重型自卸汽车设计(驱动桥总成设计)(有cad原图)

摘要ABSTRACTThe design is a reference to the traditional axle design. Access to a lot of information in the design process.This design is the first demonstration program. Followed by the structure of the drive axle design. Including the choice of the number of gear pairs, the choice of gear type differential design, the choice of the differential gear, axle housing structure. Which force the check: the main driven gear check, check, bearing axle spline and gear shaft spline checking, axle check under different working environments. In the design process in accordance with the conditions of use of design reference models, purpose, and select the appropriate structure. Taking into account the practicality, economy, stability of the drive axle.3D modeling software for UG7.5, and catiaV5 2D drawings drawn mainly use catiaV5. Use of UG7.5 assembly simulation exercise. And detect the spatial relationships of various parts in the 3D modeling process. Appropriate changes to the parameters of the primary.The design seeks to meet the case, the axle structure is simplified. Try to reduce costs and improve the stability of the drive axle. However, due to the limitations of their own level, there are many inadequacies. I hope you correct!Key words: medium-sized trucks the rear axle differential axle housing目录第一章主减速器的设计 (1)1.1主减速器的结构形式 (1)1.2主减速器减速型式的选择 (1)1.3主减速器齿轮型式的选择 (1)1.3.1螺旋锥齿轮与双曲面齿轮比较 (2)1.3.2双曲面齿轮传动比螺旋锥齿轮传动还具有如下优点 (3)1.4主减速器主动齿轮的支承型式选择 (3)1.4.1主减速器主动齿轮的支承型式 (3)1.5主减速器从动齿轮支承的选择 (4)1.6主减速器齿轮计算荷载的确定 (5)1.7主减速器齿轮基本参数的选择 (7)1.7.1齿数的选择 (7)1.7.2节圆直径的选择 (8)1.7.3齿轮端面模数的选择 (8)1.7.4齿面宽的选择 (9)1.7.5双曲面齿轮的偏移距E与偏移方向的选择 (9)1.7.6双曲面齿轮螺旋方向的选择 (10)1.7.7螺旋角的选择 (11)1.7.8齿轮法向压力角的选择 (13)1.8双曲面齿轮的强度计算 (15)1.8.1单位齿长上的圆周力 (15)1.8.2齿轮的弯曲强度计算 (16)1.8.3齿轮的接触强度计算 (18)1.9主减速器齿轮的材料及热处理 (19)1.10主减速器轴承的计算 (20)第二章差速器 (26)2.1差速器的结构与选择 (26)2.2差速器齿轮基本参数选择 (27)2.2.1行星齿轮数目的选择 (27)2.2.2行星齿轮球半径R B的确定 (27)2.2.3行星齿轮与半轴齿轮齿轮数的选择 (28)2.2.4差速器锥形齿轮模数及半轴齿轮节圆直径的初选 (28)2.2.5压力角α (29)2.2.6行星齿轮的安装直径φ及其深度L的确定 (29)2.3差速器齿轮的弯曲应力 (30)第三章驱动桥车轮的传动装置 (31)3.1半轴的型式 (31)3.1.1半浮式半轴 (31)3.1.2 3/4浮式半轴 (31)3.1.3全浮式半轴 (32)3.2 半轴的设计与计算 (35)3.2.1载荷工况 (35)3.2.2全浮式半轴的设计计算 (35)3.2.3主动锥齿轮花键的校核 (37)3.2.4半轴结构设计及材料 (38)第四章驱动桥桥壳 (39)4.1 桥壳结构的形式与选择 (39)4.1.1可分式桥壳 (39)4.1.2整体式桥壳 (39)4.1.3组合式桥壳 (41)4.2桥壳的强度计算 (41)4.2.1桥壳的静弯曲应力计算 (42)4.2.2在不平的路面冲击载荷作用下桥壳的强度计算 (43)4.2.3汽车以最大牵引力行驶时桥壳的强度计算 (43)4.2.4汽车紧急制动时桥壳的强度计算 (45)总结 (48)致谢 (49)参考文献 (50)附录 (51)第一章主减速器的设计主减速器的功用是将输入的转矩增大并相应的减低转速，以及当发动机纵置事还具有改变转矩旋转方向的作用。

05 设计的可行性和可靠性分 析
结构分析
总结词
对驱动桥的结构进行详细分析，确保其满足重载和复杂工况的要求。
详细描述
首先对驱动桥的各个部件进行受力分析，评估其承载能力和稳定性。同时，对结 构进行优化设计，减轻重量并提高刚度。此外，还需考虑安装和维护的便利性， 确保在实际使用中易于操作。
疲劳寿命分析
传递动力
差速功能
缓冲减震
支撑车身
将发动机的动力传递给 车轮，使车辆得以行驶。
实现左右车轮的差速， 提高车辆在转弯或不平
路面的通过性。
通过悬挂系统吸收来自 路面的冲击，提高乘坐
舒适性。
通过车架和悬挂系统支 撑车身，保持车辆稳定。
设计的基本原则
可靠性
确保驱动桥在各种工况下都能稳定、可靠地工作。
轻量化
在满足强度和刚度的前提下，尽可能减轻驱动桥 的重量，以提高车辆的燃油经济性。
总结词
创新设计是驱动桥设计的灵魂，能够提升产品的市场竞争 力。
要点二
详细描述
在创新设计方面，我们引入了一些独特的设计元素。例如 ，采用了新型的轴承结构和润滑方式，提高了轴承的寿命 和可靠性。同时，我们还设计了一种新型的减震装置，有 效降低了车辆行驶中的振动和噪音，提高了乘坐舒适性。 这些创新设计不仅提高了产品的技术含量，也满足了市场 需求，为企业的可持续发展奠定了基础。
总结词
工艺流程的优化对于提高生产效率和产品质量具有重要意义。
详细描述
在工艺流程方面，我们对传统的加工和装配流程进行了改进。通过引入先进的数控机床和自动化生产线，实现了 加工过程的精准控制和高效生产。同时，我们还优化了装配流程，减少了人工干预，降低了出错率，提高了产品 质量和稳定性。

重型自卸汽车设计（转向系及前桥设计）摘要汽车在行驶的过程中，需要按照驾驶员的意志经常改变其行驶方向，即所谓的汽车转向。

汽车的转向系统是一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专用机构，本文的研究内容即是重型自卸汽车的转向系设计。

本文针对的是与非独立悬架相匹配的整体式两轮转向机构。

利用相关汽车设计和连杆机构运动学的知识，首先对汽车总体参数进行设计，在此基础上，对转向器，转向传动机构进行选择，接着再对转向器和转向传动机构（主要是转向梯形）进行设计，最后，利用软件AUTOCAD完成转向梯形和转向器的设计图纸。

转向器在设计中选用的是循环球式齿条齿扇转向器，在对转向器的设计中，包括了螺杆—钢球—螺母传动副的设计和齿条—齿扇传动副的设计，前者是基于参照同类汽车，确定出钢球中心距，设计出一系列的尺寸，而后者则是根据汽车前轴的载荷来确定出齿扇模数，再由此设计出所有参数的。

转向梯形的设计选用的是整体式转向梯形，本文在设计中借鉴同类汽车转向梯形设计的经验尺寸对转向梯形进行尺寸初选。

再通过对转向内轮实际达到的最大偏转角时与转向外轮理想最大偏转角度的差值的检验，和作为一个四杆机构对I其最小传动角的检验，来判定转向梯形的设计是否符合基本要求。

本文在消化，吸收，总结，归纳前人的成果上，系统、全面地对机械动力转向系进行理论分析，设计及优化。

为重型自卸汽车转向系的设计开发提供了一种步骤简单的设计方法。

关键词：转向系，转向器，转向梯形IITHE DESIGN OF HEAVY DUMP (THE DESIGN OF STEERING SYSTEM AND RRONT AXLE)ABSTRACTIn a moving vehicle, the driver will need to frequently change its traveling direction, the so-called steering. Vehicle steering system is used to change or restore a car in the direction of a dedicated agency, the contents of this paper is the study of light vehicle steering system design.This article is aimed at non-independent suspension and would like to match the overall style of the two steering. The use of the relevant vehicle design and kinematic linkage of knowledge, first of all, the overall parameters of the vehicle design, in this basis, the steering gear, steering transmission choice, and then to the steering gear and steering transmission (mainly trapezoidal steering ) design, and finally, the use of AUTOCAD software and the steering gear steering linkage to complete the design drawings.Steering the ball of choice is the cycle of fan-type steering gear rack teeth, in the design of steering gear, including a screw - Ball - Vice-nutIIIdrive the design and rack - fan drive gear pair design, the former is based on the reference to similar vehicles, to determine the center distance of the ball, the design of a series of size, while the latter is based on the vehicle front axle load to determine the fan module out of gear, and then all of the resulting design parameters.Steering linkage design is a whole selection of steering trapezoid, the paper design is used in car steering linkage from a similar experience in the design of the size of the steering linkage to the primary size. Through to the actual steering wheel in the maximum deflection angle with the steering wheel in the most ideal test of the difference of deflection angle, and four institutions, as a minimum transmission angle of its examination, to determine whether the design of steering trapezoid in line with the basic requirements.In this paper, digestion, absorption, and summing up, summing up the results of their predecessors, the systematic, comprehensive mechanical steering system to carry out theoretical analysis, design and optimization. For the light vehicle steering system design and development provides a simple design method steps.Key word: steering system，steering gear，steering trapezoidIV目录前言 (1)第一章从动桥结构方案的确定 (3)§1.1从动桥总体方案确定 (3)第二章转向系结构方案的确定 (5)§2.1转向系整体方案的分析 (5)§2.1.1转向器方案的分析 (5)§2.1.2 循环球式转向器结构及工作原理 (6)§2.1.2动力转向系统分类 (7)§2.2转向系整体方案的分析 (8)第三章从动桥的设计计算 (10)V§3.1从动桥主要零件尺寸的确定 (10)§3.2 从动桥主要零件工作应力的计算 (11)§3.2.1 制动工况下的前梁应力计算 (12)§3.2.2 在最大侧向力(侧滑)工况下的前梁应力计算 (16)§3.3 转向节在制动和侧滑工况下的应力计算 (17)§3.3.1 在制动工况下 (17)§3.3.2 在侧滑况下 (19)§3.4 主销与转向节衬套在制动和侧滑工况下的应力计算 (20)§3.4.1 在制动工况下 (20)§3.4.2 在侧滑工况下 (22)第四章转向系统的设计计算 (24)§4.1 转向系主要性能参数 (24)VI§4.1.1 转向器的效率 (24)§4.1.2 传动比的变化特性 (26)§4.1.3 给定的主要计算参数 (27)§4.1.4 转向盘回转总圈数n (28)§4.2 转向系计算载荷的确定 (29)§4.3 循环球式转向器的计算 (30)§4.3.1 循环球式转向器主要参数 (30)§4.3.2 螺杆、钢球和螺母传动副 (31)§4.3.3 齿条、齿扇传动副设计 (32)§4.4 循环球式转向器零件强度的校核 (35)§4.4.1 钢球与滚道间的接触应力σ (35)§4.4.2 齿的弯曲应力σ (37)VII§4.5 液压动力转向机构的计算 (38)§4.5.1 动力转向系统的工作原理 (38)§4.5.2 转向动力缸的工作分析 (39)§4.6 转向梯形机构确定、计算及优化 (45)§4.6.1 转向梯形结构方案分析 (45)§4.6.2 整体式转向梯形机构优化设计 (47)第六章结论 (57)参考文献 (58)致谢 (60)VIIIIX前言自卸车是利用发动机动力驱动液压举升机构，将车厢倾斜一定角度从而达到自动卸货，并依靠箱货自重使其复位的专用汽车。

自卸车举升机构设计目录摘要..................................................................................................................................... Abstract.. (Ⅱ)第1章绪论 (3)1.1 课题的提出 (3)1.2 专用汽车设计特点 (5)1.3课题的实际意义 (6)1.4 国内外自卸汽车的发展概况 (7)第2章轻型自卸车主要性能参数的选择 (11)2.1整车尺寸参数的确定 (11)2.2质量参数的确定 (11)2.3其它性能参数 (14)2.4本章小结 (14)第3章自卸车车厢的结构与设计 (15)3.1自卸汽车车厢的结构形式 (15)3.1.1车厢的结构形式 (15)3.1.2车厢选材 (16)3.2车厢的设计规范及尺寸确定 (16)3.2.1车厢尺寸设计 (16)3.2.2车厢内框尺寸及车厢质量 (18)3.3车厢板的锁启机构 (17)3.4本章小结 (17)第4章自卸举升机构的设计 (18)4.1自卸举升机构的选择 (18)4.1.1举升机构的类型 (18)4.1.2自卸汽车倾卸机构性能比较 (21)4.2举升机构运动与受力分析及参数选择 (23)4.2.1机构运动分析 (28)4.2.2举升机构受力分析与参数选择 (29)4.3本章小结 (26)第5章液压系统设计 (27)5.1液压系统工作原理与结构特点 (27)5.1.1工作原理 (27)5.1.2液压系统结构布置 (28)5.1.3液压分配阀 (28)5.2油缸选型与计算 (29)5.3油箱容积与油管内径计算 (30)5.4取力器的设计 (31)5.5本章小结 (39)第6章副车架的设计 (40)6.1副车架的截面形状及尺寸 (40)6.2副车架前段形状及位置 (40)6.2.1副车架的前端形状及安装位置 (40)6.2.2 纵梁与横梁的连接设计 (43)6.2.3 副车架与主车架的连接设计 (36)6.3副车架主要尺寸参数设计计算 (37)6.3.1副车架主要尺寸设计 (37)6.3.2副车架的强度刚度弯曲适应性校核 (37)6.4本章小结 (44)结论 (45)参考文献 (46)致谢 (47)第1章绪论1.1 课题的提出专用自卸车是装有液压举升机构，能将车厢卸下或使车厢倾斜一定角度，货物依靠自重能自行卸下或者水平推挤卸料的专用汽车。

太原理工大学硕士研究生学位论文重型自卸车主副一体式车架的设计摘要目前，国内公路型重型载货自卸汽车整车的生产，主要由改装车厂在整车厂提供的基本型载货汽车平台上派生的自卸汽车底盘上，根据用户需求进行自卸作业系统的设计和改装生产，实现最终的自卸汽车整车。

随着我国重型载货汽车快速发展，专业用户对自卸汽车综合性能及可靠性要求的不断提升，使得改装设计生产模式已经不能适应自卸汽车细分市场的发展需求。

将重型自卸汽车以底盘与上装一体化设计是解决该问题的主要途径。

取消副车架自卸车的设计不仅能实现轻量化，而且可降低整车的重心，提高行驶稳定性，因此，进行取消副车架的重型自卸车主副一体式车架的设计研究具有十分重要的实际意义。

本文从重型自卸汽车车架与上装作业部分一体化设计为主线，通过对装有副车架的TY-1型自卸车车架为分析对象，提出设计硬点参数，在此基础上，取消副车架，提出直接与上装作业部分实现对接的专用自卸车车架总成结构设计方案，并进行分析，为专用自卸汽车整车一体化设计，提供核心部件的设计参考依据。

首先以装有副车架的TY-1型自卸车车架为研究对象，运用有限元方法对其进行静载工况、卸载初工况和货箱举升至45°工况的结构强度分析，并分析其自由模态，获得该车架的应力分布情况和动态特性，并对该车架进行了模态试验，得到车架前8阶自由模态频率和振型，验证有限元模型的可信性。

在此基础上，取消了副车架，并重新设计主副一体式车架。

该车I太原理工大学硕士研究生学位论文架纵梁的结构形式为工字型，基于等强度考虑，纵梁前部采用变截面结构，论文设计了四种纵梁截面尺寸的车架结构，且车架的静弯曲应力都能满足强度要求。

其次，对所设计的新车架进行相同工况下稳态力学分析，并比较各车架结构参数，通过综合分析对比，确定TY-G3型车架为所设计车架形式，该车架的强度优于TY-1型车架，重心降低14.35%，重量降低11.18%，满足设计要求。

TY-G3型车架的有限元模态分析结果显示，车架的一阶频率有所提高，动态性能得以改善。

重型自卸车货箱与举升装置设计摘要自卸汽车是利用发动机动力驱动液压举升机构，将货箱倾斜一定角度从而达到自动卸货的目的，并依靠货箱自重使其复位的。

自卸机构负责货物的举升倾卸，卸货时驾驶员操纵液压阀的控制手柄，动力由发动机输出经变速器再到取力器，取力器驱动液压泵给液压缸提供动力，液压缸推动货箱实现货物的倾卸。

液压举升机构是自卸汽车的重要工作系统之一，其结构形式、性能好坏直接影响自卸汽车的使用性能和安全性能。

本次毕业设计的主要内容集中于自卸汽车液压缸及液压系统的设计，介绍了液压设计的前期准备工作：设计的依据、设计的一般原则和设计步骤。

通过对自卸汽车举升机构几种方案的比较,确定该车的举升机构的方案, 并对该方案进行了力学分析计算和液压系统设计。

设计采用直推式举升机构, 具有结构简单,行程长,兼具经济性的特点。

然后对液压缸的刚度、强度、系统压力、升降时间进行了验算和校核，最终确定了该方案的合理性和安全性。

另外，本说明书对取力器和货箱也进行了设计和计算。

关键词：自卸汽车，液压系统，举升机构，取力器HEA VY DUMP TRUCK PACKING CASE AND THE DE SIGN OF LIFT ING DEVICEABSTRACTThe dump truck uses the engine power actuation hydr aulic pr ess ure lif ting organization,packing container incline certain angle,thus serves the pur pos ewhich unloads cargo automatically,and depends upon the packing container dead weight to cause its replacement.The auto-dumping mechanism is mainly responsible for the lif ting and dumping of the the goods ar e neededto be unloaded,the oper ator will control the handle of the hydraulic valve,andthen the goods are dumped by the series of engines fr om the engine to thegear box,and then to the power-out device driving the liquid pump to give thepower to liquid tank,which pushes the compartment to tilt the goods.Thehydraulic pressure lifting or ganization is one of dump truck's impor tant wor k systems,its str uctur al style,perf or mance quality immediate influence dumptr uck's oper ational perf or mance and safety perf or mance.The content of this graduation design has focused on the design of the dumptr uck hydr aulic cylinder and hydr aulic systems,intr oducing the design ofhydraulic des ign pr eparation wor k,and the design basis,general principles and par ed with the several plans of lifting mechanis m,we have chosen oneplan finally,f or we have designed the calculation of the mechanical analysis andthe hydr aulic design put to use to keep the push type liftingmechanism,which has simple str uctur e,long route of tr avel,and economic.What’s more,we alse have checked its stiff ness,strength,systematicpressure,lif ting up and down time,f inally we decided the reasonableness and addition,we alse made the design and calculation of thePower-Take-Off and the goods’compartment.Keyword s:dump truck,hydraulic pr ess ure urn design,hydraulic pr essuresystem,Lif ting mechanis m,Pow er-Take-Of f目 录第一章 前言 .................................................................................................................................................. 1 第二章 总体方案分析及确定3 § 自卸汽车的分类...............................................................3 ............................................................. §§ 总设计内容分析 车厢设计.......................................................................... ...................................................... 4 5§§车厢结构设计 车厢选择材料 ...................................................... 5 6 § 举升机构分析 .............................................................................................. 6 §§ 液压系统的组成部分及作用 自卸汽车举升机构现存方案及其优缺点 ...... 6 7第三章 液压举升系统的设计 ......................................................................................... 10 § 举升机构设计中应考虑的问题 (10)§ 爬行现象 10§车厢在最大举升位置时，车厢后地板离地面的高度。

——汽车、摩托车产量稳步增长，经济效益有所改善。1992年全国汽车年产量首次超过100万辆，1998年生产162.8万辆，世界排名第10位。1997年全国摩托车年产量突破1000万辆，1998年生产879万辆，成为世界摩托车生产大国，排名第1位。1998年中国汽车工业产品销售收入2504.7亿元，工业总产值（现行价）2527.8元。
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1.1普通自卸汽车底盘选型
专用汽车与普通汽车的区别主要是改装了具有专用功能的上装部分，能完成某些特殊的运输和作业功能。因此在设计上，除了满足基本型汽车的性能要求外，还要满足专用功能要求，这就形成了其自身的特点。专用汽车设计多选用定型的基本型汽车底盘进行改装设计。在根据所设计的专用汽车的功能和性能指标要求，在功率匹配、动力输出、传动方式、外形尺寸、轴载质量、购置成本等方面进行分析比较，优选出一种基本型汽车底盘作为专用汽车改装设计的底盘。能否选到一种好的汽车底盘，是能否设计出一种好的专用汽车的前提。
在这个历史阶段，力求探索汽车工业管理的改革，国家决定试办汽车工业托拉斯，实施了促进汽车工业发展的多项举措，60年代中期工业托拉斯停办。与此同时，汽车改装业和摩托车制造业起步，重点发展了一批军用改装车，民用消防车、救护车、自卸车和牵引车相继问世，并为社会经济发展提供了城市、长途和团体这三大类客车。北京最早试制二轮摩托车提供军用，之后南京、南昌和济南等地相继试制三轮摩托车和机器脚踏车，当时主要用于军事、邮电、体育和城市短途运输，摩托车工业处于起步阶段，与汽车工业创建密切相关的汽车科研事业和专业教育体系初步形成。
中国汽车工业经过50年的发展，特别是改革开放20年来的发展，取得了长足进步。“六五”、“七五”和“八五”这3个5年计划以平均17.54％和24.5％的速度大幅增长；1994年后产品结构调整，每年以3～7％的速度持续增长。从此,中国的汽车工业发展形成了,向大规模、专业化、高水平的生产型过渡,以形成在国际上的竞争力.

目录1前言 (2)2 总体方案论证 (3)2.1非断开式驱动桥 (3)2.2断开式驱动桥 (4)2.3多桥驱动的布置 (4)3 主减速器设计 (6)3.1主减速器结构方案分析 (6)3.2主减速器主、从动锥齿轮的支承方案 (7)3.3主减速器锥齿轮设计 (9)3.4主减速器锥齿轮的材料 (11)3.5主减速器锥齿轮的强度计算 (12)3.6主减速器锥齿轮轴承的设计计算 (13)4 差速器设计 (18)4.1差速器结构形式选择 (19)4.2普通锥齿轮式差速器齿轮设计 (19)4.3差速器齿轮的材料 (21)4.4普通锥齿轮式差速器齿轮强度计算 (21)5 驱动车轮的传动装置设计 (23)5.1半轴的型式 (23)5.2半轴的设计与计算 (23)5.3半轴的结构设计及材料与热处理 (26)6 驱动桥壳设计 (27)6.1桥壳的结构型式 (27)6.2桥壳的受力分析及强度计算 (28)7 结论 (29)致谢 (30)附件清单 (31)1前言本课题是对货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。

驱动桥的设计，由驱动桥的结构组成、功用、工作特点及设计要求讲起，详细地分析了驱动桥总成的结构型式及布置方法；全面介绍了驱动桥车轮的传动装置和桥壳的各种结构型式与设计计算方法。

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。

摘要本次设计的题目是重型货车驱动桥设计。

驱动桥一般由主减速器、差速器、半轴及桥壳四部分组成，其基本功用是增大由传动轴或直接由变速器传来的转矩，将转矩分配给左、右车轮，并使左、右驱动车轮具有汽车行驶运动学所要求的差速功能；此外，还要承受作用于路面和车架或车厢之间的铅垂力、纵向力和横向力。

本文首先论述了驱动桥的总体结构，在分析驱动桥各部分结构型式、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：采用整体式驱动桥，主减速器的减速型式采用双级减速器，主减速器齿轮采用螺旋锥齿轮，差速器采用普通对称式圆锥行星齿轮差速器，半轴型式采用全浮式，桥壳采用铸造整体式桥壳。

在本次设计中，主要完成了双级减速器、圆锥行星齿轮差速器、全浮式半轴、桥壳的设计工作。

关键词：驱动桥；主减速器；全浮式半轴；桥壳；差速器ABSTRACTT he object of the design is The Design for Driving Axle of Heavy Truck. Driving Axle is consisted of Main Decelerator, Differential Mechanism, Half Shaft and Axle Housing. The basic function of Driving Axle is to increase the torque transmitted by Drive Shaft or directly transmitted by Gearbox, then distributes it to left and right wheel, and make these two wheels have the differential function which is required in Automobile Driving Kinematics; besides, the Driving Axle must also stand the lead hangs down strength, the longitudinal force and the transverse force acted on the road surface, the frame or the compartment lead.The configuration of the Driving Axle is introduced in the thesis at first. On the basis of the analysis of the structure and the developing process of Driving Axle, the design adopted the Integral Driving Axle, Double Reduction Gear for Main Decelerator’s deceleration form, Spiral Bevel Gear for Main Decelerator’s gear, Full Floating for Axle and Casting Integral Axle Housing for Axle Housing. In the design, we accomplished the design for Double Reduction Gear, tapered Planetary Gear Differential Mechanism, Full Floating Axle and Axle Housing.Keywords: Driving Axle; Main Decelerator; Full floating axle; Axle Housing; Differential Mechanism目录摘要 ....................................................................................... 错误!未定义书签。

前言汽车后桥（驱动桥）位于传动系的末端。

其基本功用首先是增扭，降速，改变转矩的传递方向，即增大由传动轴或直接从变速器传来的转矩，并将转矩合理的分配给左右驱动车轮；其次，驱动桥还要承受作用于路面或车身之间的垂直力，纵向力和横向力，以及制动力矩和反作用力矩等。

驱动桥一般由主减速器，差速器，车轮传动装置和桥壳组成。

对于重型载货汽车来说，要传递的转矩较乘用车和客车，以及轻型商用车都要大得多，以便能够以较低的成本运输较多的货物，所以要选择功率较大的发动机，这就对传动系统有较高的要求，而驱动桥在传动系统中起着举足轻重的作用。

随着目前国际上金融危机的影响，汽车的经济性日益成为人们关心的话题，这不仅仅只对乘用车，对于载货汽车，提高其燃油经济性也是各商用车生产商来提高其产品市场竞争力的一个法宝，因为重型载货汽车所采用的发动机都是大功率，大转矩的，装载质量在十吨以上的载货汽车的发动机，最大功率在140KW以上，最大转矩也在700N•m以上，百公里油耗是一般都在34升左右。

为了降低油耗，不仅要在发动机的环节上节油，而且也需要从传动系中减少能量的损失。

这就必须在发动机的动力输出之后，在从发动机——传动轴——驱动桥这一动力输送环节中寻找减少能量在传递的过程中的损失。

在这一环节中，发动机是动力的输出者，也是整个系统的心脏，而驱动桥则是将动力转化为能量的最终执行者。

因此，在发动机相同的情况下，采用性能优良且与发动机匹配性比较高的驱动桥便成了有效的节油的措施之一。

所以设计新型的驱动桥成为新的课题。

为了适应未来的发展需要, 提高运输效率, 有关人士呼吁我国重卡企业必须转变传统的公路运输概念, 生产出适应快速、长途、重载的高效率、高效益型重卡。

我国现有的斯太尔驱动桥产品主要满足中高档重型汽车的需求, 属于典型的欧洲重型汽车产品的零部件结构, 这决定了存在诸多缺点:传动效率相对较低, 油耗高长途运输容易导致汽车轮载发热, 散热效果差, 为了防止过热发生爆胎, 不得不增加喷淋装置，结构相对复杂, 导致产品价格高等。

摘要本次毕业设计题目为ZL40装载机驱动桥及主传动器设计，大致上分为主传动器设计、差速器设计、半轴设计、终传动设计和桥壳设计五大部分。

本说明书将以“驱动桥设计”为内容，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。

本次设计中，ZL40装载机传动采用液力机械传动方案，选用双涡轮液力变矩器和行星动力换挡变速箱，并按以下原则分配传动比：在终传动能安装的前提下，将传动比尽可能地分配给终传动，使整机结构尺寸减小，结构紧凑。

主传动器采用单级锥齿轮传动式，锥齿轮采用35º螺旋锥齿轮并选用悬臂式支承。

将齿轮的基本参数确定以后，算得齿轮所有的几何尺寸，然后进行齿轮的受力分析和强度校核。

齿轮的基本参数和几何尺寸的计算是此部分设计的重点。

在掌握了差速器、半轴、终传动和桥壳的工作原理以后，结合设计要求，合理选择其类型及结构形式，然后进行零部件的参数设计与强度校核。

差速器设计采用普通对称式圆锥行星齿轮差速器，齿轮选用直齿锥齿轮。

半轴设计采用全浮式支承方式。

终传动设计采用单行星排减速形式。

关键词：装载机;驱动桥;主传动器AbstractThe content of my graduation design is The Design of ZL30Loader Axles(Main Transm ission),largely at five parts,included of the main transmission design,differential design,half -shaft design,the design of the final drive and design of axle case.The design specifications will introduce the structure type and design of the drive axle and the main components in the driving axle design one by one.In this design,ZL30loader is adopts hydromechanical transmission,select and uses doub le turbine hydraulic torque converter and planetary power shift transmission,and distribution of the transmission ratio according to the following principles:in the premise of final drive ca n be installed in the hub,assign the transmission ratio to final drive as much as possible to makes the whole structure size decreases and structure terse.Main drive is adopts a single-stage bevel gear with35o and spiral bevel gears use cantile ver support.After considered of the basic parameters of gear,calculate all the geometric para meters of the gear,and then analysis gear stress and check its strength.The calculation of gear s basic parameters and geometry parameters is the key point of this part.After mastered theworking principle of differential,axle,final drive and axle case,have a reasonable choice and the structure of its type by combining with the design requirements,and then design parts and check strength.The differential design adopts ordinary symmetric tapered planetary gear diffe rential,and the gear is straight bevel gears.The half-shaft design uses the full floating axle s-upporting.The final drive design uses a single planetary row.Keywords：loader,drive axle main transmission1.引言装载机是一种广泛用于公路、铁路、矿山、建筑、水电、港口等工程的土石方工程施工机械，它的作业对象是各种土壤，砂石料、灰料及其他建筑路用散装物料等。

目录1前言 (1)2 总体方案论证 (2)2.1非断开式驱动桥 (2)2.2断开式驱动桥 (3)2.3多桥驱动的布置 (3)3 主减速器设计 (5)3.1主减速器结构方案分析 (5)3.2主减速器主、从动锥齿轮的支承方案 (6)3.3主减速器锥齿轮设计 (7)3.4主减速器锥齿轮的材料 (10)3.5主减速器锥齿轮的强度计算 (10)3.6主减速器锥齿轮轴承的设计计算 (12)4 差速器设计 (17)4.1差速器结构形式选择 (17)4.2普通锥齿轮式差速器齿轮设计 (17)4.3差速器齿轮的材料 (19)4.4普通锥齿轮式差速器齿轮强度计算 (19)5 驱动车轮的传动装置设计 (21)5.1半轴的型式 (21)5.2半轴的设计与计算 (21)5.3半轴的结构设计及材料与热处理 (24)6 驱动桥壳设计 (25)6.1桥壳的结构型式 (25)6.2桥壳的受力分析及强度计算 (25)7 结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)1前言本课题是对YC1090货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。

驱动桥的设计，由驱动桥的结构组成、功用、工作特点及设计要求讲起，详细地分析了驱动桥总成的结构型式及布置方法；全面介绍了驱动桥车轮的传动装置和桥壳的各种结构型式与设计计算方法。

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。

自卸汽车后驱动桥设计自卸汽车后驱动桥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，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，必须要搭配一个高效、可靠的驱动桥。

所以采用传动效率高的单级减速驱动桥已成为未来重载汽车的发展方向。

本文参照传统驱动桥的设计方法进行了载重汽车驱动桥的设计。

本文首先确定主要部件的结构型式和主要设计参数；然后参考类似驱动桥的结构，确定出总体设计方案；最后对主，从动锥齿轮，差速器圆锥行星齿轮，半轴齿轮，全浮式半轴和整体式桥壳的强度进行校核以及对支承轴承进行了寿命校核。

本文不是采用传统的双曲面锥齿轮作为载重汽车的主减速器而是采用弧齿锥齿轮，希望这能作为一个课题继续研究下去。

关键词：载重汽车驱动桥单级减速桥弧齿锥齿轮目录前言1第1章驱动桥的结构方案分析31.1 总体方案论证31.1.1 断开式驱动桥41.1.2 非断开式驱动桥5第2章主减速器的设计62.1主减速器的选择62.2 主减速器的结构形式72.3 主减速器的结构形式72.4 主减速器主传动比的确定82.5 主减速器齿轮计算载荷的确定92.5 减速器齿轮参数的确定102.5.1 主、从动锥齿轮齿数z1和z2102.5.2 主、从动锥齿轮齿形参数计算102.5.3 中点螺旋角β112.5.4法向压力角α122.5.5 螺旋方向122.6 主减速器锥齿轮的强度计算122.6.1 单位齿长圆周力122.6.2 齿轮弯曲强度122.6.3 轮齿接触强度142.7 主减速器锥齿轮轴承的设计计算152.7.1 锥齿轮齿面上的作用力152.7.1 锥齿轮轴承的载荷162.7.1锥齿轮轴承型号的确定18第3章差速器设计203.1 差速器结构形式的选择203.2 对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理203.2 对称式圆锥行星齿轮差速器的结构213.2 差速器齿轮的基本参数的选择223.3 普通锥齿轮式差速器齿轮强度计算25第4章驱动车轮的传动装置264.1 半轴的选择264.2 半轴的设计与计算27第5章驱动桥壳的设计315.1 驱动桥结构的选择315.2 铸造整体式桥壳的结构315.2.1 桥壳的静弯曲应力计算325.2.2 在不平路面冲击载荷作用下的桥壳强度计算345.2.3 汽车以最大牵引力行驶时的桥壳强度计算35结论38前言汽车的驱动桥位于传动系的末端，其基本功用是增大由传动轴或直接由变速器传来的转矩，将转矩分配给左、右驱动车轮，并使左、右驱动车轮具有汽车行驶运动学所要求的差速功能；同时，驱动桥还要承受作用于路面和车架或承载式车身之间的铅垂力、纵向力和横向力及其力矩。

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第二节 常用自卸汽车结构与设计
三、自卸汽车举升机构的优化设计
(二)优化设计变量 为使优化问题得以简化，并考虑系列化生产，通常将设计参数分为不 变设计参数和可变设计参数(简称不变参数和可变参数)。以前推连杆组合 式举升机构为例说明。
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第二节 常用自卸汽车结构与设计
三、自卸汽车举升机构的优化设计
第二节 常用自卸汽车结构与设计
三、自卸汽车举升机构的优化设计
(二)优化设计变量 不变参数和可变参数在一定条件下是可以互相转化的。若优化结果 不满意时．可适当地将部分不变参数视为可变参数进行调整，例如对构 件几何尺寸进行优化以求获得最佳结果；相反，若可变参数太多，致使 优化问题过于复杂，则可将一些可变参数作为不变参数处理，这佯可 减少优化设计的工作量。
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第二节 常用自卸汽车结构与设计
二、自卸汽车举升机构的结构与设计
(二)连杆组合式举升机构设计 2．前推连杆组合式举升机构设计计算
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第二节 常用自卸汽车结构与设计
二、自卸汽车举升机构的结构与设计
(三)其他连杆组合式举升机构
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第二节 常用自卸汽车结构与设计
二、自卸汽车举升机构的结构与设计
(三)其他连杆组合式举升机构
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第二节 常用自卸汽车结构与设计
三、自卸汽车举升机构的优化设计
(三)优化设计的目标函数 在举升机构选型确定以后，进行机构优化设计时，常用的优化目标 函数如下： 1．举升力系数K 在举升过程中的不同位置，K值不同．通常以K0(举升初始位置的K 值)和Kmax(举升过程中的最大K值)为优化目标。故目标函数可取作 min(K0)或max(Kmax)。 2.油压波动系数α 以举升力系数K作为评价指标，存在一定的局限性。如对某一种形式 的举升机构只要加大油缸行程．K值(K0或KMAX)均会降低。故引入油压 波动系数α作为举升机构优劣的评价参数。

缺点： η＜0.96 齿圈要求用高质量锡青铜制造，成本高。
（二）主减速器的形式
优点： 结构最简单、质量小、制造容易、拆装简便 缺点： 只能用于传递小扭矩的发动机 只能用于主传动比较小的车上，i0 < 7
1.单级主减速器
2.双级主减速器
特点： 尺寸大，质量大，成本高 与单级相比，同样传动比，可以增大离地间隙 用于中重型货车、越野车、大型客车
（一）减速传动方案 3.圆柱齿轮传动 4.蜗轮蜗杆传动
1.一对螺旋圆锥齿轮
优点： 同时啮合齿数多，寿命长，制造简单，质量小 缺点： 有轴向力、且方向不定；
缺点： 对啮合精度敏感，若锥顶不重合，使接触应力↑，弯曲应力↑，噪声↑，寿命↓； 要求制造、装配精度高。
2.双曲面齿轮啮合
5.在各种转速和载荷下的传动效率高 6.桥壳有足够的强度和刚度 7.结构简单，加工工艺性好，制造容易，调整、拆装方便 8.与悬架导向机构、转向运动机构协调
§5-2 驱动桥的结构方案分析
分类： 非断开式（整体式）—用于非独立悬架 断开式—用于独立悬架
一、断开式驱动桥特点：
当采用独立悬架时，为保证运动协调，驱动桥应为断开式。如图
二、主减速器基本参数选择与计算载荷的确定
（一）主减速器齿轮计算载荷的确定
2.按驱动轮打滑扭矩确定Tcs
3.按日常行驶平均转矩确定Tcf
1.齿数Z1、Z2 首选Z1： （1） Z1尽可能取小，货车Z1min≥6；轿车Z1min≥9； （2） Z1 、Z2不能有大于1的公约数，实现自动磨合，提高寿命； （3）希望Z1＋Z2 ≥40，有足够的弯曲强度，提高重合系数；
（四）牙嵌式自由轮差速器 半轴转矩比kb可变，工作可靠，寿命长，锁紧性能稳定，制造加工也不复杂。