（定稿）汽车5吨级的驱动桥设计（全套下载）㊣精品文档值得下载

明左右两侧半轴齿轮的转速之和等于差速器壳转速的两倍，而与行星齿轮转速无关。

因此在汽车转弯行驶或其它行驶情况下，都可以借行星齿轮以相应转速自转，使两侧驱动车轮以不同转速在地面上滚动而无滑动。

有式还可以得知当任何侧半轴齿轮的转速为零时，另侧半轴齿轮的转速为差速器壳转速的两倍当差速器壳的转速为零例如中央制动器制动传动轴时，若侧半轴齿轮受其它外来力矩而转动，则另侧半轴齿轮即以相同的转速反向转动。

.对称式圆锥行星齿轮差速器的结构普通的对称式圆锥齿轮差速器由差速器左右壳，两个半轴齿轮，四个行星齿轮，行星齿轮轴，半轴齿轮垫片及行星齿轮垫片等组成。

如图所示。

由于其具有结构简单工作平稳制造方便用于公路汽车上也很可靠等优点，故广泛用于各类车辆上。

图普通的对称式圆锥行星齿轮差速器，轴承螺母，锁止垫片差速器左壳，螺栓半轴齿轮片半轴齿轮行星齿轮轴行星齿轮行星齿轮垫片差速器右壳.对称式圆锥行星齿轮差速器的设计由于在差速器壳上装着主减速器从动齿轮，所以在确定主减速器从动齿轮尺寸时，应考虑差速器的安装。

差速器的轮廓尺寸也受到主减速器从动齿轮轴承支承座及主动齿轮导向轴承座的限制。

差速器齿轮的基本参数的选择.行星齿轮数目的选择载货汽车采用个行星齿轮。

.行星齿轮球面半径的确定圆锥行星齿轮差速器的结构尺寸，通常取决于行星齿轮的背面的球面半径，它就是行星齿轮的安装尺寸，实际上代表了差速器圆锥齿轮的节锥距，因此在定程度上也表征了差速器的强度。

球面半径可按如下的经验公式确定式中行星齿轮球面半径系数，可取，对于有个行星齿轮的载货汽车取小值计算转矩，取和的较小值，•.根据上式.所以预选其节锥距.行星齿轮与半轴齿轮的选择为了获得较大的模数从而使齿轮有较高的强度，应使行星齿轮的齿数尽量少。

但般不少于。

半轴齿轮的齿数采用，大多数汽车的半轴齿轮与行星齿轮的齿数比在的范围内。

差速器的各个行星齿轮与两个半轴齿轮是同时啮合的，因此，在确定这两种齿轮齿数时，应考虑它们之间的装配关系，在任何圆锥行星齿轮式差速器中，左右两半轴齿轮的齿系数下降，中型载货汽车可选用的压力角。

.主减速器主从动圆柱齿轮基本参数的选择中心距式中见式下的说明，式参考驱动桥桥设计式所以，初选齿宽，取，因为与啮合所以。

.机械设计手册表.中取主减速器圆弧锥齿轮的几何尺寸计算详见附录表及附录表主减速器圆弧锥齿轮的强度计算在完成主减速器齿轮的几何计算之后，应对其强度进行计算，以保证其有足够的强度和寿命以及安全可靠性地工作。

汽车驱动桥齿轮的许用应力见附录.主减速器圆弧齿螺旋锥齿轮的强度计算单位齿长上的圆周力在汽车主减速器齿轮的表面耐磨性，常常用其在轮齿上的假定单位压力即单位齿长圆周力来估算，即式中作用在齿轮上的圆周力，按发动机最大转矩和最大附着力矩两种载荷工况进行计算，从动齿轮的齿面宽，在此取.按发动机最大转矩计算时式中发动机输出的最大转矩，在此取变速器的传动比主动齿轮节圆直径，在此取.按上式按最大附着力矩计算时式中汽车满载时个驱动桥给水平地面的最大负荷，在此取轮胎与地面的附着系数，在此取.轮胎的滚动半径，在此取.按上式在现代汽车的设计中，由于材质及加工工艺等制造质量的提高，单位齿长上的圆周力有时提高许用数据的。

经验算以上两数据都在许用范围内。

其中上述两种方法计算用的许用单位齿长上的圆周力都为轮齿的弯曲强度计算汽车主减速器锥齿轮的齿根弯曲应力为式中该齿轮的计算转矩，•超载系数在此取.尺寸系数，反映材料的不均匀性，与齿轮尺寸和热处理有关，当时在此.载荷分配系数，当两个齿轮均用悬臂式支承型式时，式式支承时取。

支承刚度大时取最小值。

质量系数，对于汽车驱动桥齿轮，当齿轮接触良好，周节及径向跳动精度高时，可取.计算齿轮的齿面宽，计算齿轮的齿数端面模数，计算弯曲应力的综合系数或几何系数，它综合考虑了齿形系数。

载荷作用点的位置载荷在齿间的分布有效齿面宽应力集中系数及惯性系数等对弯曲应力计算的影响。

计算弯曲应力时本应采用轮齿中点圆周力与中点端面模数，今用大端模数，而在综合系数中进行修正。

按图选取大齿轮.。

按上式.。

。

式参考汽车车桥设计。

而可以得到更大的离地间隙，有利于实现汽车的总体布置。

另外，弧齿锥齿轮与双曲面锥齿轮相比，具有较高的传动效率，可达。

主减速器的减速形式目前重型汽车发动机向低速大扭矩发展的趋势使得驱动桥的传动比向小速比发展随着公路状况的改善，特别是高速公路的迅猛发展，许多重型汽车使用条件对汽车通过性的要求降低，因此，重型汽车产品不必像过去样，采用复杂的结构提高其的通过性与带轮边减速器的驱动桥相比，由于产品结构简化，双级减速驱动桥机械传动效率提高，易损件减少，可靠性增加。

主减速器主，从动锥齿轮的支承形式作为个吨级的驱动桥，传动的转矩不是很大，所以主动锥齿轮采用悬臂式支承。

齿轮以其齿轮大端侧的轴颈悬臂式地支持与对轴承的外侧。

主减速器从动锥齿轮的支承刚度依轴承的型式支承间的距离和载荷在轴承之间的分布即载荷离两端轴承支承中心间的距离之比例而定。

为了使从动锥齿轮背面的支承凸缘有足够的位置设置加强筋及增强支承的稳定性，距离应不小于从动锥齿轮节圆直径的。

两端支承多采用圆锥滚子轴承，安装时应使他们的圆锥滚子大端朝内相向，小端朝外相背。

.主减速器的基本参数选择与设计计算主减速器计算载荷的确定.按发动机最大转矩和最低挡传动比确定从动锥齿轮的计算转矩式中发动机至所计算的主减速器从动锥齿轮之间的传动系的最低挡传动比，在此取.，此数据此参解放车型发动机的输出的最大转矩，此数据参考解放车型在此取传动系上传动部分的传动效率，在此取.该汽车的驱动桥数目在此取由于猛结合离合器而产生冲击载荷时的超载系数，对于般的载货汽车，矿用汽车和越野汽车以及液力传动及自动变速器的各类汽车取.，当性能系数时可取.汽车满载时的总质量在此取所以，即.。

由以上各参数可求按驱动轮打滑转矩确定从动锥齿轮的计算转矩式中汽车满载时个驱动桥给水平地面的最大负荷，预设后桥所承载的负荷轮胎对地面的附着系数，对于安装般轮胎的公路用车，取.对于越野汽车取.对于安装有专门的防滑宽轮胎的高级轿车，计算时可取.车轮的滚动半径，在此选用轮胎型号为.，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，取.，由于没有轮边减速器取.所以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式中汽车满载时的总重量，参考解放车型在此取所牵引的挂车满载时总重量但仅用于牵引车的计算道路滚动阻力系数，对于载货汽车可取在此取.汽车正常行驶时的平均爬坡能力系数，对于载货汽车可取在此取.汽车的性能系数在此取见式，下的说明。

所以.式式参考汽车车桥设计式式。

主减速器基本参数合理产业集中于劳动力密集型产品技术密集型产品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，虽有自己独立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。

国外现状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，模块化设计是对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。

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。

国外企业位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，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。