目与工程实践、社会实际、科研与实验室建设等的结合程度103综合运用知识能力（设计涉及学科范围，内容深广度及问题难易度）；应用文献资料能力154设计（实验）能力；计算能力（数据运算与处理能力）；外文应用能力255计算机应用能力；对实验结果的分析能力（或综合分析能力、技术经济分析能力）156插图（图纸）质量；设计说明书撰写水平；设计的实用性与科学性；创新性207设计规范化程度（设计栏目齐全合理、SI制的使用等）5得 分 Y= 评 语：（参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点）回答问题： 正确 基本正确 基本不正确 不能回答所提问题研究能力或设计能力：强 较强 一般 较弱 很弱工作量： 大 较大 适中 较少 很少说明书规范性： 好 较好 一般 较差 很差图纸规范性： 好 较好 一般 较差 很差成果质量（设计方案、设计方法、正确性）好 较好 一般 较差 很差其他： 评阅人或预答辩组长签字： 年 月 日注：毕业设计（论文）评阅可以采用2名评阅教师评阅或集体评阅或预答辩等形式。 毕业设计（论文）过程管理材料 题 目 长安牌 载货 汽车后驱动桥的设计 学生姓名 孙涵龙 院系名称 汽车与交通工程学院 专业班级 车辆工程 导教师 李荣 职 称 讲师 教 研 室 车辆工程 起止时间 务 处 制 毕业设计（论文）开题报告 设计（论文）题目 : 长安牌 载货汽车 后 驱动桥的设计 院 系 名 称 : 汽车与交通工程学院 专 业 班 级 : 车辆工程 07 学 生 姓 名 : 导 师 姓 名 : 开 题 时 间 : 指导委员会 审查意见： 签字： 年 月 日 开题报告 撰写要求 一、“开题报告”参考提纲 1. 课题研究目的 和意义 ； 2. 文献综述（ 课题研究 现状及分析）； 3. 基本内容 、 拟解决的主要问题 ； 4. 技术路线或研究方法； 5. 进度安排； 6. 主要参考文献。 二、“开题报告”撰写规范 请参照黑龙江工程学院本科生毕业设计说明书及毕业论文撰写规范要求 。 字数应在 4000 字以上，文字要精练通顺，条理分明，文字图表要工整清楚。 毕业设计（论文）开题报告 学生姓名 系部 汽车与交通工程学 院 专业、班级 车连工程 07导教师姓名 职称 讲师 从事 专业 汽车运用 是否外聘 是 否 题目名称 长安牌 载货汽车 后驱动桥的设计 一、 课题研究 现状、 选题 目的 和意义 1、国内研究现状及发展趋势； 汽车驱动桥是汽车传动系统的重要组成，承载着汽车的满载荷重及地面经车轮、车架及承载式车身经悬架给予的垂直力、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。汽车驱动桥的结构型式和设计参数除对汽车的可靠性与耐久性又重要影响外，也对汽车行驶性能如动力性、经济性、 平顺性、通过性、机动性和操纵稳定性等有直接影响。另外，汽车驱动桥在汽车的各种总成中也是涵盖机械零件、部件、分总成等的品种最多的大总成。例如，驱动桥包含主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置、桥壳和各种齿轮。有上述可见，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在机械制造工艺。因此，用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。 驱动桥的设计在载货汽车设计中占有很重要的地位 。 为适应不断完善社会主义市场 经济体制的要求以及加入世贸组织后国内汽车产业发展的新趋势，推进汽车产业结构调整和升级，全面提高汽车产业国际竞争力，满足消费者对汽车产品日益增长的需求，促进产业健康发展，特制定汽车产业发展政策。通过改政策的实施，使国内汽车产业在 2010 前发展成为国民经济的支柱产业，为实现全面建设小康社会的目标做出更大的贡献，政府职能部门依据行政法规和技术规范的强制性要求，对汽车，农用运输车，摩托车和零部件生产企业及其产品实施管理，规范各类经济主体在汽车产业领域的市场行为。载货汽车，在汽车发展趋势中，有着很好的发展前途。生产出 质量好，操作简便，价格便宜的载货汽车将适合大多数消费者的要求。在国家积极投入和支持发展汽车产业的同时，能研制出适合中国国情，包括道路条件和经济条件的车辆，将大大推动汽车产业的发展和社会经济的提高。 目的和意义 通过对本课题的研究，了解关于驱动桥相关的知识。驱动桥作为汽车四大总成之一，它的性能的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，必须要搭配一个高效、可靠的驱动桥 本课题的设计主要保证汽车在给定的条件下具有良好的 动力性和燃油经济性。根据给定参数 设计驱动桥主减速器的减速形式，对驱动桥总体进行方案设计和结构设计。另外，汽车驱动桥涵 盖大量的机械零件、部件等的（例如，主减速器、差速器以及各种齿轮等），因此驱动桥设计涉及的机械零部件及元件及为广泛，通过对驱动桥的设计，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。 二、设计（论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问题 1、设计的主要内容 （ 1）研究国内外汽车驱动桥研究现状及发展历史，理解本课题研究的意义 （ 2）分析各种汽车驱动桥的基本原理和优缺点 （ 3）驱动桥和主减 速器、差速器、半轴、驱动桥桥壳和差速锁的结构形式选择 （ 4）主减速器的参数选择与设计计算 （ 5）差速器和差速锁的设计与计算 （ 6）半轴的设计与计算 （ 7）驱动桥桥壳的受力分析及强度计算 （ 8）设计驱动桥 ,制装配图、零件图 2、拟解决的主要问题 （ 1）查阅相关资料，根据所给参数，确定驱动桥主减速器的减速形式，对驱动桥进行方案设计和结构设计 （ 2）设计差速器的结构形式 （ 3）设计桥壳的结构形式 （ 4）根据设计参数对主要零件进行设计及强度计算 三、技术路线（ 研究方法） 驱动桥结构分析与类型选择 驱动桥设计计算 差速器 主减速器 半轴与桥壳 绘制图纸 调查研究 形成研究成果 四、进度安排 1、调研、资料收集，编写文稿提纲，完成开题报告。第 1（ 2 月 28 3 月 13） 2、方案选定：拟定需解决的主要问题。第 3（ 3 月 16 4 月 10） 3、具体零部件设计（主减速器及组成零部件设计及草绘图纸，差速器、桥壳选择设计及草绘）。第 5（ 4 月 13 4 月 17） 4、完善相关图纸及校核计算。第 9（ 4 月 20 5 月 22） 5、编写及修改论文。第 13（ 5 月 25 6 月 5） 6、论文评阅及调整。第 15 周（ 6 月 8 6 月 12） 7、校核、打印、装订，准备答辩。第 16 周（ 6 月 15 6 月 19） 五、 参考文献 1 王丰元 . 周群辉 , 杨朝会 , 王爱兵 . 汽车驱动桥虚拟设计系统研究 J. 机械设计与制造 , 2009,4 2 刘惟信 . 机械可靠性设计 清华大学出版社 ,1996 3 机械工程手册编辑委员会 第 2 版 ,第 16 分册 ,专用机械 (三 ),第一篇汽车 )机械工业出版社 ,1997 4 臧杰汽车构造 M北京：机械工业出版社， 2005. 5 刘惟信汽车车桥设计 M北 京 :清华大学出版社， 2004 6 黄平辉 . 汽车驱动桥桥壳静力学建模与分析 2010,5 7 曾范量差速器的工作原理与使用 J汽车维修， 2005,5 8 王望予 . 汽车设计 机械工业出版社 ,2004,8 9 王聪兴 代设计方法在驱动桥设计中的应用 J公路与汽运， 2004,9 10余志生 北京 :机械工业出版社 ,2000 11张骄 机械设计与研究 J12 郑燕萍 轻型汽车技术 13 李红渊，李萍锋 J,农业装备与车辆工程 141986， 5 15Y. 1993， 2 六、备注 指导教师意见： 签字： 年 月 日 黑龙江工程学院本科生毕业设计 I 摘 要 驱动桥作为汽车四大总成之一，它的性能好坏直接影响整车性能，而对于载货汽车显得尤为重要。当采用大功率发动机输出大的转矩以满足目前载货汽车的快速、高效率、高效益的需要时，必须要搭配一个高效、可靠的驱动桥。 本次设计任务是设计一款用于轻型载货货车后驱动桥，设计中对驱动桥的主减速器、差速器进行了类型的分析、选择、计算及校核。根据最大转矩、滚动半径等重要参数，选择最大及最小传动比。结合运用汽车设计、汽车理论、机械设计、机械原理等知识，完成相关计算及校核，画出装配图及零件图。 在驱动桥的总成设计中，参考了一些 国家相关标准，同时考虑到和其他汽车总成之间的协调，争取做到满足汽车使用要求的同时，能减少自身的重量，以减少制造成本。驱动桥个零件设计时，需要选取各种各样的参数，参数的选择是根据具体的条件来的，有些参数在树上找不到相应根据所以必须的选择时根据具体的条件来的，有些参数在书上找不到，相应的根据，所以必须查阅相关的工具书籍和资料，以保证设计的科学性和准确性。 关键词： 驱动桥；轴荷分配；动力性；通过性；操作稳定性； 黑龙江工程学院本科生毕业设计 of a of it of is to s be an is to a on of on of of In to of to to of in to of to a of is on be to in so be to to of 龙江工程学院本科生毕业设计 录 摘 要 . I . 一章 绪 论 . 1 题的目的及意义 . 1 内外研究现状 . 2 关领域已有的研究成果 . 3 计的主要内容 . 4 计的主要数据 . 4 第二章 主减速器的设计 . 6 减速器的结构型式的选择 . 6 减速器的减速型式 . 6 减速器齿轮的类型的选择 . 7 减速器主动锥齿轮的支承形式 . 9 减速器从动锥齿轮的支承形式及安置方法 . 10 主减速器的基本参数选择与设计计算 . 11 减速器计算载荷的确定 . 11 减速器基本参数的选择 . 13 减速器双曲面齿轮的几何尺寸计算 . 17 减速器双曲面齿轮的强度计算 . 25 减速器齿轮的材料及热处理 . 29 减速器轴承的选择 . 30 算转矩的确定 . 30 宽中点处的圆周力 . 31 曲面齿轮所受的轴向力和径向力 . 31 减速器轴承载荷的计算及轴承的选择 . 32 章小结 . 36 第三章 差速器的设计 . 37 速器结构形式的选择 . 37 黑龙江工程学院本科生毕业设计 称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理 . 39 称式圆锥行星齿轮差速器的结构 . 40 称式圆锥行星齿轮差速器的设计 . 40 速器齿轮的基本参数的选择 . 40 速器齿轮的几何计算 . 43 速器齿轮的强度计算 . 44 章小结 . 45 第四章 驱动半轴的设计 . 46 轴结构形式的选择 . 46 浮式半轴计算载荷的确定 . 48 浮式半轴的杆部直径的初选 . 49 浮式半轴的强度计算 . 49 . 49 . 49 . 51 章小结 . 52 结 论 . 53 参考文献 . 54 致 谢 . 55 黑龙江工程学院本科生毕业设计 1 第一章 绪 论 题的目的及意义 通过对本课题的研究，了解关于驱动桥相关的知识。驱动桥作为汽车四大总成之一，它的性能的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，必须要搭配一个高效、可靠的驱动桥本课题的设计主要保证汽车在给定的条件下具有良好的动力性和燃油经济性。根据给定参数设计驱动桥主 减速器的减速形式，对驱动桥总体进行方案设计和结构设计。另外，汽车驱动桥涵盖大量的机械零件、部件等的（例如，主减速器、差速器以及各种齿轮等），因此驱动桥设计涉及的机械零部件及元件及为广泛，通过对驱动桥的设计，可以更好的学习并掌握现代汽车设计与机械设的全面知识和技能。 随着工业和国防现代化的发展，无论对公路运输还是非公路运输的车辆都提出了更高的要求。近年来，在交通建设和物流增长的推动下，中国的汽车市场进入空前的繁荣的时期。由于汽车的重型化和高速化，不仅对整车性能提出了更高的要求，对汽车驱动桥的性能要求也相应提高 。 汽车驱动桥具有产量大、品种多，对产品性能、寿命、质量和成本等方面要求高的特点，因此，即使在设计和制造时考虑的很周密，也都必须通过试验来检测。通过试验可以检验设计思想的正确与否，设计意图能否实现，设计产品能否满足使用要求以及是否达到国家标准、行业标准或者企业标准。由于汽车的工作条件复杂，汽车锁设计的技术领域极为广泛，许多理论问题研究得还不够充分，因此，汽车试验技术在汽车工业中有着极为重要的作用。汽车试验是帮助人们深入了解汽车及其零部件再实际工况中各种故障的本质及其规律，是推动汽车技术进步的极为重要的方法， 是保证产品性能、提高产品质量和市场竞争力的重要手段。 汽车生产过程中的检测技术，作为现代制造技术的重要组成部分，是监督龙智生产过程和产品质量的重要手段。汽车生产过程的检测不仅可以准确的判断这些质量性能指标和工艺技术参数是否打到设计要求，更重要的是用过检测数据的分析处理，能够正确判断这些性能指标和技术参数失控的状况和生产的原因。一方面可以通过检测设备的信息反馈，对工艺设备及时调整来消除失控现象；另一方面也为产品设计和工艺设计部门采取有效的改进措施消除失控现象，提供可靠的科学依据，从而达到保证黑龙江工程学院本科生毕业设计 2 产品质量和稳定生产 过程的目的。尽管产品的高质量是制造过程中实现的，但从某种角度出发，仍然可以说，没有检测就没有产品的质量。因此，一个国家或企业的检测技术水平，是国家或企业生产技术水平的集中体现和反映。 虽然国外汽车检测技术已经发展到较高的阶段，但是国内的汽车检测可以说是刚刚起步，对于驱动桥综合性能的检测，国内还没有形成统一的标准和试验方法，因此，制定适应多种型号驱动桥的试验方法，开发可以实现不同型号驱动桥的在线检测系统既有重要的额意义 内外研究现状 目前国产驱动桥在国内市场占据了绝大部分份额，但仍有一定数量的车桥依赖 进口，国产车桥与国际先进水平仍有一定差距。国内车桥唱的差距主要体现在设计和研发能力上，目前有研发能力的车桥厂家还不多，一些厂家仅仅停留在组装阶段。实验设备也有差距，比如工程车和牵引在行驶过程中，齿轮啮合接触区的形状是不同的，国外先进的实验设备能够模拟这种状态，二我国现在还在摸索中。 在具体工艺细节方面，我国和世界水平的差距还比较大，归根接地后桥的功用是承载和驱动。这两方面，近年来出现了一些新的变化。另外，在结构方面，单机驱动桥的使用比例越来越高；技术方面，轻量化、舒适性的要求将逐步提高。总固体而言，现在汽车 向节能、环保、舒适等方面发展的趋势，要求车桥向轻量化、大扭矩、低噪声、宽速比、寿命长和低生产成本。 驱动桥涵盖大量的机械零件、部件 , 例如，主减速器、差速器、半轴、桥壳以及各种齿轮等。 汽车主减速器是汽车驱动桥中的主要总成结构之一，是汽车传动系最主要的传动部件，主要由主减速器壳体、主减速器螺旋锥齿轮副和差速器总成组成。其功用是（ 1）降速增距；（ 2）改变旋转方向 90度；（ 3）满足汽车转弯及在不平路面上行驶时，左右驱动轮以不同的转速旋转；（ 4）产生驱动力。除此之外，主减速器的功能在于当变速器处于最高档位时，使汽 车有足够的牵引力，适当的最高车速和良好的燃油经济性。驱动桥按结构分为整体式驱动桥（采用非独立悬架）和断开式驱动桥（采用独立悬架）。按参加减速传动的齿轮数目分为单级式主减速器（中小型车）和双级式主减速器（中大型车）。按主减速器传动比档数分为单速式和双速式。按齿轮副结构形式分（ 1）圆柱齿轮式：（ 2）行星齿轮式：（ 3）圆锥齿轮式：（ 4）准双曲面齿轮式。 在现代汽车的主减速器上，应用最广泛的齿轮型式是“格里森”（ 或“奥利康”（ 螺旋锥齿轮或双曲面传动。在双级主减速器中，通常还加一对圆柱齿轮（多为斜齿圆柱齿轮，也有的采用直齿或人字行齿圆柱齿轮）或一组行星黑龙江工程学院本科生毕业设计 3 齿轮。在轮边减速器中常采用普通的平行轴式布置的一对外啮合斜齿圆柱齿轮传动或行星齿轮传动。 现代汽车上的差速器通常按其工作特性分为齿轮式差速器和放滑差速器两大类。 （ 1）齿轮式差速器：当左右驱动轮存在转速差时，差速器分配给慢转驱动轮的转矩大于快转驱动轮的转矩。这种差速器转矩均分特性能满足汽车在良好路面上正常行驶。但当汽车在坏路上行驶时，却严重影响通过能力。例如当汽车的一个驱动轮陷入泥泞路面是，虽然另一驱动轮在良好路面上，汽车却往往不能 前进（俗称打滑）。此时在泥泞路面上的驱动轮原地滑转，在良好路面上的车轮却静止不动。这是因为在泥泞路面上的车轮与路面之间的附着力较小，路面只能通过此轮对半轴作用较小的反作用力矩，因此差速器分配给此轮的转矩也较小，尽管另一驱动轮与良好路面间的附着力较大，但因平均分配专局的特点，使这一驱动轮也只能分到与滑转驱动轮等量的转矩，以致驱动力不足以克服行驶阻力，汽车不能前进，而动力则消耗在滑转驱动轮上。此时加大油门不仅不能使汽车前进，反而浪费燃油，加速肌腱磨损，尤其使轮胎磨损加剧。有效的解决办法是：挖掉滑转驱动轮下的稀泥 或由此轮下垫干土、碎石、树枝、干草等。 （ 2）防滑差速器：为提高汽车在坏录上的通过能力，某些越野汽车及高级轿车上装置防滑差速器。防滑差速器的特点是，当一侧驱动轮在坏路上滑转是，能使大部分甚至全部转矩给在良好路面上的驱动轮，以充分利用这一驱动轮的附着力来产生足够的驱动力，使汽车顺利起步或继续行驶。 主减速器中的差速器总成是实现汽车行驶、保证汽车良好通过性的关键部件，对主减速器传动性能的研究也主要集中在差速器性能的研究及其性能检测上。要提高汽车的通过性，就必须加大转矩在两侧驱动轮的 不等分配。王建华等对限滑差速器的结构类型、主要性能和评价方法进行了分析和总结，并通过试验得到了差速器传动效率、锁紧系数和转矩分配等主要参数的性能曲线。张敦良专门研究了粘性式限滑差速器转矩特性，分析了粘性式限滑差速器的特性，建立了粘性式限滑差速器转矩输出特性的数学模型，分析影响转矩输出地因素，并通过差速器台架试验对差速器的实际的转矩输出特性进行了实验验证。靳立强等设计了导球式限滑差速器，分析了这种差速器的结构和性能，并将其和其他的限滑差速器在结构和性能上做了比较。王立华等研究一种新型高摩擦式防滑差速器的运动性 能和力学性能，分析了摩擦片式防滑差速器的结构、动力传递路线，建立了运动学分析模型和力学分析模型，给出了差速器运动过程中的速度关系以及这种差速器内摩擦力矩的计算公式。张鹏对粘性式限滑差速器的性黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 能做了进一步的研究，从动力学角度出发，建立了装有限滑差速器的整车动力学模型，研究了限滑差速器的整车性能的影响，并通过整车试验，研究了装有普通差速器和限滑差速器对整车性能的影响，并通过整车试验，研究了装有普通差速器和限滑差速器的整车性能，从而验证了限滑差速器的性能及其优越性。尹继瑶，李宗研究了牙嵌式自由轮差速器，分析了结构 特点和工作原理，并对牙嵌式差速器的运动学和动力学模型进行了研究。李军等对多轴驱动车辆的差速器进行了研究，建立了多轴驱动车辆的多自由度运动模型，分行了差速器在闭锁和正常工作两种状态下汽车的操纵稳定性能。王忠会等研究了行星齿轮式桥间差速器，分析了差速器的传动原理、差速特性和扭矩分配特性，通过力学分析和运动学分析模型，说明这种差速器可明显提高全轮驱动汽车的形式通过性能。 通过上述文献可以看出，防滑差速器等高摩擦差速器是差速器发展的重点，其搞摩擦、高内摩擦力矩和良好的转矩分配性能是普通的对称式行星车轮差速器无法相 比的，但是普通的对称式行星车轮差速器在国内汽车行业中仍占据重要的市场，国内对这方面的研究还比较少。在大型客车尤其是大型载货汽车中，主减速器传递的转矩较大，差速器的内摩擦力矩较大，分析对称式行星齿轮差速器的性能，开发可以实现差速性能检测的试验系统仍然有着重要的意义。 计的主要内容 本设计为载货汽车后驱动桥的设计与研究，要求完成 1. 主减速器、差速器、半轴、驱动桥桥壳和差速锁的结构形式选择 2. 主减速器的参数选择与设计计算 3. 差速器与差速锁的设计与计算 4. 半轴的设计与计算 5. 驱动桥壳的受 力分析及强度计算 6. 利用 计的主要数据 整车性能参数 （ 1） 驱动形式 6 2 后轮 （ 2） 轴距 3950 3） 轮距前 /后 1690/ 1586 （ 4） 整车质量 5110 5） 额定载荷质量 1995龙江工程学院本科生毕业设计 5 （ 6） 前悬 /后悬 1080/1960 （ 7） 最高车速 90 （ 8） 发动机型号 9） 最大功率 /最大转速 88800 10） 最大转矩 11） 车轮滚动半径 390龙江工程学院本科生毕业设计 6 第二章 主减速器的设计 减速器的结构型式的选择 主减速器的结构型式，主要是根据其齿轮类型、主动齿轮和从动齿轮的安置方法以及减速型式的不同而异。 减速器的减速型式 主减速器的减速型式分为单级减速、双级减速、双速减速、单级贯通、双级贯通、主减速及轮边减速等。 (1)单级主减速器 如图 于单级主减速器具有结构简单、质量小、尺寸紧凑及制造成本低廉的优点，广泛用在主减速比 16 1 9 5 016 1 9 5 1 9 5m a m a m a （ 汽车满载时的总质量在此取 7105 . 所以由式（ ： 黑龙江工程学院本科生毕业设计 12 即 0 所以0k=1.0 n 该汽车的驱动桥数目在此取 1； T 传动系上传动部分的传动效率，在此取 根据以上参数可以由 (： 15102 （ 2） 按驱动轮打滑转矩确定从动锥齿轮的计算转矩 2 /r L B L r i （ 式中： 2G 汽车满载时 一个驱动桥给水平地面的最大负荷，在此取 69629N， 轮胎对路面的附着系数，对于安装一般轮胎的公路用汽车，取 =越野汽车取 =于安装专门的肪滑宽轮胎的高级轿车取 =此取 = r 车轮的滚动半 径为 ， 分别为所计算的主减速器从动锥齿轮到驱动车轮之间的传动效率和传动比， 于没有轮边减速器 所以由公式（ : 9 （ 3） 按汽车日常行驶平均转矩确定从动锥齿轮的计算转矩 对于公路车辆来说，使用条件较非公路车辆稳定，其正常持 续的转矩根据所谓的平均牵引力的值来确定： () rc f R H L rT f f f （ 式中： 汽车满载时的总重量，在此取 69629N; 所牵引的挂车满载时总重量，但仅用于牵引车的计算； 黑龙江工程学院本科生毕业设计 13 道路滚动阻力系数，对于载货汽车可取 此取 汽车正常行驶时的平均爬坡能力系数，对于载货汽车可取 汽车的性能系数在此取 0； ， 分别为所计算的主减速器从动锥齿轮到驱动车轮之间的传动效率和传动比， 取 于没有轮边减速器 n 该汽车的驱动桥数目在此取 1； r 车轮的滚动半径，在此选用轮胎型号为 动半径为 所以由式（ ： )( 减速器基本参数的选择 （ 1） 主、从动锥齿轮齿数 1z 和 2z 选择主、从动锥齿轮齿数时应考虑如下因素： 为了磨合 均匀， 1z ， 2z 之间应避免有公约数； 为了得到理想的齿面重合度和高的轮齿弯曲强度，主、从动齿轮齿数和应不小于 40； 为了啮合平稳，噪声小和具有高的疲劳强度对于商用车 1z 一般不小于 6； 主传动比 0i 较大时， 1z 尽量取得小一些，以便得到满意的离地间隙； 对于不同的主传动比， 1z 和 2z 应有适宜的搭配。 （ 2） 从动锥齿轮大端分度圆直径2m 对于单级主减速器，增大尺寸 2D 会影响驱动桥壳的离地间隙，减小 2D 又会影响跨置式主动齿轮的前支承座的安装空间和差速器的安装。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 14 2D 可根据经验公式初选，即 32 2 （ 2 直径系数，一般取 从动锥齿轮的计算转矩， ，为 ； 由式（ ： 1 1)32 初选 2D =295 则齿轮端面模数 9 5/ 22 2D =m 2z =43 （ 3） 主，从动齿轮齿面宽 F 的选择。 齿面过宽并不能增大齿轮的强度和寿命，反而会导致因锥齿轮轮 齿小端齿沟变窄引起的切削刀头顶面过窄及刀尖圆角过小，这样不但会减小了齿根圆角半径，加大了集中应力，还降低了刀具的使用寿命。此外，安装时有位置偏差或由于制造、热处理变形等原因使齿轮工作时载荷集中于轮齿小端会引起轮齿小端过早损坏和疲劳损伤。另外，齿面过宽也会引起装配空间减小。但齿面过窄，轮齿表面的耐磨性和轮齿的强度会降低。 另外 ,由于双曲面齿轮的几何特性 ,双曲面小齿轮齿面宽比大齿轮齿面宽要大。一般取大齿轮齿面宽 齿轮齿面宽 4） 小齿轮偏移距及偏移方向的选择 载货汽车主减速器的 应超过从从动齿轮节锥距的 20%（或取 12%，且一般不超过 12%）。传动比愈大则 大传动比的双曲面齿轮传动，偏移距 0 30。但当 0时，应检查是否存在根切。 E=(2d=( 选 E=34龙江工程学院本科生毕业设计 15 a b c d 图 曲面齿轮的偏移方式 双曲面齿轮的偏移可分为上偏移和下偏移两种，如图 从动齿轮的锥顶向其齿面看去并使主动齿轮处于右侧，这时如果主动齿轮在从动齿轮中心线上方时，则为上偏移，在下方时则为下偏移。其中 a、 c、 曲面齿轮的偏移方向与其轮齿的螺旋方向间有一定的关系：下偏移时主动齿轮的螺旋方向为左旋，从动齿轮为右旋；上偏移时主动齿轮为右旋，从动齿轮为左旋。本减速器采用下偏移。 （ 5） 螺旋角 的选择 双曲面齿轮螺旋角是沿节锥齿线变化的，轮齿大端的螺旋角0最大，轮齿小端螺旋角i最小，齿面宽中点处的螺旋角m称为齿轮中点螺旋角。螺旋锥齿轮中点处的 螺旋角是相等的。二对于双曲面齿轮传动，由于主动齿轮相对于从动齿轮有了偏移距，使主动齿轮和从动齿轮中点处的螺旋角不相等。且主动齿轮的螺旋角大，从动齿轮的螺旋角小。 选时应考虑它对齿面重合度齿强度和轴向力大小的影响， 越大，则时啮合的齿越多，传动越平稳，噪声越低，而且轮齿的强度越高， 效果最好，但 过大，会导致轴向力增大。 汽车主减速器双曲面齿轮大小齿轮中点处 的平均螺旋角 多为 35 40。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 16 主动齿轮中点处的螺旋角可按下式初选 : z=25 +52102 （ z 1z，2z 主、从动轮齿数；分别为 8， 43； E 双曲面齿轮偏移距 , 34 2d 从动轮节圆直径， 由式（ : 490843525 z 从动齿 轮中点螺旋角c可按下式初选 : 43422ds 双曲面齿轮传动偏移角的近似值； F 双曲面从动齿轮齿面宽为 c=z- = c、z从动齿轮和主动齿轮中点处的螺旋角。 平均螺旋角 。 （ 6） 螺旋方向的选择。 主、从动锥齿轮的螺旋方向是相反的。如图 旋方向与双曲面齿轮的旋转方向影响其所受的轴向力的方向，当变速器挂前进挡时，应使主动锥齿轮的轴向力离开锥顶方向，这样可使主、从动齿轮有分离的趋势，防止轮齿因卡死而损坏。所以主动锥齿轮选择为左旋，从锥顶看为逆时针运动，这样从动锥齿轮为 右旋，从锥顶看为顺时针，驱动汽车前进。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 17 图 曲面齿轮的螺旋方向及轴向推力 （ 7） 法向压力角 加大压力角可以提高齿轮的强度，减少齿轮不产生根切的最小齿数，但对于尺寸小的齿轮，大压力角易使齿顶变尖及刀尖宽度过小，并使齿轮的端面重叠系数下降，对于双曲面齿轮，由于其主动齿轮轮齿两侧的法向压力角不等，因此应按平均压力角考虑，载货汽车选用 22 30 或 20的平均压力角，在此选用 20的平均压力角。 减速器双曲面齿轮的几何尺寸计算 （ 1） 大 齿轮齿顶角2与齿根角2如图 准收缩齿和双重收缩齿各有其优缺点，采用哪种收缩齿应按具体情况而定。双重收缩齿的优点在于能提高小齿轮粗切工序的效率