jc工程车驱动桥设计(附件)
驱动桥参数设计是汽车设计中很重要的一环节。本文是对JC工程车驱动桥总体的设计。首先是对驱动桥结构方案的选取。主减速器的设计是对主减速比的选取，主从动齿轮齿数的选择以及其他主要参数的选择。差速器的设计是对差速器形式的选择和差速器齿轮的参数的计算。还有对半轴和桥壳的设计。同时对以上几个部件进行必要的强度校核。最后通过PRO/E三维画图软件对主要零件进行建模。
关键词 JC工程车，驱动桥，设计，建模
目 录
1 绪论 1
1.1 课题的研究背景及意义 1
1.2 国内外驱动桥技术的研究现状 1
1.3 本文的主要内容 2
2 驱动桥总成的选型设计 2
2.1 驱动桥总成概述 3
2.2 主减速器结构方案的确定 3
2.3 差速器结构方案的确定 4
2.4 半轴型式的确定 5
2.5 桥壳型式的确定 6
3 主减速器设计计算 6
3.1 主减速比的确定 6
3.2 齿轮计算载荷的确定 7
3.3 齿轮参数的确定 9
3.4 主减速器齿轮几何尺寸计算 12
3.5 齿轮强度校核 12
3.6 齿轮材料及热处理 16
3.7 主减速器润滑 17
4 驱动桥其它零部件的设计计算 17
4.1 差速器设计计算 17
4.2 半轴设计计算 22
4.3 桥壳设计计算 27
5 驱动桥零部件的2D、3D模型与虚拟装配 29
5.1 驱动桥零部件3D建模 29
5.2 驱动桥 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
的虚拟装配 32
5.3 驱动桥零部件的2D工程图创建 33
结论 36
致谢 37
参考文献 38
1 绪论
1．1 论文研究的意义和目的
汽车驱动桥是汽车的重大总成，承载着汽车的满载簧荷重及地面经车轮、车架及承载式车身经悬架给予的铅垂力、纵向力、横向力及其力矩，以及冲击载荷；驱动桥还传递着传动系中的最大转矩，桥壳还承受着反作用力矩。汽车驱动桥结构型式和设计参数除对汽车的可靠性与耐久性有重要影响外，也对汽车的行驶性能如动力性、经济性、平顺性、通过性、机动性和操动稳定性等有直接影响。另外，汽车驱动桥在汽车的各种总成中也是涵盖机械零件、部件、分总成等的品种最多的大总成。例如，驱动桥包含主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置（半轴及轮边减速器）、桥壳和各种齿轮。由上述可见，汽车驱动桥设计涉及的机械零部件及元件的品种极为广泛，对这些零部件、元件及总成的制造也几乎要设计到所有的现代机械制造工艺。因此，通过对汽车驱动桥的学习和设计实践，可以更好的学习并掌握现代汽车设计与机械设计的全面知识和技能。
在过去的几十年里我国的驱动桥开发主要是针对卡车、客车及一些重型工程车，针对机场行李牵引车的驱动桥却少之又少。但是随着时代的发展，汽车的作用日益明显，特别是如今国内二三线城市机场的逐渐普及，使得国内对机场行李牵引车的需求越来越大，与其大量进口国外品牌，更应该大力发展国内该行业。JC工程车的生产要考虑诸多因素，要选择合适的传动比和档位数，来保证其动力性和经济性，这也是我们首先要考虑的。驱动桥的结构型式与驱动车轮的悬挂型式密切相关。当驱动车轮采用非独立悬挂时，都是采用非断开式驱动桥；当驱动车轮采用独立悬挂时，则配以断开式驱动桥。与非断开式驱动桥相比较，断开式驱动桥能显著减少汽车簧下质量，从而改善汽车行驶平顺性，提高了平均行驶速度；减小了其策划行驶时作用于车轮和车桥上的动载荷，提高了零部件的使用寿命；增加了汽车的离地间隙；由于驱动车轮与路面的接触情况及对各种地形的适应性较好，增强了车轮的抗侧滑能力；若与之配合的独立悬架导向机构设计合理，可增加汽车的不足转向效应，提高汽车的操纵稳定性。但其结构复杂，成本较高。因此驱动桥的设计对JC工程车至关重要。
1．2 研究现状和发展趋势
国内外驱动桥技术都在不断进步，而JC工程车方面，国内发展较慢，而国外却已较为优秀。
国外该领域出现了很多的新技术特点。一是利用三维设计、有限元分析等手段，不断优化相关壳体设计，使其结构简单且承载能力强。二是制动形式由钳盘式制动向湿式制动发展，使制动系统逐步具有免维护、噪音小、寿命长、防爆等特点，大大降低主机的使用维护费用。三是逐步集行车制动与驻车制动与一体，既提高了整机安全性，又使结构更紧凑。四是防滑差速器及液压差速锁技术的应用，提高了整机在特殊环境下工作的能力。五是中置式转向油缸在转向驱动桥中的运用越来越普遍，使转向更灵活可靠、结构更紧凑。六是机电液一体化程度越来越高，通过传感技术来控制转向系统和承载等使得操作更简单，效率更高。七是产品系列化、模块化程度越来越高，既适应了多变的市场需求，又提高了生产效率。
目前我国正在大力发展汽车产业,采用后轮驱动汽车的平衡性和操作性都将会有很大的提高。后轮驱动的汽车加速时，牵引力将不会由前轮发出，所以在加速转弯时，司机就会感到有更大的横向握持力，操作性能变好。维修费用低也是后轮驱动的一个优点，尽管由于构造和车型的不同，这种费用将会有很大的差别。如果变速器出了故障，对于后轮驱动的汽车就不需要对差速器进行维修，但是对于前轮驱动的汽车来说也许就有这个必要了，因为这两个部件是做在一起的。所以后轮驱动必然会使得乘车更加安全、舒适，从而带来可观的经济效益。目前国内研究的重点在于：从桥壳的制造技术上寻求制造工艺先进、制造效率高、成本低的方法；从齿轮减速形式上将传统的中央单极减速器发展到现在的中央及轮边双级减速或双级主减速器结构；从齿轮的加工形式上车桥内部的的主从动齿轮、行星齿轮及圆柱齿轮逐渐采用精磨加工，以满足汽车高速行驶要求及法规对于噪声的控制要求。
1．3 课题研究内容
本文的主要研究内容为:(a)JC工程车驱动桥的主减速器和差速器的结构方案以及半轴和桥壳的型式的选择，(b)对主减速器设计计算，(c)对差速器、半轴以及桥壳进行设计计算，(d)对驱动桥进行三维建模，关键部件出二维工程图。
2 驱动桥总成选型设计
本文是针对JC工程车开发一款驱动桥，该桥选择非断开式驱动桥配合多连杆悬架结构。设计初期的具体参数如表2.1所示。
表2.1设计输入基本参数表
名称
参数值
名称
参数值
最高车速
=31km/h
满载质量
4070kg
最大功率—转速
2600r/min
2.3 差速器结构方案的确定
汽车在行驶过程中，左、右车轮在同一时间内所滚过的路程往往是不相等的，如转弯时内侧车轮行程比外侧车轮短；左右两轮胎内的气压不等、胎面磨损不均匀、两车轮上的负荷不均匀而引起车轮滚动半径不相等；左右两轮接触的路面条件不同，行驶阻力不等等。这样，如果驱动桥的左、右车轮刚性连接，则不论转弯行驶或直线行驶，均会引起车轮在路面上的滑移或滑转，一方面会加剧轮胎磨损、功率和燃料消耗，另一方面会使转向沉重，通过性和操纵稳定性变坏[1]。为此，在驱动桥的左、右车轮间都装有轮间差速器。在多桥驱动的汽车上还常装有轴间差速器，以提高通过性，同时避免在驱动桥间产生功率循环及由此引起的附加载荷、传动系零件损坏、轮胎磨损和燃料消耗等。
1 绪论 1
1.1 课题的研究背景及意义 1
1.2 国内外驱动桥技术的研究现状 1
1.3 本文的主要内容 2
2 驱动桥总成的选型设计 2
2.1 驱动桥总成概述 3
2.2 主减速器结构方案的确定 3
2.3 差速器结构方案的确定 4
2.4 半轴型式的确定 5
2.5 桥壳型式的确定 6
3 主减速器设计计算 6
3.1 主减速比的确定 6
3.2 齿轮计算载荷的确定 7
3.3 齿轮参数的确定 9
3.4 主减速器齿轮几何尺寸计算 12
3.5 齿轮强度校核 12
3.6 齿轮材料及热处理 16
3.7 主减速器润滑 17
4 驱动桥其它零部件的设计计算 17
4.1 差速器设计计算 17
4.2 半轴设计计算 22
4.3 桥壳设计计算 27
5 驱动桥零部件的2D、3D模型与虚拟装配 29
5.1 驱动桥零部件3D建模 29
5.2 驱动桥 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
的虚拟装配 32
5.3 驱动桥零部件的2D工程图创建 33
结论 36
致谢 37
参考文献 38
1 绪论
1．1 论文研究的意义和目的
汽车驱动桥是汽车的重大总成，承载着汽车的满载簧荷重及地面经车轮、车架及承载式车身经悬架给予的铅垂力、纵向力、横向力及其力矩，以及冲击载荷；驱动桥还传递着传动系中的最大转矩，桥壳还承受着反作用力矩。汽车驱动桥结构型式和设计参数除对汽车的可靠性与耐久性有重要影响外，也对汽车的行驶性能如动力性、经济性、平顺性、通过性、机动性和操动稳定性等有直接影响。另外，汽车驱动桥在汽车的各种总成中也是涵盖机械零件、部件、分总成等的品种最多的大总成。例如，驱动桥包含主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置（半轴及轮边减速器）、桥壳和各种齿轮。由上述可见，汽车驱动桥设计涉及的机械零部件及元件的品种极为广泛，对这些零部件、元件及总成的制造也几乎要设计到所有的现代机械制造工艺。因此，通过对汽车驱动桥的学习和设计实践，可以更好的学习并掌握现代汽车设计与机械设计的全面知识和技能。
在过去的几十年里我国的驱动桥开发主要是针对卡车、客车及一些重型工程车，针对机场行李牵引车的驱动桥却少之又少。但是随着时代的发展，汽车的作用日益明显，特别是如今国内二三线城市机场的逐渐普及，使得国内对机场行李牵引车的需求越来越大，与其大量进口国外品牌，更应该大力发展国内该行业。JC工程车的生产要考虑诸多因素，要选择合适的传动比和档位数，来保证其动力性和经济性，这也是我们首先要考虑的。驱动桥的结构型式与驱动车轮的悬挂型式密切相关。当驱动车轮采用非独立悬挂时，都是采用非断开式驱动桥；当驱动车轮采用独立悬挂时，则配以断开式驱动桥。与非断开式驱动桥相比较，断开式驱动桥能显著减少汽车簧下质量，从而改善汽车行驶平顺性，提高了平均行驶速度；减小了其策划行驶时作用于车轮和车桥上的动载荷，提高了零部件的使用寿命；增加了汽车的离地间隙；由于驱动车轮与路面的接触情况及对各种地形的适应性较好，增强了车轮的抗侧滑能力；若与之配合的独立悬架导向机构设计合理，可增加汽车的不足转向效应，提高汽车的操纵稳定性。但其结构复杂，成本较高。因此驱动桥的设计对JC工程车至关重要。
1．2 研究现状和发展趋势
国内外驱动桥技术都在不断进步，而JC工程车方面，国内发展较慢，而国外却已较为优秀。
国外该领域出现了很多的新技术特点。一是利用三维设计、有限元分析等手段，不断优化相关壳体设计，使其结构简单且承载能力强。二是制动形式由钳盘式制动向湿式制动发展，使制动系统逐步具有免维护、噪音小、寿命长、防爆等特点，大大降低主机的使用维护费用。三是逐步集行车制动与驻车制动与一体，既提高了整机安全性，又使结构更紧凑。四是防滑差速器及液压差速锁技术的应用，提高了整机在特殊环境下工作的能力。五是中置式转向油缸在转向驱动桥中的运用越来越普遍，使转向更灵活可靠、结构更紧凑。六是机电液一体化程度越来越高，通过传感技术来控制转向系统和承载等使得操作更简单，效率更高。七是产品系列化、模块化程度越来越高，既适应了多变的市场需求，又提高了生产效率。
目前我国正在大力发展汽车产业,采用后轮驱动汽车的平衡性和操作性都将会有很大的提高。后轮驱动的汽车加速时，牵引力将不会由前轮发出，所以在加速转弯时，司机就会感到有更大的横向握持力，操作性能变好。维修费用低也是后轮驱动的一个优点，尽管由于构造和车型的不同，这种费用将会有很大的差别。如果变速器出了故障，对于后轮驱动的汽车就不需要对差速器进行维修，但是对于前轮驱动的汽车来说也许就有这个必要了，因为这两个部件是做在一起的。所以后轮驱动必然会使得乘车更加安全、舒适，从而带来可观的经济效益。目前国内研究的重点在于：从桥壳的制造技术上寻求制造工艺先进、制造效率高、成本低的方法；从齿轮减速形式上将传统的中央单极减速器发展到现在的中央及轮边双级减速或双级主减速器结构；从齿轮的加工形式上车桥内部的的主从动齿轮、行星齿轮及圆柱齿轮逐渐采用精磨加工，以满足汽车高速行驶要求及法规对于噪声的控制要求。
1．3 课题研究内容
本文的主要研究内容为:(a)JC工程车驱动桥的主减速器和差速器的结构方案以及半轴和桥壳的型式的选择，(b)对主减速器设计计算，(c)对差速器、半轴以及桥壳进行设计计算，(d)对驱动桥进行三维建模，关键部件出二维工程图。
2 驱动桥总成选型设计
本文是针对JC工程车开发一款驱动桥，该桥选择非断开式驱动桥配合多连杆悬架结构。设计初期的具体参数如表2.1所示。
表2.1设计输入基本参数表
名称
参数值
名称
参数值
最高车速
=31km/h
满载质量
4070kg
最大功率—转速
2600r/min
2.3 差速器结构方案的确定
汽车在行驶过程中，左、右车轮在同一时间内所滚过的路程往往是不相等的，如转弯时内侧车轮行程比外侧车轮短；左右两轮胎内的气压不等、胎面磨损不均匀、两车轮上的负荷不均匀而引起车轮滚动半径不相等；左右两轮接触的路面条件不同，行驶阻力不等等。这样，如果驱动桥的左、右车轮刚性连接，则不论转弯行驶或直线行驶，均会引起车轮在路面上的滑移或滑转，一方面会加剧轮胎磨损、功率和燃料消耗，另一方面会使转向沉重，通过性和操纵稳定性变坏[1]。为此，在驱动桥的左、右车轮间都装有轮间差速器。在多桥驱动的汽车上还常装有轴间差速器，以提高通过性，同时避免在驱动桥间产生功率循环及由此引起的附加载荷、传动系零件损坏、轮胎磨损和燃料消耗等。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/qcgc/1718.html
