（毕业设计全套）驱动桥及轮边减速器设计（打包下载）

因此对于差速器齿轮主要应进行弯曲强度校核。

轮齿弯曲强度为.式中差速器个行星齿轮传给个半轴齿轮的转矩，其计算式差速器的行星齿轮数半轴齿轮齿数见说明计算汽车差速器齿轮弯曲应力用的综合系数。

图弯曲计算用综合系数所以，差速器齿轮满足弯曲强度要求。

.差速器齿轮的材料差速器齿轮和主减速器齿轮样，基本上都是用渗碳合金钢制造，目前用于制造差速器锥齿轮的材料为和等，本设计采用，由于差速器齿轮轮齿要求的精度较低，所以精锻差速器齿轮工艺已被广泛应用。

.本章小结本章首先介绍了差速器结构作用及工作原理，对普通对称式圆锥行星齿轮差速器的基本参数进行了设计计算，根据机械设计机械制造的标准值对差速器齿轮的几何尺寸列表整理，并且对强度进行了校核，最终确定了所设计差速器的各个参数，并满足了强度校核。

第章半轴及贯通轴的设计.概述驱动车轮的传动装置位于汽车传动系的末端，其功用是将转矩由差速器的半轴齿轮传给驱动车轮。

在般的非断开式驱动桥上，驱动车轮的传动装置就是半轴，半轴将差速器的半轴齿轮与车轮的轮毂联接起来，半轴的形式主要取决半轴的支承形式普通非断开式驱动桥的半轴，根据其外端支承的形式或受力状况不同可分为半浮式，浮式和全浮式，在此由于是载重汽车，采用全浮式结构。

设计半轴的主要尺寸是其直径，在设计时首先可根据对使用条件和载荷工况相同或相近的同类汽车同形式半轴的分析比较，大致选定从整个驱动桥的布局来看比较合适的半轴半径，然后对它进行强度校核.全浮式半轴的设计与计算半轴的计算载荷的确定计算时首先应合理地确定作用在半轴上的载荷，应考虑到以下三种可能的载荷工况.纵向力驱动力或制动力最大时，其最大值为，附着系数在计算时取.，没有侧向力作用.侧向力最大时，其最大值为发生于汽车侧滑时，侧滑时轮胎与地面的侧向附着系数在计算时取.，没有纵向力作用.垂向力最大时发生在汽车以可能的高速通过不平路面时，其值为，其中为车轮对地面的垂直载荷，为动载荷系数，这时不考虑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，即有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。

全浮式半轴只承受转矩，只计算在上述第种工况下转矩，如图.为全浮半轴支撑示意图。

其计算可按求得，其中，的计算，可根据最大附着力和发动机最大转矩计算，并取两者中的较小者。

若按最大附着力计算，即式中轮胎与地面的附着系数取.汽车加速或减速时的质量转移系数，可取在此取.。

根据上式若按发动机最大转矩计算，即式中差速器的转矩分配系数，对于普通圆锥行星齿轮差速器取.发动机最大转矩，•汽车传动效率，计算时可取.传动系最低挡传动比.轮胎的滚动半径，.。

根据上式应按发动机最大转矩计算则•半轴杆部直径的选择设计时，全浮式半轴杆部直径的初步选择可按下式进行取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。

半轴强度计算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.半轴杆部直径半轴的扭转许用应力，取。

.，强度满足要求。

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，.。

经计算最大扭转角.，扭转角宜选为满足条件。

花键轴的强度计算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，本次设计时考虑到此处花键部分与杆部之间的倒角为。

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。

本次设计采用带有凸缘的全浮式半轴，采用渐开线花键。

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，计算时取为.。

根据据上式计算当传递最大转矩时，半轴花键的剪切应力不超过.，挤压应力不超过，所以校核成功。

.半轴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，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。

.本章小结首先本章对半轴和贯通轴的功用进行了说明，并且在纵向力最大时确定了半轴和贯通轴的计算载荷。

对半轴和贯通轴进行了具体的设计计算，确定了各部分尺寸，并进行了校核。

最后对材料和热处理做了加以说明。

第章轮边减速器设计.概述在重型货车矿用汽车越野车或大型客车上，当要求有较大的主传动比和比较大的离地间隙，往往将双级主减速器中的第二级减速齿轮机构制成同样的套，分别安装在两侧驱动车轮的近旁，称为轮边减速器。

目前，国内外重型汽车的驱动桥广泛采用行星齿轮传动。

轮边减速器是矿用汽车传动系中最后级减速增扭装置，行星减速器与普通圆柱齿轮减速器相比，具有重量轻体积小和传动比大的优点。

轮边减速器设置在车轮的轮毂内，使得整个驱动桥结构更加紧凑，同时降低主减速器半轴差速器的负荷，减小传动部件的结构尺寸，保证后桥具有足够的离地间隙，提高了车辆的通过性能以及降低整车装备质量。

在重型汽车设计中，前期的整车布局和轴荷计算阶段已经确定汽车所采用的轮胎型号，因此相应的轮辋直径也随之确定。

所以重型汽车轮边减速器的设计任务就是在有限空间条件约束下，尽量减小各部件体积提高传递力矩能力。

.轮边减速器桥优缺点轮边减速器桥与单减速器桥相比，轮边减速器桥要比单减速器桥的主减速器小，轮边减速器桥的离地间隙更大，所以其通过性更强。

适合复杂路面。

轮边减速器最大功用就是降速增扭，所以其扭矩大，驱动力强。

适合爬坡。

首先轮边减速器的结构复杂，传导件较多，这使得传动率下降，能量损失加大。

复杂的结构让维修保养也更加麻烦。

轮边减速器在装配的过程中要求严格，如果各部分零部件的配合尺寸出现较大偏差，易导致轮边减速器的可靠性下降，同时由于国产制动鼓的材料及成本问题，国产车中轮边减速器散热效果还是不很理想。

.轮边减速器设计的主要任务是从技术先进性生产合理性和使用要求出发，正确地选择性能指标重量和主要尺寸，提出整体设想为各零部件设计提供整体参数和设计要求。

对内部零件进行合理的布置并对其进行强度刚度寿命等校核，使其达到结构紧凑重量轻安全可靠性好造型美观维修方便运动协调。

太阳轮，行星轮，行星架，内齿圈图单排行星齿轮机构.轮边减速器各参数的选择轮边减速器的设计按齿轮及其布置形式，轮边减速器有行星齿轮式和普通圆柱齿轮式种类型。

本次设计采用的是行星齿轮式。

行星齿轮式轮边减速器多以单排圆柱行星齿轮的布置形式出现。

按该机构的太阳轮齿圈和行星齿轮架等有关零件在轮边减速器中的作用的不同变化，又有种结构方案。

并根据在该行星机构中何为主动件，何为从动件和固定件种情况而定。

传动比可按行星齿轮机构般运动规律的特性方程当太阳轮为主动件，齿圈为从动件而行星齿轮架固定时当太阳轮为主动件，行星齿轮架为从动件，而齿圈固定时当齿圈为主动件，行星齿轮架为从动件，而太阳轮固定时式中，太阳轮齿圈和行星齿轮架的转速太阳轮，齿圈的齿数。

本次设计采用的是第.种方案，太阳轮为主动件，行星齿轮为从动件，齿圈固定在设计单排圆柱行星齿轮机构时，还必须注意齿轮的安装问题。

首先要考虑行星齿轮机构中各齿轮节圆直径之间的关系或即式中行星轮齿的齿数。

式是单排圆柱行星齿轮机构的安装条件，也是齿轮选择的第个条件。

表明，齿圈与太阳轮的齿数差应为行星齿轮齿数的倍。

齿圈和太阳轮的齿数应该同为奇数或同为偶数。

同时为使行星齿轮能够均匀地分布在通过行星齿轮轴中心线的圆周上，还要有齿数选择的第个条件，即整数在行星齿轮机构设计中，齿轮的齿数关系必须符合上面个条件，否则所设计的行星齿轮机构无法装配。

.设计参数的优化由于行星齿轮数目为，所以根据上面数据确定设计参数变量及其约束条件整数根据上述条件得出最佳齿轮参数为各齿轮模数，太阳轮齿数为，行星轮齿数为，齿圈齿数为。

.轮边减速器各齿轮强度校核在实际工程中，齿轮失效的情况繁多，但是主要还是疲劳强度和弯曲强度个方面。

所以着重从这个方面进行了强度校核。

.疲劳强度校核计算接触应力材料的弹性系数节点区域系数.重合度系数.齿数比大比小.齿轮的啮合方式小齿轮分度圆直径齿面宽圆周力载荷系数使用系数.齿向载荷系数.齿间载荷系数.动载荷系数.符合设计要求.齿轮弯曲强度核算计算弯曲强度齿形系数.应力修正系数.重合度系数.符合设计要求.本章小结本章首先介绍了轮边减速器结构作用及工作原理，对行星齿轮机构的基本参数进行了设计计算，根据机械设计机械制造的标准值对对行星齿轮的几何尺寸列表整理，并且对强度进行了校核，最终确定了所设计的轮边减速器各个参数，并满足了强度校核。

结论毕业设计是对我们大学所学内容的综合考察，使我们的理论知识，动手能力，软件使用能力有了显著提高。

通过这次毕业设计，我进步了解了科学研究和工程设计的基本过程和其中的严谨性，加深了对专业知识的理解和应用，这些对我掌握知识的深度和广度，运用理论知识结合实际去处理问题的能力实践能力外语水平计算机应用水平及口头表达能力都有了很好的训练。

设计介绍了贯通式中驱动桥驱动的结构形式和工作原理，计算了主减速器差速器轮边减速器以及半轴贯通轴的结构尺寸，进行了强度校核，并绘制了有关零件图和装配图。

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，贯通中驱动桥总成和轮边减速器总成及零部件的设计能尽量满足零件的