摘 要

本次设计我参考了近些年期刊上的方法。我们先确定了主减速器、差速器等部件的具体参数及其所选择的布置形式；其次总结了其他类型的车桥设计结构，对比分析出此次车桥设计所选择的具体方案；最后我仔细地对个别重要零件进行了系统的比较，并且对他们进行了分析比较。

因为本次设计我选用了整体结构不复杂，而且制造工艺相对来说容易的主减速器驱动桥（单级），从而使得整体的设计得到了明显的改进。而且在保证降低制造成本的基础上，单级主减速器选择了双曲面齿轮，以便于提高车桥的效率及方案的可行性，因此此次毕业设计可以达到要求。

关.键词： 驱.动.桥 主减.速器 差速.器 半.轴 桥.壳

The design and calculation of 9 tons truck driving axle

Abstract

With the passage of time and the development of history, the role of automobiles in people’s working lives has become more diverse and has become part of the lives of people in the modern age. A car has a total of four large assemblies. The axle is one of four, so the performance of a car is closely related to the axle,and it is more obvious in the field of trucks. The axle housing, differential,and axle shaft main reducer together constitute the axle. The choice of the axle is directly related to the driving smoothness, fuel economy, power performance and stability of the car.

            This time the design of the truck axle was based on the design method of a conventional axle. We first determined the specific parameters of the final reducer, differential and other components and the layout of their choice; followed by summarizing the other types of axle design structure, comparative analysis of the specific plan selected by the axle design; And most importantly, the main and driven bevel gears, axle gears, differential planetary gears, axle bearings, axle axles and axle housings have been designed and calculated and checked for strength and life.

            Because of this design, I chose a single-stage final drive bridge with a relatively simple overall structure and a relatively easy manufacturing process. This made the overall design and operation simple, and facilitated design and reliability. And on the basis of reducing the manufacturing cost, the single-stage final decelerator has selected the hyperboloid gears to improve the drive efficiency of the drive axle and the feasibility . So, the graduate design can meet the require of the mession book.

Key words: drive axle main reducer differential half axle axle housing

目 录

第一章 课程设计题分析………………………………………………………7

1.1 设计参数………………………………………………………………… 7

1.2 设计要求………………………………………………………………… 7

1.3 驱动桥形式的选择……………………………………………………… 7

第二章 主减速器设计………………………………………………………… 9

2.1 减速器的结构形式……………………………………………………… 9

2.2 主减速器的基本参数选择与设计计算………………………………… 9

2.2.1 主减速比i₀的确定…………………………………………………… 9

2.2.2 主减速器计算载荷的确定…………………………………………… 10

2.3 主减速器锥齿轮的主要参数选择……………………………………….12

2.4 主减速器锥齿轮的材料………………………………………………… 14

2.5 主减速器圆弧齿螺旋锥齿轮的强度计算……………………………… 14

2.5.1 单位齿长上的圆周力………………………………………………… 14

2.5.2 轮齿的弯曲强度计算………………………………………………… 15

2.5.3 轮齿的表面接触强度计算…………………………………………… 16

2.6 主减速器轴承计算及选择……………………………………………… 18

2.6.1 锥齿轮齿面上的作用力……………………………………………… 18

2.6.2 主减速器轴承载荷的计算…………………………………………… 21

2.6.3 锥齿轮轴承型号的确定……………………………………………… 22

第三章 差速器的设计………………………………………………………… 25

3.1 差速器结构形式选择…………………………………………………… 25

3.2 差速器参数确定………………………………………………………… 25

3.3 差速器直齿锥齿轮的几何尺寸计算…………………………………… 26

3.4 差速器直齿锥齿轮的强度计算………………………………………… 27

1. 半轴的设计………………………………………………………………29

4.1 半轴型式………………………………………………………………… 29

4.2 半轴参数设计及计算…………………………………………………… 29

4.3 半轴的结构设计及材料与热处理……………………………………… 30

第五章 桥壳及桥壳附件设计…………………………………………………31

5.1 驱动桥壳结构方案选择………………………………………………… 31

5.2驱动桥壳强度计算……………………………………………………… 32

5.3基于有限元ABAQUS的驱动校正…………………………………………33

结论…………………………………………………………………………………36

参考文献………………………………………………………………………… 37

致谢…………………………………………………………………………………38

引 言

把转矩传递，并且对左右两个轮子分力是车桥的基本功能，与此同时车桥还会受到地面和双横臂以及车壳之间的横向力和纵向向力。

随着技术的发展与进步对汽车车桥的研究内容大体是：以桥壳的制造为突破口，努力寻求制造效率高并且制造成本不高的方法；车桥内部行星齿轮、圆柱齿轮等等改变模式，考虑采用静磨加工，从而在齿轮的加工形式上走出新的一条路，因此法规对汽车的各项控制要求都能满足。

驱动桥中主减速器有多种，其中结构最简单的是单级主减速器，这种结构形式的优点是制造成本不高并且易操作，是一种常常被采纳的类型。

本次毕业设计其主要内容有：

1. 确定驱动桥形式； 
2. 设计主减速器(包括系数与结构)；
3. 设计差速器（包括系数与结构）； 
4. 驱动桥桥壳以及强度的分析； 
5. CAD,CATIA图的绘制

以上方案由于设计思路新颖，并且设计的方法独特，同时结构简单，制造方便且成本不高，设计出的货车性能都不错。

本次设计的三维图、二维图以及有限元分析皆按照相应的标准设计并绘制，故都能直接应用。

第一章 课程设计题目分析

1.1设计参数

这次按照要求，我决定选二汽的一款车多利卡D8载货车。

具体参数如下：

驱动方式：FR ； 总长/宽/高：7995/2360/2530mm；

轴距：4400mm； 车型的轮距：前/后 1745/1640mm；

总质量：9.385t； 整备质量：4.2t；

满载前轴荷：3750 kg； 满载后轴荷：5635 kg；

发动机：朝柴4120， 排量：3.856L；

最大功率：100kw； 最大扭矩：353Nm；

轮胎：9.00-20； 最高车速：90km/h；

后桥的速比：6.33

1.2设计要求

增大由传动系（离合器之类）传过来的力矩，并且给两个轮子定量分配力是车桥的基本功能，与此同时车桥在工况下还会受到路面和悬架以及车身之间的横向力和纵向向力。 要求有几点：

1. 选择主减速比（为了保证车子高性能）。

（2）为了满足通过性的要求，车桥的体积要小，让汽车与地面有一定距离。

（3）齿轮工作稳定，不抖动，发出的声音不大。

（4）工作的效率不低。

1. 结构要不复杂，加工所需工艺不差并且制造成本不高。

1.3驱动桥形式的选择

只有两种选择，要么选择断开式要不然我们就选非断开式。在选择的时候需要考虑设计的车型所需的使用要求及相应的性能。

在选择车桥的结构形式时我们需要考虑许多因素，包括悬架的形式。比如我们先选择了非断开式车桥时，那么相对应的我们就要选双横臂式那种悬架；等价的当车桥不是非断开形式。此时为了保证汽车运动协调，与麦弗逊那种悬架匹配。众所周知，当驱动桥壳采用非断开式的结构形式时，其特点十分明显，既便于拆装、成本不高且制造也相对来说容易。考虑的设计的车型是货车，采用非断开式车桥可以减小离地间隙，同时货车的路况大部分为山路，这些路面不平，此时货车的工况不好，采用非断开式车桥可以与货车其他系统的部件配合以改善上面所描述的不足。非断开式是最好的选择。

第二章 主减速器设计

2.1减速器的结构形式

我查看了2018年的相关期刊后确定了选择方法以及确定了形式，最后我还进行了一系列考虑才确定齿轮副安置方法。

2.1.1 主减速器的齿轮类型和减速形式的选择

当传动比还有从动齿轮尺寸一样这种前提之下，双曲面主动齿轮优势主要体现在齿轮强度直径和齿轮强度这两点；如果我们还想要提高主减速器大部分的工作时间里平稳，我们可以尝试着选择那种存在偏移距的齿轮副形式。综述此次设计选择了主减速器（单级、双曲面锥齿轮）。

2.1.2主减速器主，从动锥齿轮的支承形式

按照本次分到的题目还有题目的要求，齿轮副都采用跨置式安装。而且刚开始的时候我真的都不知怎么选，参考了2018相关期刊最终确定。

2.2主减速器的基本参数选择与设计计算

2.2.1主减速比i₀的确定

对于货车来说，由于设计之前发动机最大功率和转速都经过设计计算确定了，既都通过设计计算确定了，而且此次设计所选择的i值还需要尽量满足货车获得更高的最高车速，综上所诉i可以依据下面的公式确定：

（1）