完整版中顺世纪轻客驱动桥设计说明书毕业设计Word下载.docx
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第1章绪论1
第2章驱动桥总体方案论证2
第3章主减速器设计4
3.1主减速器简介4
3.2主减速器结构方案分析4
3.2.1主减速器的齿轮类型4
3.2.2主减速器的减速形式5
3.2.3主减速器的主动锥齿轮的支承形式5
3.3主减速器的基本参数选择与设计计算6
3.3.1主减速比的确定6
3.3.2主减速器齿轮计算载荷的确定6
3.3.3主减速器齿轮基本参数选择8
3.3.4主减速器双曲面锥齿轮设计计算及强度校核10
3.4主减速器齿轮的材料及热处理14
3.5主减速器的润滑14
第4章差速器设计16
4.1差速器简介16
4.2差速器的机构形式的选择16
4.3对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理17
4.4差速器齿轮主要参数的选择18
4.5差速器齿轮的几何尺寸计算与强度校核20
4.6差速器齿轮的材料22
第5章驱动车轮的传动装置23
5.1车轮传动装置简介23
5.2半轴的形式选择23
5.3半轴计算载荷的确定24
5.4半轴直径的选择24
5.5半轴的强度计算25
5.6半轴花键的强度计算25
5.7半轴的结构设计及材料与热处理26
第6章驱动桥壳设计28
6.1驱动桥壳简介28
6.2驱动桥壳结构选择28
6.3驱动桥壳强度分析计算28
第7章结论35
参考文献36
致谢37
附录A38
附录B45
绪论
本课题是中顺世纪轻型客车驱动桥的结构设计。
故本说明书将以“驱动桥设计”内容对驱动桥及其主要零部件的结构型式与设计计算作一一介绍。
汽车驱动桥是汽车的重大总成，承载着汽车的满载簧荷重及地面经车轮、车架及承载式车身经悬架给予的铅垂力、纵向力、横向力及其力矩，以及冲击载荷；
驱动桥还传递着传动系中的最大转矩，桥壳还承受着反作用力矩。
汽车驱动桥结构型式和设计参数除对汽车的可靠性与耐久性有重要影响外，也对汽车的行驶性能如动力性、经济性、平顺性、通过性、机动性和操动稳定性等有直接影响。
另外，汽车驱动桥在汽车的各种总成中也是涵盖机械零件、部件、分总成等的品种最多的大总成。
例如，驱动桥包含主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置（半轴及轮边减速器）、桥壳和各种齿轮。
由上述可见，汽车驱动桥设计涉及的机械零部件及元件的品种极为广泛，对这些零部件、元件及总成的制造也几乎要设计到所有的现代机械制造工艺。
因此，通过对汽车驱动桥的学习和设计实践，可以更好的学习并掌握现代汽车设计与机械设计的全面知识和技能。
课题所设计的客车最高车速V≥140km,=140km——见式（3-1），（3-3）下的说明。
所以
==98.82
式（3-1）～式（3-4）参考《汽车车桥设计》[1]式（3-10）～式（3-12）。
3.3.3主减速器齿轮基本参数选择
主减速器锥齿轮的主要参数有主、从动齿轮的齿数和，从动锥齿轮大端分度圆直径、端面模数、主从动锥齿轮齿面宽和、中点螺旋角、法向压力角等。
1.主、从动锥齿轮齿数和
选择主、从动锥齿轮齿数时应考虑如下因素：
1）为了磨合均匀，，之间应避免有公约数。
2）为了得到理想的齿面重合度和高的轮齿弯曲强度，主、从动齿轮齿数和应不小于40。
3）为了啮合平稳，噪声小和具有高的疲劳强度对于商用车一般不小于6。
4）主传动比较大时，尽量取得小一些，以便得到满意的离地间隙。
5）对于不同的主传动比，和应有适宜的搭配。
根据以上要求参考《汽车设计》中表3-12表3-13取=8=39
+=47〉40
2.从动锥齿轮大端分度圆直径和端面模数
对于单级主减速器，增大尺寸会影响驱动桥壳的离地间隙，减小又会影响跨置式主动齿轮的前支承座的安装空间和差速器的安装。
可根据经验公式初选，即
（3-5）
——直径系数，一般取13.0～16.0
——从动锥齿轮的计算转矩，，为Tce和Tcs中的较小者
所以=（13.0～16.0）=（185.58～228.41）
初选=210则==21039=5.4
根据=来校核=5.4选取的是否合适，其中=（0.3～0.4）
此处，=（0.3～0.4）=（4.28～5.71），因此满足校核。
3.主，从动锥齿轮齿面宽和
锥齿轮齿面过宽并不能增大齿轮的强度和寿命，反而会导致因锥齿轮轮齿小端齿沟变窄引起的切削刀头顶面过窄及刀尖圆角过小，这样不但会减小了齿根圆角半径，加大了集中应力，还降低了刀具的使用寿命。
此外，安装时有位置偏差或由于制造、热处理变形等原因使齿轮工作时载荷集中于轮齿小端，会引起轮齿小端过早损坏和疲劳损伤。
另外，齿面过宽也会引起装配空间减小。
但齿面过窄，轮齿表面的耐磨性和轮齿的强度会降低。
对于从动锥齿轮齿面宽，推荐不大于节锥的0.3倍，即，而且应满足，对于汽车主减速器圆弧齿轮推荐采用：
=0.155210=32.55在此取32
一般习惯使锥齿轮的小齿轮齿面宽比大齿轮稍大，使其在大齿轮齿面两端都超出一些，通常小齿轮的齿面加大10%较为合适，在此取=35.2
4.中点螺旋角
螺旋角沿齿宽是变化的，轮齿大端的螺旋角最大，轮齿小端螺旋角最小，弧齿锥齿轮副的中点螺旋角是相等的，选时应考虑它对齿面重合度，轮齿强度和轴向力大小的影响，越大，则也越大，同时啮合的齿越多，传动越平稳，噪声越低，而且轮齿的强度越高，应不小于1.25，在1.5～2.0时效果最好，但过大，会导致轴向力增大。
汽车主减速器弧齿锥齿轮的平均螺旋角为35°
～40°
，而商用车选用较小的值以防止轴向力过大，通常取35°
。
5.螺旋方向
主、从动锥齿轮的螺旋方向是相反的。
螺旋方向与锥齿轮的旋转方向影响其所受的轴向力的方向，当变速器挂前进挡时，应使主动锥齿轮的轴向力离开锥顶方向，这样可使主、从动齿轮有分离的趋势，防止轮齿因卡死而损坏。
所以主动锥齿轮选择为左旋，从锥顶看为逆时针运动，这样从动锥齿轮为右旋，从锥顶看为顺时针，驱动汽车前进。
6.法向压力角
加大压力角可以提高齿轮的强度，减少齿轮不产生根切的最小齿数，但对于尺寸小的齿轮，大压力角易使齿顶变尖及刀尖宽度过小，并使齿轮的端面重叠系数下降，一般对于双曲面齿轮来说，轻型客车可选用20°
的压力角。
3.3.4主减速器双曲面锥齿轮设计计算及强度校核
（1）主减速器双曲面齿轮的几何尺寸计算
表1主减速器圆弧锥齿轮的几何尺寸计算用表
序号
项目
计算公式
结果
1
主动齿轮齿数
8
2
从动齿轮齿数
39
3
端面模数
5.4
4
齿面宽
=35.2㎜=32㎜
5
工作齿高
10.8㎜
6
全齿高
=10.8㎜
7
法向压力角
=20°
轴交角
=90°
9
节圆直径
=
43.2㎜
=210.6㎜
10
节锥角
arctan
-
=11.59°
=78.41°
11
节锥距
A==
A=108㎜
12
周节
t=3.1416
t=31.42㎜
13
齿顶高
=5.4㎜
14
齿根高
=6.48㎜
15
径向间隙
c=
c=1.08㎜
16
齿根角
=3.43°
17
面锥角
=15.02°
=81.84°
18
根锥角
=8.16°
=74.98°
19
齿顶圆直径
=
=53.78㎜
=3212.77㎜
20
节锥顶点止齿轮外缘距离
=104.22㎜=16.31㎜
21
齿侧间隙
B=0.305～0.406
B=0.4mm
22
螺旋角
=35°
（2）主减速器双曲面齿轮的强度计算
1）单位齿长上的圆周力
在汽车主减速器齿轮的表面耐磨性，常常用其在轮齿上的假定单位压力即单位齿长圆周力来估算，即
Nmm（3-6）
式中：
P——作用在齿轮上的圆周力，按发动机最大转矩Temax和最大附着力矩两种载荷工况进行计算，N；
——从动齿轮的齿面宽，在此取3
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