JX1021TS3轻型货车驱动桥设计

轻型载货汽车转向桥设计摘要本设计为载重汽车的转向桥，此转向桥需要适应不同路况，不同速度下的稳定行驶，因此对前桥的要求也越来越高。

在汽车设计、制造、因此应该本着既能有足够的承载能力，又能实现耐用经济的思想进行方案的选择，为了降低生产成本，又在结构上满足要求的情况下应尽量简单。

通过设计：（1）保证有足够的强度：以保证可靠的承受车轮与车架之间的作用力。

（2）保证有足够的刚度：以使车轮定位参数不变。

（3）保证转向轮有正确的定位角度：以使转向轮运动稳定，操纵轻便并减轻轮胎的磨损。

（4）转向桥的质量应尽可能小：以减少非簧上质量，提高汽车行驶平顺性。

通过分析工作原理设计转向节、前轴、主销等零件的尺寸，使各个零部件的强度满足校核，并运用caxa等绘图软件绘制装配图和零件图。

关键词: 转向桥；定位参数；转向节；前轴；主销The design of the truck steering axleAbstractThis design is Steering Axle for heavy trucks. The design is need to adapt to different road and under different speeds, so the stability of front axle higher requirements. In car design, manufacture, and should be based on both have enough carrying capacity, and can achieve durable economic thoughts options, in order to reduce the production cost, and meets the requirements in the structure of situations should as far as possible simple.By design: (1) To ensure adequate strength: in order to ensure affordable and reliable force between wheel and frame. By design: (1) To ensure adequate strength: in order to ensure affordable and reliable force between wheel and frame. (2) Ensure adequate rigidity: in order to change the wheel alignment parameters. (3)To ensure the correct positioning of steering wheel angle: to make the steering wheel movement and stability, manipulating light and reduce tire wear. (4) The steering axle of quality should be as small as possible: to reduce the non-sprung mass, improve vehicle ride comfort.Works by analyzing the design of steering knuckle, front axle, kingpin and other parts of the size, so that the strength of the various components to meet the check, and use other mapping software caxa assembly drawing and parts are drawing.Key words: steering axle; positional parameters; knuckle; front axle；kingpin目录摘要............................................ 错误!未定义书签。

毕业设计（论文）任务书学生姓名系部汽车与交通工程学院专业、班级指导教师姓名职称教授从事专业车辆工程是否外聘□是√否题目名称4吨轻型载货汽车驱动桥设计一、设计（论文）目的、意义汽车驱动桥是汽车的主要部件之一，其基本功用是增大由传动轴或变速器传来的转矩，再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车身之间的铅垂力、纵向力、横向力及其力矩。

驱动桥质量、性能的好坏直接影响整车的安全性、经济性、舒适性、可靠性。

要求所设计的驱动桥结构合理，绘制的图纸格式规范，图面质量好，撰写的设计说明书内容完整，格式规范。

设计能使学生综合运用所学专业知识，熟练CAD绘图技能。

二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）设计内容：1.选题的背景、目的及意义；2.4吨轻型载货汽车后驱动桥的总体结构设计；3.主减速器总成的设计；4.差速器的设计；5.半轴的设计；6.桥壳的设计。

技术要求：驱动形式：4×2；总质量：4195kg；装载质量：2500kg；发动机最大功率：74kw；发动机最大转矩：184N*m；最高车速：115km//h；变速器传动比：6；最小转弯半径：12.5；要求：单级主减速器；生产纲领：成批生产。

三、设计（论文）完成后应提交的成果CAD绘制驱动桥装配图、零件图折合0号图纸3张以上，设计说明书15000字以上。

四、设计（论文）进度安排（1）知识准备、调研、收集资料、完成开题报告第1～2周（2.28～3.11）（2）整理资料、提出问题、撰写设计说明书草稿、绘制装配草图第3～5周（3.14～4.1）（3）理论联系实际分析问题、解决问题，进行驱动桥的总体结构设计，主减速器总成的设计，差速器的设计，半轴的设计，桥壳的设计，CAD绘制部分图纸等内容，中期检查第6～8周（4.4～4.22）（4）改进完成设计，改进完成设计说明书，指导教师审核，学生修改第9～12周(4.25～5.20) （5）评阅教师评阅、学生修改第13周（5.23～5.27）（6）毕业设计预答辩第14周（5.30～6.3）（7）毕业设计修改第15～16周（6.6～6.17）（8）毕业设计答辩第17周（6.20～6.24）五、主要参考资料1.徐灏主编.《新编机械设计师手册》.机械工业出版社2.陈立德主编.《机械设计基础》.高等教育出版社3.王宝玺主编.《汽车制造工艺学》（3）.机械工业出版社，2007.54.陈秀宁，施高义编.《机械设计课程设计》.浙江大学出版社5.刘惟信主编.《汽车设计》.清华大学出版社，6.李硕根，杨兴骏编.《互换性与技术测量》.中国计量出版社7.汽车构造、汽车理论、汽车设计书籍8.轻型载货汽车驱动桥资料9.网络资源，超星数字图书馆10.近几年相关专业CNKI网络期刊等六、备注指导教师签字：年月日教研室主任签字：年月日。

轻型货车驱动桥设计任务书1.整车性能参数驱动形式6×2后轮轴距3800 mm轮距前/后1750/1586 mm整备质量4310 kg额定载重量5000kg空载时前轴分配负荷45% 满载时前轴分配负荷26%前悬/后悬1270/1915 mm最高车速110 km/h最大爬坡度35%长、宽、高6985、2330、2350 mm发动机型号YC4E140-20最大功率/转速99.36 /3000 kw/rpm最大转矩/转速380 /1200~1400 N.m/rpm变速器传动比7.7 4.1 2.34 1.51 0.81倒档8.72轮胎规格9.00－20离地间隙＞280mm2.具体设计任务1）查阅相关资料，根据其发动机和变速箱的参数、汽车动力性的要求，确定驱动桥主减速器的减速形式，对驱动桥总体进行方案设计和结构设计。

2）校核满载时的驱动力，对汽车的动力性进行验算。

3）根据设计参数对主要零部件进行设计与强度计算。

4）绘制装配图。

5）完成设计说明书。

目录1.结构方案分析 (2)2. 主减速器设计 (4)2.1主减速器结构方案分析 (4)2.1.1结构形式 (5)2.1.2主减速器主、从动锥齿轮的支承方案 (5)2.2主减速器锥齿轮设计 (6)2.2.1减速比的确定 (6)2.2.2主减速器计算载荷的确定 (7)2.2.3主减速器锥齿轮的主要参数选择 (9)2.2.4主减速器锥齿轮的材料 (12)2.2.5主减速器圆弧锥齿轮的几何尺寸计算用表 (12)2.3主减速器锥齿轮的强度计算 (14)2.3.1单位齿长圆周力 (14)2.3.2齿轮弯曲强度 (15)2.3.3轮齿接触强度 (15)2.4主减速器锥齿轮轴承的设计 (15)3差速器设计 (15)3.1差速器结构形式 (16)3.2差速器齿轮设计 (16)3.3差速器齿轮的材料 (20)3.4普通锥齿轮式差速器齿轮强度校核 (20)4 驱动车轮的传动装置设计 (21)4.1半轴的型式 (21)4.2半轴的设计与计算 (212)4.3半轴的强度计算 (22)4.4半轴的材料与热处理 (23)5驱动桥壳设计 (23)5.1桥壳的结构型式 (24)5.2桥壳的受力分析及强度计算 (24)6设计总结 (25)参考文献 (25)1、结构方案分析汽车驱动桥主要由主减速器、差速器、左右半轴、驱动桥壳等核心部件构成。

目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1本课题的来源、基本前提条件和技术要求 (1)1.2本课题要解决的主要问题和设计总体思路 (1)1.3预期的成果 (2)1.4国内外发展状况及现状的介绍 (2)1.5设计内容 (3)第2章总体方案确定 (4)2.1驱动桥方案确定 (4)2.2转向系方案确定 (7)2.2.1 概述 (7)2.2.2转向器结构形式及选择 (7)2.2.3循环球式转向器结构及工作原理 (9)2.3本章小结 (10)第3章驱动桥的设计计算 (11)3.1主减速器的设计 (11)3.1.1 主减速器的结构型式 (11)3.1.2 主减速器主动锥齿轮的支承型式及安装方法 (13)3.1.3 主减速器从动锥齿轮的支承型式及安装方法 (14)3.1.4 主减速器的基本参数的选择及计算 (14)3.2差速器的设计 ................................................................... 错误！未定义书签。

3.2.1差速器的结构型式...................................................... 错误！未定义书签。

3.2.2差速器的基本参数的选择及计算.............................. 错误！未定义书签。

3.3半轴的设计 ....................................................................... 错误！未定义书签。

3.3.1半轴的结构型式.......................................................... 错误！未定义书签。

3.3.2半轴的设计与计算...................................................... 错误！未定义书签。

轻型汽车驱动桥设计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。

1、主要内容(1)根据给定的设计参数，参照传统设计方法和现有车型，确定汽车总体设计参数，具体包括主要结构尺寸参数、质量参数和性能参数，并选择发动机和轮胎的结构形式；(2) 汽车驱动桥方案的确定：根据总体参数选择主减速器、差速器、半轴和桥壳的选型；(3)设计主减速器、差速器和半轴的主要结构尺寸，并对其进行强度校核。

(4)根据设计结果绘制两张零号图纸。

2、设计参数汽车最高时速 115km/h装载质量 2.5t最小转弯半径12.5m最大爬坡度 0.3同步附着系数 0.42.2 汽车形式的确定2.2.1 汽车轴数和驱动形式的选择汽车可以有二轴、三轴、四轴甚至更多的轴数。

影响轴数的因素主要有汽车的总质量、道路法规对于轴载的限制和轮胎的负荷能力以及汽车的结构等。

包括乘用车以及汽车总质量小于19t的公路运输车辆和轴荷不受道路、桥梁限制的不在公路上行驶的车辆，如矿用自卸车等，均采用结构简单、制造成本低廉的两轴方案。

总质量在19~26t的公路运输车采用三轴形式，总质量更大的汽车宜采用四轴和四轴以上的形式。

实用第一章课程设计的基本内容及要求1.1 课程设计的基本内容本课程设计是根据给定的设计参数和要求，对某轻型货车整体式单级主减速器及驱动桥进行设计，设计的基本内容包括：1）根据给定的设计参数及要求，对汽车主减速器进行详细的结构设计和参数计算；2）对差速器、半轴、驱动桥壳等进行选型设计；3）绘制出主减速器及驱动桥的装配图。

已知给定的设计参数和要求如下：第二章 整体式单级主减速器设计2.1 主减速器的结构形式 1、主减速器齿轮的类型：现代汽车单级主减速器中多采用螺旋锥齿轮和双曲面齿轮两种。

（a ） 螺旋锥齿轮 （b ） 双曲面齿轮图1 主减速器齿轮类型1）螺旋锥齿轮如图1（a ）所示，其主、从动齿轮轴线垂直相交于一点，且两者的螺旋角21ββ和相等，可知螺旋锥齿轮的传动比为：l l ol r r i 12= (2-1) 式中：l r 1、l r 2—螺旋锥齿轮主、从动齿轮的平均分度圆半径。

2）双曲面齿轮如图1（b ）所示，主、从动齿轮轴线偏移了一个距离E ，称为偏移距， εββ，两者之差称为偏移角21>（如图2所示）。

根据啮合面上法向力相等，可求出主、从动齿轮圆周力之比为：2121cos cos ββ=F F （2-2） 式中：1F 、2F —双曲面齿轮主、从动齿轮的圆周力；1β、2β—双曲面齿轮主、从动齿轮的螺旋角。

图2 双曲面齿轮啮合时受力分析双曲面齿轮传动比为：11221122cos cos ββs s s s os r r r F r F i ==（2-3） 式中：1F 、2F —双曲面齿轮主、从动齿轮的圆周力；1β、2β—双曲面齿轮主、从动齿轮的螺旋角；s r 1、s r 2—双曲面齿轮主、从动齿轮的平均分度圆半径令12cos /cos ββ=K ，则s s os r Kr i 12/=。

由于21ββ>，所以1>K ，通常为1.25～1.50。

2、主减速器减速形式：主减速器的减速形式主要有单级减速、双级减速、双速、单级贯通式、双级贯通式和轮边减速等形式。

轻型载货汽车设计（驱动桥设计）摘要本说明书阐述的内容是关于轻型客车驱动桥总成设计和计算过程。

驱动桥是汽车行驶系的重要组成部分，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。

所以其设计质量直接关系到整车性能的好坏。

所以在设计过程中，设计者本着严谨和认真的态度进行设计。

在方案论证部分，对驱动桥及其总成结构形式的选择作了具体的说明。

本设计选用了单级减速器，采用的是双曲面齿轮啮合传动，尽量的简化结构，缩减尺寸，有效的利用空间，充分减少材料浪费，减轻整体质量。

由于是轻型货车，主要形式在路面较好的条件下，因此没有使用差速锁。

在设计计算与强度校核部分，对主减速器主从动齿轮、差速器齿、轮车轮传动装置和花键等重要部件的参数作了选择。

同时也对以上的几个部件进行了必要的校核计算。

关键词：驱动桥，轻型客车，差速器，主减速器THE DESIGN OF LIGHT DRIVEABSTRACTThe main content of this literature is the process of the design and calculation of the drive axle for mini-bus.As one of main component of vehicle drive line, its basic effect is to enlarge the torques that comes from the drive shafts or directly from the transmission, and distributes the torques to side wheels, and make the side wheels have the differential drive axle has an important effect on vehicle performance, therefore, we should keep a serious and earnest attitude during the course of design.In the part of selection and argumentation ,a concrete description of structure form of drive axle and its assemblies are made. In this design, it has selected the single-grade main-reducer drive axle, it is two hypoid gears, it can simplify the structure, reduce the size, make effect use of the space and materials, reduce the whole quality..In the part of designing conclusion and strength check, parameter of the essential units such as the speed reduction,differential,wheel drive mechanism and so on are selected. At the same time, the author makes the strength check to the main speed reduction,differential wheels drive mechanism.Key words：drive axle ,mini-bus ,differential gear, main-reducer目录前言 (1)第一章驱动桥的结构方案分析 (2)第二章主减速器齿轮的设计 (4)§2.1主减速器的结构形式 (4)§2.2主减速器主动锥齿轮的支撑形式及安置方法 (4)§2.3主减速比的确定 (5)§2.4主减速器齿轮计算载荷的确定 (6)§2.4.1 从动齿轮计算载荷的确定 (6)§2.4.2主动齿轮的计算转矩T (7)z§2.5主减速器齿轮基本参数的选择 (7)§2.5.1主、从动齿轮齿数的选择 (8)§2.5.2从动齿轮节圆直径及端面模数的选择 (8)§2.5.3双曲面齿轮齿宽F的选择 (8)§2.5.4准双曲面小齿轮偏移距以及方向的选择 (8)§2.5.5螺旋角β的选择 (9)§2.5.6法面压力角α的选择 (9)§2.5.7圆弧齿锥齿轮铣刀盘名义直径的选择 (9)§2.5.8准双曲面齿轮的计算 (9)§2.5.9准双曲面齿轮的强度计算 (17)§2.5.10主减速器齿轮的材料及热处理 (20)§2.5.11主减速器轴承的计算 (20)第三章差速器的设计 (22)§3.1差速器齿轮的基本参数选择 (22)§3.1.1行星齿轮数目的选择 (22)§3.1.2行星齿轮球面半径R的选择 (22)B§3.1.3 行星齿轮和半轴齿轮齿数的选择 (22)§3.1.4 差速器锥齿轮以及半轴齿轮节圆直径的初步确 (23)§3.1.5压力角 (23)§3.1.6行星齿轮安装孔的直径 以及深度L (23)§3.2差速器齿轮的几何尺寸的计算和强度计算 (24)第四章驱动车轮的传动装置 (27)§4.1半轴结构型式分析 (27)§4.2半轴的设计计算 (27)§4.2.1全浮式半轴杆部直径的初选 (27)§4.2.2强度校核 (28)第五章驱动桥桥壳 (29)§5.1驱动桥壳结构方案分析 (29)结论 (30)参考文献 (31)致谢 (32)前言本课题是对轻载货车驱动桥的结构设计。

扬州大学机械工程学院毕业设计（论文）任务书教科部：_____________ 车辆工程学科部____________________ 专业：__________ 车辆工程专业______________________ 学生姓名：____________________ 学号：____________________ 毕业（论文）题目：某________________ 起迄日期：2016年3月1日-2016年6月14日设计（论文）地点：车辆工程实验室_________________ 指导老师：_________________ 陈靖芯教授__________________ 专业负责人：________________ 陈靖芯教授__________________毕业设计（论文）任务书1.本毕业设计（论文）课题应达到的目的：轻型货车在商用汽车市场上占有很大比重，而驱动桥作为汽车四大总成之一，在整车性能中又十分重要，设计一个结构简单，工作可靠高效，造价低廉的驱动桥，对降低整车生产成本具有实际的意义。

本课题应用所学知识，先从理论上计算设计驱动桥的总体方案，然后运用CATIA软件对驱动桥总成进行三维设计。

期间需要综合运用本专业所学的专业基础理论和专业知识来完成诸如齿轮计算选型及轴的强度校核等工作。

进一步培养学生理论联系实际独立分析问题和解决问题的能力，培养学生的工程分析能力。

2.本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：（1）设计依据技术性能参数（2）课题主要内容及要求:1）相关国内外文献的查阅与翻译；2）了解汽车驱动桥结构系统的最新国内外发展趋势；3）学习驱动桥总成的设计计算方法，学习CATIA软件的参数化设计；4）完成主减速器的设计；5）完成差速器的设计；6）完成半轴和驱动桥壳体的设计；7）利用CATIA软件完成对驱动桥各零部件的三维建模及二维工程图的绘制工作;8）完成相关毕业论文写作。