驱动桥壳设计

第六节驱动桥壳设计
驱动桥壳的主要功用是支承汽车质量，并承受由车轮传来的路面反力和反力矩，并经悬架传给车架(或车身)；它又是主减速器、差速器、半轴的装配基体。

驱动桥壳应满足如下设计要求：
1)应具有足够的强度和刚度，以保证主减速器齿轮啮合正常并不使半轴产生附加弯曲应力。

2)在保证强度和刚度的前提下，尽量减小质量以提高汽车行驶平顺性。

3)保证足够的离地间隙。

4)结构工艺性好，成本低。

5)保护装于其上的传动系部件和防止泥水浸入。

6)拆装、调整、维修方便。

一、驱动桥壳结构方案分析
驱动桥壳大致可分为可分式、整体式和
组合式三种形式。

1.可分式桥壳
可分式桥壳(图5-29)由一个垂直接
合面分为左右两部分，两部分通过螺栓联接
成一体。

每一部分均由一铸造壳体和一个压
入其外端的半轴套管组成，轴管与壳体用铆
钉连接。

这种桥壳结构简单，制造工艺性好，主
减速器支承刚度好。

但拆装、调整、维修很图5—29 可分式桥壳
不方便，桥壳的强度和刚度受结构的限制，曾用于轻型汽车上，现已较少使用。

2.整体式桥壳
整体式桥壳(图5-30)的特点是
整个桥壳是一根空心梁，桥壳和主减
速器壳为两体。

它具有强度和刚度较
大，主减速器拆装、调整方便等优点。

按制造工艺不同，整体式桥壳可
分为铸造式(图5-30a)、钢板冲压焊
接式(图5-30b)和扩张成形式三种。

铸造式桥壳的强度和刚度较大，但质
量大，加工面多，制造工艺复杂，主
要用于中、重型货车上。

钢板冲压焊
接式和扩张成形式桥壳质量小，材料
利用率高，制造成本低，适于大量生
产，广泛应用于轿车和中、小型货车图5—30 整体式桥壳
及部分重型货车上。

a)铸造式b)钢板冲压焊接式
3.组合式桥壳
组合式桥壳(图5-3 1)是将主减速器壳
与部分桥壳铸为一体，而后用无缝钢管分别
压人壳体两端，两者间用塞焊或销钉固定。

它的优点是从动齿轮轴承的支承刚度较好，
主减速器的装配、调整比可分式桥壳方便，
然而要求有较高的加工精度，常用于轿车、
轻型货车中。

二、驱动桥壳强度计算
对于具有全浮式半轴的驱动桥，强度计
算的载荷工况与半轴强度计算的三种载荷工 图5-31组合式桥壳 况相同。

图5-32为驱动桥壳受力
图，桥壳危险断面通常在钢板弹簧
座内侧附近，桥壳端部的轮毂轴承
座根部也应列为危险断面进行强度
验算。

(1)当牵引力或制动力最大时，
桥壳钢板弹簧座处危险断面的弯曲
应力σ和扭转切应力τ分别为 图5—32 桥壳受力简图
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧=+=T T
h h v v W T W M W M τσ)( （5-60） 式中，v M 为地面对车轮垂直反力在危险断面引起的垂直平面内的弯矩，222b G m M v '=
； b 为轮胎中心平面到板簧座之间的横向距离，如图5-32所示；h M 为一侧车轮上的牵引力 或制动力2x F 在水平面内引起的弯矩，b F M x h 2=；T T 为牵引或制动时，上述危险断面所受转矩，r x T F T γ2=；v W 、h W 、T W 分别为危险断面垂直平面和水平面弯曲的抗弯截面系数及抗扭截面系数。

(2)当侧向力最大时，桥壳内、外板簧座处断面的弯曲应力i σ、0σ分别为
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧-=+=v r o
z v r i z i W b F W b F )()(12012γϕσγϕσ （5-61） 式中，i z F 2、o z F 2为内、外侧车轮地面垂直反力；r γ为车轮滚动半径；1ϕ为侧滑时的附着系数。

(3)当汽车通过不平路面时，动载系数为k ，危险断面的弯曲应力σ为
V
W b kG 22=σ （5-62） 桥壳的许用弯曲应力为300～500MPa ，许用扭转切应力为150～400MPa 。

可锻铸铁桥 壳取较小值，钢板冲压焊接桥壳取较大值。