轻型卡车驱动桥设计

轻型卡车驱动桥设计

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目录 1.绪论 ........................................................................ 1

2.总体方案 ....................................................................

2 3.主减速器设计 ................................................................ 3

3.1 主减速器结构形式的布置 ................................................

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3.1.1主减速器的齿轮类型 ............................................... 3

3.1.2主减速器的减速形式 ............................................... 3

3.1.3主减速器主、从动锥齿轮的支承方案 ................................. 4 3.2

主减速器基本参数选择与计算载荷的确定 .................................. 5

3.2.1锥齿轮主要参数的选择 ............................................. 5

3.2.2主减速器齿轮计算载荷的确定 ....................................... 6 3.3

主减速器锥齿轮强度计算及校核 .......................................... 9 3.4

主减速器锥齿轮轴承的载荷计算 ......................................... 11 3.5

主减速器锥齿轮的材料 ................................................. 15 4.差速器设计 ................................................................. 15

4.1 差速器结构形式选择 ...................................................

15 4.2 普通锥齿轮式差速器齿轮设计 ...........................................

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4.2.1差速器齿轮主要参数选择 .......................................... 16

4.2.2差速器齿轮强度计算及校核 ........................................ 17 4.3

差速器齿轮的材料 ..................................................... 17 5.车轮传动装置设计 ........................................................... 17

5.1 结构形式分析 .........................................................

17 5.2 半轴计算 .............................................................

18 5.3 半轴可靠性设计 ....................................................... 19 5.4 半轴的结构设计 .......................................................

20 6.驱动桥壳设计 ............................................................... 20

6.1 驱动桥壳结构方案分析 .................................................

21 6.2 驱动桥壳强度计算及校核 ...............................................

21 7.花键设计与计算 ............................................................. 23

7.1 花键结构的形式及参数选择 .............................................

23 7.2 花键校核 .............................................................

23 8.驱动桥的结构元件 ........................................................... 24

8.1支撑轴承的预紧 ........................................................

24 8.2锥齿轮啮合调整 ........................................................

24 8.3润滑 ..................................................................

25 结论 .........................................................................

26 参考文献 ..................................................................... 26 摘要翻译 ..................................................... 错误！未定义书签。

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轻型卡车驱动桥设计

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轻型载重汽车驱动桥的设计。首先确定出总体设计方案；然后确定主要部件的结构型式和主要设计参数；最后对主，从动锥齿轮，差速器圆锥行星齿轮，半轴齿轮，全浮式半轴等各部分的强度进行了校核。 关键词 驱动桥 轻型卡车 差速器 主减速器

1.绪论 （1）轻型卡车：

轻型卡车（轻型载货汽车）是货车的一种。按照中国机动车规格所定义的“轻型”位：车长小于6m，总质量小于4500kg，载重量3.5吨以下。 （2）驱动桥：

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，另外还承受作用与路面和车架或车身之间的垂直力纵向力和横向力。驱动桥一般由主减速器差速器车轮传动装置和驱动桥壳等组成。 （3）驱动桥设计应当满足的基本要求：

①所选择的主减速比应能保证汽车具有最佳的动力性和燃油经济性。 ②外形尺寸要小，保证有必要的离地间隙。 ③齿轮及其他传动件工作平稳，噪声小。 ④在各种转速和载荷下具有高的传动效率。

⑤在保证足够的强度刚度条件下，应力求质量小，尤其是簧下质量应尽量小，以改善汽车平顺性。

⑥与悬架导向机构运动协调，对于转向驱动桥，还应与转向机构运动相协调。 ⑦结构简单，加工工艺性好，制造容易，拆装调整方便。

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2.总体方案

驱动桥分为断开式和非断开式两类。驱动车轮采用独立悬架时，应选用断开式驱动桥；驱动车轮采用非独立悬架时，应选用非断开式驱动桥。

断开式驱动桥的结构特点是没有连接左右驱动车轮的刚性整体外壳或梁，主减速器、差速器及其壳体安装在车架上或车身上，通过万向传动装置驱动车轮。此时主减速器、差速器和部分车轮传动装置的质量均为簧上质量。两侧的驱动车轮经独立悬架或车身作弹性连接，因此可以彼此独立地相对于车架或车身上下摆动。为防止车轮跳动时因轮距变化而使万向传动装置与独立悬架导向装置产生运动干涉，在设计车轮传动装置时，应采取用花键轴或允许轴向适量移动的万向传动机构。

非断开式驱动桥的桥壳是一根支撑在左右驱动轮上的刚性空心梁，主减速器、差速器和半轴所有传动件都装在其中。此时，驱动桥、驱动车轮均属簧下质量。

断开式驱动桥结构较复杂，成本较高，但它增加了离地间隙，减小了簧下质量，从而改善了行驶平顺性，提高了平均行驶速度;减小了汽车在行驶时作用与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高，大大增敲了车轮的抗侧滑能力。非断开式驱动桥结构简单，制造工艺性好成本低，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部分小轿车上。但整个驱动桥均属于簧下质量，对汽车平顺性和降低动载荷不利。由于轻型货车主要在城市内短途，路面状况较好且车速不高，所以使用结构简单成本低廉的非独立悬架，整体式驱动桥。

整体式驱动桥从变速器经万向传动装置输入驱动桥的转矩，首先传到主减速器，在此增大转矩并相应降低转速后，经差速器分配给左右半轴，最后通过半轴外缘的凸缘盘传至驱动车轮的轮毂，轮毂驱动车轮运动（如图2-1）。

1－半轴 2－圆锥滚子轴承 3－支承螺栓 4－主减速器从动锥齿轮 5－油封 6－主减

速器主动锥齿轮 7－弹簧座 8－垫圈 9－轮毂 10－调整螺母

图2-1 驱动桥

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3.主减速器设计

3.1 主减速器结构形式的布置

3.1.1主减速器的齿轮类型

主减速器按照齿轮类型分类可以分为弧齿锥齿轮、双曲面齿轮、圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式(如下图)。

a 螺旋锥齿轮 b 双曲面齿轮 c 圆柱齿轮传动 d 蜗杆传动

图3.1 主减速器的分类

弧齿锥齿轮的特点是主、从动齿轮的轴线垂直相交于一点。由于齿轮断面重叠影响，至少有两对以上的齿轮同时啮合，因此可以承受较大的载荷，加之其轮齿不是在齿的全长上同时啮合，而是逐渐由齿的一端连续平稳地转向另一端，所以工作平稳，噪声和震动小，但弧齿锥齿轮对啮合精度很敏感，齿轮副锥顶稍不吻合就会使工作条件急剧变坏，并加剧齿轮的磨损和使噪声变大。