推荐HQ1090车用7吨级驱动桥设计说明书学士学位 精品.docx

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HQ1090车用7吨级驱动桥设计

DesignonseventonVehicleDriveAxleofHQ1090

摘要

驱动桥作为汽车四大总成之一，它的性能的好坏直接影响整车性能，而对于载货汽车显得尤为重要。

为满足目前当前载货汽车的快速、高效率、高效益的需要时，必须要搭配一个高效、可靠的驱动桥。

设计出结构简单、工作可靠、造价低廉的驱动桥，能大大降低整车生产的总成本，推动汽车经济的发展。

本文首先确定主要部件的结构型式和主要设计参数，在分析驱动桥各部分结构形式、发展过程及其以往形式的优缺点的基础上，确定了总体设计方案，采用传统设计方法对驱动桥各部件主减速器、差速器、半轴、桥壳进行设计计算并完成校核。

最后运用AUTOCAD完成装配图和主要零件图的绘制。

并且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，所以本题设计一款结构优良的中型货车驱动桥具有一定的实际意义。

关键词：

驱动桥；主减速器；差速器；半轴；桥壳

ABSTRACT

Driveaxleistheoneofautomobilefourimportantassemblies,itsperformancedirectlyinfluenceontheentireautomobile,especiallyforthetruck.Becauseusingthebigpowerenginewiththebigdrivingtorquesatisfiedtheneedofhighspeed,heavy-loaded,highefficiency,highbenefittodays`truck,mustexploitingthehighdrivenefficiencysinglereductionfinaldriveaxleisbeingthetrucks’developingtendency.

Inthispaper,firstofalldeterminethestructureofmajorponentsandthemaindesignparameters,theanalysisofthevariouspartsofthestructureofthebridgedrivetype,theformofthedevelopmentprocessanditsadvantagesanddisadvantagesofthepast,determinedonthebasisofthedesignprogram,usingthetraditionaldesignmethodofvariouspartsofthedriveaxleMainreducer,differential,axle,axlehousingwasdesignedtocalculateandpletethecheck.FinallypletethefinalassemblydrawingbyusingAUTOCADandmappingthemainponents.Designasimple,reliable,lowcostofthedriveaxle,cangreatlyreducethetotalcostofvehicleproduction,andpromotetheeconomicdevelopmentofautomobileandautomotivedriveaxleofthestudyanddesignpractice,canbetterlearnandtomastermodernautomotivedesignandmechanicaldesignofaprehensiveknowledgeandskills,sothetitleofthefinestructureofthedesignofapickupvehicledriveaxlehasacertainpracticalsignificance.

Keywords:

DriveAxle;ReductionFinalDrive;Differential;Axle;DriveAxleHousing

第1章绪论

1.1选题背景目的与意义

伴随着汽车工业的发展，使用范围的不断扩大，对于各部件的研发与制造都提出了更高的要求，汽车车桥是汽车的重要大总成，其结构型式和设计参数对汽车的可靠性和操纵性稳定性等有直接的影响。

驱动桥是现代汽车重要的总成之一，它位于传动系末端，其功用为增扭、降速、改变转矩的传动方向，并将转矩合理分配给左右驱动车轮。

此外，还要承担路面与车架或车身间的各种力与力矩。

在中，完成对驱动桥的设计，是在完成大学学习后进行的一次综合性训练，是对所学的基本知识、基本理论和基本技能掌握与提高程度的一次总测试。

大学生在学习期间，已经按照教学的规定，学完了公共课、基础课、专业课以及选修课等，每门课程也都经过了考试或考查。

学习期间的这种考核是单科进行，主要是考查学生对本门学科所学知识的记忆程度和理解程度。

但毕业则不同，它不是单一地对学生进行某一学科已学知识的考核，而是着重考查学生运用所学知识对某一问题进行探讨和研究的能力。

作一篇好的，既要系统地掌握和运用专业知识，还要有较宽的知识面并有一定的逻辑思维能力和功底。

撰写毕业的过程是训练学生独立进行科学研究的过程。

通过撰写毕业，可以使学生了解科学研究的过程，掌握如何收集、整理和利用材料；如何观察、如何调查、作样本分析；如何利用图书馆，检索文献资料；如何操作仪器等方法。

撰写毕业是学习如何进行科学研究的一个极好的机会，因为它不仅有教师的指导与传授，可以减少摸索中的一些失误，少走弯路，而且直接参与和亲身体验了科学研究工作的全过程及其各环节，是一次系统的、全面的实践机会。

依照指导教师的的要求和相应规范，完成对所要求题目的材料收集、筛选，并与其他同学进行合作，共同探讨最终完成设计，以此锻炼学生的文献查阅能力和与他人这件的团队协作能力，同时也有助于为日后的工作打下基础

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。

综上所诉，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，设计出结构简单、工作可靠、造价低廉的驱动桥，能大大降低整车生产的总成本，推动汽车经济的发展，并且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，所以本题设计一款结构优良的中型货车驱动桥具有一定的实际意义。

1.2国内外驱动桥研究状况

1.2.1国外研究现状

现在，世界上货车普遍采用两种驱动桥结构—单级减速双曲线螺旋锥齿轮副；带轮边减速（行星齿轮传动）的双级主减速器。

后者更适宜于最大程度地满足用户不同需要。

在西欧，带轮边减速的双级主减速器后驱动桥只占整个产品的40%，且有呈下降趋势，在美国只占10%。

其原因是这些地区的道路较好，采用单级减速双曲线螺旋锥齿轮副成本较低，故大部分均采用这种结构。

而亚洲、非洲和南美国家则采用带轮边减速的双级主减速器的驱动桥，用于非道路和恶劣道路使用的车辆（工程自卸车、运水车等）。

因此可以得出结论：

一个国家的道路愈差，则采用带轮边减速双级主减速器驱动桥愈多，反之，则愈少。

国外汽车驱动桥已普遍采用限滑差速器《N—Pin牙嵌式或多片摩擦盘式》、湿式行车制动器等先进技术。

限滑差速器大大减少了轮胎的磨损，而湿式行车制动器则提高了主机的安全性能，简化了维修工作。

国内仅一部分车使用N—Pin牙嵌式差速器。

限滑差速器成本较高，因而在多数国产驱动桥上一直没有得到应用。

目前向国内提供限滑差速器的制造商主要是美国TraCtech公司和德国采埃孚公司。

美国Tractech公司在苏州的工厂即将建成投产，主要生产N—Pin牙嵌式、多片摩擦盘式和户下O比例扭矩（三周节）差速器（锁紧系数3.5）。

国内如徐工、鼎盛天工等主机制造商等原来自制一部分N—Pin牙嵌式差速器，后因质量不过关而放弃。

国内有几个制造商生产比例扭矩差速器，但均为单周节，锁紧系数138，较三周节要小得多。

徐州良羽传动机械有限公司在停车制动器（液压）上也做了一些工作，主要用于重型卡车产品，但国产此类产品的可靠性还有待提高。

国外中型货车驱动桥开发技术已经非常的成熟，建立新的驱动桥开发模式成为国内外驱动桥开发团体的新目标。

驱动桥设计新方法的应用使得其开发周期缩短，成本降低，可靠性增加。

国外的最新开发模式和驱动桥新技术包括：

（1）并行工程开发模式

并行工程开发模式是对在一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的机械产品进行功能分析的基础上,划分并设计出一系列功能模块,然后通过模块的选择和组合构成不同产品的一种设计方法，能够缩短新产品的设计时间、降低成本、提升质量、提高市场竞争力,以DANA为代表的意大利企业多已采用了该类设计方法,优点是:

减少设计及工装制造的投入,减少了零件种类,提高规模生产程度,降低制造费用,提高市场响应速度等。

（2）模态分析

模态分析是对工程结构进行振动分析研究的最先进的现代方法与手段之一。

它可以定义为对结构动态特性的解析分析（有限元分析）和实验分析（实验模态分析），其结构动态特性用模态参数来表征。

模态分析技术的特点与优点是在对系统做动力学分析时，用模态坐标代替物理学坐标，从而可大大压缩系统分析的自由度数目，分析精度较高。

驱动桥的振动特性不但直接影响其本身的强度，而且对整车的舒适性和平顺性有着至关重要的影响。

因此，对驱动桥进行模态分析，掌握和改善其振动特性，是设计中的重要方面。

（3）驱动桥壳的有限元分析方法

有限元法不需要对所分析的结构进行严格的简化，既可以考虑各种计算要求和条件，也可以计算各种工况，而且计算精度高。

有限元法将具有无限个自由度的连续体离散为有限个自由度的单元集合体，使问题简化为适合于数值解法的问题。

只要确定了单元的力学特性，就可以按照结构分析的方法求解，使分析过程大为简化，配以计算机就可以解决许多解析法无法解决的复杂工程问题[2]。

目前，有限元法己经成为求解数学、物理、力学以及工程问题的一种有效的数值方法，也为驱动桥壳设计提供了强有力的工具。

（4）电子智能控制技术进入驱动桥产品

电子智能控制技术已经在汽车业得到了快速发展，如，现代汽车上使用的ABS（制动防抱死控制）、ASR（驱动力控制系统）等系统。

（5）高性能制动器技术

在发达国家驱动桥产品中,已出现了自循环冷却功能的湿式制动器桥、带散热风送的盘式制动器桥、适于ABS的蹄、鼓式和盘式制动器桥、带自动补偿间隙的盘式制动器等配置高性能制动器桥,同时制动器的布置位置也出现了从桥臂处