摘 要

驱动桥是汽车传动系的重要一环，它起到加速增距，改变转矩传递方向，实现两侧车轮差速行驶以适应不同路况，承载传力的作用。本文主要设计一种前驱动的带有锁止装置的传统的锥齿轮差速器，主减速器和其他驱动桥部件，以使电动MPV汽车能有稳定的动力性能。本文参照传统设计方法，以此根据总体设计过程的，电机最大扭矩和传动比对驱动桥各部件进行基本尺寸设计，再根据传动系布置方案，对已有数据进行修改校核，已达到设计出来的部件能与整车进行合理的尺寸上和质量的匹配。

abstract

Driving bridge is an important part of the automobile transmission system, it plays an important role in accelerating the distance, changing the direction of torque transmission, realizing the difference of the two sides of the wheel to adapt to different road conditions, the role of load transfer. In this paper, the main design of a front drive with the lock device of the traditional bevel gear differential, the main reducer and other drive axle components, so that the electric MPV car can have a stable power performance. According to traditional design method, this according to the overall design process, the motor maximum torque and transmission ratio of drive axle parts design of the basic dimensions, according to the transmission system layout scheme, the existing data were modified check, has reached the design components can reasonable size and quality matching with the whole car.

关键字：电动MPV；驱动桥；减速器；行星齿轮；半轴齿轮

Key words: electric MPV;drive axle;reducer;planetary gear;axle gear

目录

第1 章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2目的与意义 1

1.3国内外现状 1

1.4 预期目标 1

第2章 驱动桥结构及布置方案研究 1

2.1 非断开式驱动桥的优缺点 2

2.2 断开式车桥的优缺点 3

第3章 减速器设计 4

3.1 主减速器的结构形式 4

3.1.1 主减速器齿轮的类型 4

3.1.2 主减速器的减速类型 4

3.1.3 主减速器从动齿轮的安置方法 5

3.2 主减速器的参数设计 5

3.2.1 主减速器的校核转矩计算 5

3.2.2 主减速器齿轮基本参数的设计及校验 8

3.2.3 斜齿圆柱齿轮几何尺寸的计算 13

3.2.4 主减速器的齿轮热处理 15

3.2.5 驱动桥壳上主减速器的轴承受力和轴承寿命校核 16

第4章 差速器的设计 19

4.1差速器优缺点及选择 19

4.1.1对称锥齿轮式差速器的工作原理 20

4.2 差速器齿轮基本参数的选择 21

4.2.1 行星齿轮的数目选择 21

4.2.2 行星齿轮球面半径的确定 21

4.2.3 半轴齿轮与行星齿轮齿数的选择 22

4.2.4 差速器的圆锥齿轮模数和半轴齿轮的节圆直径的初步确定 22

4.2.5 压力角 23

4.2.5 行星齿轮的安装孔直径和其深度L 23

4.3 差速器齿轮几何尺寸的计算和强度计算 24

4.4 差速器齿轮材料 29

4.5 差速器齿轮的锁止装置 30

第5章 半轴选择 32

第6章 驱动桥齿轮润滑方式以及壳体设计 35

6.1 驱动桥润滑 35

6.2驱动桥壳体 36

第7章 半轴ANSYS扭力仿真 38

结论 39

参考文献 40

致谢 41

第1 章 绪论

1.1研究背景

我国能源对外依赖度很高，中国式世界上最大的原油进口国^[1]，2015年全年原油进口量达到3．355亿吨，新能源汽车对于降低对外能源依赖度很重要。此次设计初步预设车型为纯电动MPV乘用车，采用独立悬架，前置前驱。所以应该采用断开式车桥。为保证设计的电动汽车合理的续航里程，所以也需要保证所设计驱动桥合理体积和重量，并保证离地间隙。

1.2目的与意义

驱动桥长工作在比较恶劣的交变负荷下，为保证汽车有稳定驱动系统，需要保证驱动桥工作稳定。如哈飞民意，车龄在8年左右的车会出现后桥振动严重，经查与差速器齿轮间隙过大有关。这也需要我们选择布置驱动桥合理。零件设计特别是齿轮设计，保证设计精度，这样才能使汽车在报废期之内稳定的行驶。

1.3国内外现状

国内现状：防滑差速器现在在国内应用广泛，因为发展较晚，自主产品还是比较少，广泛应用大多都是机械类，在电控锁止差速器上，几乎没有应用。在近几年研发水平不断上升，自主每年都在增加，新的电动汽车零配件厂商，也在逐渐加大科研投入。未来驱动桥前景还是比较光明。

国外现状：国外在防滑差速器起步早，且能入各种电控方面近几年^[2]，退出了各种基于转矩传感器的电控防滑差速器。目前国外广泛开发电控系统和装置，优化驱动桥。在普通机械设计上，由于有比国内早几十年的经验，所以驱动桥的寿命和故障率都低于国内^[3]。且国外在于轻量化的研究也处于领先地位^[12][13]。

1.4 预期目标

设计出都够匹配电动MPV汽车的驱动桥，保证离地间隙和装配布置精度，以确保其在一定行驶里程中，驱动桥稳定工作。

第2章 驱动桥结构及布置方案研究

独立悬架的基本结构形式可分为断开式和非断开式。当汽车采用的是独立悬架时，绝大部分汽车采用非断开式车桥。当汽车为轿车时，绝大多数汽车采用独立悬架和断开式车桥。

2.1 汽车的非断开式驱动桥所具有的优点和缺点

如图2.1所示是东风EQ240型2.5t越野汽车的非断开式驱动桥^[4]。它的结构相对简单，所以成本不高。且它的结构特性使其工作的时候运行可靠，致使它应用广泛。大多数对于平顺性要求不是特别高的汽车，采用了这种非断开式车桥。

图2.1 东风EQ240型2.5t越野汽车非断开式车桥示意图