（图纸+论文）BJ4500越野车驱动桥设计（全套完整）

.从动齿轮与差速器的连接螺栓松动脱落，也会打坏齿轮。

.汽车严重超载，使轴承负荷增加，从而使其寿命降低。

汽车超载行驶，在通过不平路面时，齿轮及轴承等均受到冲击载荷的连续作用而发生早期损坏。

总之，在判断和排除驱动桥故障时，要具体问题具体分析。

总的来说，用户使用不当装配调整不当零部件本身质量问题是引起驱动桥故障的根本原因。

种故障的产生有多种原因或其中之同时，装配调整使用等项不符合可能导致驱动桥多种故障。

第章绪论汽车驱动桥位于传动系的未端。

其基本功用首先是增扭降速，改变转矩的传递方向，即增大由传动轴直接从变速器传来的转矩，并将转矩合理的分配给左右驱动车轮其次，驱动桥还要承受作用于路在或车身之间的重直力，纵向力和横向力，以及制动力和反作用力等。

驱动桥般由主减速器，差速器，车轮传动装置和桥壳组成。

汽车的使用性能对传动系统有较高的要求，而驱动桥在传统中起着举足轻的作用。

汽车的特点和优越性对于生产商来说提高其产品市场竞争力的个法宝。

对于越野汽车驱动桥的离地间隙来说，绝大多数汽车企业只是单纯的提高悬架和钢板弹簧的高度，这样做很大程度上降低了汽车的可靠性和安全性，然而轮边减速器驱动桥就可以解决这些问题，而且其优越性是无可比拟得，所以设计新型的驱动桥成为新的课题。

目前国外掌握轮边减速器技术核心的企业屈指可数，在国内更是聊聊无几，所以轮边减速器驱动桥的研究对于我们来说有举足轻重的意义。

设计后桥时应当满足如下基本要求.选择适当的主减速比，以保证汽车具有最佳的动力性和燃油经济性。

.外廓尺寸小，保证汽车具有足够的离地间隙，以满足通过性的要求。

.齿轮及其他传动件工作平稳，噪声小。

.在各种载荷和转速工况下有较高的传动效率。

.具有足够的强度和刚度，减少不平路面的冲击载荷，提高汽车的平顺性。

.制造容易，维修，调整方便。

第章驱动桥总体结构方案分析本设计的课题是后驱动桥，要设计这样的越野车驱动桥，般选用非断开式结构，该种型式的驱动桥的桥壳是根支承在左右驱动车轮的刚性空心梁，般是铸造或钢板冲压而成，主减速器，差速器和半轴等所有传动件都装在其中，外接轮边部分。

此时驱动桥，驱动车轮都属于簧下质量驱动桥的结构形式有多种，基本形式有三种.中央单级减速驱动桥。

.中央双级驱动桥。

.中央单级轮边减速驱动桥。

轮边减速驱动桥较为广泛地用于油田建筑工地矿山等非公路车与军用车上。

当前轮边减速桥可分为类类为圆锥行星齿轮式轮边减速桥类为圆柱行星齿轮式轮边减速驱动桥另类是普通圆柱齿轮式轮边减速器。

圆锥行星齿轮式轮边减速桥。

由圆锥行星齿轮式传动构成的轮边减速器，轮边减速比为固定值，它般均与中央单级桥组成为系列。

.轮边减速器壳的材料选择本设计的桥壳及轮边减速器壳均采用铸铁，这样降低了生产成本，提高了经济效益。

.轮边减速器圆柱轴承的计算圆柱齿轮齿面上的作用力为计算作用在齿轮的圆周力，首先需要确定计算转矩。

汽车在行驶过程中，由于变速器挡位的改变，且发动机也不全处于最大转矩状态，故主减速器齿轮的工作转矩处于经常变化中。

实践表明，轴承的主要损坏形式为疲劳损伤，所以应按输入的当量转矩进行计算。

作用在主减速器主动圆柱齿轮上的当量转矩可按下式计算式中发动机最大转矩，在此取•，变速器在各挡的使用率，可参考表选取，变速器各挡的传动比，变速器在各挡时的发动机的利用率，可参考表选取。

经计算为.•对于圆柱齿轮的齿面中点的分度圆直径经计算.齿宽中点处的圆周力齿宽中点处的圆周力为式中作用在该齿轮上的转矩，作用在主减速器主动圆柱齿轮上的当量转矩见式该齿轮的齿面宽中点处的分度圆直径.按上式主减速器主动圆柱齿轮齿宽中点处的圆周力圆柱齿轮的轴向力和径向力于是，作用在主动圆柱齿轮齿面上的轴向力和径向力分别为可计算。

轮边减速器轴承载荷的计算对于主动圆柱齿轮和从动圆柱齿轮的轴承径向载荷，如图所示图轮边减速器轴承的布置尺寸轴承，的径向载荷分别为根据上式已知所以轴承的径向力其轴向力为轴承的径向力.对于轴承和，只承受径向载荷所以采用圆锥滚子轴承，此轴承的额定动载荷为.，所承受的当量动载荷•。

所以有式中为温度系数，在此取.为载荷系数，在此取.。

所以.主动圆柱齿轮的计算转速..所以轴承能工作的额定轴承寿命式中轴承的计算转速，。

由上式可得轴承的使用寿命若大修里程定为公里，可计算出预期寿命即所以.。

和比较故轴承符合使用要求。

.对于轴承，在此并不是个轴承，而是对轴承，对于成对安装的轴承组的计算当量载荷时径向动载荷系数和轴向动载荷系数值按双列轴承选用，值与单列轴承相同。

在此选用型轴承。

在此径向力轴向力，所以.由表可查得.，.当量动载荷式中冲击载荷系数在此取.。

由上式可得...由于采用的是成对轴承.所以轴承的使用寿命由式可得所以轴承符合使用要求。

已知.所以，轴承的径向力.轴承的径向力.轴承，均采用，其额定动载荷为.对于轴承，轴向力，径向力.，并且.，在此值为.约为.，由表可查得.，所以.所以轴承满足使用要求。

.对于轴承，轴向力，径向力.，并且.由表可查得.，所以...部直径初选全浮式半轴杆部直径的初选可按下式进行根据上式根据强度要求在此取。

半轴的强度计算首先是验算其扭转应力式中半轴的计算转矩，•在此取.•半轴杆部的直径，。

根据上式所以满足强度要求。

半轴的最大扭转角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的横截面的惯性矩许用值。

所以半轴扭转角符合要求半轴花键的强度计算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.•半轴花键的外径花键齿数花键工作长度花键齿宽载荷分布不均匀系数，取.。

根据要求，当传递的扭矩最大时，半轴花键的切应力不应超过.，挤压应力不应超过，以上均满足要求。

.半轴材料与热处理本设计半轴采用，是我国研制出的新钢种，作为半轴材料效果很好。

采用高频中频感应淬火。

小结本章完成了半轴的设计计算，对强度进行校核，确定半轴材料及如何进行热处理。

第章轮边部分的设计.轮边减速器的结构型式轮边减速器的齿轮类型由于本设计采用的是轮边减速器驱动桥，若采用斜齿轮传动，会产生较大的轴向力，尤其是汽车高速行驶时，严重的降低汽车的可靠性和安全性，故本设计采用的是圆柱直齿轮传动，为了避免传动不平稳，应适当增加重合度。

轮边减速器主从动锥齿轮的支撑方式本设计采用圆锥滚子轴承。

.轮边减速器的基本参数与设计计算圆柱直齿轮主要参数的选择.确定模数式中见式的计算结果。

.齿轮选择式中主从动齿轮模数见式的计算结果轮边部分传动比，。

.齿轮角.齿顶高系数.分度圆压力角.齿数比.齿宽系数闭式传动取轮边减速器圆柱直齿轮的几何参考数计算表轮边减速器圆柱直齿轮的几何参考数计算用表序号项目公式结果分度圆直径齿顶高齿根高.齿高.齿顶圆直径齿根圆直径中心距基圆直径齿顶园压力角端面重合度.纵向重合度总重合度.轮边减速器圆柱齿轮的强度计算.齿轮传动的计算载荷系数式中使用系数，取.动载系数，取.齿向载荷分布系数，取.齿向载荷分配系数，取.。

.齿轮受力分析切向力为式中该齿轮的计算转矩.该齿轮的分度圆直径。

径向力为式中见式的计算结果分度圆压力角.轴向力为由于采用圆柱直齿轮，故法向力为式中见式的计算结果分度圆压力角齿面接触疲劳强度齿面接触疲劳强度计算的目的是防止齿面在预定寿命期限内发生疲劳点组蚀。

齿面接触强度的校核公式为式中材料弹性系数，.查阅工程师手册节点区域系数，.重合度系数，其值与和有关，其值可查阅工程师手册，取.齿轮计算载荷系数，见式的结果齿轮所受的切向力，见式的结果齿轮的宽度分度圆直径计算齿轮的传动比，.。

.符合轮齿的接触疲劳强度校核．齿根弯曲疲劳强度计算齿根弯曲疲劳强度计算的目的是防止在预定寿命期眼的内发生轮齿疲劳所断。

齿根弯曲疲劳强度校核公式为式中，见式的说明齿形条数，反映了轮齿几何状时齿根弯曲应力的的影响取.应力修正系数，用以考虑齿根过渡圆角处的应力集中和除弯曲应力外的其他应力时齿根应力的影响.得合度系数，是将全部载荷作用于齿顶时齿根应力折算为载荷作用于单对啮合区上界点时的齿根应力系数，在此取.。

，符合根弯曲疲劳强度校核.轮边减速器齿轮材料的选择及热处理方法本设计中的轮边减速器的齿轮采用钢，机械加工后进行渗透碳表面淬火，以获得定渗透层和硬齿面。

为计算作用在齿轮的圆周力，首先需要确定计算转矩。

汽车在行驶过程中，由于变速器挡位的改变，且发动机也不全处于最大转矩状态，故主减速器齿轮的工作转矩处于经常变化中。

实践表明，轴承的主要损坏形式为疲劳损伤，所以应按输入的当量转矩进行计算。

作用在主减速器主动锥齿轮上的当量转矩可按下式计算式中发动机最大转矩，在此取.，变速器在各挡的使用率，可参考表选取，变速器各挡的传动比，变速器在各挡时的发动机的利用率，可参考表表及的经计算为.•对于圆锥齿轮的齿面中点的分度圆直径经计算.齿宽中点处的圆周力齿宽中点处的圆周力为式中作用在该齿轮上的转矩，作用在主减速器主动锥齿轮上的当量转矩见式该齿轮的齿面宽中点处的分度圆直径。

按上式主减速器主动锥齿轮齿宽中点处的圆周力锥齿轮的轴向力和径向力图主动锥齿轮齿面的受力图如图，主动锥齿轮螺旋方向为左旋，从锥顶看旋转方向为逆时针，为作用在节锥面上的齿面宽中点处的法向力，在点处的螺旋方向的法平面内，分解成两个相互垂直的力和，垂直于且位于所在的平面，位于以为切线的节锥切平面内。

在此平面内又可分为沿切线方向的圆周力和沿节圆母线方向的力。

与之间的夹角为螺旋角，与之间的夹角为法向压力角，这样有于是，作用在主动锥齿轮齿面上的轴向力和径向力分别为可计算。

主减速器轴承载荷的计算对于采用悬臂式的主动锥齿轮和从动锥齿轮的轴承径向载荷，如图所示图主减速器轴承的布置尺寸轴承，的径向载荷分别为根据上式已知所以轴承的径向力其轴向力为。

轴承的径向力.对于轴承，只承受径向载荷所以采用圆锥滚子轴承，此轴承的额定动载荷为.，所承受的当量动载