摘 要

本文的主要目的是完成一款中型货车双级减速驱动桥的设计。作为汽车行驶系统重要总成之一的驱动桥，主要是由驱动桥壳、差速器、主减速器及半轴等组成。本设计的双级减速驱动桥是由双级齿轮减速机构构成。同单级驱动桥相比，双级减速驱动桥既能保证足够离地间隙，也可保证得到较大的传动比，但双级减速驱动桥结构复杂，且尺寸和质量较大，制造成本相对较高。因此它通常被应用在中、重型商用车上。

本设计先从整体出发，分析了驱动桥各部分的发展现状，从而确立总体设计方案。设计方案主要包括：双级主减速器第一级使用螺旋锥齿轮，第二级采用斜齿圆柱齿轮传动、差速器使用普通对称式圆锥齿轮差速器、半轴结构选用全浮式、驱动桥壳选用钢板冲压焊接整体式桥壳等。本文旨在通过对驱动桥各部分合理的设计与校核，设计一款中型货车双级减速驱动桥。

关键词：驱动桥；双级主减速器；差速器；半轴；桥壳

Abstract

The main purpose of this paper is to complete a two-stage transmission axle design of medium-sized truck. Drive axle is one of the important assembly of the car driving system, mainly included the drive axle housing, differential, final drive and axle.This design is composed of two-stage gear reduction mechanism. Compared with the single-stage drive axle, the two-stage transmission drive axle can ensure sufficient clearance from the ground, but also ensure a larger transmission ratio. But the latter structure is complex,the size and quality are larger, the manufacturing cost is relatively high. So it is usually used in medium or heavy commercial vehicles.

This design starts from the whole, analyzes the structure and development status of each part of the driving axle, so as to determine the overall design scheme. The design scheme mainly includes: the double reduction final drive first stage using spiral bevel gear, the second level using helical cylindrical gear drive, differential using symmetrical bevel gear differential, half axle structure selection of full floating , driving axle shell with steel plate stamping welding integral axle shelland so on. The purpose of this paper is to design a medium-sized truck two-stage deceleration drive axle by designing and checking the parts of the driving axle reasonably.

Key Words：Drive axle;Double reduction final drive; Differential; Half axle; Drive axle housing

目录

摘要 I

第1章 绪 论 1

1.1 课题研究的目的和意义 1

1.2 课题研究现状 1

1.2.1国外研究现状 1

1.2.2国内研究现状 2

1.3 设计的主要内容 2

1.4 设计的技术路线 3

第2章 驱动桥总体方案的确定 4

2.1 驱动桥的设计要求 4

2.2 基本参数的选择 4

2.3 主减速器结构方案的确定 4

2.3.1主减速比的确定 4

2.3.2主减器齿轮类型的确定 5

2.3.3主减器减速形式的确定 6

2.3.4主减器主从动锥齿轮支撑方式的确定 6

2.4 差速器结构方案的确定 7

2.5半轴型式的确定 7

2.6桥壳型式的确定 8

2.7本章小结 8

第3章 主减速器的基本参数选择与设计计算 8

3.1 主减速器齿轮计算载荷的确定 8

3.2 主减速齿轮主要参数的选择与几何尺寸计算 9

3.2.1主减器主要参数的选择 9

3.2.2主减器几何尺寸计算 10

3.3 主减速齿轮强度的计算 12

3.4 第二级齿轮参数的选择与齿轮强度校核 14

3.4.1第二级齿轮基本参数的确定 14

3.4.2第二级齿轮的校核 16

第4章 轴承的选择与校核 17

4.1主减速器齿轮上作用力的计算 17

4.2轴和轴承设计计算 18

4.4本章小结 20

第5章 差速器设计 21

5.1 差速器的概述 21

5.2 差速器齿轮的基本参数选择 21

5.3 差速器齿轮的几何尺寸和强度的设计计算 23

5.3.1差速器齿轮的几何尺寸计算 23

5.3.2 差速器齿轮的强度计算 24

5.4 本章小结 26

第6章 半轴设计 26

6.1 半轴的设计计算 26

6.1.1 半轴计算转矩的确定 26

6.1.2 半轴的设计与校核 27

6.2 半轴的材料与热处理 28

6.3 本章小结 28

第7章 驱动桥壳设计 29

7.1 桥壳的受力分析及强度计算 29

7.1.1 桥壳的静弯曲应力计算 29

7.1.2 在不平路面冲击载荷作用下桥壳的强度计算 30

7.1.4 汽车受最大侧向力时的桥壳强度计算 32

7.2 本章小结 33

结 论 35

参考文献 36

致 谢 38

附 录 39

第1章 绪 论

1.1 课题研究的目的和意义

汽车的驱动桥位于传动系统末端，它的基本作用是把经由变速器或传动轴直接传来的转矩增大，后由差速器将转矩合理分配，最后经由半轴传递至驱动车轮，实现完整的动力传递^[1]。汽车驱动桥的结构参数及形式等，将直接影响着汽车的动力性、经济性、平顺性及通过性，是汽车设计中极其重要的一部分。

汽车驱动桥总成中涵盖了许多机械零部件及分总成，如驱动桥中的主减速器、差速器、半轴等零部件，它们的制造均会涉及到现代机械制造工艺方面的内容。因此对驱动桥中任一部件的优化设计，都可能降低生产成本或是改善车辆性能，所以研究驱动桥的设计过程具有积极意义。

对于载货汽车来说，为降低运输成本，需采用功率较大的发动机来传递较大的转矩，并配以效率高且工作可靠的驱动桥。对于那些总质量较大的载货汽车，主减速比会很大，若采用单级主减速器，从动齿轮的直径会很大，导致驱动桥的离地间隙过小，不能满足通过性要求^[2]。若采用双级主减速器则可解决这一问题。普通的非贯通式双级减速驱动桥第一级减速齿轮选用螺旋锥齿轮或双曲面齿轮；第二级选用斜齿圆柱齿轮或行星齿轮机构，总的减速比在这两级减速之间分配^[3]。

此次毕业设计将完成中型货车双级主减速驱动桥的设计，所以本文选取车型EQ140作为参考车型。通过此次设计不仅能让我们提高查阅资料的能力，还能帮助我们更好了解驱动桥，锻炼我们汽车设计的实际运用能力。同时通过整个设计过程，挖掘提高汽车驱动桥性能的办法。此次设计综合应用汽车构造、汽车设计、机械设计等专业知识，对我们今后的工作有着积极意义。