驱动桥传动系统各部件的计算和选用方法

驱动桥结构组成一、引言驱动桥是汽车的重要组成部分，它是汽车发动机输出动力的传输装置之一。

驱动桥主要由齿轮、轴承、传动轴和差速器等组成。

下面将详细介绍驱动桥的结构组成。

二、齿轮1.主减速器齿轮主减速器齿轮是驱动桥中最大的齿轮，它负责接收发动机输出的扭矩，并通过传递给其他齿轮来驱动车辆。

2.行星齿轮行星齿轮是驱动桥中最小的齿轮之一，它位于差速器内部。

当车辆转弯时，行星齿轮能够使两个车轮以不同的转速旋转。

3.差速器侧齿轮差速器侧齿轮位于差速器外部，它与传动轴相连，负责将扭矩传递给左右两个车轮。

三、传动系统1.半轴半轴是连接差速器和车辆车轮的部件之一。

它能够使发动机输出的扭矩通过驱动桥传递到车轮上。

2.万向节万向节是连接半轴和车轮的部件之一，它能够使车辆在转弯时保持稳定。

3.传动轴传动轴是连接差速器和变速器的部件之一，它能够将发动机输出的扭矩传递给驱动桥。

四、差速器差速器是驱动桥中最重要的部件之一，它能够使左右两个车轮以不同的转速旋转。

当车辆转弯时，内侧车轮需要行驶更短的距离，而外侧车轮需要行驶更长的距离。

差速器能够使两个车轮以不同的转速旋转，从而使车辆保持稳定。

五、结论以上就是驱动桥结构组成的详细介绍。

齿轮、传动系统和差速器等部件相互配合，共同完成汽车发动机输出扭矩到车辆车轮上的传递过程。

这些部件都非常重要，任何一个部件出现问题都会影响整个驱动桥系统的正常工作。

因此，在日常使用中要注意保养维护，并及时进行检修和更换。

1 绪论1.1 课题背景及目的随着汽车工业的发展和汽车技术的提高，驱动桥的设计和制造工艺都在日益完善。

驱动桥和其他汽车总成一样，除了广泛采用新技术外，在结构设计中日益朝着“零件标准化、部件通用化、产品系列化”的方向发展及生产组织专业化目标前进。

应采用能以几种典型的零部件，以不同方案组合的设计方法和生产方式达到驱动桥产品的系列化或变形的目的，或力求做到将某一类型的驱动桥以更多或增减不多的零件，用到不同的性能、不同吨位、不同用途并由单桥驱动到多桥驱动的许多变形汽车上。

本设计要求根据CS1028皮卡车在一定的程度上既有轿车的舒适性又有货车的载货性能，使车辆既可载人又可载货，行驶范围广的特点，要求驱动桥在保证日常使用基本要求的同时极力强调其对恶劣路况的适应力。

驱动桥是汽车最重要的系统之一，是为汽车传输和分配动力所设计的。

通过本课题设计，使我们对所学过的基础理论和专业知识进行一次全面的，系统的回顾和总结，提高我们独立思考能力和团结协作的工作作风。

1.2 研究现状和发展趋势随着汽车向采用大功率发动机和轻量化方向发展以及路面条件的改善,近年来主减速比有减小的趋势,以满足高速行驶的要求。

[1]为减小驱动轮的外廓尺寸,目前主减速器中基本不用直齿圆锥齿轮。

实践和理论分析证明，螺旋锥齿轮不发生根切的最小齿数比直齿齿轮的最小齿数少。

显然采用螺旋锥齿轮在同样传动比下，主减速器的结构就比较紧凑。

此外，它还具有运转平稳、噪声较小等优点。

因而在汽车上曾获得广泛的应用。

近年来，准双曲面齿轮在广泛应用到轿车的基础上，愈来愈多的在中型、重型货车上得到采用。

[3]在现代汽车发展中，对主减速器的要求除了扭矩传输能力、机械效率和重量指标外，它的噪声性能已成为关键性的指标。

噪声源主要来自主、被动齿轮。

噪声的强弱基本上取决于齿轮的加工方法。

区别于常规的加工方法，采用磨齿工艺，采用适当的磨削方法可以消除在热处理中产生的变形。

因此，与常规加工方法相比，磨齿工艺可获得很高的精度和很好的重复性。

精选全文完整版（可编辑修改）第4章传动零件的设计计算传动零件是传动系统中最主要的零件，它关系到传动系统的工作性能、结构布置和尺寸大小。

此外，支承零件和联接零件也要根据传动零件来设计或选取。

因此，一般应先设计计算传动零件，确定其材料、主要参数、结构和尺寸。

各传动零件的设计计算方法，均按《机械设计》或《机械设计基础》课程所述方法进行，本书不再重复。

下面仅就传动零件设计计算的内容和应注意的问题作简要说明。

第一节减速器外部传动零件的设计计算传动系统除减速器外，还有其他传动零件，如带传动、链传动和开式齿轮传动等。

通常先设计计算这些零件，在这些传动零件的参数确定后，外部传动的实际传动比便可确定。

然后修改减速器内部的传动比，再进行减速器内部传动零件的设计计算。

这样，会使整个传动系统的传动比累积误差更小。

在课程设计时，对减速器外部传动零件只须确定其主要参数和尺寸，而不必进行详细的结构设计。

一、普通V带传动设计普通V带传动须确定的内容是：带的型号、长度、根数，带轮的直径、宽度和轴孔直径，中心距，初拉力及作用在轴上之力的大小和方向以及V带轮的主要结构尺寸等。

设计计算时应注意以下几个方面的问题：（1）设计带传动时，应注意检查带轮尺寸与传动系统外廓尺寸的相互协调关系。

例如，小带轮外圆半径是否小于电动机的中心高，大带轮半径是否过大而造成带轮与机器底座相干涉等。

此外，还要注意带轮轴孔尺寸与电动机轴或减速器输入轴尺寸是否相适应。

（2）设计带传动时，一般应使带速v控制在5～25m/s的范围內。

若v过大，则离心力大，降低带的使用寿命；反之，若v过小，传递功率不变时，则所需的V带的根数增多。

（3）为了使每根V带所受的载荷比较均匀，V带的根数Z不能过多，一般取Z=3～6根为宜，最多不超过8根。

（4）一般情况下，带传动的最大有效拉力与主动带轮上的包角α成正比，为了保证V1带具有一定的传递能力，在设计中一般要求主动带轮上的包角α≥120°。

载重汽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。

关键字：载重汽车驱动桥单级减速桥弧齿锥齿轮IThe Designing of Heavy Truck Rear Drive AxlesAbstractDrive axle is the one of automobile four important assemblies.It` performance directly influence on the entire automobile，especially for the heavy truck .Because using the big power engine with the big driving torque satisfied the need of high speed，heavy-loaded，high efficiency，high benefit today`heavy truck，must exploiting the high driven efficiency single reduction final drive axle is becoming the heavy truck`developing tendency. This design following the traditional designing method of the drive axle. First ，make up the main parts`structure and the key designing parameters; thus reference to the similar driving axle structure ，decide the entire designing project ; fanially check the strength of the axle drive bevel pinion ，bevel gear wheel ，the differentional planetary pinion，differential side gear ，full-floating axle shaft and the banjo axle housing ，and the life expection of carrier bearing . The designing take the spiral bevel gear for the tradional hypoid gear ，as the gear type of heavy truck`s final drive，with the expection of the question being discussed，further .Key words:heavy truck drive axle single reduction final drivethe spiral bevel gearII目录摘要 (I)ABSTRACT (II)前言 (1)第一章驱动桥结构方案分析 (2)第二章主减速器设计 (4)2.1主减速器的结构形式 (4)2.1.1 主减速器的齿轮类型 (4)2.1.2 主减速器的减速形式 (4)2.1.3 主减速器主，从动锥齿轮的支承形式 (4)2.2主减速器的基本参数选择与设计计算 (4)2.2.1 主减速器计算载荷的确定 (5)2.2.2 主减速器基本参数的选择 (6)2.2.3 主减速器圆弧锥齿轮的几何尺寸计算 (8)2.2.4 主减速器圆弧锥齿轮的强度计算 (10)2.2.5 主减速器齿轮的材料及热处理 (14)2.2.6 主减速器轴承的计算 (15)第三章差速器设计 (21)3.1对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理 (21)3.2对称式圆锥行星齿轮差速器的结构 (22)3.3对称式圆锥行星齿轮差速器的设计 (22)3.3.1 差速器齿轮的基本参数的选择 (22)3.3.2 差速器齿轮的几何计算 (24)3.3.3 差速器齿轮的强度计算 (26)第四章驱动半轴的设计 (27)4.1全浮式半轴计算载荷的确定 (28)4.2全浮式半轴的杆部直径的初选 (29)4.3全浮式半轴的强度计算 (29)4.4半轴花键的强度计算 (29)第五章驱动桥壳的设计 (30)5.1铸造整体式桥壳的结构 (31)5.2桥壳的受力分析与强度计算 (32)5.2.1 桥壳的静弯曲应力计算 (32)5.2.2 在不平路面冲击载荷作用下的桥壳强度计算 (34)5.2.3 汽车以最大牵引力行驶时的桥壳强度计算 (34)5.2.4 汽车紧急制动时的桥壳强度计算 (36)结论 (38)致谢 (39)参考文献 (39)附录 (40)1前言汽车驱动桥位于传动系的末端。

驱动桥的结构及组成一、驱动桥是什么呢？驱动桥呀，就像是汽车或者其他车辆的一个超级重要的小世界。

它在整个车辆的传动系统里可是扮演着超级厉害的角色呢。

你想啊，如果把车辆比作一个人，那驱动桥就像是人的腿关节部分，负责把动力传递到车轮，让车跑起来或者干活呢。

它就默默地在那儿，不怎么起眼，但是少了它，车就只能原地发呆啦。

二、驱动桥的结构1. 主减速器这个主减速器可是驱动桥里的一个大佬呢。

它的任务就是把从传动轴传来的动力进行减速增扭。

怎么理解呢？就好比你要搬一个很重的东西，直接用力可能很难搬动，但是你用一个杠杆，就能比较轻松地撬动了。

主减速器就是这样一个类似杠杆原理的存在。

它把高转速小扭矩的动力转化成低转速大扭矩的动力，这样就能让车辆的车轮更有力地转动啦。

而且主减速器的结构也有不同的类型呢，像单级主减速器，结构比较简单，就像一个简单的小机器，但是效率很高。

还有双级主减速器，就更复杂一些，不过能适应更多不同的工况。

2. 差速器差速器这个东西可太有趣啦。

你有没有想过，当车辆转弯的时候，内侧车轮和外侧车轮走过的距离是不一样的。

如果没有差速器，那车轮就会互相较劲，就像两个人拔河一样，这样车肯定就走不好啦。

差速器就能让内侧和外侧车轮以不同的速度转动，保证车辆顺利转弯。

它就像是一个超级聪明的小管家，协调着左右车轮的速度关系。

差速器里面有很多小零件，像行星齿轮这些，它们相互配合，共同完成这个神奇的任务。

3. 半轴半轴就像是连接差速器和车轮的小桥梁。

它把差速器输出的动力传递到车轮上。

半轴得很结实才行，因为它要承受很大的扭矩。

如果半轴不结实，就像一个脆弱的小树枝，那在车辆行驶过程中，动力就不能很好地传递到车轮，车就会出现问题。

半轴的设计也有很多讲究呢，要考虑它的长度、粗细、材料等因素，这样才能保证它能稳定地完成自己的使命。

三、驱动桥的组成部分1. 桥壳桥壳就像是驱动桥的房子，它把驱动桥的其他部分都包裹在里面，起到保护的作用。

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。

第三章驱动桥设计一、主减速器的齿轮类型设计采用单级减速驱动桥，再配以铸造整体式桥壳。

二、主减速器主，从动锥齿轮的支承形式图2-3 主动锥齿轮悬臂式支承图2-4 主动锥齿轮跨置式图2-5 从动锥齿轮支撑形式三、主减速器计算载荷的确定T1. 按发动机最大转矩和最低挡传动比确定从动锥齿轮的计算转矩ceT从动锥齿轮计算转矩cen i i ki T k T 0f 1emax d ce η= （2-1）式中：d k ——猛接离合器所产生的动载系数，性能系数0f j =的汽车:1k d =，0f j >的汽车：2k d =或由经验选定。

emax T ——发动机的输出的最大转矩，在此取242m N ⋅；η——发动机到万向传动轴之间的传动效率，在此取0.85；k ——液力变矩器变矩系数，,()121k k 0+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=， 0k 最大变矩系数，k 在此取1；1i ——变速器一挡传动比，在此取6.09；f i ——分动器传动比，在此取3.7；0i ——主减速器传动比 ，在此取6.33；n ——该汽车的驱动桥数目在此取1；代入式（2-1），有： 8.29339185.033.67.309.612421T ce =⨯⨯⨯⨯⨯⨯=Nm 主动锥齿轮计算转矩T=4576.3Nm2. 按驱动轮打滑转矩确定从动锥齿轮的计算转矩cs T mm r 22cs i r m G T ηϕ，= （2-2） 式中: 2G ——满载状态下一个驱动桥上的静载荷（N ），预设后桥所承载47645N 的负荷;ϕ——轮胎对地面的附着系数，对于安装一般轮胎的公路用车，取ϕ=0.85；对于越野汽车取1.0；对于安装有专门的防滑宽轮胎的高级轿车，计算时可取1.25; r r ——车轮的滚动半径，在此选用轮胎型号为GB516-82 9.0～20，则车论的滚动半径为0.456m ；，2m ——汽车最大加速度时的后轴负荷转移系数，在此取1.2m η，m i ——分别为所计算的主减速器从动锥齿轮到驱动车轮之间的传动效率和传动比，m η取0.9，由于没有轮边减速器m i 取1.0所以m N 9.246220.19.0456.085.0476452.1T cs ⋅=⨯⨯⨯⨯= 3. 按汽车日常行驶平均转矩确定从动锥齿轮的计算转矩cf T对于公路车辆来说，使用条件较非公路车辆稳定，其正常持续的转矩根据所谓的平均牵引力的值来确定：ni r F T m m r t cf ⋅⋅⋅=η m N ⋅ （2-4） 式中：式中：F t ——汽车日常行驶平均牵引力，在此取 32145.29Nr r ——车轮的滚动半径，在此滚动半径为 0.456 m ；m i ——主减速器从动齿轮到车轮之间的传动比，在此取4.5ηm ——主减速器主动齿轮到车轮之间的传动效率，在此取0.87n ——该汽车的驱动桥数目在此取1； 所以187.05.4456.029.32145T cf ⨯⨯⨯==3744.126m N ⋅ 四、 主减速器基本参数的选择1. 主、从动锥齿轮齿数1z 和2z选择主、从动锥齿轮齿数时应考虑如下因素：1）为了磨合均匀，1z ，2z 之间应避免有公约数。

驱动桥设计校核说明书一． 主减的强度校核1.主减的扭矩计算：先是计算主减速器的扭矩输出z T ：max 12012z ηη=f T i i i i T n式中：z T ——计算转矩，N m ⋅；max T ——发动机最大转矩:2449N m ⋅n ——计算驱动桥数，n =3；i f ——分动器传动比，i f =1.1；i 0——主减速器传动比，i 0=3.08；η1—变速器传动效率，取η=0.94；η2分动器传动效率，取η=0.98；i 1——变速器最低挡传动比，i 1=4.7； i 2—变速器最低挡传动比，i 2=1.375； 代入式（2-1）， 有：z T =16465.14N m ⋅； 按驱动轮打滑算得计算转矩：22'rzs m mG m r T i ϕη=；主减速器螺旋锥齿轮几何尺寸计算用表（mm）2.主减圆锥齿轮的强度校核：锥齿轮的材料是20Cr2NiA ，b =1170MPa σ （1）轮齿弯曲强度计算汽车主减速器螺旋锥齿轮计算弯曲应力：z 03210s mwv wT K K K K m bDJ σ=⨯式中：z T —该齿轮的计算转矩，N.m ；0K —过载系数，取1；14=m (齿轮模数)；s K—尺寸系数，0.86==s K ； b=62.5mm D=523mmm K —载荷分配系数，取1.2；v K —质量系数，取1.0；w J —计算弯曲应力用的综合系数，主动齿轮取0.23，从动齿轮取0.22；从动齿轮弯曲应力：（ce c T T =）1337.55σ=w Mpa 主动齿轮弯曲应力：（ce c T T =）2322.88σ=w Mpa 根据表，取安全系数=F min S 1.5；min [/]σσ≤w b F S 因此，弯曲强度满足条件。

（2）接触疲劳强度校核 锥齿轮的轮齿接触应力为：j σ=其中，b —取1b 和2b 中的最小值（62mm ）； j σ—齿面接触应力（MP a ）； 1D —主动锥齿轮大端分度圆直径（168mm ）f K —齿面品质系数，取1.0；p C —综合弹性系数，钢对钢，取12232.6/N mm ；j J —齿面接触强度的综合系数，取0.112；m K —载荷分配系数，取1.2；v K —质量系数，取1.0；代入数据计算得：1072.3j Mpa σ=主动与从动轮的接触应力是相同的。

汽车驱动桥的设计以及组成详解一．功能：驱动桥处于动力传动系的末端，是汽车传动系的重要总成之一。

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，另外还承受作用于路面和车架或车身之间的垂直立、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。

二．驱动桥的设计：驱动桥设计应当满足如下基本要求：1.选择的主减速比应能保证汽车具有最佳的动力性和燃料经济性。

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。

三．驱动桥的分类驱动桥分非断开式与断开式两大类。

1．非断开式驱动桥非断开式驱动桥也称为整体式驱动桥，其半轴套管与主减速器壳均与轴壳刚性地相连一个整体梁，因而两侧的半轴和驱动轮相关地摆动，通过弹性元件与车架相连。

它由驱动桥壳1，主减速器（图中包括6、7），差速器（图中包括2、3、4）和半轴5组成。

1-后桥壳；2-差速器壳；3-差速器行星齿轮；4-差速器半轴齿轮；5-半轴；6-主减速器从动齿轮齿圈；7-主减速器主动小齿轮2．断开式驱动桥驱动桥采用独立悬架，即主减速器壳固定在车架上，两侧的半轴和驱动轮能在横向平面相对于车体有相对运动的则称为断开式驱动桥。

1-主减速器；2-半轴；3-弹性元件；4-减振器；5-车轮；6-摆臂；7-摆臂轴为了与独立悬架相配合，将主减速器壳固定在车架（或车身）上，驱动桥壳分段并通过铰链连接，或除主减速器壳外不再有驱动桥壳的其它部分。

为了适应驱动轮独立上下跳动的需要，差速器与车轮之间的半轴各段之间用万向节连接。

四．驱动桥的组成驱动桥主要由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等组成。