CA1095K2型载货汽车驱动桥的设计 ㊣ 精品文档 值得下载

车传动系的主要部分，位于传动系末端，它的性能好坏将直接影响汽车的行驶，驱动桥在整车中十分重要，设计出结构简单工作可靠的造价低廉的驱动桥，能大大降低总车生产的总成本，推动汽车经济的发展。

驱动桥的作用是将传动轴传来的转矩增大并分配到俩驱动轮上，且由差速器实现左右驱动轮在行驶运动学上所需要的差速功能同时，驱动桥还要承受作用与路面和车架或承载式车身之间的铅垂力，纵向力和横向力及其力矩。

驱动桥的结构形式主要分为两种，当驱动车轮采用的是非悬架时，驱动桥采用非断开式驱动桥，当驱动桥采用悬架时，则选用断开式驱动桥。

整体式驱动桥不仅须承担汽车车身的重荷，而且还必须承担车轮上的作用力以及传递扭矩等产生的反作用力矩，所以为了保证驱动桥的可靠工作，驱动桥及它的零件都必须具有足够的刚度和强度以承受这些载荷。

除此之外，驱动桥还必须满足设计所要求的通过性和行驶平顺性。

对不同用途的车，其驱动桥的设计要求大体相同。

根据设计任务书的要求，对型载货汽车的驱动桥进行设计。

驱动桥的发展现状在汽车出现之前，马车是人类最好的交通工具，年月日，德国工程师卡尔本茨发明了世界上第辆装有内燃机的三轮式汽车，并获得了德意志专利局颁发的注册号码为的汽车专利证书，这天被公认为汽车的生日，标志着汽车工业的开始，之后汽车行业不断进步，汽车性能不断改善，从而形成了现在汽车行业的繁荣市场，到现在，在欧美等西方发达国家，汽车行业已发展的相当成熟。

对车桥的设计制造水平也得到了长足的发展。

在新中国成立之前，汽车工业还没有进入中国，自年在长春兴建第汽车制造厂，年生产出中国第辆解放汽车，宣告了中国不能制造汽车的历史结束了。

到现在，中国的汽车工业已经成为世界汽车工业的重要组成部分，现在我国的汽车行业正在迅猛发展，后轮驱动的汽车的平顺性和操纵稳定性将得到很大的提高，当后轮驱动的汽车加速时，由于不是前轮驱动，驱动力不由前轮输出，在加速并转弯的时候，司机能感受到较大的横向握持力，说明操作性能好。

虽然不同车型会有所不同，但总体来说后轮驱动的汽车还有个优点就是维修费用较低。

例如当变速器出现故障时，后轮驱动的车就不需要对驱动桥进行拆装维修，但是对前轮驱动的汽车，由于结构关系，就必须对驱动桥进行维修。

可见后轮驱动的方式是比较经济的。

二〇三年五月二十二日星期三目前国产驱动桥在国内汽车市场上占了大部分的市场份额，但是由于国产车桥和国际车桥生产水平还有定差距，还是有部分车桥依赖进口。

国内车桥和国际的差距主要在设计和研发能力上，目前国内具有研发能力的厂商很少，很多厂商还仅仅具有组装能力。

研发设备也有着不小的差距，这也制约了国内的自主研发。

在具体的加工工艺上，也有着定的差距，说道底后驱动桥的功用就是承载和驱动，所以需要更先进的加工生产工艺。

近来，驱动桥有两个大的发展趋势，是结构上，单级主减速器的使用比例越来越高二是技术上，对轻量化的要求也更高。

总之，以后的汽车有着向节能，舒适和环保的发展趋势，所以相应的对车桥也有了更高的要求，要求车桥有轻量化，承载能力强，寿命长，低噪音和低成本等特点。

现在，国内生产车桥的厂商众多，品种和规格也算齐全，产品的质量和性能也基本能满足国内市场的需求，形成了定的产业发展特点由几乎完全进口向国内自主生产发展，由小厂房向大规模正规生产发展，由低端产品向高端高质量产品发展，由依靠国外技术向国内自主研发转化。

技术也在不断提高，不断学习国外的各种先进研发制造技术以使自身水平与国际接轨，学习提升国内各类加工工艺水平以提高生产产品的质量，以满足各种使用需求，推进工业的发展。

目前我国国内生产驱动桥的厂商基本可分为几种。

是通过引进国外先进的技术，依托本土的环境优势建立的民族企业，占据着国内市场的大部份额。

如引进意大利菲亚特技术依托于中国拖旗下的拖洛阳开创装备科技有限公司就是典型的代表。

其农机驱动桥产品已从马力覆盖至马力，所生产的马力驱动桥在市场上占据着主导地位，有中国第桥的美誉。

此外，山东的前进桥厂烟台捷林达桥厂以及新昌齿轮箱厂也在不断借鉴国内外先进的技术，推动国产驱动桥的发展。

二是与国际知名品牌厂家合作，利用国内本土资源优势及国外先进的技术支持生产。

如年柳工与德国采埃孚公司在柳州建立的合资公司，除生产采埃孚高技术水平双变外，还生产采埃孚高技术水平驱动桥，供中国高技术及出口装载机平地机等配套，为中国高技术水平驱动桥技术的发展起到了促进作用。

成功引进了卡特三节式湿式桥的样机，成功开发了成工的三节式系列湿式桥，已批量推向了市场。

年，东风车桥通过与美国德纳公司合资合作，双方斥巨资已经建成国内规模最大效益最佳管理最好的商用车桥公司，逐步融入全球汽车零部件大循环之中。

三是些主机厂家根据自身需要，利用自身资源自产自用，也是国产驱动桥的种发展模式。

比如常发集团生产的中小马力拖拉机上用的驱动桥就是典型的生产自轴参数的计算如前所述，本方案采用全浮式半轴，其设计过程如下按最大附着力所决定的纵向力式中，满载静止汽车的驱动桥对水平地面的载荷二〇三年五月二十二日星期三质量转移系数轮胎与地面的附着系数，。

则按发动机最大转矩及传动系最低挡传动比计算所得的纵向力式中差速器转矩分配系数发动机最大转矩传动系最低挡传动比汽车传动系效率驱动车轮滚动半径，。

则因此，半轴的计算转矩为上式中，取上述计算结果中的小者。

则在设计中，全浮式半轴杆部直径的初步选取可按下式进行取半轴的校核半轴的扭转应力为符合要求。

半轴的最大扭转角为式中，半轴长度材料的剪切弹性模量半轴横截面的极惯性矩，。

则符合要求。

半轴花键的校核二〇三年五月二十二日星期三由于渐开线花键可以用制造齿轮的方法加工，工艺性较好，制造精度较高，花键齿的根部强度高，应力集中小，易于定心。

故本方案采用渐开线花键，其基本参数为压力角为平齿根齿数模数有效花键长度为半轴外花键大径外花键小径内花键大径基本尺寸内花键小径基本尺寸花键的强度校核，其挤压应力为剪切应力为式中载荷分配不均系数花键齿数半轴承受的最大转矩，半轴花键轴外径相配的花键孔内径花键工作长度花键齿宽计算得因此，花键强度满足要求。

半轴的材料及热处理经感应淬火的的碳素钢如钢，其静强度及疲劳强度和调质处理的半轴差不多，并从降低成本节约稀有金属的角度看，选用中碳钢钢钢来制造半轴。

本设计选用钢。

过去半轴的热处理般都采用调质处理，调质后要求杆部的硬度为。

近年来多采用中频高频等感应淬火，选用该种方法可以使半轴的表面有定的硬化层。

硬化层本身的强度比较高，而且在半轴的表面形成大的残余应力，从而使半轴的静强度和疲劳强度得到较大的提高。

当采用感应淬火时，半轴杆部的表面的硬度控制在范围内，芯部硬度在内花键部分的表面硬度在之间不淬火的地方如凸缘硬度定为内。

故选用感应淬火，半轴杆部的表面硬化层的深度为半径的左右。

二〇三年五月二十二日星期三第章驱动桥壳的设计驱动桥的结构形式驱动桥的桥壳是汽车的主要部件之，非断开式驱动桥壳有支承汽车荷重的作用，并将这载荷传给车轮。

桥壳的结构型式可分三种可分式桥壳整体式桥壳和组合式桥壳。

根据组合件数，可分式桥壳又可分为二段可分式和三段可分式。

二段可分式比较落后，制造和装配等工艺性都很差，所以逐渐被淘汰三段可分式的桥壳分为三段，每段的制造工艺较为简单，但是整个装配起来后，其刚度和强度都比较差。

而且在维修主减速器时，要将整个桥壳都拆下来，比较麻烦。

整体式桥壳是将整个桥壳制造成为体，整个桥壳就像个空心梁，它的强度和刚度都比较好，而且桥壳的主减速器壳分开制造，分为两体。

这种结构型式对差速器和主减速器的拆装维修和调整都很方便，更不用将整个桥壳拆下来。

按制造工艺不同，整体式桥壳可分为钢板冲压焊接式钢管扩张形成式和铸造整体式三种。

本设计选用铸造整体式桥壳。

驱动桥壳的强度校核驱动桥壳的危险断面通常在钢板弹簧座内侧附近，桥壳端部的轮毂轴承座根部也应列为危险断面进行强度验算。

根据我国推荐，在计算时将桥壳复杂的受力状况简化为三种典型工况。

在进行三种典型工况计算前，先要分析汽车在满载静止于水平路面时桥壳的最简单的受力情况。

桥壳的许用弯曲应力为，许用扭转应力为，钢板冲压焊接桥壳取大值。

本驱动桥壳为钢板制造，故许用弯曲应力取为，许用扭转应力取为。

静弯曲应力计算二〇三年五月二十二日星期三图桥壳的弯矩图图所示为桥壳的弯矩图，桥壳犹如空心横梁，两端经轮毂轴承支承于车轮上，在钢板弹簧处桥壳承受簧上载荷，而沿两侧轮胎中心线，地面给轮胎以反力，桥壳则承受此力与车轮重力之差值，即。

由于与相比较小，无数据时可忽略。

因此桥壳按静载荷计算时，在其两钢板弹簧座之间的弯矩为式中，驱动车轮轮距板簧中心距汽车满载静止于水平路面时驱动桥给地面的载荷，。

则危险断面处为圆管形。

则因此，危险断面处静弯曲应力为，符合要求在不平路面冲击载荷作用下桥壳的强度计算当汽车行驶于不平路面上时，桥壳除承受在静载荷状态下的那部分载荷外，还承受附加的冲击载荷，这时桥壳在动载荷下的弯曲应力为式中动载荷系数桥壳在静载荷下的弯曲应力，。

则汽车以最大牵引力行驶时桥壳强度计算二〇三年五月二十二日星期三图为桥壳的弯矩图。

当汽车以最大牵引力行驶时不考虑侧向力，此时作用在左右驱动车轮上除有垂向力外，尚有切向反力为图桥壳的弯矩图后驱动桥壳在两钢板弹簧座之间的垂向弯矩为式中，为汽车加速行驶时的质量转移系数，且。

则由于驱动桥的最大切向反力使桥壳也承受水平的弯矩，对于装用普通圆锥齿轮差速器的驱动桥，在两板簧座之间的桥壳所受的水平的弯矩为桥壳还承受因驱动桥传递驱动转矩而引起的反作用力矩，这时在两板簧座间桥壳承受的转矩为由于桥壳在钢板弹簧座附近的危险断面为圆管断面，因而该断面处的合成弯矩为进而，该危险断面处的合成应力为该危险断面处的扭转应力为二〇三年五