【毕业论文】15吨级重型载货汽车驱动桥毕业设计说明书 ㊣ 精品文档 值得下载

，采用性能优良且与发动机匹配性比较高的驱动桥便成了有效节油的措施之。

所以设计新型的驱动桥成为新的课题。

它有以下两大难题，是将发动机输出扭矩通过万向传动轴将动力传递到驱动轮上，达到更好的车轮牵引力与转向力的有效发挥，从而提高汽车的行驶能力。

二是差速器向两边半轴传递动力的同时，允许两边半轴以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦。

驱动桥国内外相关研究进展国内研究进展国内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。

国内的大多数中小企业中，测绘市场销路较好的产品是它们的主要开发模式。

特别是些小型企业或民营企业由于自身的技术含量低，开发资金的不足，专门测绘仿制市场上销售较旺的汽车的车桥售往我国不健全的配件市场。

这种开发模式是无法从根本上提高我国驱动桥产品开发水平的。

中国驱动桥产业发展过程中存在许多问题，许多情况不容乐观，如产业结构不合理产业集中于劳动力密集型产品技术密集型产品黑龙江工程学院本科生毕业设计明显落后于发达工业国家生产要素决定性作用正在削弱产业能源消耗大产出率低环境污染严重对自然资源破坏力大企业总体规模偏小技术创新能力薄弱管理水平落后等。

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定的差距，我国车桥制造业虽然有些成果，但都是在引进国外技术仿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，虽有自己的研发机构但都处于发展的初期。

我国驱动桥产业正处在发展阶段，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。

国外研究进展国外驱动桥主要采用模块化技术和模态分析进行驱动桥的设计分析，模块化设计是在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种设计方法以为代表的意大利企业多已采用了该类设计方法，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。

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。

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。

国外企业为减少驱动桥的振动特性，对驱动桥进行模态分析，调整驱动桥的强度，改善整车的舒适性和平顺性。

世纪年代以来，由于电子计算机的迅速发展，有限元法在工程上获得了广泛应用。

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。

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。

驱动桥的参数化设计是指设计对象模型的尺寸用变量及其关系表示，而不需要确定具体数值，是技术在实际应用中提出的课题，它不仅可使系统具有交互式绘图功能，还具有自动绘图的功能。

目前它是技术应用领域内的个重要的且待进步研究的课题。

利用参数化设计手段开发的专用产品设计系统，可黑龙江工程学院本科生毕业设计使设计人员从大量繁重而琐碎的绘图工作中解脱出来，可以大大提高设计速度，并减少信息的存储量驱动桥的种类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，车桥分为非断开式和断开式两类。

当采用非悬架时，应选用非断开式车桥，车桥中部是刚性的实心或空心梁，这种车桥即为非断开式车桥断开式车桥为活动关节式结构，与悬架配用。

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，般货车多以前桥为转向桥，而后桥或中后两桥为驱动桥。

驱动桥作为汽车的重要的组成部分处于传动系的末端，其基本功用是增大由传动轴或直接由变速器传来的转矩，将转矩分配给左右驱动车轮，并使左石驱动车轮具有汽车行驶运动学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车厢之间的铅垂力纵向力和横向力，以及制动力矩和反作用力矩等。

在般的汽车结构中驱动桥包括主减速器又称主传动器差速器驱动车轮的传动装置及桥壳等部件如图所示析简图紧急制动时桥壳在两钢板弹簧座之间的垂向弯矩及水平方向弯矩分别为式中见式说明汽车制动时的质量转移系数，对于载货汽车的后桥，黑龙江工程学院本科生毕业设计驱动车轮与路面的附着系数。

桥壳在两钢板弹簧的外侧部分同时还承受制动力所引起的转矩紧急制动时桥壳在两板簧座附近的危险断面处的合成应力扭转应力综上所述，满足强度校核要求。

汽车受最大侧向力时桥壳的强度计算当汽车满载高速急转弯时，则会产生想当大的且作用于汽车质心处离心力。

汽车也会由于其他原因而承受侧向力。

当汽车所承受的侧向力达到地面给轮胎的侧向反作用力的最大值即侧向附着力时，则汽车处于侧滑的临界状态，此时没有纵向力作用。

侧向力旦超过侧向附着力，汽车则侧滑。

因此汽车驱动桥的侧滑条件是式中驱动桥所受的侧向力，地面给左右驱动车轮的侧向反作用力汽车满载静止于水平面时驱动桥给地面的载荷轮胎与地面的侧向附着系数。

由于汽车产生纯粹的侧滑，因此计算时可以认为地面给轮胎的切向反作用力如驱动力制动力为零。

汽车向右侧滑时，驱动桥侧滑时左右驱动车轮的支承反力为式中，左右驱动车轮的支承反力汽车满载时的质心高度，见式下的说明黑龙江工程学院本科生毕业设计驱动车轮的轮距。

钢板弹簧对驱动桥壳的垂向作用力为式中汽车满载时车厢通过钢板弹簧作用在驱动桥上的垂向总载荷弹簧座上表面离地面高度见式下的说明两板簧座中心间的距离。

对于半轴为为全浮式的驱动桥，在桥壳两端的半轴套管上，各装着对轮毂轴承，它们布置在车轮垂向反作用力的作用线的两侧，通常比外轴承离车轮中心线更近。

侧滑时内外轮毂轴承对轮毂的径向支承力，如图所示，可根据个车轮的受力平衡求出。

轮毂轴承的受力分析用图桥壳的受力分析用图图汽车向右侧滑时轮毂轴承对轮毂的径向支承力分析用图汽车向右侧滑时左右车轮轮毂内外轴承的径向支承力分别为黑龙江工程学院本科生毕业设计式中轮胎的滚动半径，见图，其中地面给左右驱动车轮的侧向反作用力可由下式求得轮毂内外轴承支承中心之间的距离愈大，则由侧滑引起的轴承径向力愈小。

另外，足够大，也会增加车轮的支承刚度。

否则，如果将两轴承的距离缩至使两轴承相碰，则车轮的支承刚度会变差而接近于浮式半轴的情况。

当然，的数值过大也会引起轮毂的宽度及质量的加大而造成布置上的困难。

在载货汽车的设计中，常取。

轮毂轴承承受力最大的情况是发生在汽车侧滑时，所以轮轴即半轴套管也是在汽车满载侧滑时承受最大的弯矩及应力。

半轴套管的危险断面位于轮毂内轴承的里端处，该处弯矩为式中为轮毂内轴承支承中心至该轴承内端支承面间的距离。

弯曲应力剪切应力合成应力半轴套管处的应力均不超过。

对于钢板冲压焊接整体式桥壳，多采用或号中碳钢板化学成分控制为的碳和不大于的硫。

黑龙江工程学院本科生毕业设计上述桥壳强度的传统计算方法，只能算出桥壳断面的应力平均值，而不能完全反映桥壳上应力及其分布的真实情况。

它仅用于对桥壳强度的验算或用作与其他车型的桥壳强度进行比较。

而不能用于计算桥壳上点例如应力集中点的真实应力值。

使用有限元法对汽车驱动桥壳进行强度分析，只要计算模型简化得合理，受力与约束条件处理得恰当，就可以得到比较理想的计算结果。

可以得到比较详细的应力与变形的分布情况，特别是能指出应力集中区域和应力变化趋势，这些都是上述传统计算方法所难以办到的。

本章小结本章进行了桥壳的受力分析和强度计算，对静弯曲应力下，不同路面冲击载荷作用下和汽车以最大牵引力行驶时及汽车紧急制动时的四种情况下桥壳受力和强度做了计算。

黑龙江工程学院本科生毕业设计结论本设计采用非断开式驱动桥，由于结构简单工作可靠，可以被广泛用在各种重型载货汽车。

采用的双极主减速器可以更好的增大离地间隙，可以使大型汽车在不设置副变速器的情况下，增加传动系的传动比，从而提高其牵引性，以适应汽车在坏路面和坡路上满载行驶的需要。

普通锥齿轮式差速器和全浮式半轴，它结构简单，工作平稳可靠，且被大多汽车厂所生产，减少了成本。

因此它们可以被广泛用在各种重型载货汽车中。

确定了驱动桥的总体设计方案，先后进行主减速器，差速器，半轴以及驱动桥壳的结构设计和强度校核，并运用软件绘制出主要零部件图和装配图。

设计出了吨级的驱动桥，该驱动桥适用于重型载货汽车和工程车辆等。

但此设计过程仍有许多不足，在设计结构尺寸时，有些设计参数是按照以往经验值得出，这样就带来了定的误差。

另外，在些方面，由于时间问题，做得还不够仔细，恳请各位老师同学给予批评指正。

黑龙江工程学院本科生毕业设计参考文献臧杰，阎岩汽车构造北京机械工业出版社，刘惟信汽车车桥设计北京清华大学出版社，王望予汽车设计第版北京机械工业出版社，余志生汽车理论第版北京机械工业出版社，曾范量差速器的工作原理与使用汽车维修，张洪欣汽车底盘设计北京机械工业出版社，霍梦帆汽车双极主速器优化设计北京邮电大学机械设计与理论系硕士学位论文北京北京邮电大学，王宝玺，贾庆祥汽车制造工艺学北京机械工业出版社，王聪兴，冯茂林现代设计方法在驱动桥设计中的应用公路与汽运，吴宗泽机械设计课程设计