摘 要

汽车的车桥包括驱动桥和从动桥，其中驱动桥作为汽车底盘传动系最末端的一部分，承受汽车簧上载荷以及地面与车身之间的力、力矩，并传递驱动力。而从动桥则只是承担各种载荷与力矩。车桥是汽车上非常重要的总成之一。

本文以《汽车车桥设计》一书中所介绍的设计方法为蓝本，结合雪铁龙凯旋轿车的相关参数、驱动形式，决定采用断开式驱动桥，根据驱动桥的结构形式和布置、主减速器、差速器、半轴、万向节、桥壳的顺序，确定了各部分的基本结构，对其驱动桥进行了设计，并利用制图软件绘制出驱动桥的图纸。

关键字：汽车；驱动桥；主减速器；差速器；半轴；桥壳

ABSTRACT

The car includes a drive axle and a driven axle bridge, as the chassis of the vehicle driveline most distal part of the drive axle, load bearing and force between the ground and the vehicle body on the car spring, torque, and the driving force is transmitted. The bridge is driven only assume a variety of loads and moments. Axle car is very important assembly.

In this paper, "vehicle axle design 'design methodology described in the book as the blueprint, with related parameters Triomphe car, drive form, determined to break the driving axle is designed according to the form and structure of the drive axle arrangement main reducer, differential, axle, universal joints, axle housing order to determine the basic structure of each part of its drive axle has been designed, and use mapping software to map out blueprint drive axle.

Key words：cars；drive axle；main reducer；differential；axle；drive axle case

目 录

第1章 绪论 6

1.1 驱动桥概述 6

1.2 所涉及车型概述 6

1.3 国内外对于驱动桥的研究现状 6

第2章 驱动桥结构型式的确定 7

第3章 主减速器设计 8

3.1 主减速器的结构设计 8

3.1.1主减速器齿轮类型的确定 8

3.1.2 主减速器的减速型式 8

3.2 主减速器的基本参数选择与设计计算 9

3.2.1主减速比i₀的确定 9

3.2.2 主减速器齿轮计算载荷的确定 10

3.2.3 主减速器主、从动齿轮基本参数的选择 13

第4章 差速器设计 18

4.1 差速器的几种结构型式 18

4.2 差速器的结构型式选择 18

4.3 对称式圆锥行星齿轮差速器的结构原理 18

4.4 对称式圆锥行星齿轮差速器的设计 19

4.4.1 差速器齿轮的基本参数的选择 19

4.4.2 差速器齿轮的强度计算 23

第5章 驱动车轮的传动装置 25

5.1半轴的型式 25

5.2 半轴的设计计算 25

5.2.1 轴的材料以及热处理选择 25

5.2.2 轴管直径的选择及校核 25

5.2.3 轴管的扭转应力的校核 26

5.2.4 轴的花键齿侧挤压应力的校核 27

5.3 驱动车轮传动装置的万向节 28

5.3.1 万向节结构选择 28

5.3.2 万向节的材料及热处理 28

第6章 驱动桥壳的设计 29

第7章 总结 30

参考文献 31

附录 33

致谢 38

第1章 绪论

1.1 驱动桥概述

根据汽车底盘部分传动系的动力传递顺序，驱动桥位于最末端，主要由主减速器、差速器、半轴、万向节、桥壳构成。主要功用有降速增矩；改变转矩传递方向；利用差速器，使得内、外侧车轮转速不同时，汽车可以顺利平稳转向；驱动桥的桥壳体及半轴所连接的车轮可以承载以及传力。

1.2 所涉及车型概述

其基本参数如下：

车 型：雪铁龙凯旋轿车

整车质量：1397（kg）

最高车速：205（km/h）

主要尺寸：4802X1773X1512 长/宽/高（mm）

最大功率：108/6000 （kw/rpm）

最大扭矩：200/4000（N.m /rpm）

轮胎规格：215/55 R16

1.3 国内外对于驱动桥的研究现状

国内外对于驱动桥的设计研究主要以寻求效率高、成本低的制造工艺；探寻更多的齿轮减速型式；对车桥内部齿轮采用精磨加工以及在驱动桥上采用新的密封技术、降噪技术和新的摩擦材料为主。同时从美国SAE网站的相关文献可看出，研究与设计混合动力型汽车的驱动桥也是现在国外的研究方向；而国内则是以基于ABAQUS、CAE等软件对驱动桥进行相关的优化与升级，以及对驱动桥桥壳进行有限元分析。总体而言，车桥研究发展的趋势要与现在汽车向节能、环保、舒适等方面发展的趋势相匹配。

第2章 驱动桥结构型式的确定

本次设计的课题为雪铁龙凯旋轿车的驱动桥设计。

在确定驱动桥总成的结构形式时，应该结合所设计车型的结构等因素，进行合理的设计。目前市面上常见的轿车，多以前驱为主，只有少数高端品牌，如奔驰、宝马等，或是一些品牌的部分产品，如丰田锐志，采用后驱型式。而在前驱车中，由于发动机横置的型式相对而言比较节省空间，故被大多数前驱车型所采用。

通过查阅相关资料可知，雪铁龙凯旋轿车采用发动机横置前轮驱动的布置型式，并且前悬为独立悬挂，故本设计中选择断开式车桥的结构型式，且其前桥既是转向桥又是驱动桥，所以驱动车轮的传动装置中，半轴需要采用分段式的并用万向节联接。

第3章 主减速器设计

3.1 主减速器的结构设计

我在设计主减速器的过程中，首先要确定的就是其结构，也就是主减速器使用的齿轮是什么类型。而齿轮类型的选择，与整体传动的结构布局有关。

3.1.1主减速器齿轮类型的确定

通过查阅相关资料可知主减速器有四种齿轮类型：螺旋锥齿传动，双面齿轮传动，圆柱齿传动，蜗轮蜗传动。

因为雪铁龙凯旋轿车的发动机采用的是横置的形式，变速器也采用横置式，汽车的发动机、离合器、与主减速器及差速器组合在一起，成为了一个总成，这样一来凯旋轿车前驱动桥的轴线与发动机的输出方向是两条平行线，处在平行的位置。所以无需采用圆锥齿轮改变动力方向，可直接采用圆柱齿轮传动。圆柱齿轮齿轮传动一般采用斜齿轮的型式，在结构为发动机横置且前置前驱的汽车中使用较多。同时，在轮边减速器以及双级主减速器驱动桥中也应用较多。

3.1.2 主减速器的减速型式

同样查阅相关资料可知减速型式也有多种，级速、级速、速速、级通、级通、。而如何在主减速器这么多的型式中做出选择呢，这一切都主要取决于动力性、燃料经济性、驱动桥最底端与地面之间的距离，所设计车型一共有几个驱动桥且这几个驱动桥如何布置。