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（完稿）JX1021TS3轻型货车驱动桥设计（CAD全套）

以改善齿轮的磨合过程，使其具有更高的运转平稳性。双曲面齿轮传动有如下缺点长方向的纵向滑动使摩擦损失增加，降低了传动效率。齿面间有大的压力和摩擦功，使齿轮抗啮合能力降低。双曲面主动齿轮具有较大的轴向力，使其轴承负荷增大。双曲面齿轮必须采用可改善油膜强度和防刮伤添加剂的特种润滑油。螺旋锥齿轮传动的主从动齿轮轴线垂直相交于点，齿轮并不同时在全长上啮合，而是逐渐从端连续平稳地转向另端。另外，由于轮齿端面重叠的影响，至少有两对以上的轮齿同时捏合，螺旋锥齿轮能承受大的载荷，而且工作平稳，即使在高速运转时其噪声和振动也是很小的。本次设计采用螺旋锥齿轮。主减速器的减速形式主减速器的减速形式分为单级减速双级减速单级贯通双级贯通主减速及轮边减速等。减速形式的选择与汽车的类型及使用条件有关，有时也与制造厂的产品系列及制造条件有关，但它主要取决于由动力性经济性等整车性能所要求的主减速比的大小及驱动桥下的离地间隙驱动桥的数目及布置形式等。通常单极减速器用于主减速比.的各种中小型汽车上。单级主减速器双级主减速器图.主减速器如图.所示，单级减速驱动车桥是驱动桥中结构最简单的种，制造工艺较简单，成本较低，是驱动桥的基本型，在货车上占有重要地位。目前货车发动机向低速大扭矩发展的趋势使得驱动桥的传动比向小速比发展随着公路状况的改善，特别是高速公路的迅猛发展，许多货车使用条件对汽车通过性的要求降低，因此，产品不必像过去样，采用复杂的结构提高其的通过性与带轮边减速器的驱动桥相比，由于产品结构简化，单级减速驱动桥机械传动效率提高，易损件减少，可靠性增加。如图.所示，与单级主减速器相比，由于双级主减速器由两级齿轮减速组成，使其结构复杂质量加大主减速器的齿轮及轴承数量的增多和材料消耗及加工的工时增加，制造成本也显著增加，只有在主减速比较大.且采用单级主减速器不能满足既定的主减速比和离地间隙等要求是才采用。通常仅用在装在质量以上的重型汽车上。，所以采用单级主减速器。.时，取。.主减速器齿轮参数的选择主从动齿数的选择选择主从动锥齿轮齿数时应考虑如下因素为了磨合均匀之间应避免有公约数为了得到理想的齿面重合度和高的轮齿弯曲强度，主从动齿轮齿数和应不小于为了啮合平稳，噪声小和具有高的疲劳强度对于商用车般不小于主传动比较大时，尽量取得小些，以便得到满意的离地间隙。对于不同的主传动比，和应有适宜的搭配。主减速器的传动比为.，初定主动齿轮齿数，从动齿轮齿数。从动锥齿轮节圆直径及端面模数的选择根据从动锥齿轮的计算转矩见式.和式.并取两式计算结果中较小的个作为计算依据，按经验公式选出.式中直径系数，取计算转矩取，较小的。取.计算得，，初取。年是中国轻型货车行业发展的关键时期，也是我国从“十五”迈向“十二五”的过渡期，在全球金融危机风暴大环境及国内严峻经济形势下，系列新的政策将会陆续出台，对轻型货车行业的发展必将产生重大影响批国家重大工程项目陆续开工建设，对轻型货车行业需求市场必将产生极大的拉动作用。作为汽车关键零部件之的汽车驱动桥也得到相应的发展，各生产厂家在研发和生产过程中基本上形成了专业化系列化批量化的局面，汽车驱动桥是汽车的重要总成，承载着汽车车架及承载式车身经悬架给予的铅垂力纵向力横向力及其力矩，以及冲击载荷驱动桥还传递着传动系中的最大转矩，桥壳还承受着反作用力矩。汽车驱动桥结构型式和设计参数除对汽车的可靠性与耐久性有重要影响外，也对汽车的行驶性能如动力性经济性平顺性通过性机动性和操动稳定性等有直接影响。因此，设计出结构简单工作可靠造价低廉的驱动桥，具有定的实际意义。.国内外驱动桥研究状况国内研究现状我国驱动桥制造企业的开发模式主要由测绘引进自主开发三种组成。主要存在技术含量低，开发模式落后，技术创新力不够，计算机辅助设计应用少等问题。些企业技术力量相对要好些的企业，测绘的是从国外引进的原装桥，并且这些企业般具有较为完善的开发体系和流程，也具有较完善的试验手段，但是开发过程属于对国外的仿制，对其逆向研究后结合自我情况生产。总之，我国汽车驱动桥的研究设计与世界先进驱动桥设计技术还有定的差距，我国车桥制造业虽然有些成果，但都是在引进国外技术纺制再加上自己改进的基础上了取得的。个别比较有实力的企业，虽有自己独立的研发机构但都处于发展的初期。在科技迅速发展的推动下，高新技术在汽车领域的应用和推广，各种国外汽车新技术的引进，研究团队自身研发能力的提高，我国的驱动桥设计和制造会逐渐发展起来，并跟上世界先进的汽车零部件设计制造技术水平。国外研究现状国外轻型货车驱动桥开发技术已经非常的成熟，建立新的驱动桥开发模式成为国内外驱动桥开发团体的新目标。驱动桥设计新方法的应用使得其开发周期缩短，成本降低，可靠性增加。国外的最新开发模式和驱动桥新技术包括并行工程开发模式并行工程开发模式是对在定范围内的不同功能或相同功能不同性能不同规格的机械产品进行功能分析的基础上,划分并设计出系列功能模块,然后通过模块的选择和组合构成不同产品的种设计方法，能够缩短新产品的设计时间降低成本提升质量提高市场竞争力,以为代表的意大利企业多已采用了该类设计方法,优点是减少设计及工装制造的投入,减少了零件种类,提高规模生产程度,降低制造费用,提高市场响应速度等。模态分析模态分析是对工程结构进行振动分析研究的最先进的现代方法与手段之。它可以定义为对结构动态特性的解析分析有限元分析和实验分析实验模态分析，其结构动态特性用模态参数来表征。模态分析技术的特点与优点是在对系统做动力学分析时，用模态坐标代替物理学坐标，从而可大大压缩系统分析的自由度数目，分析精度较高。驱动桥的振动特性不但直接影响其本身的强度，而且对整车的舒适性和平顺性有着至关重要的影响。因此，对驱动桥进行模态分析，掌握和改善其振动特性，是设计中的重要方面。驱动桥壳的有限元分析方法有限元法不需要对所分析的结构进行严格的简化，既可以考虑各种计算要求和条件，也可以计算各种工况，而且计算精度高。有限元法将具有无限个自由度的连续体离散为有限个自由度的单元集合体，使问题简化为适合于数值解法的问题。只要确定了单元的力学特性，就可以按照结构分析的方法求解，使分析过程大为简化，配以计算机就可以解决许多解析法无法解决的复杂工程问题。目前，有限元法己经成为求解数学物理力学以及工程问题的种有效的数值方法，也为驱动桥壳设计提供了强有力的工具。高性能制动器技术在发达国家驱动桥产品中,已出现了自循环冷却功能的湿式制动器桥带散热风送的盘式制动器桥适于的蹄鼓式和盘式制动器桥带自动补偿间隙的盘式制动器等配置高性能制动器桥,同时制动器的布置位置也出现了从桥臂处分别向桥包总成和轮边端部转移的趋势。前种处理方式易于散热,后种处理方式为了降低成本,甚至有厂商把制动器的壳体与桥壳铸为体,既易于散热，又利于降低材料成本,但这对铸造技术铸造精度和加工精度都提出了极高的要求。电子智能控制技术进入驱动桥产品电子智能控制技术已经在汽车业得到了快速发展，如，现代汽车上使用的制动防抱死控制驱动力控制系统等系统。.设计主要内容驱动桥结构形式及布置方案的确定。驱动桥零部件尺寸参数确定及校核完成主减速器的基本参数选择与设计计算完成差速器的设计与计算完成半轴的设计与计算完成驱动桥桥壳的受力分析及强度计算。完成驱动桥驱动桥装配图和主要部分零件。第章驱动桥的总体方案确定.驱动桥的种类结构设计要求及主要参数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，般货车多以前桥为转向桥，而后桥或中后两桥为驱动桥。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。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.所示。半轴圆锥滚子轴承支承螺栓主减速器从动锥齿轮油封主减速器主动锥齿轮弹簧座垫圈轮毂调整螺母图.驱动桥驱动桥设计要求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。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。齿轮及其他传动件工作平稳，噪声小。在各种载荷和转速工况下有较高的传动效率。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。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，维修，调整方便。设计车型主要参数设计车型主要参数表.参考数据表.参考数据序号项目数据单位车身长度车身宽度车身高度车重轴距前轮距后轮距轮胎规格排量.最大功率转速最大转矩转速.最高车速离地间隙.主减速器结构方案的确定主减速比的计算主减速比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对汽车的动力性和燃料经济性都有直接影响。的选择应在汽车总体设计时和传动系统的总传动比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及其转速的情况下，所选择的值应能保证这些汽车有尽可能高的最高车速。这时值应按下式来确定式中车轮的滚动半径，.变速器最高档传动比.最大功率转速最大车速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，般选得比最小值大，即按下式选择.经计算初步确定.按上式求得的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予以校正并最后确定。主减速器的齿轮类型按齿轮副结构型式分，主减速器的齿轮传动主要有螺旋锥齿轮式传动双曲面齿轮式传动圆柱齿轮式传动又可分为轴线固定式齿轮传动和轴线旋转式齿轮传动即行星齿轮式传动和蜗杆蜗轮式传动等形式。在发动机横置的汽车驱动桥上，主减速器往往采用简单的斜齿圆柱齿轮在发动机纵置的汽车驱动桥上，主减速器往往采用圆锥齿轮式传动或准双曲面齿轮式传动。在现代货车车驱动桥中，主减速器采用得最广泛的是螺旋锥齿轮和双曲面齿轮。螺旋锥齿轮如图.