作为汽车的重要的组成部分，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。二〇二年六月八日星期五二〇二年六月八日星期五部分内容简介二〇二年六月八日星期五二〇二年六月八日星期五二〇二年六月八日星期五第章绪论驱动桥的结构和种类汽车车桥的种类根据悬架结构的不同，车桥分为整体式和断开式两种。当采用非悬架时，车桥中部是刚性的实心或空心梁，这种车桥即为整体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。驱动桥的种类驱动桥作为汽车的重要的组成部分，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。在般的汽车结构中驱动桥包括主减速器差速器驱动车轮的传动装置及桥壳等部件如图所示。二〇二年六月八日星期五图驱动桥半轴圆锥滚子轴承支承螺栓主减速器从动锥齿轮油封主减速器主动锥齿轮弹簧座垫圈轮毂调整螺母对于各种不同类型和用途的汽车，正确地确定上述机件的结构型式并成功地将它们组合成个整体驱动桥，乃是设计者必须先解决的问题。驱动桥的结构型式与驱动车轮的悬挂型式密切相关。当驱动车轮采用非悬挂时，例如在绝大多数的载货汽车和部分小轿车上，都是采用非断开式驱动桥当驱动车轮采用悬挂时，则配以断开式驱动桥。非悬架，整体式驱动桥。这种类型的车般的设计多采用单级减速器，它可以保证足够大的离地间隙同时也可以增大主传动比。驱动桥结构组成主减速器主减速器的结构形式，主要是根据其齿轮类型主动齿轮和从动齿轮的安装主减速器齿轮的类型在现代汽车驱动桥中，主减速器采用得最广泛的是螺旋锥齿轮和双曲面齿轮。螺旋锥齿轮如图概述驱动车轮的传动装置置位于汽车传动系的末端，其功用是将转矩由差速器半轴齿轮传给驱动车轮。在断开式驱动桥和转向驱动桥中，驱动车轮的传动装置包括半轴和万向接传动装置且多采用等速万向节。在般非断开式驱动桥上，驱动车轮的传动装置就是半轴，这时半轴将差速器半铀齿轮和轮毅连接起来。在装有轮边减速器的驱动桥上，半轴将半轴齿轮与轮边减速器的主动齿轮连接起来。半轴的设计与计算半轴的主要尺寸是直径，设计计算时首先应合理地确定其计算载荷。半轴计算应考虑到以下三种可能的载荷工况纵向力只驱动力或制动力最大时，附着系数取，没有侧向力作用侧向力最大时，其最大值发生于侧滑时，侧滑时轮胎与地面的侧向附着系数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，这时没有纵向力和侧向力的作用。半浮式半轴的设计计算半轴的校核半浮式半轴在上述第种工况下，纵向力最大，侧向力为此时垂向力，纵向力最大值，二〇二年六月八日星期五式中汽车加速和减速时的质量转移系数为汽车满载静止于水平地面上时驱动桥给地面的载荷半轴弯曲应力，和扭转切应力为式中为轮毅支承轴承到车轮中心平面之间的距离为半轴的杆部直径。合成应力为半浮式半轴在上述第二种工况下，侧向力最大，纵向力为此时意味着发生侧滑外轮上的垂直反力和内轮上的垂直反力分别为式中汽车质心高轮距侧滑附着系数可取汽车满载静止于水平地面上时驱动桥给地面的载荷外轮上侧向力和内轮上侧向力分别为这样，外轮半轴的弯曲应力和内轮半轴的弯曲应力分别为二〇二年六月八日星期五半浮式半轴在上述第三种工况下汽车通过不平路面，垂向力最大，纵向力，侧向力，此时垂直力最大值为式中是为动载系数取，汽车满载静止于水平地面上时驱动桥给地面的载荷半轴弯曲应力为故校核半径取满足合成应力在范围图半浮式半轴支承示意图止推块半轴圆锥滚子轴承锁紧螺母键轮毂桥壳凸缘二〇二年六月八日星期五半轴的设计杆部直径的选择设计时，半浮式半轴杆部直径的初步选择可按下式进行取校核成功式中半轴杆部直径半轴的计算转矩，半轴转矩许用应力，。因半轴材料取，为左右，考虑安全系数在之间，可取。半轴的扭转应力可由下式计算式中半轴扭转应力半轴的计算转矩，半轴杆部直径，。半轴花键的剪切应力为半轴花键的挤压应力为式中半轴承受的最大转矩，半轴花键外径相配的花键孔内径花键齿数花键的工作长度花键齿宽载荷分布的不均匀系数，可取为。半轴的最大扭转角为二〇二年六月八日星期五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，。半轴的结构设计为了使半轴和花键内径不小于其干部直径，常常将加工花键的端部都做得粗些，并使当地减小花键槽的深度，因此花键齿数必须相应地增加。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。为了使半轴杆部和突缘间的过渡圆角都有较大的半径而不致引起其他零件的干涉，常常将半轴凸缘用平锻机锻造。本设计半轴采用，半轴的热处理采用高频中频感应淬火。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凸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十分显著。本章小结本章对半轴做了设计计算。在半浮式半轴的设计计算中首先考虑到三种可能的载荷工况。对纵向力驱动力或制动力最大时，这工况进行了计算。做了必要的半轴设计计算并进行了校核选取了机械设计机械制造标准值，对材料和热处理做了必要的说明。二〇二年六月八日星期五第章驱动桥桥壳的校核概述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。因此桥完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。桥壳的受力分析及强度计算汽车以最大牵引力行驶时的桥壳强度计算当牵引力或制动力最大时，桥壳钢板弹簧座处危险端面的弯曲应力和扭转应力为式中地面对车轮垂直反力在桥壳板簧座处危险端面引起的垂直平面内的弯矩桥壳板簧座到车轮面的距离二〇二年六月八日星期五牵引力或制动力侧车轮上的在水平平面内引起的弯矩，牵引或制动时，上述危险断面所受的转矩，，分别为桥壳危险断面垂直平面和水平面弯曲的抗弯截面系数危险断面的抗扭截面系数。汽车侧向力最大时的桥壳强度计算当侧向力最大时，桥壳内外板簧座处断面的应力分别为式中内侧车轮垂直反力，外侧车轮垂直反力，为车轮的滚动半径，为侧滑时的附着系数，。汽车在不平路面冲击载荷作用下桥壳的强度计算桥当汽车通过不平路面时，危险断面的弯曲应力为桥壳许用弯曲应力为，许用扭转应力为。可锻造桥壳取较小值，钢板冲压焊接桥壳取最大值。二〇二年六月八日星期五图桥壳静弯曲应力的计算简图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最大侧向力时的三种情况下桥壳受力和强度做了计算。二〇二年六月八日星期五结论本次毕业设计是根据传统驱动桥设计过程，并结合现代设计方法，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的零件图和装配图。设计出了松花江微型汽车的驱动桥。本次毕业设计课题设计的松花江微型汽车驱动桥，采用非断开式驱动桥，白于结构简单工作可靠，可以被广泛用在各种轻型载货汽车。采用的单极主减速器可以更好的增大离地间隙，普通锥齿轮式差速器和半浮式半轴，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轻型汽车中。本驱动桥设计结构合理，符合实际应用，具有很好的动力性和经济性，驱动桥总成及零部件的设计能尽量满足零件的标准化部件的通用化和产品的系列化及汽车变型的要求，修理保养方便，机件工艺性好，制造容易。