驱动桥主减速器动态特性分析

摘要

I 汽车驱动桥设计

专 业：车辆工程 学 号：20090310150104

学生姓名：胡阳 指导老师：程老师

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 Abstract

II The Designing of Rear Drive Axles

Abstract

Drive axle is the one of automobile for 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

非公路用自卸车用驱动桥总成的动态力学仿真分析

动态力学仿真分析是一种研究力的平衡和运动规律的方法。在非公路用自卸车中，驱动桥总成是一个重要的组成部分，它承担着传递动力和支撑车辆负荷的重要功能。对驱动桥总成进行动态力学仿真分析可以为设计师提供有关系统性能、工作状态和寿命等方面的重要信息，有助于优化设计和改进性能。本文将针对非公路用自卸车用驱动桥总成进行动态力学仿真分析，以探究其工作状态和性能。

首先，我们需要建立驱动桥总成的动态力学模型。该模型应包括车轮、车架、驱动轴和传动系统等组成部分，并考虑其质量、弹性、刚度和阻尼等因素。通过采集实际车辆或部件的几何形状和材料属性信息，可以利用CAD软件进行绘制和建模。然后，利用相应的有限元软件进行模型的网格划分，将模型转化为有限元模型，并设定边界条件和加载情况。

接下来，我们需要进行动态力学仿真分析。在仿真过程中，一般采用基于时间的数值积分方法，如欧拉法或RK4法。通过计算模型在不同工况下的动力学响应，可以获得关于力、位移、速度、加速度等参数的信息。例如，我们可以分析驱动桥总成在不同路面条件下的工作状态，比如行驶过程中的载荷分布和振动特性。此外，还可以研究驱动桥总成在不同负荷下的工作性能，如扭矩输出、功率损耗和能耗等指标。

在进行动态力学仿真分析时，还需要考虑一些实际因素。例如，车辆的行驶速度、路面条件和外部环境等因素都会对驱动桥总成的工作状态和性能产生影响。因此，在仿真过程中，应考虑这些因素的变化，并进行相应的参数设置和边界条件调整。此外，还需要对驱动桥总成进行实验验证，以验证仿真结果的准确性和可靠性。

通过动态力学仿真分析，我们可以获得关于非公路用自卸车用驱动桥总成工作状态和性能的全面了解。这些信息可以为设计师提供有价值的参考，以优化设计、改进性能和提高可靠性。同时，仿真分析也可以成为进一步研究和开发的基础，为非公路用自卸车用驱动桥总成的创新和升级提供支持。

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目录

1.绪论 ........................................................................ 0

2.总体方案 .................................................................... 1

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

3.1 主减速器结构形式的布置 ................................................ 2

3.1.1主减速器的齿轮类型 ............................................... 2

3.1.2主减速器的减速形式 ............................................... 2

3.1.3主减速器主、从动锥齿轮的支承方案 ................................. 3

3.2 主减速器基本参数选择与计算载荷的确定 .................................. 4

3.2.1锥齿轮主要参数的选择 ............................................. 4

3.2.2主减速器齿轮计算载荷的确定 ....................................... 5

3.3 主减速器锥齿轮强度计算及校核 .......................................... 8

3.4 主减速器锥齿轮轴承的载荷计算 ......................................... 10

RV减速器的动态特性理论分析

机器人用RV传动是在摆线针轮传动基础上发展起来的一种新型传动,它具有体积小、重量轻、传动比范围大、寿命长、精度保持稳定、效率高、传动平稳等一系列优点,因而受到国内外的广泛重视。随着对高速、重载、轻量化和运转平稳要求的增加,减少疲劳破坏和减小振动噪声等已经成为机械设计中的重要因素,因此动力学特性已经成为机械设计中不可或缺的一个重要环节。由于RV减速器尚处于研究阶段,其设计与制造的理论依据并不完善成熟,因此对其动力学特性进行系统的理论研究及实验是十分必要的。论文作为高等学校博士学科点专项科研基金资助课题、辽宁省高等学校优秀人才支持计划和新世纪优秀人才支持计划的一部分,在已有的关于摆线针轮行星传动研究的基础上,围绕RV减速器的动态特性分析这一专题,完成了一下主要工作:用集中质量法建立了RV传动系统的整机动力学模型,根据渐开线传动和摆线传动两级传动中各个构件的不同特性,在考虑转臂轴承的刚度以及曲柄轴与摆线轮的转动周向夹角的周期性变化对系统影响的前提下,基于牛顿第二定律和广义坐标法建立了具有25个自由度的弹性动力学方程,并求解出系统的固有频率和各阶振型。采用pro/e软件建立了RV减速器的三维实体模型,将模型导入至ansys有限元分析软件中,分别求解出摆线轮和渐开线齿轮的固有频率和振型,对其频率分布规律进行了分析。本文建立了摆线啮合传动中曲柄轴和渐开线传动中输入轴的连续系统动力学模型,用偏微分方程描述其运动,结合其边界条件得到了零件的固有频率精确解,分析得到分布规律。

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