毕业论文：改进CA7204型汽车驱动桥的设计

它工作平稳能承受较大的负荷。

为保证齿轮副的正确啮合，必须将支承轴承预紧，提高支承刚度，增大壳体刚度。

结构形式为了满足不同的使用要求，主减速器的结构形式也是不同的。

按参加减速传动的齿轮副数目分，有单级式主减速器和双级式主减速器双速主减速器双级减速配以轮边减速器等。

双级式主减速器应用于大传动比的中重型汽车上，若其第二级减速器齿轮有两副，并分置于两侧车轮附近，实际上成为部件，则称轮边减速器。

单级式主减速器应用于轿车和般轻中型载货汽车。

单级主减速器由对圆柱齿轮或者对圆锥齿轮组成，具有结构简单质量小成本低使用简单等优点。

查阅文献，经方案论证，本设计主减速器采用单级主减速器。

其传动比般小于等于。

主减速器主从动斜齿圆柱齿轮的支承方案主减速器中心必须保证主从动齿轮具有良好的啮合状况，才能使它们很好地工作。

齿轮的正确啮合，除了与齿轮的加工质量装配调整及轴承主减速器壳体的刚度有关以外，还与齿轮的支承刚度密切相关。

主动斜齿圆柱齿轮的支承图主动锥齿轮跨置式主动斜齿圆柱齿轮的支承形式可分为悬臂式支承和跨置式支承两种。

查阅资料文献，经方案论证，采用跨置式支承结构如图示。

齿轮前后两端的轴颈均以轴承支承，故又称两端支承式。

跨置式支承使支承刚度大为增加，使齿轮在载荷作用下的变形大为减小，约减小到悬臂式支承的以下而主动斜齿圆柱齿轮后轴承的径向负荷比悬臂式的要减小至。

齿轮承载能力较悬臂式可提高左盐城工学院本科生毕业设计说明书右。

本课题所设计的型汽车装载质量最大为，所以选用跨置式可以提高齿轮的承载能力。

从动斜齿圆柱齿轮的支承图从动锥齿轮支撑形式从动斜齿圆柱齿轮采用圆锥滚子轴承支承如图示。

为了增加支承刚度，两轴承的圆锥滚子大端应向内，以减小尺寸。

为了使从动斜齿圆柱齿轮背面的差速器壳体处有足够的位置设置加强肋以增强支承稳定性，应不小于从动斜齿圆柱齿轮大端分度圆直径的。

为了使载荷能均匀分配在两轴承上，应是等于或大于。

主减速器斜齿圆柱齿轮设计主减速比驱动桥的离地间隙和计算载荷，是主减速器设计的原始数据，应在汽车总体设计时就确定。

主减速比的确定主减速比对主减速器的结构型式轮廓尺寸质量大小以及当变速器处于最高档位时汽车的动力性和燃料经济性都有直接影响。

的选择应在汽车总体设计时和传动系的总传动比起由整车动力计算来确定。

可利用在不同下的功率平衡田来研究对汽车动力性的影响。

通过优化设计，对发动机与传动系参数作最佳匹配的方法来选择值，可使汽车获得最佳的动力性和燃料经济性。

对于具有很大功率储备的轿车长途公共汽车尤其是竞赛车来说，在给定发动机最大功率及其转速的情况下，所选择的值应能保证这些汽车有尽可能高的最高车速。

这时值应按下式来确定货车驱动桥的设计式中车轮的滚动半径，变速器量高档传动比。

对于其他汽车来说，为了得到足够的功率储备而使最高车速稍有下降，般选择比上式求得的大，即按下式选择式中分动器或加力器的高档传动比轮边减速器的传动比。

根据所选定的主减速比值，就可基本上确定主减速器的减速型式单级双级等以及是否需要轮边减速器，并使之与汽车总布置所要求的离地间隙相适应。

把，代入计算出从动斜齿圆柱齿轮计算转矩η式中计算转矩发动机最大转矩计算驱动桥数分动器器传动比主减速器传动比η变速器传动效率，η液力变矩器变矩系数由于猛接离合器而产生的动载系数变速器最低挡传动比盐城工学院本科生毕业设计说明书与选取见下表。

车型高档传动比与抵挡传动比的关系由表中所示，的取值为代入式，有按驱动轮打滑转矩确定从动斜齿圆柱齿轮的计算转矩式中计算转矩满载情况下个驱动桥上的静载荷，为汽车最大加速度时的后轴负载荷转移系数，乘用车为，商用车为轮胎与路面间的附着系数，在安装般轮胎的汽车在良好的混凝土或沥青路上，取，对于安装防测滑轮胎的乘用车可取，对于越野车般取主减速器从动齿轮到车轮之间的传动比，取主减速器主动齿轮到，而端部则以具有锥面的轴颈及键与车轮轮毂相固定，或以突缘直接与车轮轮盘及制动鼓相联接。

因此，半浮式半轴除传递转矩外，还要承受车轮传来的弯矩。

由此可见，半浮式半轴承受的载荷复杂，但它具有结构简单质量小尺寸紧凑造价低廉等优点。

用于质量较小使用条件较好承载负荷也不大的轿车和轻型载货汽车。

浮式半轴的结构特点是半轴外端仅有个轴承并装在驱动桥壳半轴套管的端部，直接支承着车轮轮毂，而半轴则以其端部与轮毂相固定。

由于个轴承的支承刚度较差，因此这种半轴除承受全部转矩外，弯矩得由半轴及半轴套管共同承受，即浮式半轴还得承受部分弯矩，后者的比例大小依轴承的结构型式及其支承刚度半轴的刚度等因素决定。

侧向力引起的弯矩使轴承有歪斜的趋势，这将急剧降低轴承的寿命。

可用于轿车和轻型载货汽车，但未得到推广。

全浮式半轴的外端与轮毂相联，而轮毂又由对轴承支承于桥壳的半轴套管上。

多采用对圆锥滚子轴承支承轮毂，且两轴承的圆锥滚子小端应相向安装并有定的预紧，调好后由锁紧螺母予以锁紧，很少采用球轴承的结构方案。

由于车轮所承受的垂向力纵向力和侧向力以及由它们引起的弯矩都经过轮毂轮毂轴承传给桥壳，故全浮式半轴在理论上只承受转矩而不承受弯矩。

但在实际工作中由于加工和装配精度的影响及桥壳与轴承支承刚度的不足等原因，仍可能使全浮式半轴在实际使用条件下承受定的弯矩，弯曲应力约为。

具有全浮式半轴的驱动桥的外端结构较复杂，需采用形状复杂且质量及尺寸都较大的轮毂，制造成本较高，故轿车及其他小型汽车不采用这种结构。

但由于其工作可靠，故广泛用于轻型以上的各类汽车上。

半轴的设计与计算半轴的主要尺寸是它的直径，设计与计算时首先应合理地确定其计算载荷。

半轴的计算应考虑到以下三种可能的载荷工况纵向力最大时附着系数尹取，没有侧向力作用侧向力最大时，其最大值发生于侧滑时，为中侧滑时轮胎与地面侧向附着系数，在计算中取，没有纵向力作用垂向力最大时，这发生在汽车以可能的高速通过不平路面时，其值为，是动载荷系数，这时没有纵向力和侧向力的作用。

由于车轮承受的纵向力侧向力值的大小受车轮与地面最大附着力的限制，即故纵向力最大时不会有侧向力作用，而侧向力最大时也不会有纵向力作用。

全浮式半轴的设计计算本课题采用带有凸缘的全浮式半轴，其详细的计算校核如下全浮式半轴计算载荷的确定盐城工学院本科生毕业设计说明书全浮式半轴只承受转矩，其计算转矩按下式进行ξ式中ξ差速器的转矩分配系数，对圆锥行星齿轮差速器可取变速器挡传动比主减速比。

已知ξ计算结果在设计时，全浮式半轴杆部直径的初步选取可按下式进行式中半轴杆部直径半轴的计算转矩半轴扭转许用应力，。

根据上式带入，得取给定个安全系数全浮式半轴支承转矩，其计算转矩为三种半轴的扭转应力由下式计算式中半轴的扭转应力半轴的计算转矩半轴杆部直径，。

将数据带入式得半轴花键的剪切应力为半轴花键的挤压应力为货车驱动桥的设计式中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齿数花键工作长度花键齿宽载荷分布的不均匀系数，取。

将数据带入式得半轴的最大扭转角为式中半轴承受的最大转矩半轴长度材料的剪切弹性模量半轴横截面的极惯性矩，。

将数据带入式得半轴计算时的许用应力与所选用的材料加工方法热处理工艺及汽车的使用条件有关。

当采用号及号钢等作为全浮式半轴的材料时，其扭转屈服极限达到左右。

在保证安全系数在范围时，半轴扭转许用应力可取为。

对于越野汽车矿用汽车等使用条件差的汽车，应该取较大的安全系数，这时许用应力应取小值对于使用条件较好的公路汽车则可取较大的许用应力。

当传递最大转矩时，半轴花键的剪切应力不应超过挤压应力不应该超过，半轴单位长度的最大转角不应大于。

半轴的结构设计及材料与热处理为了使半轴的花键内径不小于其杆部直径，常常将加工花键的端部做得粗些，并适当地减小花键槽的深度，因此花键齿数必须相应地增加，通常取齿轿车半轴至齿载货汽车半轴。

半轴的破坏形式多为扭转疲劳破坏，因此在结构设计上应尽量增大各过渡部分的圆角半径以减小应力集中。

重型车半轴的杆部较粗，外端突缘也很大，当无较大锻造设备时可采用两端均为花键联接的结构，且取相同花键参数以简化工艺。

在现代汽车半轴上，渐开线花键用得较广，但也有采用矩形或梯形花键的。

半轴多采用含铬的中碳合金钢制造，如盐城工学院本科生毕业设计说明书，等。

是我国研制出的新钢种，作为半轴材料效果很好。

半轴的热处理过去都采用调质处理的方法，调质后要求杆部硬度为突缘部分可降至。

近年来采用高频中频感应淬火的口益增多。

这种处理方法使半轴表面淬硬达，硬化层深约为其半径的，心部硬度可定为不淬火区突缘等的硬度可定在范围内。

由于硬化层本身的强度较高，加之在半轴表面形成大的残余压应力，以及采用喷丸处理滚压半轴突缘根部过渡圆角等工艺，使半轴的静强度和疲劳强度大为提高，尤其是疲劳强度提高得十分显著。

由于这些先进工艺的采用，不用合金钢而采用中碳号号钢的半轴也日益增多。

驱动桥壳设计驱动桥桥壳是汽车上的主要零件之，非断开式驱动桥的桥壳起着支承汽车荷重的作用，并将载荷传给车轮作用在驱动车轮上的牵引力，制动力侧向力和垂向力也是经过桥壳传到悬挂及车架或车厢上。

因此桥壳既是承载件又是传力件，同时它又是主减速器差速器及驱动车轮传动装置如半轴的外壳。

在汽车行驶过程中，桥壳承受繁重的载荷，设计时必须考虑在动载荷下桥壳有足够的强度和刚度。

为了减小汽车的簧下质量以利于降低动载荷提高汽车的行驶平顺性，在保证强度和刚度的前提下应力求减小桥壳的质量桥壳还应结构简单制造方便以利于降低成本。

其结构还应保证主减速器的拆装调整维修和保养方便。

在选择桥壳的结构型式时，还应考虑汽车的类型使用要求制造条件材料供应等。

桥壳的结构型式桥壳的结构型式大致分为可分式可分式桥壳可分式桥壳的整个桥壳由个垂直接合面分为左右两部分，每部分均由个铸件壳体和个压入其外端的半轴套管组成。

半轴套管与壳体用铆钉联接。

在装配主减速器及差速器后左右两半桥壳是通过在中央接合面处的圈螺栓联成个整体。

其特点是桥壳制造工艺简单主减速器轴承支承刚度好。

但对主减速器的装配调整及维修都很不方便，桥壳的强度和