培训课件讲义：驱动桥设计

齿轮优化
优化齿轮的设计和加工工艺，提高齿 轮的传动效率和寿命，降低噪音和振 动。
驱动桥的智能化改造
传感器应用
在驱动桥上安装传感器，实时监测驱 动桥的工作状态和性能参数，为故障 预警和维护提供数据支持。
智能化控制
采用先进的控制算法和软件技术，实 现驱动桥的智能化控制，提高车辆的 动力性和经济性。
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案例分析
某品牌汽车驱动桥故障排除案例
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03
04
ห้องสมุดไป่ตู้
故障现象
汽车在行驶过程中出现异响， 检查发现驱动桥部分存在异常 。
故障原因
经过检查，发现是驱动桥内部 的轴承损坏导致异响。
排除过程
更换轴承，对驱动桥进行全面 检查和调整，确保正常运行。
经验教训
定期对汽车进行维护保养，及 时发现并处理潜在故障，避免 影响行车安全。
某进口车型驱动桥维护保养案例
保养目的
为了保持汽车性能，提 高使用寿命，需要对驱 动桥进行定期维护保养。
保养内容
检查驱动桥的油位、油 质，更换油封、轴承等 易损件，清洗驱动桥内
部。
保养过程
使用专业工具和材料， 按照规定的保养流程进 行操作，确保保养效果。
保养效果
经过保养后的驱动桥性 能得到恢复，延长了使 用寿命，减少了维修成
驱动桥的类型与结构
总结词
驱动桥有多种类型，如整体式和断开式，其结构包括主减速器、差速器和半轴等 部分。
详细描述
整体式驱动桥的壳体与车架相连接，而断开式驱动桥的壳体则与车架断开。主减 速器是驱动桥的核心部分，用于减速和增扭。差速器允许左右车轮以不同的速度 转动，以适应不同行驶条件。半轴将差速器传递的动力传递给车轮。

也相对较高，因此通常只应用于一些高性能的豪华车型或专业赛车。
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驱动桥的维护与保养
定期检查与保养
定期检查驱动桥的油位和密封情况，确保 无泄漏。
定期更换驱动桥的润滑油，以保持其良好 的润滑状态。
定期检查驱动桥的轴承和齿轮，确保其正 常运转。
定期检查驱动桥的螺丝和固定件，确保其 紧固。
常见故障诊断与排除
未来驱动桥技术展望
集成化设计
高效能量回收系统
未来驱动桥将采用集成化设计，将多 个功能模块整合在一起，简化结构并 提高可靠性。
未来驱动桥将配备高效能量回收系统 ，能够将制动能量回收并转化为电能 储存起来，提高能源利用效率并减少 能耗。
智能化控制系统
未来驱动桥将配备智能化控制系统， 能够实时监测车辆状态和驾驶员意图 ，自动调整工作状态，提供更好的驾 驶体验和安全性。
详细描述
驱动桥的主要功能是将发动机的动力传递到车轮，同时 承受和缓冲来自路面和车轮的冲击，并吸收和缓冲传动 系统的振动，提高汽车的行驶平顺性和稳定性。
驱动桥的组成与结构
总结词：驱动桥主要由主减速器、差速器、半轴和桥 壳等部分组成，各部分协同工作，实现驱动桥的功能 。
详细描述：主减速器是驱动桥的核心部分，它的作用是 将发动机的转速降低，同时增加扭矩，以便更好地传递 到差速器和半轴。差速器是驱动桥中的重要组成部分， 它的作用是实现左右车轮的差速功能，使汽车在转弯或 行驶在不平整的路面上时，左右车轮能够以不同的转速 旋转。半轴是连接差速器和车轮的部分，它将差速器输 出的扭矩传递到车轮，使车轮得以转动。桥壳是驱动桥 的支撑部分，它承载着主减速器、差速器和半轴等部件 的重量，同时起到保护作用。
电动化
随着电动汽车的普及，驱动桥将逐渐 向电动化发展，能够提供更高的效率 和更低的能耗，同时减少对环境的污 染。

确定课程内容：根据课程目标选择合适的教学内容，包括理论知识、实践操作等。
设计教学方法：选择合适的教学方法，如讲授法、讨论法、实验法等，以实现课程目标。
制定课程评价标准：制定合理的课程评价标准，包括考试成绩、作业完成情况、课堂表现等，以评估学生的学习效果。
驱动桥的基本结构和工作原理
PART TWO
驱动桥的组成和功能
工作原理：通过主减速器将发动机的动力传递给差速器，差速器将动力分配给左右半轴，半轴将动力传递给车轮，实现车辆的驱动
差速器的作用：保证左右车轮以不同的转速转动，适应车辆转弯、加速等行驶状态
半轴的作用：将差速器的动力传递给车轮，实现车辆的驱动
驱动桥的主要零部件
主减速器：降低转速，增加扭矩，提高传动效率
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驱动桥课程设计讲稿
目录
Part One
课程设计背景
Part Two
驱动桥的基本结构和工作原理
Part Three
课程设计任务和要求
Part Four
驱动桥的强度分析和优化设计
Part Five
课程设计的成果和总结
课程设计背景
优化设计的实现和应用
优化设计方法：有限元分析、拓扑优化等
优化设计应用：汽车、工程机械、农业机械等领域
优化设计过程：分析、优化、验证、改进
优化设计目标：提高驱动桥的强度和刚度
课程设计的成果和总结
PART FIVE
设计成果的展示和评价
评价方法：实验测试、仿真分析、专家评审等
评价结果：驱动桥的性能、优缺点、改进建议等
设计成果：提交设计报告、图纸、实物模型等
设计评价：根据设计成果进行评价，包括设计质量、创新性、实用性等方面

二、装配工作图的绘制
1、完成全部视图 2、标注尺寸—特性尺寸、配合尺寸 3、编写技术特性 4、制定技术要求 对零件的要求、对安装和调整的要求、对润滑 和密封的要求、对试验的要求、对包装、运输 和外观的要求 5、填写标题栏和明细表
二、装配工作图的绘制
〔1〕主视图
二、装配工作图的绘制
〔2〕俯视图
二、装配工作图的绘制
第 一
2、传动装置的总体设计〔约占5%〕
阶 段
3、各级传动零件的设计〔约占5%〕
4、装配草图设计〔约占35%〕
5、装配工作图绘制〔约占25%〕
第
6、零件工作图绘制〔约占10%〕
二 阶
7、设计说明书编写〔约占10%〕 段
8、设计总结和辩论〔约占5%〕
完成工作：
1、 A0 装配图； 2、零件工作图; 3、设计说明书。
端盖螺钉所需长度 （参考螺钉长度确 定），以便不拆联 轴器可打开箱盖
设计说明书格式
图5-2 正文格式例如
谢谢欣赏
4〕轴的外伸长度取决于轴承盖构造和轴伸出端安
装的零件。如轴端装有联轴器，必须留有足够的装
配尺寸。采用不同的轴承盖构造，轴外伸的长度也
不同。
外接零件不影响螺钉的拆卸或采 用嵌入式端盖时，箱体外旋转零 件至轴承盖外端面或螺钉头顶面 距离不小于15—20mm
凸缘式端盖，轴外
伸长度需考虑拆卸
弹性套柱销联轴器， 装配尺寸A由联轴 器型号确定
㈠ 圆柱齿轮传动的设计计算
5、齿宽系数：d=b/d1 ⑴ 齿轮在轴的对称部位： d稍大一些； ⑵ 齿轮在轴的非对称部位： d稍小一些； ⑶ 小齿轮的宽度b1=b+(510)mm。 6、中心距a、模数m、齿数z、传动比i、齿 宽系数d等主要参数互相影响，并保持一定 几何关系——不断调整。 7、采用试算法

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辅助支承 限制从动锥齿轮因受轴向 力作用而产生偏移。
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许用偏移量
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三、主减速器锥齿轮主要参数的选择
主要参数：主、从动锥齿轮齿数z1和z2、从动锥齿轮大端分度圆直 径D2和端面模数ms、主、从动锥齿轮齿面宽b1和b2、双曲面齿轮副的偏
移距E、中点螺旋β、法向压力角α等。
在齿面宽中点处的螺旋角称为中点螺旋角。通常不特殊 说明，则螺旋角系指中点螺旋角。
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根据啮合面上法向力相等， F1 cos1 F2 cos2
F1、F2分别为主、从动齿轮的圆周力 (图解)
齿轮传动比
i0s
F2r2 F1r1
r2cos2 r1cos1
r1、r2分别为主、从动齿轮平均分 度圆半径
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2.从动锥齿轮大端分度圆直径D2和端面模数ms
根据经验公式初选 KD2—直径系数，KD2 =13.0—15.3 Tc —从动锥齿轮计算载荷
而ms
Km—模数系数， Km =0.3—0.4
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3.主、从动锥齿轮齿面宽b1和b2 从动锥齿轮面宽b2推荐不大于其节锥距A2的0.3倍，即b2≤0.3A2，而且b2应满 足b2≤10ms，一般也推荐b2=0.155D2。对于螺旋锥齿轮，b1一般比b2大10%
对于第二级为锥齿轮、第二级为圆柱齿轮的双级主 减速器，
纵向水平、斜向和垂向三种布置方案。
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纵向水平布置 总成的垂直方向轮廓尺寸减小，从而降低汽车的质心高度，
但使纵向尺寸增加，用在长轴距汽车上可适当减小传动轴 长度，但不利于短轴距汽车的总布置，会使传动轴过短， 导致万向传动轴夹角加大。 垂直布置使驱动桥纵向尺寸减小，可减小万向传动轴夹角， 但由于主减速器壳固定在桥壳的上方，不仅使垂向轮廓尺 寸增大，而且降低了桥壳刚度，不利于齿轮工作。这种布 置可便于贯通式驱动桥的布置。

模块化：随着模 块化技术的发展， 驱动桥课程设计 将更加模块化， 能够更好地满足 不同车型的需求。
轻量化：随着轻 量化技术的发展， 驱动桥课程设计 将更加注重轻量 化，采用更加轻 量化的材料和工 艺。
汇报人：
背景：随着汽车工业的发展，驱动桥技术越来越受到重视 现状：驱动桥课程设计在汽车工程教育中占有重要地位 挑战：如何将理论知识与实践相结合，提高学生的实践能力 发展趋势：智能化、轻量化、环保化是驱动桥技术发展的趋势
课程设计的核心内容
驱动桥的基本原理和结构 驱动桥的设计方法和步骤 驱动桥的性能要求和测试方法 驱动桥的应用实例和案例分析
转动。
驱动桥的组成与工作原理
驱动桥的组成：包括主减速器、差速器、半轴、桥壳等
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
半轴的作用：将动力从差速器传递到车轮
主减速器的作用：降低转速，增大扭矩 差速器的作用：使左右车轮以不同的转速旋转，实现转弯
桥壳的作用：支撑和保护驱动桥的各个部件
驱动桥的工作原理：通过主减速器降低转速，增大扭矩， 然后通过差速器实现左右车轮以不同的转速旋转，最后通 过半轴将动力传递到车轮，实现车辆的行驶。
适性
随着新能源汽车 的发展，驱动桥 在汽车行业中的 应用前景广阔， 如纯电动汽车、 混合动力汽车等
驱动桥技术的发展趋势与前景
电动化趋势：随着新能源汽车的发展，驱动桥技术将向电动化方向发展 智能化趋势：随着自动驾驶技术的发展，驱动桥技术将向智能化方向发展 轻量化趋势：随着节能减排的要求，驱动桥技术将向轻量化方向发展 模块化趋势：随着汽车模块化生产的发展，驱动桥技术将向模块化方向发展
案例背景：某汽车公司驱动桥设计项目 设计目标：提高驱动桥性能，降低成本 设计过程：需求分析、方案设计、仿真验证、优化改进 设计成果：成功设计出一款高性能、低成本的驱动桥

速器相配合，可得到双倍于变速器的挡位。双速主减速器的高低挡减速比是
根据汽车的使用条件、发动机功率及变速器各挡速比的大小来选定的。
双速主减速器可以由圆柱齿轮组(图a)或行星齿轮组(图b)构成。圆柱齿轮 式双速主减速器结构尺寸和质量较大，可获得的主减速比较大。只要更换圆 柱齿轮轴、去掉一对圆柱齿轮，即可变型为普通的双级主减速器。行星齿轮 式双速主减速器结构紧凑，质量较小，具有较高的刚度和强度。
单级主减速器广泛应用于轿车和轻、中型货车的驱 动桥中。
2．双级主减速器
与单级主减速器相比，在保证离地间隙相同时可 得到大的传动比，i0一般为7～12。
但是尺寸、质量均较大，成本较高。它主要应用 于中、重型货车、越野车和大客车上。
分为整体式和分开式两种。
整体式双级主减速器有多种结构方案： 第一级为锥齿轮，第二级为圆柱齿轮 （图5-8a）；第一级为锥齿轮，第二 级为行星齿轮；第一级为行星齿轮， 第二级为锥齿轮（图5-8b）；第一级 为圆柱齿轮，第二级为锥齿轮（图58c）。
一般情况下，当要求传动比大于4.5而轮廓尺寸又有限时，采用双曲面齿 轮传动更合理。这是因为如果保持主动齿轮轴径不变，则双曲面从动齿轮直 径比螺旋齿轮小。
当传动比小于2时，双曲面主动齿轮相对弧齿锥齿轮主动齿轮显得过大， 占据了过多空间，这时可选用弧齿锥齿轮传动，因为弧齿锥齿轮传动具有较 大的差速器可利用空间。
对于中等传动比，两种齿轮传动均可采用。
3．圆柱齿轮传动
圆柱齿轮传动（图5-3c）一般采用பைடு நூலகம்齿轮， 广泛应用于发动机横置且前置前驱动的轿车驱动 桥（见右图）和双级主减速器贯通式驱动桥。
4．蜗杆传动
与锥齿传动相比，蜗杆（图5 –3d）传动有如下优点： （1）在轮廓尺寸和结构质量较小的情况下，可得到较

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2-5 驱动桥
课题二：主减速器构造
一、主减速器功用与分类
功用：将输入的转矩增大并相应降低转速，以及当发动机纵置时还 具有改变转矩旋转方向的作用。（减速增扭，改变动力方向）
分类：为满足不同的使用要求，主减速器的结构形式也有所不同。
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2-5 驱动桥
主减速器的分类
按参加减速传动的齿轮副数目有单级式主减速器和双级式主减速器。
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2-5 驱动桥
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2-5 驱动桥
2、驱动桥的作用 （1）将万向传动装置传来的动力经减速增扭后传给驱动轮； （2）改变动力的传递方向； （3）允许左右驱动轮以不同的转速旋转（差速作用）。
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2-5 驱动桥
3、驱动桥的结构类型 按悬架结构不同，分为整体式驱动桥和断开式驱动桥。
（1）当任何一侧半轴车轮的转速为零时，另一侧半轴 车轮的转速为差速器壳转速的两倍。
（2）当差速器壳转速为零（例如用中央制动器制动传 动轴时），若一侧半轴车轮受其他外来力矩而转动，则 另一侧半轴车轮即以相同转速反向转动。
4. 转矩分配
结论：无论左右驱动轮转速是否相等，其转矩基本上总是平
均分配的。
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2-5 驱动桥
主动锥齿轮的支承形式：
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2-5 驱动桥
主减速器的调整
1、圆锥滚子轴承预紧度的调整
圆锥滚子轴承应有一定的装配预紧度，目的是为了减小在锥齿轮传 动过程中产生的轴向力所引起的齿轮轴的轴向位移，以提高轴的支 承刚度，保证锥齿轮副的正常啮合。
预紧度过大，传动效率低，且加速轴承磨损。

02
驱动桥的组成部件
主减速器
总结词
主减速器是驱动桥的核心部件，用于降 低发动机转速并增加扭矩。
VS
详细描述
主减速器通常由单级或多级齿轮组成，将 发动机的高转速降低到适合车轮驱动的低 转速，同时增加扭矩，以克服车辆行驶阻 力。主减速器的齿轮材质一般采用优质合 金钢，经过精密加工和热处理，具有较高 的强度和耐磨性。
驱动桥的类型与结构
总结词
根据结构和使用特点，驱动桥可分为整体式和断开式两种类型。
详细描述
整体式驱动桥也称为刚性桥，其主减速器和差速器集成在一个壳体中，结构紧凑，制造成本较低。而断开式驱动 桥则由主减速器、差速器和传动轴组成，其优点是可以使车身前后部更加灵活地分开，有利于提高汽车的通过性 和行驶稳定性。
使用适当的润滑油或润滑脂，按照规 定的润滑周期对驱动桥进行润滑，以 保证其正常运转。
清洁驱动桥
定期清除驱动桥表面的污垢和杂物， 保持清洁，防止杂物进入内部影响其 正常工作。
驱动桥的维修与更换
维修
当驱动桥出现故障或性能下降时，应及时进行维修。根据故 障情况，可能需要更换损坏的零部件或进行整体维修。
更换
详细描述
桥壳一般采用铸铁或钢板焊接而成，具有足 够的强度和刚度，能够承受车辆行驶时的冲 击和振动。桥壳内部通常安装有主减速器和 差速器等部件，外部则通过螺栓与车架相连 接。桥壳的设计需要充分考虑车辆的载荷、 行驶工况和主减速器的安装位置等因素，以
确保驱动桥的整体性能和稳定性。
03
驱动桥的维护与保养
05
驱动桥的发展趋势与未来展望
驱动桥技术的创新与改进
轻量化设计
采用高强度材料和先进的 制造工艺，降低驱动桥的 重量，提高车辆燃油经济 性和动力性能。

• 全浮式半轴的半轴凸缘一端与轮毂相连，轮毂通过两个相 距较远的轴承支承在桥壳上。半轴另一端通过半轴齿轮轮毂支 承于差速器壳两侧轴颈孔内，而差速器壳又以两侧轴颈通过轴 承支承在桥壳上，用这样的支承，半轴与桥壳没有直接联系， 即半轴两端均不承受任何弯矩及反力，故称全浮式，所谓全 “浮”即指卸除半轴的弯曲载荷而言。
一起加油，勇往直前！
• （3）故障诊断排除
• ①齿轮油自半轴突缘周围渗出，系半轴油封不良。 • ②主减速器主动齿轮突缘处漏油。说明该处油封不良或突
缘轴颈磨损，产生沟槽。 • ③其他部位漏油可根据油迹查明原因，并予排除。
一起加油，勇往直前！
增大输出扭矩，并改变旋转方向，使传动轴左右旋转变为半轴 的前后旋转。
一起加油，勇往直前！
• 主减速器的结构类型：
• 按减速齿轮副的级数可分为单级和双级主减速器，按主减 速器速比挡数分，有单速和双速主减速器，按主减速器所在位 置分，有中央主减速器和轮边主减速器。
一起加油，勇往直前！
一起加油，勇往直前！
• 全浮式支承的半轴易于拆装，只需拧下半轴突缘盘上的螺 栓，即可将半轴抽出，而车轮和桥壳照样能支持汽车。
一起加油，勇往直前！
• ②半浮式半轴支承
•
图1-170为半浮式支承示意图，与全浮式内端相同，半
轴与桥壳不受弯矩，同样是借差速器壳轴颈通过轴承支承在桥
壳上，外端与轮毂直接配合，且半轴直接通过轴承支承在桥壳
同且有异响，则为行星齿轮表面损伤或折断；若两轮转向相同， 则为行星齿轮与行星齿轮轴卡滞，应予检修。 • 2.驱动桥局部过热 • （1）故障现象 • 当汽车行驶一段路程后，用手触摸驱动桥壳时，有烫手感觉。 • （2）故障原因 • ①轴承装配过紧。 • ②齿轮啮合间隙过小。 • ③缺少齿轮油或齿轮油粘度过小。