（图纸+论文）汽车驱动桥试验台的设计（全套完整）

从另方面，在年至年前后，．等人，在疲劳可靠性理论的研究和应用方面取得了突破，将静强度应力强度干涉模型用于疲劳可靠性设计中，将经典的应力强度干涉模型中静强度概率分布变为在指定寿命下的疲劳强度的分布，将静应力的概率分布变为疲劳应力的概率分布，逐渐完善了用应力与强度干涉关系进行疲劳可靠性设计的套方法，并提出了著名的疲劳可靠性应力强度干涉模型，为疲劳可性研究奠定了重要的理论基础。

此后，关于机械可靠性设计与疲劳问题的理论与应用方面的研究更是吸引了众多研究人员，研究主要集中在干涉模型的推广和可靠度的计算方法方面。

我国在年代开始注重机械可靠性研究，年代后得到了空前的进展，由于对机械破坏失效机理认识的逐步深化，对机械概率故障资料的逐步积累，以及概率统计在零部件的应力与强度分析方面的应用，为可靠性研究提供了理论基础和实践经验，吕海波等对结构零部件疲劳可靠性进行了具体的研究，分析了结构在稳定和非稳定应力下的可靠性模型可靠度的计算方法。

黄洪钟等将模糊数学应用到可靠性分析，黄雨华等研究了随机载荷下疲劳可靠性的研究方法，吴立言等把概率有限元与虚拟测试技术引入齿轮可靠度计，使可靠性理论的应用在强度分析疲劳承右端轴承端盖处表.各轴段长度从左到右位置轴段长度说明联轴器轴承端盖处端盖距联轴器，端盖距轴承左端面轴承处齿轮处为保证套筒能压紧齿轮，此轴段长度应略小于齿轮轮毂宽度，故取轴环处轴环宽度故取右端轴承轴肩处右端轴承处深沟球轴承宽度右端轴承端盖处端盖距联轴器，端盖距轴承左端面右端联轴器处全轴长度轴的受力分析求轴传递的转矩求轴上的作用力齿轮上的切向力齿轮上的径向力求轴的跨距按当量弯矩校核轴的强度作轴的空间受力简图见图.作水平面受力图及弯矩图见图.作垂直面受力图及弯矩图见图.作合成弯矩图见图.作转矩图见图.按当量弯矩校核轴的强度.由表查得，对于钢其中，故由式得.因此，轴的强度足够。

.图.齿轮轴强度计算轴承选择与校核由于已知条件与轴承配合处的轴径为，转速。

轴承处所受的径向力.，工作温度正常，预期寿命为。

球当量动载荷根据公式，由于齿轮是直齿轴承只受径向力，故查表取.计算所需的径向力额定动载荷值球轴承.选择轴承型号查有关轴承手册，根据，选取轴承，油润滑。

基本额定动载荷.，极限转速轴相同。

轴的设计估算轴的基本直径由箱体与轴的结构可以确定轴的长度。

轴所受的力为齿轮传递到轴承传到轴的径向力。

由于该齿两边都有齿轮，采用极限法，所受力为倍的单对齿轮产生的径向力。

故轴的受力分析由表查得，对于钢其中，故有式得.故取整。

轴的结构设计见图.表.各轴段直径从左到右位置轴直径说明轴承处根据轴承内径，初定深沟球。

则查机械设计课程设计后，选用驱动电机型号为。

其参数为额定功率满载转速。

.齿轮箱.齿轮计算计算齿轮分配传动比选择齿轮传动精度等级材料及齿数由于工作条件中高速及噪声影响取级精度。

图齿轮箱简图小齿轮材料为渗碳淬火，大齿轮材料为，渗碳淬火初选小齿轮齿数。

按齿面接触疲劳强度设计由设计计算式进行试算.根据工作条件，选取载荷系数.计算小齿轮传递的转矩为发动机输出最大转矩变速器最大传动比此处为档传动比为试验台通用而设的系数选取齿宽系数由表查得材料的弹性影响系数，标准齿轮有图按齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳强度极限大齿轮的接触疲劳强度极限。

计算硬力循环次数有图表查得接触疲劳寿命系数计算接触疲劳许用应力取失效率为，安全系数，有式得计算小齿轮分度圆直径，代入中较小值确定齿轮参数去模数校核齿根弯曲疲劳强度由表查得齿形系数和应力修正系数为，。

由应力循环次数查图表的弯曲疲劳寿命系数，由图表查得两齿轮的弯曲疲劳强度极限分别为，。

计算弯曲疲劳许用应力。

取弯曲疲劳安全系数.，由式得计算圆周力.计算轮齿齿根弯曲应力。

由式得因此齿根弯曲强度足够。

齿轮几何参数计算齿轮与相同，齿轮与相同。

.轴与轴承的设计轴的设计估算轴的基本直径选用钢，正火处理，估计直径，查表得，查表，取，由式得所求为最小轴径，应为联轴器处，因该处有键槽，应将该轴段直径增大，即，取标准值。

轴的结构设计见图.表.各轴段直径从左到右位置轴直径说明联轴器根据内径，选定凸缘联轴器轴承端盖处轴承处根据轴承内径，初定深沟球轴承齿轮处齿轮孔应稍大于轴承处直径，并为标准直径轴环处，取右端轴承轴肩处为便于拆卸，轴间高度不能过高，取.右端轴承处根据轴承内径，初定深沟球由于封闭式功率流试验台只需在事先给系统加载的情况下，选择较小的电动机仅提供封闭系统消耗的机械损失功率，即可完成机械效率的测定以及用时较长的疲劳寿命和润滑等的试验，具有功耗少投资省耗电少的特点，而且驱动桥的机械效率高功率损失小，因此，本课题将对这种试验台的传动系统部分进行研究。

在这部分里主要完成传动机构的设计包括升速器传动轴和加载器的设计以及电动机及传感器的选型。

第章总体方案确定.设计方案论证引言般分为闭式和开式两种。

所谓开式和闭式是指功率流而言。

功率流封闭的试验台简称为闭式试验台，功率流不封闭的试验台简称为开式试验台。

闭式试验台以节约能源为其明显特点，用于做试验周期较长的疲劳试验，常见的闭式试验台有机械加载式闭式驱动桥总成齿轮疲劳试验台国内外广泛采用液压加载式闭式驱动桥总成齿轮疲劳试验台电能封闭式驱动桥总成齿轮疲劳试验台等。

开式试验台便于实现自动控制，测试范围也较宽，般多用于做性能试验，如美国格里森公司型驱动桥试验台。

另外有不少开式试验台，为了节约能源，可进行部分能源回收，在欧美和日本使用的情况较多。

驱动桥总成齿轮疲劳试验中，般采用的测试仪器有转矩转速传感器。

此外，近年来试验中普遍配套使用的二次仪表有转矩转速仪功率仪和效率仪等，给台架试验提供了方便条件，便于实现操作测量的自动化。

动力装置的布置位置及功率流的方向都直接影响到系统的功率损失，合理地布置动力装置及确定功率流的流向能将系统的损失功率控制到最低。

采用封闭式汽车驱动桥可靠性试验台并选用最优动力装置的布置方案能大大减小试验能耗，有效节约试验成本。

封闭式试验台试验原理封闭式汽车驱动桥总成可靠性试验台结构如图.所示。

它由主减速器辅助齿轮箱以及加载装置构成个封闭系统。

通过加载装置加载封闭力矩，在整个封闭系统中各齿轮之间产生啮合力，由封闭系统外的动力装置来完成整个系统的运转，并同时补充封闭系统中发热所产生的功率损失。

此时，动力装置需消耗的能量仅占系统中的小部分。

封闭式试验台动力装置的布置方案分析并用支撑使之反方向汽车，驱动，试验台，设计，毕业设计，全套，图纸摘要第章绪论.课题的来源和意义.机械疲劳可靠性研究的历史回顾.驱动桥疲劳可靠性研究的方法与现状.本课题的研究内容及主要工作第章总体方案确定.设计方案论证引言封闭式试验台试验原理封闭式试验台动力装置的布置方案分析.本章小结第章传动机构设计.驱动电机的选择.齿轮箱齿轮计算轴与轴承的设计.齿轮箱齿轮计算轴与轴承的设计.本章小结第章加载机构设计.加载小电机功率计算.加载机构设计与计算齿轮的设计涡轮蜗杆的设计与计算带的设计与计算加载齿轮设计与计算.本章小结结论参考文献致谢第章绪论.课题的来源和意义汽车已经成为现代社会发展不可或缺的交通工具，在人们的日常生活中扮演着重要的角色。

另方面汽车工业以其强有力的产业拉动作用，己经成为我国国民经济发展的支柱性行业。

年，为应对国际金融危机确保经济平稳较快增长，国家出台了系列促进汽车摩托车消费的政策，有效刺激了汽车消费市场，汽车产销呈高增长态势，首次成为世界汽车产销第大国。

年，汽车产销分别为.万辆和.万辆，同比增长.和.。

汽车零部件试验在汽车设计和制造领域占据重要的地位，因此试验台的总类也很多，有的结构简单，适用范围广，但试验耗费较高，有的现代化程度高适合规模大效益高的大型试验部门使用，但造价昂贵。

而些小型科研单位以及高等院校受资金场地人员环境等的影响，应采用操作方便，占地较小，试验费用较低的试验台。

作为汽车上重要部件的汽车驱动桥具有结构复杂使用条件复杂可靠性要求高等特点，因此从产品开发到生产使用都要对其进行大量的试验，以确定其各种性能参数是否满足设计的要求，为汽车的生产销售维修单位以及汽车的使用者提供可靠的保障。

驱动桥在其研发阶段需要完成变速器机械效率试验润滑试验疲劳磨损试验等。

提驱动桥的传动效率不仅可提高动力性，降低车辆油耗，而且对抑制由于近年来车辆速度提高而引起的传动系统的发热具有重要的意义。

为了防止烧坏，同时抑制油温上升，要对变速器内的各部件供给必要而充分的润滑油进行润滑，并进行确认试验，试验目的是评价变速器在各种工作条件下不传递转矩时的润滑效能。

变速器耐久性试验分为齿轮试验轴承试验和磨损试验，即分别考核齿轮的弯曲疲劳强度轴承的承载能力和寿命以及齿轮轴承的点蚀色变和压痕等。

.机械疲劳可靠性研究的历史回顾车辆驱动桥是个机械零部件组成的结构系统，因此，研究驱动桥的疲劳可靠性要以研究机械疲劳可靠性的理论方法为基础。

机械可靠性研究，主要以产品的寿命特征作为研究对象，而疲劳是机械结构和零部件的主要破坏形式，据统计有以上的机械失效都源于疲劳破坏，这是由于大多数机械结构和零部件都工作在循环载荷下。

关于动载荷引起疲劳失效的机理问题直至现在尚不能做出明确的解释，人们研究疲劳寿命仍然要通过试验完成。

早在年德国工程师就提出了表征循环应力与寿命之间关系的曲线和疲劳极限的概念。

年，提出了金属曲线的经验规律，指出应力对疲劳循环数的双对数坐标图在很大的应力范围内表现为线性关系。

这理论沿用至今，仍然是寿命预测的根本理论。

但曲线只能预测恒幅对称循环应力下的寿命，对于变幅应力下的寿命却不能直接应用。

对此，在年，提出了线性疲劳累积损伤理论，建立了多级应力下的疲劳寿命模型，从而解决了变幅载荷下的寿命预测问题。

年，和又提出了表征塑性应变幅与疲劳寿命关系的．公式，从而，形成了适于塑性变形状态下的疲劳寿命估算的局部应变法。

从另方面，在年至年前后，．等人，在疲劳可靠性理论的研究和应用方面取得了突破，将静强度应力强度干涉模型用于疲劳可靠性设计中，将经典的应力强度干涉模型中静强度概率分布变为在指定寿命下的疲劳强度的分布，将静应力的概率分布变为疲劳应力的概率分布，逐渐完善了用应力与强度干涉关系进行疲劳可靠性设计的套方法，并提出了著名的疲劳可靠性应力强度干涉模型，为疲劳可性研究奠定了重要的理论基础。

此后，关于机械可靠性设计与疲劳问题的理论与应用方面的研究更是吸引了众多研究人员，研究主要集中在干涉模型的推广和可靠度的计算方法方面。

我国在年代开始注重机械可靠性研究，年代后得到了空前的进展，由于对机械破坏失效机理认识的逐步深化，对机械