【毕业设计】前置后驱二轴中型汽车驱动桥毕业设计说明书

沈阳理工大学应用技术学院本科毕业设计论文主减速器套筒差速器半轴调整螺母调整垫片桥壳图非断开式驱动桥沈阳理工大学应用技术学院本科毕业设计论文第章主减速器设计主减速器结构方案分析主减速器的结构型式，主要是根据齿轮类型主动齿轮和从动齿轮的安装方法以及减速型式的不同而异。

驱动桥主减速器为适应使用要求发展多种结构型式如单级主减速器双级主减速器和单级主减速器加轮边减速等。

本设计从前置后驱二轴中型汽车的结构和经济性考虑，采用单级主减速器。

在现代汽车的驱动桥上，主减速器齿轮采用得最广泛的是格里森制或奥利康制得螺旋锥齿轮和双曲面齿轮。

由于双曲面齿轮得螺旋角较大，则不产生根切得最少齿数可减少，所以可选用较少的齿数，这有利于大传动比传动。

同时双曲面齿轮传动平稳噪声小负荷大结构紧凑等优点，所以本次设计采用双曲面齿轮传动。

表基本参数项目名称单位参数质量参数整车整备质量前轴后轴最大总质量前轴后轴发动机型式水冷直列六缸直喷式柴油发动机型号标称功率标称功率转速最大转矩最大转矩转速变速器形式三轴，档变速器速比档二档三档四沈阳理工大学应用技术学院本科毕业设计论文档五档倒档轮胎轮辋规格等厚辐盘式车轮轮胎规格层级轮胎，充气压力为轮胎滚动半径动力性最高车速原地起步换挡加速到的时间直接档由加速到的时间爬坡度主减速比及计算载荷的确定主减速器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油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。

𝑖𝑟𝑟𝑛𝑝𝑣𝑎𝑚𝑎𝑥𝑖𝑔𝑕式中车轮的滚动半径最大功率时发动机的转速最高车速变速器最高档传动比带入式得沈阳理工大学应用技术学院本科毕业设计论文主减速齿轮计算载荷的确定通常是将发动机最大转矩配以传动系最低档传动比时和驱动车轮打滑时这两种情况下作用于主减速器从动齿轮上的转矩的较小者，作为载货汽车在强度计算中用以验算主减速器从动齿轮最大应力的计算载荷。

根据平均牵引力的值来确定主减速器从动齿轮的平均计算转矩，作为主减速齿轮疲劳损坏的依据。

主减速器从动齿轮计算载荷的确定按发动机最大转矩和最低档传动比确定从动齿轮计算转矩𝑇𝑐𝑒𝑇𝑒𝑚𝑎𝑥∙𝑖𝑇𝐿∙𝐾∙𝜂𝑇𝑁式中发机最大转矩。

驱动桥数目，。

由发动机至所计算的主减速器从动齿轮之间的传系最档传动比。

η上述传动部分传动效率，取η。

离合器产生冲击载荷时超载系数，。

带入式得按驱动轮打滑确定从动齿轮计算转矩𝑇𝑐𝑠𝐺∙𝜑∙𝑟𝑟𝜂𝐿𝐵∙𝑖𝐿𝐵式中满载时个驱动轮上的静载荷系数。

轮胎与路面间的附着系数，取。

车轮的滚动半径，。

η分别为所计算的主减速器从动齿轮到驱动车轮之间的传动效率和传动比，本设计无轮边减速器取η。

带入式得由上述计算得主减速器从动齿轮最大应力的计算载荷取。

当计算主减速器主动齿轮时，只需将式和分别除以该对齿轮的减速比及传动效率。

沈阳理工大学应用技术学院本科毕业设计论文按正常持续使用计算，即主减速器从动齿轮的平均计算转矩𝑇𝑐𝑚𝐺𝑎𝐺𝑇∙𝑟𝑟𝑖𝐿𝐵∙𝜂𝐿𝐵𝑓𝑅𝑓𝐻𝑓𝑃式中汽车满载总重量，。

所牵引的挂车满载总重量。

道路滚动阻力系数，计算时轿车取载货汽车取越野汽车取该车取。

汽车正常使用时的平均爬坡能力系数。

通常，轿车取载货汽车和城市公共汽车取长途公共汽车取，越野汽车取。

该车取。

汽车或汽车列车的性能系数𝑓𝑃−𝐺𝑎𝐺𝑇𝑇𝑒𝑚𝑎𝑥当𝐺𝑎𝐺𝑇𝑇𝑒𝑚𝑎𝑥时，取经计算，本设计取带入式得主动锥齿轮的转矩计算η∙η∙式中主减速器主动锥齿轮计算转矩。

主减速器主动齿轮平均计算转矩。

主减速器从动齿轮计算转矩。

主减速器从动齿轮平均计算转矩。

主减速比。

η主减速器机械传动效率。

沈阳理工大学应用技术学院本科毕业设计论文主减速器齿轮主要参数的确定主从动齿轮齿数的确定对于单级主减速器，当较大时，则应尽量使主动齿轮的齿数取得小些，以得到满意的驱动桥离地间隙。

般可取，为了磨合均匀主从动齿轮的齿数之间应避免有公约数，为了得到理想的齿面重叠系数，其齿数之和应不少于。

查汽车设计课程设计指导书表取，实际传动比−−外圆直径节锥顶点至齿轮外缘距离χ−χ−理论弧齿厚−−−−见图齿侧间隙见表采用高精度栏的数值弦齿厚−−−−弦齿高沈阳理工大学应用技术学院本科毕业设计论文图汽车差速器直齿锥齿轮切向修正系数弧齿厚系数表格里森制圆锥齿轮推荐采用的齿侧间隙说明本表适用于直齿锥齿轮零度螺旋锥齿轮和螺旋锥齿轮对于上表中模数跨于两行的齿轮，应选上行的数值较小值汽车主减速器齿轮的齿侧间隙查上表的高精度栏。

沈阳理工大学应用技术学院本科毕业设计论文差速器齿轮强度计算差速器齿轮主要进行弯曲强度计算，而对疲劳寿命则不予考虑，这是由于行星齿轮在差速器的工在作中经常只起等臂推力杆的作用，仅在左右驱动轮有转速差时行星齿轮和半轴齿轮之间才有相对滚动的缘故。

汽车差速器齿轮的弯曲应力为𝜎𝑤∙𝑇𝐾𝐾𝑠𝐾𝑚𝐾𝑣𝐹𝑧𝑚𝐽𝑀𝑃𝑎式中差速器个行星齿轮给予个半轴的转矩。

计算转矩。

差速器行星齿轮数目，。

半轴齿轮齿数，。

见式说明。

计算汽车差速器齿轮弯曲应力用的综合系数，查图。

图弯曲计算用综合系数沈阳理工大学应用技术学院本科毕业设计论文带入式得𝜎𝑤差速器齿轮弯曲应力应不大于，满足要求。

行星齿轮轴工艺设计汽车差速器行星齿轮轴对耐磨性耐腐蚀性有较高的要求，现有的传统差速器行星齿轮轴般采用磷化和三种表面处理方法，磷化工艺般采用锰磷化，差速只能在，左右，的效果较好，能达到，表面耐磨性相对更好，差速能达到左右，还有采用涂层的，可以达到，但价格相对昂贵。

工艺和涂层虽然表面耐磨，但由于必须经过高温处理，零件回火后硬度降低，限制了承载能力和耐磨性的提高。

本设计中行星齿轮轴采用纳米复合化学镀层的表面工艺处理，在行星齿轮轴表面镀上层纳米复合镀层，镀层厚度为。

采用此表面处理工艺后无需再进行后续磨削加工。

通过纳米碳化硅与金属合金在零件表面上沉积，提高差速器行星齿轮轴表面的耐磨性。

在复合沉积过程中，纳米碳化硅与金属合金共同形成晶胞，有晶胞构成镀层，表面粗糙度可达，无需抛光处理。

复合镀层中纳米不容性固体颗粒多为陶瓷材料，具有优异的耐高温性能，镀层硬度高，可达以上。

采用纳米复合化学镀表面处理后能使差速器系统差速能力达到。

基于上述优点，本设计采用纳米复合化学镀对行星齿轮轴进行表面处理。

沈阳理工大学应用技术学院本科毕业设计论文第章半轴及桥壳设计半轴的设计计算半轴的的型式从差速器传出来的扭矩经过半轴。

轮毂最后传给车轮，所以半轴是传动系中传递扭矩的个重要零件。

半轴与驱动轮的轮毂在驱动桥壳上的支称形式，决定了半轴的受力情况。

普通非断开式驱动桥的半轴，根据其外端的支承型式或受力状况的不同，分为半浮式浮式和全浮式三种型式，本设计采用全浮式半轴进行设计。

半轴杆部直径的初选全浮式半轴计算载荷的确定ε式中ε差速器的转矩分配系数，对圆锥行星齿轮差速器可取ε发动机的最大转矩，。

变速器的挡传动比，。

主减速比。

计算得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。

半轴计算转矩。

半轴扭转许用应力，查表可知当采用和号钢等作为全浮式半轴的材料时，其扭转屈服极限可达。

在保证安全系数在范围内，半轴扭转许用应力可取为，计算中取。

计算得，圆整后取沈阳理工大学应用技术学院本科毕业设计论文半轴的强度计算式中半轴的扭转应力。

半轴的计算转矩，见式。

半轴杆部直径，见式。

计算得故满足要求。

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的粗些，并适当地减小花键槽的深度，因此花键的齿数必须相应的增加，通常取齿至齿。

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度圆部分的圆角半径以减小应力集中。

半轴多采用含铬的中碳合金钢制造，如，等。

本次设计采用的材料是。

半轴的热处理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。

由于硬化层本身的强度较高，加之在半轴表面形成大残余压应力，以及采用喷丸处理，滚压半轴突缘根部过度圆角等工艺，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的十分显著。

桥壳的设计整体式桥壳是把整个桥壳制成个整体，桥壳犹如整体的空心梁，其刚度和强度都比较好。

桥壳将车体上的重力传到车轮并将作用在车轮上的牵引力，制动力，侧向力传给悬架和车架。

其内部用来安装主减速器差速器和半轴等。

桥壳的作用就是直接承受汽车后部的负荷。

当汽车直线行驶时，桥壳承受垂直和水平负荷，当汽车制动时，桥壳承受垂直和水平负荷及由制动力产生的扭转力矩，而汽车侧向滑移时，后桥壳承受垂直和侧向负荷。

由此可知，后桥壳在实际使用中的工况是比较复杂的。

因此在设计驱动桥壳时，应使其具有足够的强度，疲劳寿命及刚度，以确保减速器总成的正常运转。

沈阳理工大学应用技术学院本科毕业设计论文驱动桥壳应满足以下要求保护装于其上的传动系部件和防止泥水侵入，具有足够的强度和使用寿命，质量小。

具有高的刚度，以保证主减速器齿轮的啮合的正常工作和不使半轴产生附加弯曲应力。

保证足够的离地间隙。

结构工艺性好，成本底，拆装保养维修方便。

整体式桥壳因制造方法不同，可分为整体铸造式中段铸造压入钢管式和钢板冲压焊接式等。

本设计选用钢板冲压焊接式整体式桥壳，它具有如下优点强度和刚度都较大，主减速器拆装调整方便，桥壳质量小，材料利用率高，制造成本低，适于大量生产，广泛用于乘用车和质量较小的商用车上。

沈阳理工大学应用技术学院本科毕业设计论文结论本设计是基于型底盘的前置后驱二轴中型汽车驱动桥设计。

经过仔细认真的计算，所设计的驱动桥的主减速器差速器半轴等主要零件的强度和刚度均符合要求。

本设计在经指导老师的指导和参考相关资料信息的基础上，努力将各种结构方案最优化，并在保证质量的前提下，尽量降低成本。

本次设计充分利用现代信息技术，在双曲面齿轮和主减速器齿轮参数的计算时利用编写公式处理数据，方便了优化设计。

由于缺乏实际经验，在其设计过程中，出于安全性考虑各项计算的安全系数都较偏大。

从本次设计