毕业设计论文—客车驱动桥毕业设计.doc

沈阳理工大学
车辆工程
毕业设计论文
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汽车驱动桥位于传动系末端,其基本功能是增大由传动轴或直接由变速器传来的转矩,将转矩分配给左、右驱动车轮,并使左、右驱动车轮具有汽车行驶运动学所需要的差速功能;同时,驱动桥还需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。一般汽车结构中,驱动桥包括主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置及桥壳等部件。
驱动桥设计应满足的基本要求:所选择的主减速比应保证汽车具有最佳的动力性和燃油经济性;外形尺寸要小,保证有必要的离地间隙;齿轮及其传动件工作平稳,噪音小;在各种转速和载荷下具有较高的传动效率;在保证足够的强度、刚度条件下,应力要尽量小,尤其是簧下质量应尽量小,以改善汽车的平顺性;与悬架导向机构运动协调;结构简单,加工工艺性好,制造容易,拆装、调整方便。
驱动桥的结构方案分析驱动桥的结构形式与驱动车轮的悬架形式密切相关。当驱动车轮采用非独立悬架时,驱动桥应为非断开式(或称为整体式),即驱动桥壳是一根连接左右驱动车轮的空心梁,而主减速器、差速器及车轮传动装置(由左右半轴组成)都装在它里面。当采用独立悬架时为保证运动协调,驱动桥应为断开式。这种驱动桥无刚性的整体外壳,主减速器及其壳体装在车架或车身上,两侧驱动车轮与车架或车身做弹性连接,并可彼此独立分别相对于车身做上下摆动,车轮传动采用万向节传动。
具有桥壳的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、客车及多数的越野车和部分小轿车上。但整个驱动桥均属于簧下质量,对于汽车平顺性和降低动载荷不利。断开式驱动桥结构较复杂,成本较高,但它大大地增加了离地间隙;减小了簧下质量,从而改善了行驶平顺性,提高了汽车的平均速度;减小了汽车在行驶时作用于车轮与车桥上的动载荷,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好,大大增加了车轮的抗侧滑能力;与之相配合的独立悬架导向机构设计得合理,可增加不足转向效应,提高汽车的操纵稳定性。这种驱动桥在轿车和高性能的越野车上应用相当广泛。
本次设计为蓝箭后桥设计,从技术经济性考虑,这种车型在目前多采用非断开式驱动桥。因为这种车桥结构简单,造价低廉、工作可靠,所以本车最终选用非断开式驱动桥。

非断开式驱动桥的结构示意图
1-锁紧螺母 2-键 3-轮毂 4-桥壳 5-差速装置 6-半轴 7-轴承
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主减速器设计
主减速器结构方案分析
单级主减速器
单级主减速器的结构型式,由一对圆锥齿轮组成,其传动比主要根据汽车的动力性和燃料经济性的要求选定。—,过大将使从动齿轮的尺寸增加,减小了离地间隙,降低了汽车的通用性。
双级主减速器
双级主减速器的结构,由第一级圆锥齿轮副和第二级圆锥齿轮副组成。双级主减速器有两个作用,一是可以获得比较大的传动比,可以达到6—10;二是第二级从动齿轮的尺寸可以相应减小,从而减小主减速器壳的外形尺寸,增加离地间隙。
主减速器齿轮的比较
弧齿锥齿轮传动
一对弧齿锥齿轮啮合时,轮齿并不是在全长上啮合,而是从一端逐渐连续平稳地转向另一端,并有几个齿同时载荷,而且啮合平稳。弧齿锥齿轮主动齿轮的螺旋角1与从动锥齿轮的螺旋角2是相等的,r1、和r2是主动齿轮和从动齿轮的平均分度圆半径,那么弧齿锥齿轮的传动比为:
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准双曲面齿轮传动
与弧齿锥齿轮传动有较大的不同,准双曲面齿轮传动的主、从动齿轮的轴线不相交,而是有一个偏移距E,在啮合过程中除了有沿齿高方向的侧向滑动之外,还有沿齿长方向的纵向滑动。准双曲面齿轮的主动齿轮螺旋角1与从动齿轮螺旋角2是不相等的,如图所示,而且1>2。利用啮合齿面上的法向力相等的条件,可以得出两个齿轮的切向力F1和F2的关系
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r1和r2是主动齿轮和从动齿轮的平均分度圆半径,那么准双曲面齿轮的传动比可以用下式表示:
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对比两式看出,在相同的尺寸下,准双曲面齿轮比弧齿锥齿轮有着更大的传动比。反过来说,当传动比和主动轮的尺寸确定下来以后,。
双曲面齿轮副的受力情况
弧齿锥齿轮与准双曲面齿轮的比较
弧齿锥齿轮工作噪声大,对啮合精度和装配精度比较敏感。为保证齿轮副的正确啮合,必须预紧轴承,并提高轴承的支承刚体和壳体的刚度,若精度得不能满足,便会使齿轮磨损增大和噪声增大。齿轮的工作条件急剧变坏。弧齿锥齿轮制造简单、生产成本低。准双曲面齿轮工作平稳且噪声较小,但是若偏移距E过大,则沿齿长方向的