某商用车驱动桥的结构分析与设计(附件)【字数：9587】
摘 要驱动桥是汽车传动系统重要组成部分，其主要功能是将变速器或万向传动装置传递过来的转矩传递给左右驱动轮，其性能优劣直接影响了汽车行驶的可靠性。本次毕业设计的主要任务是完成某商用车驱动桥的结构设计与校核。论文阐述了车用驱动桥的基本组成、功用、类型、工作原理及设计要求；根据任务书给出的整车参数，确定了驱动桥整体设计方案；完成了主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳的参数选择、结构设计及强度校核；完成了驱动桥主要部件的三维建模及零件图与装配图的绘制。
目 录
第一章 驱动桥的基本介绍及方案选择 1
1.1驱动桥的组成及功用 1
1.2驱动桥的方案选择 1
第二章 主减速器的设计与三维建摸 3
2.1 主减速器的结构方案选择 3
2.2 主减速器的结构设计与三维建模 4
2.3 主减速器的强度校核 8
2.4 主减速器轴承的设计与校核 12
第三章 差速器的设计与三维建摸 16
3.1 差速器的结构方案选择 16
3.2 差速器的结构设计与三维建模 16
3.3 差速器的强度校核 19
第四章 半轴的设计与三维建模 20
4.1 半轴的结构方案选择 20
4.2 半轴的结构设计与三维建模 20
4.3 半轴材料与热处理 23
第五章 驱动桥壳的设计与三维建模 24
5.1 驱动桥壳的结构方案选择 24
5.2 驱动桥壳的结构设计与三维建模 24
5.3 驱动桥壳的校核 25
结束语 28
致 谢 29
参考文献 30
附录 31
第一章 驱动桥的基本介绍及方案选择
1.1驱动桥的组成及功用
驱动桥是汽车传动系统重要的组成部分，按照功能不同可以分为主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳四部分，如图1.1所示。
图1.1驱动桥
发动机输出转速较高而转矩较小，为了克服汽车行驶阻力，驱动桥通过主减速器实现减速增矩，为车辆提供足够的驱动力，保障 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
汽车正常行驶。如果主减速器采用锥齿轮还可以改变转矩的传动方向。
当汽车转弯或在不平路面上行驶时，两驱动轮的行驶轨迹不同，驱动桥通过差速器使两驱动轮以不同的角速度旋转，保证车轮相对地面做纯滚动，提高车子制动和转向性能，减少轮胎磨损。
半轴是一个实心轴，起推动与传递的作用，将差速器传递过来的转矩传递给驱动车轮。
1.2驱动桥的方案选择
驱动桥从结构上可以分为非断开式和断开式两种，如图1.2和1.3所示。
非断开式驱动桥的左右驱动轮通过驱动桥壳相联。主减速器支撑在驱动桥壳上，差速器与主减速器从动齿轮相连接，半轴内端通过花键与半轴齿轮连接，外端通过凸缘固定在轮毂上。从变速器万向传动装置传递过来的转矩由主减速器主动齿轮输入，经过从动齿轮、差速器、半轴传给轮毂。非断开式驱动桥也称为整体式车桥，广泛的应用与货车和客车。
断开式驱动桥的左右车轮不直接通过驱动桥壳相联。主减速器壳体固定在车架或车身上。驱动轮通过摆臂与主减速器的壳体相联，可绕摆臂轴摆动。为适用驱动轮跳动，半轴两端采用万向节连接。这种驱动桥离地间隙大，两侧车轮可以彼此运动而不相互干涉，可以提高车子的平顺性和通过性，在轿车和越野车上应用方泛。
/
. /
根据任务书给出的整车参数可以判断，该商用车属于轻型载货汽车，采用发动机前置后轮驱动，因此选择非断开式驱动桥。非断开式驱动桥结构简单，制造工艺性好，成本低，维修调整方便。
第二章 主减速器的设计与三维建摸
2.1 主减速器的结构方案选择
车用主减速器的类型很多，要确定主减速器的类型，首先要计算主减速比。主减速比对主减速器的结构型式，轮廓尺寸，质量大小以及当变速器位于最高档位时的车辆的动力性与燃料经济性有直接的影响。传动比的值在确定时，要考虑整车动力性时要保证最高时速。这时传动比按下式可得：
(2.1)
与其他汽车对比得出，为了满足得到足够的功率储备而使最高车速减小，一般选择要比求得的数值大10％～25％，则：
/ (2.2)
式中:—车轮的滚动半径，=0.369m；
—变速器量高档传动比，=1；
— 汽车的最高车速，=120km/h；
—最大功率时的发动机转速，=3200r/min。
代入公式得：
参考某款车型的主减速比及计算的结果，确定主减速比
主减速器可分为单级，双级两种类型。单级主减速器具有结构简单，质量小，尺寸紧凑及制造成本低等特点，它广泛地用在主减速比≤7.6的各种中，小型客车上，多数采用单级主减速器的货车的主减速比则选择5到7之间。双级主减速器由两级齿轮减速器组成，结构复杂，质量加大，制造成本也比较高，因此仅用在主减速器比比较大（7.6≤≤12），且在现代的货车上已比较少见，而本次计算出的传动比且设计的是款轻型货车，所以我们选择的是单级主减速器。
现代汽车的驱动桥的主减速器齿轮广泛采用螺旋锥齿轮和双曲面齿轮。螺旋锥齿轮能承受较高的载荷，工作平稳，噪声小，但是其滑动速度较低且作用在齿面的接触负荷要求不能太大。双曲面齿轮传动的主动齿轮轴线与从动齿轮轴线偏移了一个距离，一方面可以降低汽车底盘的重心，提高车子的舒适性，另一方面也可以提高汽车的最小离地间隙，提高车子的通过性，且拥有更长的使用寿命与良好的齿轮啮合刚度。
目 录
第一章 驱动桥的基本介绍及方案选择 1
1.1驱动桥的组成及功用 1
1.2驱动桥的方案选择 1
第二章 主减速器的设计与三维建摸 3
2.1 主减速器的结构方案选择 3
2.2 主减速器的结构设计与三维建模 4
2.3 主减速器的强度校核 8
2.4 主减速器轴承的设计与校核 12
第三章 差速器的设计与三维建摸 16
3.1 差速器的结构方案选择 16
3.2 差速器的结构设计与三维建模 16
3.3 差速器的强度校核 19
第四章 半轴的设计与三维建模 20
4.1 半轴的结构方案选择 20
4.2 半轴的结构设计与三维建模 20
4.3 半轴材料与热处理 23
第五章 驱动桥壳的设计与三维建模 24
5.1 驱动桥壳的结构方案选择 24
5.2 驱动桥壳的结构设计与三维建模 24
5.3 驱动桥壳的校核 25
结束语 28
致 谢 29
参考文献 30
附录 31
第一章 驱动桥的基本介绍及方案选择
1.1驱动桥的组成及功用
驱动桥是汽车传动系统重要的组成部分，按照功能不同可以分为主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳四部分，如图1.1所示。
图1.1驱动桥
发动机输出转速较高而转矩较小，为了克服汽车行驶阻力，驱动桥通过主减速器实现减速增矩，为车辆提供足够的驱动力，保障 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
汽车正常行驶。如果主减速器采用锥齿轮还可以改变转矩的传动方向。
当汽车转弯或在不平路面上行驶时，两驱动轮的行驶轨迹不同，驱动桥通过差速器使两驱动轮以不同的角速度旋转，保证车轮相对地面做纯滚动，提高车子制动和转向性能，减少轮胎磨损。
半轴是一个实心轴，起推动与传递的作用，将差速器传递过来的转矩传递给驱动车轮。
1.2驱动桥的方案选择
驱动桥从结构上可以分为非断开式和断开式两种，如图1.2和1.3所示。
非断开式驱动桥的左右驱动轮通过驱动桥壳相联。主减速器支撑在驱动桥壳上，差速器与主减速器从动齿轮相连接，半轴内端通过花键与半轴齿轮连接，外端通过凸缘固定在轮毂上。从变速器万向传动装置传递过来的转矩由主减速器主动齿轮输入，经过从动齿轮、差速器、半轴传给轮毂。非断开式驱动桥也称为整体式车桥，广泛的应用与货车和客车。
断开式驱动桥的左右车轮不直接通过驱动桥壳相联。主减速器壳体固定在车架或车身上。驱动轮通过摆臂与主减速器的壳体相联，可绕摆臂轴摆动。为适用驱动轮跳动，半轴两端采用万向节连接。这种驱动桥离地间隙大，两侧车轮可以彼此运动而不相互干涉，可以提高车子的平顺性和通过性，在轿车和越野车上应用方泛。
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根据任务书给出的整车参数可以判断，该商用车属于轻型载货汽车，采用发动机前置后轮驱动，因此选择非断开式驱动桥。非断开式驱动桥结构简单，制造工艺性好，成本低，维修调整方便。
第二章 主减速器的设计与三维建摸
2.1 主减速器的结构方案选择
车用主减速器的类型很多，要确定主减速器的类型，首先要计算主减速比。主减速比对主减速器的结构型式，轮廓尺寸，质量大小以及当变速器位于最高档位时的车辆的动力性与燃料经济性有直接的影响。传动比的值在确定时，要考虑整车动力性时要保证最高时速。这时传动比按下式可得：
(2.1)
与其他汽车对比得出，为了满足得到足够的功率储备而使最高车速减小，一般选择要比求得的数值大10％～25％，则：
/ (2.2)
式中:—车轮的滚动半径，=0.369m；
—变速器量高档传动比，=1；
— 汽车的最高车速，=120km/h；
—最大功率时的发动机转速，=3200r/min。
代入公式得：
参考某款车型的主减速比及计算的结果，确定主减速比
主减速器可分为单级，双级两种类型。单级主减速器具有结构简单，质量小，尺寸紧凑及制造成本低等特点，它广泛地用在主减速比≤7.6的各种中，小型客车上，多数采用单级主减速器的货车的主减速比则选择5到7之间。双级主减速器由两级齿轮减速器组成，结构复杂，质量加大，制造成本也比较高，因此仅用在主减速器比比较大（7.6≤≤12），且在现代的货车上已比较少见，而本次计算出的传动比且设计的是款轻型货车，所以我们选择的是单级主减速器。
现代汽车的驱动桥的主减速器齿轮广泛采用螺旋锥齿轮和双曲面齿轮。螺旋锥齿轮能承受较高的载荷，工作平稳，噪声小，但是其滑动速度较低且作用在齿面的接触负荷要求不能太大。双曲面齿轮传动的主动齿轮轴线与从动齿轮轴线偏移了一个距离，一方面可以降低汽车底盘的重心，提高车子的舒适性，另一方面也可以提高汽车的最小离地间隙，提高车子的通过性，且拥有更长的使用寿命与良好的齿轮啮合刚度。
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