驱动桥设计说明书
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汽车设计课程设计
轻型货车驱动桥设计
姓名: 黄华明
学号: 12431173
专业班级: 机英123
指导教师: 王淑芬
题目:
1. 整车性能参数:
驱动形式6x2后轮;
轴距3800mm;
轮距前/ 后1750/1586mm;
整备质量4310kg ;
额定载质量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1270/1915mm ;
最高车速110km/h ;
最大爬坡度35%;
长、宽、高6985、2330、2350;
发动机型号YC4E140-20 ;
最大功率99.36KW/3000rpm ;
最大转矩380N- m/1200~1400rpm
变速器传动比7.7 4.1 2.34 1.51 0.81 ;
倒挡8.72 ;
轮胎规格9.00-20 ;
离地间隙>280mm。
2. 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,确定驱动桥上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)绘制所有零件图和装配图。
5)完成6千字的设计说明书。
第1章驱动桥的总体方案确定
1.1驱动桥的结构和种类和设计要求
1.1.1汽车车桥的种类
汽车的驱动桥与从动桥统称为车桥,车桥通过悬架与车架(或承载式车身)相连, 它的两端安装车轮,其功用是传递车架(或承载式车身)于车轮之间各方向的作用力及其力矩。
根据悬架结构的不同,车桥分为整体式和断开式两种。当采用非独立悬架时,车桥中部是刚性的实心或空心梁,这种车桥即为整体式车桥;断开式车桥为活动关节式结构,与独立悬架配用。在绝大多数的载货汽车和少数轿车上,采用的是整体式非断开式。断开式驱动桥两侧车轮可独立相对于车厢上下摆动。
根据车桥上车轮的作用,车桥又可分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种类型。其中,转向桥和支持桥都属于从动桥,一般货车多以前桥为转向桥,而后桥或中后两桥为驱动桥。
1.1.2驱动桥的种类
驱动桥位于传动系末端,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和车架或车厢之间的垂直力、纵向力和横向力,以及制动力矩和反作用力矩。
驱动桥分为断开式和非断开式两种。驱动桥的结构型式与驱动车轮的悬挂型式密切相关。当驱动车轮采用非独立悬挂时,例如在绝大多数的载货汽车和部分小轿车上,都是采用非断开式驱动桥,其桥壳是一根支撑在左右驱动车轮上的刚性空心梁,主减速器、差速器和半轴等所有的传动件都装在其中;当驱动车轮采用独立悬挂时,则配以断开式驱动桥。
1.1.3驱动桥结构组成
在多数汽车中,驱动桥包括主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置(半轴)及桥壳等部件如图1.1所示。
1 2 3 4 5 6
1-轮毂2-半轴3-钢板弹簧座4-主减速器从动锥齿轮5-主减速器主动锥齿轮6-差速器总成
图1.1驱动桥
1.1.4驱动桥设计要求
1、选择适当的主减速比,以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。
2、外廓尺寸小,保证汽车具有足够的离地间隙,以满足通过性的要求。
3、齿轮及其他传动件工作平稳,噪声小。
4、在各种载荷和转速工况下有较高的传动效率。
5、具有足够的强度和刚度,以承受和传递作用于路面和车架或车身间的各种力和力矩;在此条件下,尽可能降低质量,尤其是簧下质量,减少不平路面的冲击载荷,提高汽车的平顺性。
6、与悬架导向机构运动协调。
7、结构简单,加工工艺性好,制造容易,维修,调整方便。
1.2设计车型主要参数
轮距(双胎中心线)3800 mm
1.3主减速器结构方案的确定
1.3.1主减速比的计算
主减速比i o对主减速器的结构形式、轮廓尺寸、质量大小影响很大。当变速器处于最高档位时i o 对汽车的动力性和燃料经济性都有直接影响。i o的选择应在汽车总体
设计时和传动系统的总传动比一起由整车动力计算来确定。可利用在不同的下的功率平衡图来计算对汽车动力性的影响。通过优化设计,对发动机与传动系参数作最佳匹配的方法来选择i o值,可是汽车获得最佳的动力性和燃料经济性。
对于具有很大功率储备的轿车、长途公共汽车尤其是竞赛车来说,在给定发动机最大功率P amax 及其转速“p的情况下,所选择的i o值应能保证这些汽车有尽可能高的最高车速V amax。这时i o值应按下式来确定⑸:
i o =0.377 “P
(1.1
)
V amax i
gh
式中:r r——车轮的滚动半径,r「=0.405m
i gh ----------- 变速器最高档传动比1.0 (为直接档)。
n p ——最大功率转速3200 r/min
V a ——最大车速90km/h
对于与其他汽车来说,为了得到足够的功率而使最高车速稍有下降,一般选得比最小值大10%〜25%,即按下式选择:
i o = (0.377~0.472)—(1.2)
V a max i gh
经计算初步确定i o =6.14
按上式求得的i o应与同类汽车的主减速比相比较,并考虑到主、从动主减速齿轮可能的齿数对i0予以校正并最后确定。
1.3.2主减速器的齿轮类型
本次设计米用螺旋锥齿轮。