行李牵引车驱动桥设计(附件)
此文主要对行李牵引车驱动桥进行设计。通过对主减速器的结构分析，以此获得一个合理的驱动桥减速方案，对主减速器齿轮的参数进行设计和计算校核，以获得一个完整的主减速器设计数据；接着对差速器的结构进行方案分析、尺寸计算、强度校核，为驱动桥设计一个合理的差速器；对半轴与桥壳进行结构分析、载荷计算、应力校核；从而得到完整的牵引车驱动桥设计方案，根据得到的数据，使用Pro/E绘图软件进行三维建模。通过本次设计，可以得到一个牵引力大、使用寿命长、便于维修的驱动桥设计方案。关键词 驱动桥，主减速器，差速器，桥壳，设计
目录
1 绪论 1
1.1 课题的研究背景和意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 主要内容 3
2 主减速器的设计计算 4
2.1 主减速器结构方案的分析及确定 4
2.2 主减速器齿轮设计 5
2.3 材料及热处理 7
2.4 主减速器螺旋锥齿轮的计算 7
3 差速器设计计算 10
3.1 差速器的结构 10
3.2 差速器齿轮基本参数的选择 11
3.3 差速器齿轮尺寸和强度计算 12
3.4 差速器齿轮的强度计算 13
4 半轴与桥壳的设计计算 14
4.1 全浮式半轴计算载荷的确定 14
4.2 半轴强度计算 15
4.3 半轴的结构设计及材料与热处理 17
4.4 驱动桥壳结构方案分析 17
4.5 强度校核 17
5 驱动桥三维模型的建立及安装 19
5.1 行星齿轮建模 19
5.2 驱动桥其余各部件的建模 24
结论 25
致谢 26
参考文献 27
1 绪论
1.1 课题的研究背景和意义
随着我国的飞速发展，特别是科技水平的不断提高，科技带来各种各样的产品，使人们的生活变得越来越便捷，特别是飞机场的增加，帮助人们更快速地到达自己想要去的地方。飞机场的建立与增加带动了另一种产物的出现， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
那就是机场行李牵引车，顾名思义机场行李牵引车就是在机场上帮我们托运行李的专用汽车，这种汽车的出现具有很大的作用，它能帮助我们托运我们的行李，方便我们的出行，特别是如果我们出行时，带的行李特别多、特别重的情况下，这种专用汽车能帮我们解决高负荷的负担，同时也能帮助我们更快的到达我们的目的地，出行更加愉快[1,2]。但是对我国而言，机场行李牵引车的生产制造存在着不小的问题。虽然我国的科技在不断发展，可是我国在很多科学技术方面还是逊色于其它发达国家的，如机场行李牵引车驱动桥的生产技术水平逊色于其它发达国家的生产水平，即使我国有少数汽车行业公司能生产这种驱动桥，可是所生产的驱动桥的质量还是不如国外，这也导致了我国很多的机场行李牵引车驱动桥都来源于其它发达国家，而且这些进口的机场行李牵引车驱动桥价格十分昂贵，这对于我国的发展是不小的阻碍，因此机场行李牵引车驱动桥的设计研发具有重大意义[3,4]。如果我们能够自主的研发出不逊色于其它发达国家所生产的机场行李牵引车驱动桥，我们就能打破这种依赖于进口驱动桥的被动局面，这不仅能促进我国科学技术水平的提高，同时能促进我国经济的发展[5,6]。由此可见，机场行李牵引车驱动桥的设计，对我国具有十分重要的意义[7]。
1.2 国内外研究现状
我国的快速发展，人们的生活越来越便捷，飞机场的大量增加，机场行李牵引车的使用也越来越多，这也造成了机场行李牵引车的生产制造在不断增加[8,9]。机场行李牵引车驱动桥是机场行李牵引车的重要组成部分[10]。机场行李牵引车的主要作用是牵引行李，故而在动力方面有别于一般的小轿车，其动力要求比较高。驱动桥作为汽车的动力传递重要的部分，对于整车而言十分重要[11]。
如果能优化机场行李牵引车驱动桥设计，或者设计出一种更高效的驱动桥设计方案，就能提高机场行李牵引车的动力，从而提高行李牵引车的牵引数量，提高牵引效率[12]。但是就我国对生产这样的机场行李牵引车驱动桥而言，却是力有不怠，我国的汽车行业虽然在飞速发展，科技水平也不断的在提高，汽车厂商也在不断增加，但是大多数汽车产业的技术水平都不高，这些厂商多数只能制造一些基本的汽车零部件，对于一些要求技术先进、设备先进的一些汽车零部件这些厂商们还是无法自主进行制造生产的[13,14]；其中许多设备如发动机、驱动桥、还有一些专用电子设备都来自于国外。我国许多汽车产业都处在组装阶段无法进行自主生产，也就是一方面通过进口自己无法生产的设备，另一方面自己则生产一些技术水平不高的设备，然后进行组装[15]。而且对于进口的这些零部件设备价格十分昂贵，即使将驱动桥生产出来所要的成本也很高，而且在质量上也会不如进口的机场行李牵引车驱动桥。如果将整车制造出来放在市场上很多人依旧会选择进口的机场行李牵引车。相对而言，虽然进口的行李牵引车比较昂贵，但是我国生产出来的牵引车由于造价成本比较高，其出售价格也不会很低，而且我国通过这种方式生产出来的行李牵引车在质量方面还是远不如进口的行李牵引车，故而很难出售。即使有少数能自主生产机场行李牵引车驱动桥的汽车厂家，但是这些厂家生产出的牵引车驱动桥在质量方面还是不如其它发达国家，而且对于这些少数厂家所生产的驱动桥其造价十分昂贵，不如进口的价格低，整车生产出来后出售价也会很高[16]。而且出于惯性思维，很多消费者都会认为国产车远不如进口车，在国产车的整体优势没有明显大于进口车的情况下大多数消费者都会选择购买进口车。
我国很多汽车产业对驱动桥的研究都不如发达国家，我们大多数汽车产业对机场行李牵引车驱动桥的设计都只停留在比较落后的生产技术水平上， 因而生产出来的驱动桥相对而言比较传统落后而在国外由于其研究比较早，设备比我国齐全，技术水平比我们高[17,18]。其生产出来的牵引车驱动桥在很多方面比我们更有优势。例如德式系列车轴是经过特别处理，其承载能力强，使用时间长，整体重量小，性能好。其轴承位采用中频淬火，抗疲劳能力强；还有新款的密封轮毂盖配有O型密封圈，密封性能好；从而生产出一系列先进的驱动桥。采埃孚低地板电驱动车桥AVE130是采埃孚传动技术有限公司生产的新型车桥。采埃孚传动技术有限公司是德国ZF集团在中国建立的独资企业，拥有着许多先进的生产设备以及生产技术。采埃孚低地板电驱动车桥AVE130其生产的采埃孚低地板电驱动车桥AVE130整体质量不高，机械工艺与电器工艺于一体，十分符合现代车桥发展的方向；而且还有先进的冷却系统，其减速机减速能力大，获得的扭矩高。ZF低地板公交客车车桥系统也是采埃孚传动技术有限公司所研发的新型车桥系统，ZF开发的全套公交车用车桥系统，实现了轻量化，低噪音，乘坐高舒适性及低地板等主要目标。其采用城市公交用前桥 RL85A，这是经典的刚性前桥。RL85A前桥成本低，效率好，强度高，维修方便，而且其不会影响驾驶员的舒适性。ZF低地板公交客车车桥系统的后桥采用 AV132/AVN 132配合着ZF独特的门式驱动桥技术，使得整个车厢在同一平面，消除了车厢内的台阶，使车厢内的活动更方便，减少了车厢活动的风险[19]。而且这种车桥噪音很小，很受欢迎。
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1 绪论 1
1.1 课题的研究背景和意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 主要内容 3
2 主减速器的设计计算 4
2.1 主减速器结构方案的分析及确定 4
2.2 主减速器齿轮设计 5
2.3 材料及热处理 7
2.4 主减速器螺旋锥齿轮的计算 7
3 差速器设计计算 10
3.1 差速器的结构 10
3.2 差速器齿轮基本参数的选择 11
3.3 差速器齿轮尺寸和强度计算 12
3.4 差速器齿轮的强度计算 13
4 半轴与桥壳的设计计算 14
4.1 全浮式半轴计算载荷的确定 14
4.2 半轴强度计算 15
4.3 半轴的结构设计及材料与热处理 17
4.4 驱动桥壳结构方案分析 17
4.5 强度校核 17
5 驱动桥三维模型的建立及安装 19
5.1 行星齿轮建模 19
5.2 驱动桥其余各部件的建模 24
结论 25
致谢 26
参考文献 27
1 绪论
1.1 课题的研究背景和意义
随着我国的飞速发展，特别是科技水平的不断提高，科技带来各种各样的产品，使人们的生活变得越来越便捷，特别是飞机场的增加，帮助人们更快速地到达自己想要去的地方。飞机场的建立与增加带动了另一种产物的出现， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
那就是机场行李牵引车，顾名思义机场行李牵引车就是在机场上帮我们托运行李的专用汽车，这种汽车的出现具有很大的作用，它能帮助我们托运我们的行李，方便我们的出行，特别是如果我们出行时，带的行李特别多、特别重的情况下，这种专用汽车能帮我们解决高负荷的负担，同时也能帮助我们更快的到达我们的目的地，出行更加愉快[1,2]。但是对我国而言，机场行李牵引车的生产制造存在着不小的问题。虽然我国的科技在不断发展，可是我国在很多科学技术方面还是逊色于其它发达国家的，如机场行李牵引车驱动桥的生产技术水平逊色于其它发达国家的生产水平，即使我国有少数汽车行业公司能生产这种驱动桥，可是所生产的驱动桥的质量还是不如国外，这也导致了我国很多的机场行李牵引车驱动桥都来源于其它发达国家，而且这些进口的机场行李牵引车驱动桥价格十分昂贵，这对于我国的发展是不小的阻碍，因此机场行李牵引车驱动桥的设计研发具有重大意义[3,4]。如果我们能够自主的研发出不逊色于其它发达国家所生产的机场行李牵引车驱动桥，我们就能打破这种依赖于进口驱动桥的被动局面，这不仅能促进我国科学技术水平的提高，同时能促进我国经济的发展[5,6]。由此可见，机场行李牵引车驱动桥的设计，对我国具有十分重要的意义[7]。
1.2 国内外研究现状
我国的快速发展，人们的生活越来越便捷，飞机场的大量增加，机场行李牵引车的使用也越来越多，这也造成了机场行李牵引车的生产制造在不断增加[8,9]。机场行李牵引车驱动桥是机场行李牵引车的重要组成部分[10]。机场行李牵引车的主要作用是牵引行李，故而在动力方面有别于一般的小轿车，其动力要求比较高。驱动桥作为汽车的动力传递重要的部分，对于整车而言十分重要[11]。
如果能优化机场行李牵引车驱动桥设计，或者设计出一种更高效的驱动桥设计方案，就能提高机场行李牵引车的动力，从而提高行李牵引车的牵引数量，提高牵引效率[12]。但是就我国对生产这样的机场行李牵引车驱动桥而言，却是力有不怠，我国的汽车行业虽然在飞速发展，科技水平也不断的在提高，汽车厂商也在不断增加，但是大多数汽车产业的技术水平都不高，这些厂商多数只能制造一些基本的汽车零部件，对于一些要求技术先进、设备先进的一些汽车零部件这些厂商们还是无法自主进行制造生产的[13,14]；其中许多设备如发动机、驱动桥、还有一些专用电子设备都来自于国外。我国许多汽车产业都处在组装阶段无法进行自主生产，也就是一方面通过进口自己无法生产的设备，另一方面自己则生产一些技术水平不高的设备，然后进行组装[15]。而且对于进口的这些零部件设备价格十分昂贵，即使将驱动桥生产出来所要的成本也很高，而且在质量上也会不如进口的机场行李牵引车驱动桥。如果将整车制造出来放在市场上很多人依旧会选择进口的机场行李牵引车。相对而言，虽然进口的行李牵引车比较昂贵，但是我国生产出来的牵引车由于造价成本比较高，其出售价格也不会很低，而且我国通过这种方式生产出来的行李牵引车在质量方面还是远不如进口的行李牵引车，故而很难出售。即使有少数能自主生产机场行李牵引车驱动桥的汽车厂家，但是这些厂家生产出的牵引车驱动桥在质量方面还是不如其它发达国家，而且对于这些少数厂家所生产的驱动桥其造价十分昂贵，不如进口的价格低，整车生产出来后出售价也会很高[16]。而且出于惯性思维，很多消费者都会认为国产车远不如进口车，在国产车的整体优势没有明显大于进口车的情况下大多数消费者都会选择购买进口车。
我国很多汽车产业对驱动桥的研究都不如发达国家，我们大多数汽车产业对机场行李牵引车驱动桥的设计都只停留在比较落后的生产技术水平上， 因而生产出来的驱动桥相对而言比较传统落后而在国外由于其研究比较早，设备比我国齐全，技术水平比我们高[17,18]。其生产出来的牵引车驱动桥在很多方面比我们更有优势。例如德式系列车轴是经过特别处理，其承载能力强，使用时间长，整体重量小，性能好。其轴承位采用中频淬火，抗疲劳能力强；还有新款的密封轮毂盖配有O型密封圈，密封性能好；从而生产出一系列先进的驱动桥。采埃孚低地板电驱动车桥AVE130是采埃孚传动技术有限公司生产的新型车桥。采埃孚传动技术有限公司是德国ZF集团在中国建立的独资企业，拥有着许多先进的生产设备以及生产技术。采埃孚低地板电驱动车桥AVE130其生产的采埃孚低地板电驱动车桥AVE130整体质量不高，机械工艺与电器工艺于一体，十分符合现代车桥发展的方向；而且还有先进的冷却系统，其减速机减速能力大，获得的扭矩高。ZF低地板公交客车车桥系统也是采埃孚传动技术有限公司所研发的新型车桥系统，ZF开发的全套公交车用车桥系统，实现了轻量化，低噪音，乘坐高舒适性及低地板等主要目标。其采用城市公交用前桥 RL85A，这是经典的刚性前桥。RL85A前桥成本低，效率好，强度高，维修方便，而且其不会影响驾驶员的舒适性。ZF低地板公交客车车桥系统的后桥采用 AV132/AVN 132配合着ZF独特的门式驱动桥技术，使得整个车厢在同一平面，消除了车厢内的台阶，使车厢内的活动更方便，减少了车厢活动的风险[19]。而且这种车桥噪音很小，很受欢迎。
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