精品设计
中南大学
驱动桥
课程设计说明书
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目录
一、课程设计题目分析----------------------------------3
二、主减速器设计--------------------------------------4（一）减速器的结构形式---------------------------------------------4 （二）主减速器的基本参数选择与设计计算---------------------------- -5 （三）主减速器锥齿轮的主要参数选择----------------------------- ----7（四）主减速器锥齿轮的材料------------------------------------ ----10（五）主减速器圆弧齿螺旋锥齿轮的强度计算--------------------- -----11（六）主减速器轴承计算及选择------------------------- -------------13 三、差速器的设计-------------------------------------18（一）差速器结构形式选择----------------------------- -------------19（二）差速器参数确定--------------------------------- -------------20 （三）差速器直齿锥齿轮的几何尺寸计算------------------ ------------22（四）差速器直齿锥齿轮的强度计算---------------------- ------------23四、半轴的设计---------------------------------------24 （一）半轴型式-----------------------------------------------------24 （二）半轴参数设计及计算-------------------------------------------25
（三）半轴花键的强度计算-------------------------------------------28 （四）半轴其他主要参数的选择---------------------------------------28 （五）半轴的结构设计及材料与热处理---------------------------------29五、桥壳及桥壳附件设计-------------------------------29（一）驱动桥壳结构方案选择-------------------- ---------------------30 （二）驱动桥壳强度计算--------------------------------------------------------------------32（三）材料的选择---------------------------- -----------------------34参考文献- -------------------------------------------35 一、课程设计题目分析：
本次设计题目为轿车驱动器，车型为Focus 1.8 TD Sedan。
具体参数如下：
发动机转速： 4000r/min
最大扭矩： 200N.m
汽车总重量： 1620kg
主传动比： 3.56。
设计开始之前，需准备《汽车设计课程设计指导书》、《汽车工程手册》等书籍，由于以前做过减速器设计，所以《机械设计》、《机械设计课程设计指导书》也会在此次设计中用到。
设计要求：
驱动桥处于动力传动系的末端，其基本功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩，并将动力合理的分配给左、右驱动轮，另外还承受作用于路面和车架或车身之间的垂直立、纵向力和横向力。驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳。
设计驱动桥时应满足如下基本要求：
1）选择适当的主减速比，以保证汽车在给定的条件下具有最佳的动力性和燃油经济性。
2）外廓尺寸小，保证汽车具有足够的离地间隙，以满足通过性的要求。
3）齿轮及其他传动件工作平稳，噪声小。
4）在各种载荷和转速工况下有较高的传动效率。
5）具有足够的强度和刚度，以承受和传递作用于路面和车架或车身间的各种力和力矩；在此条件下，尽可能降低质量，尤其是簧下质量，减少不
平路面的冲击载荷，提高汽车的平顺性。
6）与悬架导向机构运动协调。
7）结构简单，加工工艺性好，制造容易，维修，调整方便。
驱动桥分为断开式和非断开式。在选择的时候，应当从所设计的汽车类型及使用、生产条件出发，还得和所设计的其他部件结合，尤其是悬架，一次保证整车的预期性能和使用要求。
驱动桥的结构形式与驱动车轮的悬架形式密切相关。当车轮采用非独立悬架时，驱动桥应为非断开式；当采用独立悬架时，为保证运动协调，驱动桥应为断开式。具有桥壳的非断开式驱动桥结构简单、制造工艺行好、成本低、工作可靠、维修调整容易，广泛应用于各种载货汽车、客车及多数的越野汽车和小轿车上。但整个驱动桥均属于簧下质量，对于汽车平顺性和降低动载荷不利。断开式驱动桥结构复杂，成本较高，但它大大地增加了离地间隙；减小了簧下质量，从而改善了行驶平顺性，提高了汽车的平均车速；减小了汽车在行驶时作用于车轮和车桥上的动载荷，提高了零部件的使用寿命；由于驱动车轮与地面的接触情况及对各种地形的适应性较好，大大增强了车轮的抗侧滑能力；与之相配合的独立悬架导向机构设计得合理，可增加汽车的不足转向效应，提高汽车的操纵稳定性。这种驱动桥在轿车和高通过性的越野车上应用相当广泛。
本课题要求设计福特1.8家用乘用车的驱动桥，根据结构、成本和工艺等特点，所以我们采用非断开式驱动桥，这样，成本低，制造加工简单，便于维修。
三、主减速器设计
（一）、减速器的结构形式
主减速器的结构形式主要是根据其齿轮的类型，主动齿轮和从动齿轮的安置
方法以及减速形式的不同而异。
1， 主减速器的齿轮类型
主减速器的齿轮有弧齿锥齿轮，双曲面齿轮，圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。
现代汽车驱动桥的主减速器齿轮广泛采用螺旋锥齿轮。螺旋锥齿轮传动在承受较
高载荷时，工作平稳，噪音小，滑动速度低，作用在齿面上的接触负荷也小。所
以本题采用单级锥齿轮。
2，主减速器主，从动锥齿轮的支承形式
本题为设计轻型轿车，所以采用悬臂式安装。采用悬臂式安装时，为保证齿
轮的刚度，主动齿轴颈应尽可能加大，并使二轴承间距离比悬臂距离大2.5倍以
上。
（二） 主减速器的基本参数选择与设计计算
1， 主减速器计算载荷的确定
发动机选择
福特1.8 轻型轿车大多采用CAF488Q1发动机，所以此处也采用此发
动机。其参数最大扭矩为：180N.m/4000rpm 。
主减速比i 0的确定
对于具有很大功率储备的轿车、长途公共汽车尤其是竞赛车来说，在给
定发动机最大功率amax P 及其转速p n 的情况下，所选择的i 0值应能保证这些汽车
有尽可能高的最高车速amax v 。这时i 0值应按下式来确定： r p 0amax gh r n i =0.377v i 式中 r r ---------车轮的滚动半径，此处给定轮胎型号为185/65R14，所以
滚动半径为185×65%+14×25.4/2=298.05mm 。
i gh ---------变速器量高档传动比。i gh =0.67
把n n =4000r/n , amax v =184km/h 代入上式
计算得i 0=3.64
1）、按发动机最大转矩和最低挡传动比确定从动锥齿轮的计算转矩Ｔce Tce=
d emax 1f 0k T ki i i ηn
式中：
Tce---------计算转矩，Nm ；
T emax ---------发动机最大转矩；T emax =180N.m
n---------计算驱动桥数， n= 1；
i f ---------分动器传动比， i f = 1；
i 0---------主减速器传动比， i 0=3.64；
η---------变速器传动效率， η=0.90；
k---------液力变矩器变矩系数， K=1；
K d ---------由于猛接离合器而产生的动载系数，K d =1；
i 1---------变速器最低挡传动比，i 1=3.66；
将数据代入上式可得：
Tce=2158.23N.m
2）、按驱动轮打滑转矩确定从动锥齿轮的计算转矩cs T m N i r m G m r ?=,122CS T η
? 式中：2G --------每个驱动轴上的重量，为60%G=60%×16200=9720N
2m --------加速时重量转移系数，此处为1.1；
?----------轮胎与路面的附着系数，对于一般轮胎的公路用汽车在良好
的混凝土或沥青路上可取0.85；
r r ---------车轮滚动半径，0.298m ；
m i ---------车轮到从动锥齿轮间的传动比，取1；
η----------车轮到从动锥齿轮间的传动效率，一般为0.9；
将数据代入公式可得到T cs =3009.2 N.m
3）、按汽车日常行驶平均转矩确定从动锥齿轮的计算转矩cf T
m N f f f i r G j a d
m r a ?++=),(T cf η 式中：Ga ----------汽车总重量，16200N ；
r r -----------车轮滚动半径，0.298m ；
m i ------------从动锥齿轮到轮边减速比，取1；
d η-----------驱动轴传动效率，圆弧锥齿轮取0.90；
a f -----------公路坡度系数，它代表汽车在设计时要求
能够持续爬坡的能力，而不是公路的坡度
系数，取0.06；
j f -----------性能系数，代表汽车在坡度上的加速能
力，取0.017；
代入公式可得：cf T =413.03m N ?
所以，126.08n
i T T cf zf ==。N.m 最大计算扭矩取1，2计算的较小值，所以
=T c 2158.23N.m 计算转矩： 658.8n i T T c z
==。N.m （三）、主减速器锥齿轮的主要参数选择
1)主、从动锥齿轮齿数z 1和z 2
选择主、从动锥齿轮齿数时应考虑如下因素；
为了啮合平稳、噪音小和具有高的疲劳强度，大小齿轮的齿数和不少于40
在轿车主减速器中，小齿轮齿数不小于9。
查阅《汽车课程设计指导书》资料表6-4，主减速器的传动比为3.64，初定
主动齿轮齿数z 1=11，从动齿轮齿数z 2=40。
所以计算得i 0=3.64，=T c 2158.23N.m ，658.8T z =N.m 。
2）从动锥齿轮大端分度圆直径2D 和端面模数t m
对于单级主减速器，增大尺寸2D 会影响驱动桥壳的离地间隙，减小2D 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。
2D 可根据经验公式初选，即
322c D T K D =
2D K ——直径系数，一般取13.0～16.0
Tc ——从动锥齿轮的计算转矩，m N ?，为Tce 和Tcs 中的较小者
所以 2D =（13.0～16.0）32158.23=（167.99～206.77）mm
初选2D =200mm 则t m =2D /2
z =200/40=5mm 初选t m =5mm ， 则2D =200mm
根据t m =3c m T K 来校核s m =5选取的是否合适，其中m K =（0.3～0.4）
此处，t m =（0.3～0.4）32158.23=（3.88～5.17），因此满足校核。
主动锥齿轮大端模数m z
m z =（0.598～0.692）3z T =5.20～6.02
取m z =6mm ，所以1D =66mm
3） 主，从动锥齿轮齿面宽1b 和2b
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2b ，推荐不大于节锥2A 的0.3倍，即223.0A b ≤，而
且2b 应满足t m b 102≤，对于汽车主减速器圆弧齿轮推荐采用：
22155.0D b ==0.155?200=31mm
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1b =1.12b =34mm
4）中点螺旋角β
齿锥齿轮副的中点螺旋角是相等的，选β时应考虑它对齿面重合度ε，轮齿
强度和轴向力大小的影响，β越大，则ε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，ε应不小于1.25，在1.5～2.0
时效果最好，但β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
β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“格里森”制主减速器螺旋锥齿轮来说，在此轻型轿车选α
择压力角?
=20
7）具体参数如下表
参数及其计算确定
（四）主减速器锥齿轮的材料
驱动桥锥齿轮的工作条件是相当恶劣的，与传动系其它齿轮相比，具有载荷大、作用时间长、变化多、有冲击等特点。因此，传动系中的主减速器齿轮是个薄弱环节。主减速器锥齿轮的材料应满足如下的要求：
a）具有高的弯曲疲劳强度和表面接触疲劳强度，齿面高的硬度以保证有高的耐磨性。
b）齿轮芯部应有适当的韧性以适应冲击载荷，避免在冲击载荷下齿根折断。
c）锻造性能、切削加工性能以及热处理性能良好，热处理后变形小或变形规律易控制。
d）选择合金材料是，尽量少用含镍、铬呀的材料，而选用含锰、钒、硼、钛、钼、硅等元素的合金钢。
汽车主减速器锥齿轮与差速器锥齿轮目前常用渗碳合金钢制造，主要有
20CrMnTi、20MnVB、20MnTiB、22CrNiMo和16SiMn2WMoV。渗碳合金钢的优点是表面可得到含碳量较高的硬化层（一般碳的质量分数为0.8%～1.2%），具有相当高的耐磨性和抗压性，而芯部较软，具有良好的韧性。因此，这类材料的弯曲强度、表面接触强度和承受冲击的能力均较好。由于钢本身有较低的含碳量，使锻造性能和切削加工性能较好。其主要缺点是热处理费用较高，表面硬化层以下的基底较软，在承受很大压力时可能产生塑性变形，如果渗碳层与芯部的含碳量相差过多，便会引起表面硬化层的剥落。在此选择材料为20CrMnTi。
为改善新齿轮的磨合，防止其在余兴初期出现早期的磨损、擦伤、胶合或咬
死，锥齿轮在热处理以及精加工后，作厚度为0.005～0.020mm 的磷化处理或镀
铜、镀锡处理。对齿面进行应力喷丸处理，可提高25%的齿轮寿命。对于滑动速
度高的齿轮，可进行渗硫处理以提高耐磨性。
（五） 主减速器圆弧齿螺旋锥齿轮的强度计算
（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
按发动机最大转矩计算时 2
13
max D 102b i T p g e ?= N ／mm 式中：max e T ——发动机输出的最大转矩，在此取180m N ?；
g i ——变速器的传动比；3.66
D 1——主动齿轮节圆直径，在此取66mm. 按上式643.9931
66103.661803
=???=p N ／mm （2）轮齿的弯曲强度计算
汽车主减速器锥齿轮的齿根弯曲应力为 J b K K K K v m
s ?????????=m T s 0c 3D 102σ N/2mm
式中：T ——该齿轮的计算转矩，T 1=2158.23N ·m;T 2=413.03N ·m.
0K ——超载系数；在此取1.0
s K ——尺寸系数，反映材料的不均匀性，与齿轮尺寸和热处理有关，
当ｍ6.1≥时，44.25m K s =，在此44
.255=s K ＝0.67 m K ——载荷分配系数，跨置式，取1。
v K ——质量系数，对于汽车驱动桥齿轮，当齿轮接触良好，周节及径向
跳动精度高时，可取1.0;
b ——计算齿轮的齿面宽，31mm;
m ——端面模数，5mm;
J ——计算弯曲应力的综合系数（或几何系数），它综合考虑了齿形系数。
载荷作用点的位置、载荷在齿间的分布、有效齿面宽、应力集中系
数及惯性系数等对弯曲应力计算的影响。计算弯曲应力时本应采用
轮齿中点圆周力与中点端面模数，今用大端模数，而在综合系数中
进行修正。按图2-1选取小齿轮的J ＝0.198. 按上式225
.020*******.012158.2310231????????=σ＝471.17N/2mm < 700N/2mm 0.198
20031567.01413.0310232???????=σ=90.17 N/2mm <700N/2mm 所以主减速器齿轮满足弯曲强度要求。
图2-1 弯曲计算用综合系数J
(3) 轮齿的表面接触强度计算
锥齿轮的齿面接触应力为 bJ K K K K K C v f m s p j 30z 1102D T ?=σ N/2mm
式中：T ——主动齿轮的计算转矩；T 1=2158.23N ·m;T 2=413.03N ·m.
p C ——材料的弹性系数，对于钢制齿轮副取232.62
1N /mm;
0K ，v K ，m K ——与上一式相同；
s K ——尺寸系数，它考虑了齿轮的尺寸对其淬透性的影响，在缺乏
经验的情况下，可取1.0；
f K ——表面质量系数，决定于齿面最后加工的性质（如铣齿，磨齿
等），即表面粗糙度及表面覆盖层的性质（如镀铜，磷化处理
等）。一般情况下，对于制造精确的齿轮可取1.0
J ——计算接触应力的综合系数（或称几何系数）。它综合考虑了啮
合齿面的相对曲率半径、载荷作用的位置、轮齿间的载荷分配
系数、有效尺宽及惯性系数的因素的影响，按图2-2选取
J =0.254
按上式254
.01311011167.02158.2321086.2323
1????????=σj =2135.8〈2800N/2mm 254
.01311011167.0413.0321086.2323
2????????=σj =334.45〈2800N/2mm 所以均满足要求。
以上公式（2-6）～（2-10）以及图2-1，图2-2均参考《汽车车桥设计》
［１］
图2-2 接触计算用综合系数
（六）、主减速器轴承计算及选择
1．锥齿轮齿面上的作用力
锥齿轮在工作过程中，相互啮合的齿面上作用有一法向力。该法向力可分
解为沿齿轮切向方向的圆周力、沿齿轮轴线方向的轴向力及垂直于齿轮轴线的径
向力。
为计算作用在齿轮的圆周力，首先需要确定计算转矩。汽车在行驶过程中，
由于变速器挡位的改变，且发动机也不全处于最大转矩状态，故主减速器齿轮的
工作转矩处于经常变化中。实践表明，轴承的主要损坏形式为疲劳损伤，所以应
按输入的当量转矩d T 进行计算。作用在主减速器主动锥齿轮上的当量转矩可按
下式计算： 3
13333332223111max 1001001001001001????????????????????? ??++??? ??+??? ??+??? ??=TR gR iR T g i T g i T g i e d f i f f i f f i f f i f T T (2-11)
式中：max e T ——发动机最大转矩，在此取180N ·m ；
1i f ，2i f …iR f ——变速器在各挡的使用率，可参考表2-3选取；
1g i ，2g i …gR i ——变速器各挡的传动比；
1T f ，2T f …TR f ——变速器在各挡时的发动机的利用率，可参考表2-3选
取；
表2-3 i f 及T f
的参考值
经计算d T 为157.88Ｎ·ｍ
(1) 齿宽中点处的圆周力F
F ＝m
d T 2N 式中：T ——作用在该齿轮上的转矩，
作用在主减速器主动锥齿轮上的当量转矩，为上式计算结果。
m d ——该齿轮的齿面宽中点处的分度圆直径.
对于圆锥齿轮的齿面中点的分度圆直径222sin γb d d m -=
2
121z z d d m
m = 经计算m d 2＝200-31.sin74.624°=170.11mm m d 1=46.78mm
按上式主减速器主动锥齿轮齿宽中点处的圆周力 F =170.11
57.8812?=928.11N （2）锥齿轮的轴向力和径向力
图2-3 主动锥齿轮齿面的受力图
如图2-3，主动锥齿轮螺旋方向为左旋，从锥顶看旋转方向为逆时针，F T 为
作用在节锥面上的齿面宽中点A 处的法向力，在A 点处的螺旋方向的法平面内，
F T 分解成两个相互垂直的力F N 和f F ，F N 垂直于OA 且位于∠OO ′A 所在的平面，
f F 位于以OA 为切线的节锥切平面内。f F 在此平面内又可分为沿切线方向的圆周
力F 和沿节圆母线方向的力Fs 。F 与f F 之间的夹角为螺旋角β，F T 与f F 之间的
夹角为法向压力角α，这样就有：
作用在主动锥齿轮齿面上的轴向力A 和径向力R 分别为
()γβγαβ
γγcos sin sin tan cos cos sin +=+=F F F F S N az ()γβγαβ
γγsin sin cos tan cos sin cos -=-=F F F F S N Rz 由以上二式可计算得： z F a =735.95N
F=225.31N
Rz
以上二式参考《汽车设计》。
2.主减速器轴承载荷的计算
轴承的轴向载荷就是上述的齿轮的轴向力。但如果采用圆锥滚子轴承作支承时，还应考虑径向力所应起的派生轴向力的影响。而轴承的径向载荷则是上述齿轮的径向力，圆周力及轴向力这三者所引起的轴承径向支承反力的向量和。当主减速器的齿轮尺寸，支承形式和轴承位置已确定，则可计算出轴承的径向载荷。轴承布置图如下：
其中：a=120mm，b=45mm，c=70mm，d=108mm。
3.锥齿轮轴承型号的确定
轴承A
计算当量动载荷P
F F r a =1276.2
735.95=0.58 查《机械设计课程设计》表15-7 有
锥齿轮圆锥滚子轴承e 值为0.36，故F F r
a >e ，由此得X=0.4,Y=1.7。另外查得载荷系数f p =1.2。
P=f p （XF r +YF a ）
将各参数代入式中，有：
P=1761.6N
轴承应有的基本额定动负荷C ′
r
C r 式中：
f t —温度系数，查文献[4]，得f t =1；
ε—滚子轴承的寿命系数，查文献[4]，得ε=10/3；
n —轴承转速，r/min ；
L ′
h —轴承的预期寿命，5000h ；
对于无轮边减速器的驱动桥来说，主减速器的从动锥齿轮轴承的计算转速2n 为 r
am r v n 66.22= r/min 式中：r r ——轮胎的滚动半径，m
am v ——汽车的平均行驶速度，km/h;对于载货汽车和公共汽车可取30～35 km/h ，在此取50 km/h 。
所以有上式可得2n =298
.05066.2?=446.3 r/min 而主动锥齿轮的计算转速n 1
=446.3×3.64=1624.6r/min
将各参数代入式中，有；
C ′
r =11.28kN
初选轴承型号
查《机械设计课程设计》表15-7，初选圆锥滚子轴承7207E 。
c r =51.5kN>11.28kN
验算7205E 圆锥滚子轴承的寿命
L h =ε
t r r f C 16667n P ?? ??? 将各参数代入上式中，有：
L h =165030h>5000h
所选择7207E 圆锥滚子轴承的寿命高于预期寿命，故选7207E 轴承,经检验能满足。
同样的选择方法，轴承B 选择7208E 型圆锥滚子轴承，轴承C 选择7210E 型，轴承D 选择7210E 型，经以上相同方法验证均满足要求。
另外，
对于轴，需满足： 30n
p d A ≥ P---轴传递的功率，67kw
A 。=110，查《机械设计》表15-3，高等教育出版社
所以，主动齿轮轴，≥d 128.1mm ，
从动齿轮轴，≥d 243.3mm ，以上轴承也都满足。
三、差速器的设计
汽车在行使过程中，左右车轮在同一时间内所滚过的路程往往是不相等的，左右两轮胎内的气压不等、胎面磨损不均匀、两车轮上的负荷不均匀而引起车轮滚动半径不相等；左右两轮接触的路面条件不同，行使阻力不等等。这样，如果驱动桥的左、右车轮刚性连接，则不论转弯行使或直线行使，均会引起车轮在路面上的滑移或滑转，一方面会加剧轮胎磨损、功率和燃料消耗，另一方面会使转向沉重，通过性和操纵稳定性变坏。为此，在驱动桥的左右车轮间都装有轮间差速器。
差速器是个差速传动机构，用来在两输出轴间分配转矩，并保证两输出轴有可能以不同的角速度转动，用来保证各驱动轮在各种运动条件下的动力传递，避免轮胎与地面间打滑。差速器按其结构特征可分为齿轮式、凸轮式、蜗轮式和牙嵌自由轮式等多种形式。
（一）差速器结构形式选择
汽车上广泛采用的差速器为对称锥齿轮式差速器，具有结构简单、质量较小等优点，应用广泛。它可分为普通锥齿轮式差速器、摩擦片式差速器和强制锁止式差速器。
普通齿轮式差速器的传动机构为齿轮式。齿轮差速器要圆锥齿轮式和圆柱齿轮式两种。
强制锁止式差速器就是在对称式锥齿轮差速器上设置差速锁。当一侧驱动轮滑转时，可利用差速锁使差速器不起差速作用。差速锁在军用汽车上应用较广。
查阅文献[5]经方案论证，差速器结构形式选择对称式圆锥行星齿轮差速器。
普通的对称式圆锥行星齿轮差速器由差速器左、右壳，2个半轴齿轮，4个行星齿轮(少数汽车采用3个行星齿轮，小型、微型汽车多采用2个行星齿轮)，行星齿轮轴(不少装4个行星齿轮的差逮器采用十字轴结构)，半轴齿轮及行星齿轮垫片等组成。由于其结构简单、工作平稳、制造方便、用在公路汽车上也很可靠等优点，最广泛地用在轿车、客车和各种公路用载货汽车上．有些越野汽车也采用了这种结构，但用到越野汽车上需要采取防滑措施。例如加进摩擦元件以增大其内摩擦，提高其锁紧系数；或加装可操纵的、能强制锁住差速器的装置——差速锁等。
图3-2 普通的对称式圆锥行星齿轮差速器
1，12-轴承；2-螺母；3，14-锁止垫片；4-差速器左壳；5，13-螺栓；
6-半轴齿轮垫片；
7-半轴齿轮；8-行星齿轮轴；9-行星齿轮；10-行星齿轮垫片；11-差速器右壳
（二）差速器参数确定
1，行星齿轮差速器的确定
1）行星齿轮数目的选择
依照《汽车工程手册》，轿车及一般乘用车多用2个行星齿轮，货车汽车和越野汽车多用4个，少数骑车用个行星齿轮。本车差速器应选行星齿轮数为2个（轻载乘用车汽车）
2）行星齿轮球面半径B R 的确定
差速器的尺寸通常决定于B R ，它就是行星齿轮的安装尺寸，可根据公式3e B B M K R =来确定。
3e B B M K R ==2.99313.3604?=45.843mm
式中：B K — 行星齿轮球面半径系数，B K =2.52~2.99（有四个行星齿轮的轿车和公路用货车取小值；有2个行星齿轮的轿车，以及越野汽车、矿用汽车取大值）；在此取2.95
e M — 差速器计算扭矩。在此为2158.23N.m
计算得 =B R 38.12mm 取38mm
徐州工程学院成人教育学院 图书分类号： 密级： 毕业设计(论文) 汽车驱动桥设计Automobile driving axle design 姓名史志伟 学号070900074 专业机械设计制造及其自动化 指导教师李志 2011年11月18日
摘要 驱动桥位于传动系末端，其基本功用是增矩、降速，承受作用于路面和车架或车身之间的作用力。它的性能好坏直接影响整车性能，而对于载重汽车显得尤为重要。当采用大功率发动机输出大的转矩以满足目前载重汽车的快速、重载的高效率、高效益的需要时，必须搭配一个高效、可靠的驱动桥，所以采用传动效率高的单级减速驱动桥已经成为未来载重汽车的发展方向。驱动桥设计应主要保证汽车在给定的条件下具有最佳的动力性和燃油经济性。本设计根据给定的参数，按照传统设计方法并参考同类型车确定汽车总体参数，再确定主减速器、差速器、半轴和桥壳的结构类型，最后进行参数设计并对主减速器主、从动齿轮、半轴齿轮和行星齿轮进行强度以及寿命的校核。驱动桥设计过程中基本保证结构合理，符合实际应用，总成及零部件的设计能尽量满足零件的标准化、部件的通用化和产品的系列化及汽车变型的要求，修理、保养方便，机件工艺性好，制造容易。 关键字：轻型货车；驱动桥；主减速器；差速器
Abstract Drive axle is at the end of the powertrain, and its basic function is increasing the torque and reducing the speed,bearing the force between the road and the frame or body.Its performance will have a direct impact on automobile performance .Because using the big power engine with the big driving torque satisfied the need of high speed，heavy-loaded，high efficiency，high benefit today’ heavy truck，must exploiting the high driven efficiency single reduction final drive axle is becoming the heavy truck’ developing tendency. Drive axle should be designed to ensure the best dynamic and fuel economy on given condition. According to the design parameters given ,firstly determine the overall vehicle parametres in accordance with the traditional design methods and reference the same vehicle parameters, then identify the main reducer, differential, axle and axle housing structure type, finally design the parameters of the main gear,the driven gear of the final drive, axle gears and spiral bevel gear and check the strength and life of them. In design process of the drive axle,we should ensure a reasonable structure, practical applications, the design of assembly and parts as much as possible meeting requirements of the standardization of parts, components and products’ univertiality and the serialization and change , convenience of repair and maintenance, good mechanical technology, being easy to manufacture. Key words light truck drive axle single reduction final drive
桥梁工程课程设计（本科） 专业道路桥梁与渡河工程班级15春 姓名炜灵 学号9
理工大学网络教育学院 2016年12月 一、课程设计目的 本课程的任务和目的：学生通过本课程的设计练习，使学生掌握钢筋混凝土简支T梁设计计算的步骤和法，学会对T梁进行结构自重力计算、汽车荷载和人群荷载力计算、作用效应组合；在汽车和人群荷载力计算时，学会用偏心受压法和杆杠原理法求解荷载横向分布系数。 二、课程设计题目 装配式钢筋混凝土简支T形梁桥设计 三、课程设计任务与指导书（附后） 四、课程设计成果要求 设计文本要求文图整洁，设计图表装订成册，所有图表格式应符合一般工程设计文件的格式要求。 五、课程设计成绩评定 课程设计文本质量及平时成绩，采用五级制评定：优、良、中、及、不及。
装配式钢筋混凝土简支T形梁桥 课程设计任务与指导书 一、设计容 根据结构图所示的一标准跨径为L b=25m的T形梁的截面尺寸，要求对作用效应组合后的最不利的主梁（一根）进行下列设计与计算： 1、行车道板的力计算； 2、主梁力计算； 二、设计资料 1、桥面净宽：净-7（车行道）+2×1.0（人行道）+2×0.25（栏杆）。 2、设计荷载：公路-II级，人群3.5kN/m2。 4、结构尺寸图： 主梁：标准跨径Lb=25m（墩中心距离）。 计算跨径L=24.50m（支座中心距离）。 预制长度L’=24.95m（主梁预制长度）。 横隔梁5根，肋宽15cm。
桥梁纵向布置图（单位：cm） 桥梁横断面图（单位：cm） T型梁尺寸图（单位：cm） 三、知识点（计算容提示） 1、行车道板计算 1）采用铰接板计算恒载、活载在T梁悬臂根部每延米最大力（M和Q）。 2）确定行车道板正截面设计控制力。 2、主梁肋设计计算 1）结构重力引起力计算（跨中弯矩和支点剪力），剪力按直线变化，弯矩按二次抛物线变化。
桥梁工程课程设计及计算书 设计题目: 桥梁工程课程设计 学院：土木与建筑学院 指导老师：汪峰 姓名： 学号： 班级： 2014年6月
一、基本资料 1．标准跨径：20 m 计算跨径：19.50 m 主梁全长：19.96 m 2．桥面净宽：净7.5 m+2×0.25 m 3. 车辆荷载：公路— 级 4. 人群荷载：3.0 KN/m2 5. 选用材料： 钢筋：采用HRB300钢筋，HRB335钢筋。 混凝土：主梁C40 人行道及栏杆：C25 桥面铺装：C25（重度24KN/m） 6. 课程设计教材及主要参考资料： 《桥梁工程》.姚玲森编.人民交通出版社，1990年 《桥梁工程》.邵旭东等编.人民交通出版社，2007年 《桥梁工程》.范立础编.人民交通出版社，2001年 《简支梁桥示例集》.易建国编.人民交通出版社，2000年 《桥梁工程课程设计指导书》.桥梁教研室.哈尔滨工业大学教材科， 2002年 《梁桥设计手册》.桥梁编辑组.人民交通出版社，1990年 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）人民交通出版社北京 《拱桥设计手册（上、下）》.桥梁编辑组.人民交通出版社，1990年 《配筋混凝土结构设计原理》袁国干主编，同济大学出版社 二、桥梁尺寸拟定 1．主梁高度：h=1.5m 梁间距：采用5片主梁，间距1.8m。 2．横隔梁：采用五片横隔梁，间距为4×4.85m,梁高1.0m, 横隔 梁下缘为15cm,上缘为16cm。 3．主梁梁肋宽：梁肋宽度为18cm。 4．桥面铺装：分为上下两层，上层为沥青砼厚2.0cm, 下层为C25 防水混凝土垫层厚10.0cm。桥面采用1.5%横坡。 5．桥梁横断面及具体尺寸：（见作图）
辽宁工业大学 《桥梁工程》课程设计计算书 开课单位：土木建筑工程学院 2014年12月
目录 第一章设计基本资料 (1) 1.1跨度和桥面宽度 (1) 1.2主要材料 (1) 1.3箱型梁构造形式及相关参数 (1) 1.4设计依据与设计规范 (3) 第二章主梁的几何特性计算 (4) 2.1计算截面几何特性 (4) 2.2检验截面效率指标ρ (6) 第三章桥面板计算 (7) 3.1横隔梁设置 (7) 3.2 每延米恒载计算 (7) 3.3恒载内力计算 (7) 3.4车辆荷载产生的内力 (7) 第四章主梁内力计算 (9) 第五章荷载横向分布计算 (11) 5.1 支点截面横向分布系数计算 (11) 5.2跨中截面横向分布系数计算 (13) 第六章活载影响下主梁内力计算 (15) 6.1活载内力计算 (15) 6.2荷载内力组合 (16) 第七章横隔梁内力计算 (18) 7.1作用在横梁上的计算荷载 (18) 7.2绘制横隔梁的内力影响线 (18) 第八章主梁挠度计算 (20) 8.1验算主梁变形 (20) 8.2判断是否设置预拱度 (20) 8.3 计算预拱度最大值 (20) 第九章支座计算 (21) 9.1板式橡胶支座的选择 (21) 9.2确定支座的厚度 (21) 9.3确定橡胶片总厚度 (21)
9.3支座偏移验算 (22) 9.4验算支座滑移稳定性 (22)
第一章 设计基本资料 1.1跨度和桥面宽度 1) 标准跨径：30m （墩中心距） 2) 计算跨径：29.55m 3) 主梁全长：29.96m 4) 桥面宽度：净9+2×1.0m 人行道 5) 人群荷载：23.5/m KN 6) 每侧栏杆及人行道的重量：4.5/m KN 1.2主要材料 1) 混凝土：箱梁为50C 号，铰缝采用40C SCM 灌浆料以加强铰缝；桥面铺装为12cm 厚40 C 防水砼（S6）+10cm 沥青砼；栏杆采用25C 号混凝土。 2) 预应力钢绞线：符合国际通用标准ASTMA416-92规定。单根钢绞线直径为φ 15.24mm ，面积A=140mm 2,标准强度1860b y R MPa =，弹性模量51.9510E MPa =?。 3) 选用R235及HRB335钢筋，其技术标准应符合国家标准（GB1499-1998）及 （GB13013-1991）的规定。 4) 锚具：采用《公路桥梁预应力钢绞线用锚具、连接器规格系列》产品，管道成孔采 用金属波纹管。 5) 支座：采用板式橡胶支座。 6) 其他材料：砂、石、水的质量要求均按《公路桥梁施工技术规范》有关条文办理。 1.3箱型梁构造形式及相关参数 ⑴ 本箱型梁按全预应力混凝土构件设计，施工工艺为后张法。 ⑵ 主梁尺寸拟定： 梁高：根据设计经验,梁高跨比通常为1/14-1/25，本设计初步尺寸定为1.3m ， 跨中：预制箱型梁顶板厚0.2m ，底板厚0.2m 腹板厚0.2m. 端部：预制箱型梁顶板厚0.2m ，底板厚0.30m 横隔梁：横向共计五片箱型梁，中间设四个横隔梁。高1.1m,上部宽0.5m,下部宽 0.5m 。 ⑶ 预应力管道采用金属波纹管成形，波纹管内径为60mm ，外径为67mm ，管道摩擦系数μ=0.2，管道偏差系数k=0.0015,锚具变形和钢束回缩量为6mm(单端)。 ⑷ 沥青混凝土重度按23KN/m 3计，预应力混凝土结构重度按26 KN/m 3计，混凝土重度按25 KN/m 3计，单侧防撞栏线荷载为4.5KN/m 。
桥梁工程课程设计计算书 The pony was revised in January 2021
《桥梁工程》课程设计 专 业：土木工程（道桥方向） 班 级： 2011班 学生姓名： 周欣树 学 号： 27 指导教师： 一、确定纵断面、横断面形式，选择截面尺寸以及基本设计资料 1． 桥面净宽：净—72 1.0+? 荷载： 公路—Ⅱ级 人群—23.0kN m 人行道和栏杆自重线密度-5.0kN m 2． 跨径及梁长：标准跨径13b L m = 计算跨径12.40L m = 主梁全长 '12.96L m = 3． 材料 钢筋：主筋用HRB400级钢筋，其他用HPB335级钢筋 混凝土：C40，容重325kN m ;
桥面铺装采用沥青混凝土；容重323kN m 4.构造形式及截面尺寸 梁高: 1.0h m = 梁间距：采用5片主梁，间距。 采用三片横隔梁，间距为 梁肋：厚度为18cm 桥面铺装：分为上下两层，下层为C25砼，路缘石边处厚 ；上层为沥青砼，。桥面采用%横坡。 桥梁横断面及具体尺寸：（见作图） 二、确定主梁的计算内力 (一)计算结构自重集度（如下表） （二）计算自重集度产生的内力（如下表） 注：括号（）内值为中主梁内力值 根据计算经验，边梁荷载横向分布系数大于中梁，故取边梁进行计算分析。 （三）支点处（杠杆原理法） 由图可求得荷载横向分布系数： 汽车荷载：1 0.3332oq m η==∑ 人群荷载： 1.222or r m η==
（四）跨中处（修正刚醒横梁法） 1、主梁的抗弯惯性矩I x 平均板厚：()1 1012112H cm =+= 22 3344 1111100162111621127.86181001810027.861221223291237.580.03291x I cm m ????=??+??-+??+??- ? ????? == 2、主梁的抗扭惯性矩Ti I 对于T 形梁截面，抗扭惯性矩计算如下：见下表. 3.计算抗扭修正系数 主梁的间距相等，将主梁近似看成等截面，则得 221 1 12Ti i i Gl I E a I β=+∑∑ 其中：∑It ---全截面抗扭惯距 Ii---主梁抗弯惯距 L---计算跨径 G---剪切模量 G= i a --主梁I 至桥轴线的距离 计算得0.9461β=< 满足 4.采用修正后的刚醒横梁法计算跨中荷载横向分布系数 此桥有刚度强大的横隔梁，且承重结构的跨宽比为：
汽车设计课程设计说明书 题目：BJ130驱动桥部分设计验算与校核 姓名： 学号： 专业名称：车辆工程 指导教师： 目录 一、课程设计任务书 (1) 二、总体结构设计 (2) 三、主减速器部分设计 (2) 1、主减速器齿轮计算载荷的确定 (2) 2、锥齿轮主要参数选择 (4) 3、主减速器强度计算 (5) 四、差速器部分设计 (6) 1、差速器主参数选择 (6) 2、差速器齿轮强度计算 (7) 五、半轴部分设计 (8) 1、半轴计算转矩Tφ及杆部直径 (8) 2、受最大牵引力时强度计算 (9) 3、制动时强度计算 (9) 4、半轴花键计算 (9) 六、驱动桥壳设计 (10) 1、桥壳的静弯曲应力计算 (10) 2、在不平路面冲击载荷作用下的桥壳强度计算 (11) 3、汽车以最大牵引力行驶时的桥壳强度计算 (11) 4、汽车紧急制动时的桥壳强度计算 (12)
5、汽车受最大侧向力时的桥壳强度计算 (12) 七、参考书目 (14) 八、课程设计感想 (15)
一、课程设计任务书 1、题目 《BJ130驱动桥部分设计验算与校核》 2、设计内容及要求 （1）主减速器部分包括：主减速器齿轮的受载情况；锥齿轮主要参数选择；主减速器强度计算；齿轮的弯曲强度、接触强度计算。 （2）差速器：齿轮的主要参数；差速器齿轮强度的校核；行星齿轮齿数和半轴齿轮齿数的确定。 （3）半轴部分强度计算：当受最大牵引力时的强度；制动时强度计算。 （4）驱动桥强度计算：①桥壳的静弯曲应力 ②不平路载下的桥壳强度 ③最大牵引力时的桥壳强度 ④紧急制动时的桥壳强度 ⑤最大侧向力时的桥壳强度 3、主要技术参数 轴距L=2800mm 轴荷分配：满载时前后轴载1340/2735(kg) 发动机最大功率：80ps n：3800-4000n/min 发动机最大转矩17.5kg﹒m n：2200-2500n/min 传动比：i1=7.00； i0=5.833 轮毂总成和制动器总成的总重：g k=274kg
桥梁工程课程设计报告书 一、设计资料 1 桥面净宽净-7 +2×1.5m人行道 2 主梁跨径及全长 标准跨径 l=21.70m（墩中心距离） 计算跨径l=21.20m（支座中心距离） 主梁全长l =21.66m（主梁预制长度） 全 3 设计荷载 公路—I级；人群荷载3.02 kN/ m 4 设计安全等级 二级 5 桥面铺装 沥青表面处厚5cm（重力密度为233 kN/），混凝土垫层厚6cm（重力密度为 m 243 m m kN/ kN/），T梁的重力密度为253 6 T梁简图如下图
主梁横截面图 二、 设计步骤与方法 Ⅰ. 行车道板的力计算和组合 （一）恒载及其力（以纵向 1m 宽的板条进行计算） 1）每延米板上的恒载 g 沥青表面 1g ： 0.05×1.0×23 1.15kN m / 混凝土垫层 2g ： 0.06×1.0 ×24 1.44kN m / T 梁翼板自重3g ：30.080.14g 1.025 2.752+= ??=kN m / 合计：g=g 5.34i =∑kN m / 2）每米宽板条的恒载力 悬臂板长 ()0160180.712l m -= = 弯矩 2211 5.34(0.71) 1.3522 Ag M gl =-=-??=-·kN m 剪力 0 5.340.71 3.79Ag Q gl ==?=kN （二）汽车车辆荷载产生的力
60 ５0 1）将车辆荷载后轮作用于铰缝轴线上，后轴作用力为 140kN ，轮压分布宽度如图 5 所示，车辆荷载后轮着地长度为 a 2 0.20m ，宽度 b 2 0.60m ， 则得： a 1 a 2 2H 0.2 2×0.11 0.42m b 1 b 2 2H 0.6 2× 0.11 0.82m 荷载对于悬臂梁根部的有效分布宽度： 12l 0.421.420.71 3.24m o a a d =++=++?= 2）计算冲击系数μ 结构跨中截面的惯矩c I ： 翼板的换算平均高度：()1814112 h =?+=cm 主梁截面重心位置：()()11130 1601811130182241.18160181113018 a -??+??==-?+?cm 则得主梁抗弯惯矩： ()()22 326411111301601811160181141.2181813041.2 6.6310122122c I m ????=?-?+-??-+??130+??-=? ? ????? 结构跨中处单位长度质量c m ： 3 315.4510 1.577109.8 c G m g ?===? 22/Ns m 混凝土弹性模量E ：
《桥梁工程》课程设计任务书 一、设计题目 1.钢筋混凝土简支梁桥上部结构设计 二、设计基本资料 1．标准跨径（计算跨径）：20m（19.5m）、25m（24.5m）、30m（29.5m）。 2．桥面净空：①净-0.5m（栏杆）+8m（车道）+0.5m（栏杆）、②净-8.5+2×1.0m（人行道）、③净-9.25+2×1.0m（人行道）+2×0.5m（栏杆）。 3．设计荷载：①公路-I级，人群3.5KN/m2；②公路-Ⅱ级，人群3.0KN/m2。 4．截面形式：空心板、T型截面、箱型截面。 5. 结构重要性系数：1.0。 6．材料:①钢筋：主筋采用Ⅲ级钢筋（HRB400），其他钢筋采用Ⅱ级钢筋（HRB335）；②混凝土：C40。 7．材料容重：水泥砼24 KN/m3，钢筋砼25 KN/m3，沥青砼21 KN/m3 三、设计内容 1. 荷载横向分布系数计算 2．主梁的设计计算（恒载、活载及人群） 3．行车道板的设计计算（悬臂板、铰接悬臂板、单向板） 4．横隔梁设计计算 5．桥面铺装设计
四、要求完成的设计图及计算书 1．钢筋混凝土简支梁桥上部结构设计（可手工制图或CAD出图） 2．桥面构造横截面图（可手工制图或CAD出图） 3．荷载横向分布系数计算书 4．主梁内力计算书 5．行车道板内力计算书 6．横隔梁内力计算书 五、参考文献 1．《桥梁工程》（第3版），邵旭东、金晓勤主编，2012，武汉理工出版社。 2．《梁桥》（公路设计手册），2005，人民交通出版社。 3．《桥梁计算示例集》（砼简支梁（板）桥），易建国主编，2002，人民交通出版社。 4．中华人民共和国行业标准.《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）.北京：人民交通出版社，2004。 5．中华人民共和国行业标准.《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)含条文说明.北京：人民交通出版社，2004。 6．中华人民共和国行业标准.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)。 六、课程设计学时 1.学时安排：1周(第9周)。 七、附注
二〇一〇级土木工程（交通土建）专业 《桥梁工程》（Ⅰ） 教案 教师：文国华 班级: 1003307、308班 课时: 64 学时 湖南城市学院土木工程学院 二〇一三年二月
课程名称桥梁工程（Ⅰ） 使用教材桥梁工程 主编邵旭东出版社人民交通出版（修订）时间2007 专业班级 1003307、3308 授课时数总64课时；理论：64课时；实践：0课时；其他：0课时 授课教师文国华 授课时间2013 年上学期 成绩的考核为考试科，成绩按：作业（含平时）30分，考试70分计 主要参考文献： 1、高等院校土木工程专业系列教材《桥梁工程》主编王丽荣，2005年9月； 2、高等学校教材《桥梁工程》主编范立础，1993年7月； 3、高等学校教材《桥梁工程》主编姚玲森，1999年4月； 4、国标《公路桥涵设计通用规范》2004年10月； 5、国标《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》2004年10月； 6、国标《公路圬工桥涵设计规范》2005年11月； 7、自编教学讲议《桥梁工程习题集》2012年1月等。
第一篇总论第一章概述 目的要求：了解桥梁在交通中的地位、桥梁的发展概况；掌握桥梁的组成和分类 教学重点：桥梁的组成和分类 教学难点：各类桥梁的受力特点 教学课时：4课时 教学方法：课堂教学 教学内容与步骤： 先导概念 1、桥梁 是连续道路中断空间、跨越道路受阻障碍、传递交通流的道路工程结构物。包括“桥”与“涵洞”两类工程建筑。 2、桥梁建设的意义 适应经济发展，满足交通运输需要，促进地区交流，加强民族团结，巩固国防等。 3、桥梁在道路工程中的地位 ⑴数量上一般公路为３～５座桥涵／km；山区公路为７～９座桥涵／km。 ⑵造价上一般公路的桥涵占其公路总造价10～20％；高等级公路的可达30％以上。 ⑶工期上是全线施工工期的关键。 ⑷重要程度上是交通运输的咽喉，是道路正常运输的关节。 ⑸社会性上立交桥、城市桥成为当地经济、文化、政治的标志。 第一节桥梁的组成与分类 一、桥梁的基本组成与常用术语 ㈠桥梁的基本组成 １、上部结构（或桥跨结构、或桥孔结构） ⑴定义桥梁结构中跨越障碍的主要承载结构，如梁桥的主梁，拱桥的主拱。 ⑵作用连续中断的路线、承受交通荷载并将荷载产生的作用反力传递给墩台上的支座。 ２、支座 ⑴定义桥跨结构中墩台上支承主要承载结构的传力装置。 ⑵作用传递上部结构的荷载作用，适应桥跨设计变位，联结上下部结构。 ３、下部结构 ⑴定义为桥跨中支承上部结构的桥墩、桥台。
重型自卸汽车设计（驱动桥总成设计） 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，对于重型自卸汽车也很重要。驱动桥位于传动系的末端，它的基本功用是将传动轴或变速器传来的转矩增大并适当减低转速后分配给左、右驱动轮，另外还承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力，纵向力和横向力。通过提高驱动桥的设计质量和设计水平，以保证汽车良好的动力性、安全性和通过性。 此次重型自卸汽车驱动桥设计主要包括：主减速器、差速器、轮边减速器、车轮传动装置和驱动桥壳进行设计。主减速器采用中央减速器附轮边减速器的形式，且中后桥采用双级贯通式布置形式，国内外多桥驱动的重型自卸汽车大多数采用这种布置形式；本设计主减速器采用了日益广泛应用的双曲面齿轮；差速器设计采用普通对称圆锥行星差速器；车轮传动装置采用全浮式半轴；驱动桥壳采用整体型式；并对驱动桥的相关零件进行了校核。 本文驱动桥设计中，利用了CAD绘图软件表达整体装配关系和部分零件图。 关键词：驱动桥、主减速器、差速器、半轴、双曲面齿轮
THE DESIGN OF HEAVY SELF UNLOADING TRUCK (THE DESIGN OF TRANSAXLE ASSEMBLY) ABSTRACT Drive axle is the one of automobile four important assemblies. It’s performance directly influences on the entire automobile，especially for the heavy self unloading truck . Driving axle set at the end of the transmission system. The basic function of driving axle is to increase the torque transported from the transmission shaft or transmission and decrease the speed ,then distribute it to the right、left driving wheel, another function is to bear the vertical force、lengthways force and transversals force between the road surface and the body or the frame. In order to obtain a good power performance, safety and trafficability characteristic, engineers must promote quality and level of design Driving axle design of the heavy self unloading truck mainly contains: main reduction, differential, wheel border reduction, transmitted apparatus of wheel and the housing of driving axle. The main reducer adopts central reduction along with wheel border reduction. And also the design have the same run-through structure between middle transaxle and the rear one with heavy trucks home and abroad that have several transaxles. Hypoid gear, a new type gear is a good choice for the main reducer of heavy self unloading truck. The differential adopted a common, symmetry, taper, planet gear. Transmission apparatus of wheel adopted full floating axle shaft, and the housing of driving axle adopted the whole pattern,and proofread interrelated parts. During the design process, CAD drafting software is used to expresses the wholes to assemble relationship and part drawing by drafting.
本科桥梁工程课程设计 4×25 m预应力钢筋混凝土T梁桥设计净—11+2×0.75m 学院（系）： 专业： 学生： 学号： 指导教师：
燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）:建筑工程与力学学院
一设计资料 (4) 二构造布置 (4) 2.1截面布置 (4) 2.1.1主梁间距与主梁片数 (4) 2.1.2主梁跨中截面主要尺寸拟定 (5) 2.2横截面沿跨长的变化 (8) 2.3横隔梁的设置 (8) 三．主梁作用效应计算 (9) 3.1永久作用效应计算 (9) 3.1.1永久作用集度 (9) 3.1.2永久作用计算 (10) 3.2可变作用效应计算 (12) 3.2.1冲击系数和车道折减系数 (12) 3.2.2计算主梁的荷载横向分布系数 (12) 3.2.3 计算可变作用效应 (17) 3.3主梁作用效应组合 (23) 四.参考文献 (24)
一设计资料 1.桥梁类型: 预应力混凝土连续梁桥 2.桥梁跨径: 20+55+20m，主跨：标准跨径:55.00m;主梁全长:54.96m;计算跨径:54.50m 3.桥面净空：净—7.0m+1.0m×2=9.0m 4.设计荷载: 公路-Ⅰ级，根据《公路桥涵设计通用规》：均布荷载标准值为qk=10.5 kN/m；集中荷载取Pk=360 kN。计算剪力效应时，上述集中荷载标准值应乘以1.2的系数。人群载荷标准值为3.0 kN/m2 。每侧人行柱防撞栏重力作用分别为1.52 kN/m和4.99 kN/m 二构造布置 2.1截面布置 2.1.1主梁间距与主梁片数 主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济。同时加宽翼板对提高主梁截面效率指标很有效，故在许可条件下应适当加宽T梁翼板。上翼缘宽度一般为1.6～2.4 m或更宽。本设计拟取翼板宽为2250 mm（考虑桥面宽度）。由于宽度较大，为保证桥梁的整体受力性能，桥面板采用现浇混凝土刚性接头，因此主梁的工作截面有两种：预施应力、运输、吊装阶段 的小截面（b i =1550 mm）和运营阶段的大截面（b i =2250 mm），净-7.0 m+2 ×1.0 m的桥宽选用四片主梁，如图2.1所示。
钢筋混凝土T 型梁桥设计计算书 1 行车道板内力计算 1.1恒载产生的内力 以纵向1米宽的板条进行计算如图1.1所示。 图1.1铰接悬臂板计算图示（单位：cm ） 沥青混凝土面层：= 0.02×1.0×21= 0.42/kN m C25号混凝土垫层：=0.06×1.0×24=1.44/kN m T 形翼缘板自重： = 0.100.16 1.025 3.25/2 kN m +??= 合计：g=i g ∑=++=0.42+1.44+3.25=5.11/kN m 每米宽板条的恒载内力： 弯距：22011 5.110.95 2.3122AG M gl kN m =-=-??=-? 剪力：0 5.110.95 4.85AG V gl kN ==?=1.2荷载产生的内力 按铰接板计算行车道板的有效宽度如图1.2所示）。 由<<桥规>>得=0.2m ，=0.6m 。桥面铺装厚度为8cm ，则有： =+2H=0.2+2×0.08=0.36m =+2H=0.6+2×0.08=0.76m 荷载对于悬臂板的有效分布宽 度
为:=+d+2=0.36+1.4+1.90=3.66m 冲击系数采用1+=1.3， 作用为每米宽板条上的弯矩为： 01(1)/2(/4)AP M P a l b μ=-+??- 1.3140/2/3.66(0.950.76/4)=-??-18.90KN m =-? 作用于每米宽板条上的剪力为： 图1.2 荷载有效分布宽度图示（cm ） 140(1) 1.324.8622 3.66 AP P V KN a μ=+=?=? 1.3内力组合 承载能力极限状态内力组合： 1.2 1.4 1.2 2.31 1.418.9029.23j Ag Ap M M M KN m =+=-?-?=-? 1.2 1.4 1.2 4.85 1.424.8640.62j Ag Ap V V V KN =+=?+?= 1.4 截面设计、强度验算 （HRB335钢筋：335sk f MPa =，280sd f MPa =，C25混凝土：16.7,ck f MPa = 1.78,11.5, 1.23tk cd td f MPa f MPa f MPa ===） 翼缘板的高度：h=160mm ；翼缘板的宽度：b=1000mm ；假设钢筋截面重心到截面受拉边缘距离=35mm ，则=125mm 。 按<<公预规>>5.2.2条规定：010()2d u c x M M f bx h γα==- 1.029.2311.51000(0.125)2 x x ?=???- 解得：x=0.0224m 验算00.550.1250.0688()0.0224()h m x m ξ=?=>= 按<<公预规>>5.2.2条规定：sd s cd f A f bx = 211.5 1.00.0224/280920s A mm =??= 查有关板宽1m 内钢筋截面与间距表，考虑一层钢筋为8根由规范查得可供使
精品设计 中南大学 驱动桥 课程设计说明书 专业: 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 目录 一、课程设计题目分析----------------------------------3 二、主减速器设计--------------------------------------4 (一) 减速器的结构形式---------------------------------------------4 (二) 主减速器的基本参数选择与设计计算---------------------------- -5 (三) 主减速器锥齿轮的主要参数选择----------------------------- ----7 (四) 主减速器锥齿轮的材料------------------------------------ ----10 (五) 主减速器圆弧齿螺旋锥齿轮的强度计算--------------------- -----11 (六) 主减速器轴承计算及选择------------------------- -------------13 三、差速器的设计-------------------------------------18 (一) 差速器结构形式选择----------------------------- -------------19
(二) 差速器参数确定--------------------------------- -------------20 (三) 差速器直齿锥齿轮的几何尺寸计算------------------ ------------22 (四) 差速器直齿锥齿轮的强度计算---------------------- ------------23四、半轴的设计---------------------------------------24 (一)半轴型式-----------------------------------------------------24 （二）半轴参数设计及计算-------------------------------------------25 （三）半轴花键的强度计算-------------------------------------------28 （四）半轴其她主要参数的选择---------------------------------------28 (五)半轴的结构设计及材料与热处理---------------------------------29五、桥壳及桥壳附件设计-------------------------------29 (一)驱动桥壳结构方案选择-------------------- ---------------------30 (二)驱动桥壳强度计算--------------------------------------------------------------------32 (三)材料的选择---------------------------- -----------------------34参考文献- -------------------------------------------35 一、课程设计题目分析: 本次设计题目为轿车驱动器,车型为Focus 1、8 TD Sedan。 具体参数如下: 发动机转速: 4000r/min 最大扭矩: 200N、m 汽车总重量: 1620kg 主传动比: 3、56。 设计开始之前,需准备《汽车设计课程设计指导书》、《汽车工程手册》等书籍,由于以前做过减速器设计,所以《机械设计》、《机械设计课程设计指导书》也会在此次设计中用到。 设计要求: 驱动桥处于动力传动系的末端,其基本功能就是增大由传动轴或变速
广东工业大学课程设计任务书 一、课程设计的内容 1、教学目的： 学生通过桥梁工程设计的训练，可以进一步掌握在桥梁工程课本中所学到理论知识，并经过亲自做桥梁工程设计来熟悉设计方法、计算理论、计算公式，熟悉在桥梁设计中如何运用桥梁规范，为今后的毕业设计及走上工作岗位打下一个良好的专业基础。 2、设计基本资料： 说明：学生共分为四个小组，每个小组基本资料不同，简支梁主梁高H 分别取为：130CM、133CM、135CM、139CM，见图1。 1）桥面净宽：净7+2×0.75M 2）设计荷载：汽车“公路—Ⅰ级，人群荷载：3KN/M2 3）材料：主筋：Ⅱ级，构造筋：Ⅰ级 混凝土：桥面铺装：C25，主梁：C30 4）结构尺寸：详见图1、图2 主梁：计算跨径：L=1950cm 全长：L=1996cm 人行道、栏杆每延米（两侧）重2.0KN/m（为每片主梁分到的值）。 沥青混凝土厚2cm
3、设计计算内容： 1）计算行车道板内力，并据此计算和配置翼板主筋。 行车道板按铰接板计算; 汽车荷载：按车辆荷载计算。 2）主梁设计计算： ①、计算主梁1＃、2＃、3＃在汽车、人群荷载作用下的横向分布系数。 支点用杠杆法，跨中用G —M 法。 ②、桥梁沿跨长纵向按IL(影响线)布载求活载内力。 ③、计算活载跨中弯矩时，不考虑横向分布系数沿桥长方向的变化，计 算支点活载剪力时，要计入横向分布系数沿跨长方向的变化的影响。 ④、主梁控制截面：M 中 、M 1/4 、Q 支点 ⑤、主梁跨中截面受拉主筋计算（其余钢筋不算）。 ⑥、计算活载挠度及预拱度。参见教材第172页公式。 3）横隔梁内力计算，并据此计算配置主筋（按T 形截面配置下缘受拉主筋）。 说明：①、横隔梁内力计算采用“偏心法”，取中横隔梁计算。 ②、控制截面：M 3、M 2-3、Q 1右、Q 1-2右 4、绘图内容： 1）上部构造纵、横剖面图（纵断面只画主梁，参见教材第152页，图2-5-55，但尺寸要改变）。 2）主梁配筋图（参考教材第81页，图2-4-15绘制，但主筋按自己计算值配制，梁高按各组的H 值计）。 二、课程设计的要求与数据 1、 必须严格执行各桥梁设计规范，每一设计步骤都必须按规范的要求进行，要训练会查规范、会用规范。 2、 设计中多参阅有关资料，特别是对于没有设计经验的初学者来讲， 更应多借鉴前人的设计经验和实例。 3、 绘制桥梁设计图时必须按桥梁设计图纸的规定进行绘制，从线形、 布置、到标注方式都力求准确无误，不得自行、随意设定图中的各项参 图 2
桥梁工程课程设计 专业：交通工程 班级：一班 学号： 姓名： 指导老师：谢发祥付春雨
第一章设计任务书 1.1 基本设计数据 1.1.1 跨度和桥面宽度 一级公路，设计时速60 1)标准跨径：13m（桥墩中心距离） 2)计算跨径：12.5m（支座中心距离） 3)主梁全长：12.96m（主梁预制长度） 4）桥面宽度（桥面净空）：净-4+2×0.5m 1.1.2技术标准 1)设计荷载标准：一级公路，人行道和栏杆自重线密度按单侧6kN/m计算， 人群荷载3.5kN/m2 2)环境标准：Ⅰ类环境 3）设计安全等级：一级 1.1.3 主要材料 1)混凝土：混凝土简支T梁及横梁采用C40混凝土；桥面铺装上层 采用0.03m沥青混凝土，下层为0.06～0.13m的C30混凝土，沥 青混凝土重度按23kN/m3,混凝土重度按25kN/m3计。 2）钢筋：主筋用HRB335，其它用R235 1.1.4构造形式及截面尺寸 横断面图
纵断面 第二章 主梁的荷载横向分布系数计算 2.1主梁荷载横向分布系数的计算 2.1.1 刚性横梁法计算横向分布系数 因为每一片T 型梁的截面形式完全一样，所以： ∑=+=5 1 2 //1i i i ij a e a n η 式中，n=3，∑=5 1 2i i a =2×（3.6228.1+）m 2=32.4 m 2 计算横向分布系数： 根据最不利荷载位置分别布置荷载。布置荷载时，汽车荷载距人行道边缘距离不小于0.5m ，人群荷载取3KN/m 2,栏杆及人行道板每延米重量取6.0KN/m ，人行道板重以横向分布系数的方式分配到各主梁上。 横向分布系数计算结果: 616 616
四川大学土木工程CAD期末作业 科目 学院 专业 学生姓名 学号年级 指导教师 二O 年月日
建环学院土木工程彭浩13级 目录 初步确定拱圈截面尺寸 (1) 确定拱轴系数 (1) 确定弹性中心 (3) 恒载内力计算 (3) 活载内力计算 (5) 内力组合及截面强度验算 (11) 主拱圈稳定性验算 (13) 主拱圈抗剪强度验算 (14)
1.初步确定拱圈截面尺寸。 对于空腹式悬链拱： a.主拱圈横截面设计 拱圈截面高度按经验公式估算 H = 0l /100 + △ = 60/100 +0.5 = 1.1m 拱圈由9个各为0.99m 宽的拱箱组成，全宽B0=8.91m b ．拱圈几何力学性质 假定拱轴系数m=2.24, 1/4y /f=0.22(1/4y 为拱轴线1/4拱跨处坐标，f 为计算矢高)。 拱轴线拱脚处切线与水平线交角s ?=1tan - (4673.22/1000?1/6)=37.933° [查附表（Ⅲ-2）],sin s ?=0.6145,cos s ?=0.7889. 由应用软件得箱形截面的几何性质： 截面面积 A=2996.39)86.075.01.199.0(m =??-? 绕箱底边缘距离的静距 220.29)55.086.075.055.01.199.0(m S =???-??= 截面重心距底边 b y =m A S 55.0996.320.2== 截面重心距顶边 t y =1.1-0.55=0.55m 截面对重心轴的惯性矩 I=43363.0)1286.075.0121.199.0(9m =÷?-÷?? 截面回转半径 i=2397.0996.363.0m A I == 则：计算跨径 l=0l +2ybsin s ?=60+2?0.55?0.6145=60.68m 计算矢高 f=0f +(1-cos s ?)b y =10+(1-0.7889)?0.55=10.12m 计算矢跨比 f/l=10.12/60.68=0.16678 2.确定拱轴系数。