轉向驅動橋畢業(yè)設計

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1、轉向驅動橋畢業(yè)設計 【篇一：驅動橋畢業(yè)設計】 摘要 驅動橋是構成汽車的四大總成之一，一般由主減速器、差速器、車 輪傳動裝置和驅動橋殼等組成，它位于傳動系末端，其基本作用是 增矩、降速，承受作用于路面和車架或車身之間的力。它的性能好 壞直接影響整車性能，而對于載重汽車顯得尤為重要，采用傳動效 率高的單級減速驅動橋已經成為未來載重汽車的發(fā)展方向。 本文參照傳統(tǒng)驅動橋的設計方法進行了載重汽車驅動橋的設計本次 設計首先對驅動橋的特點進行了說明，根據給定的數據確定汽車總 體參數，再確定主減速器、差速器、半軸和橋殼的結構類型及參數， 并對其強度進行校核。數據確定后，利用autocad

2、建立二維圖，再 用catia軟件建立三維模型，最后用caita中的分析模塊對驅動橋殼 進行有限元分析。 關鍵詞：驅動橋；cad；catia；有限元分析 abstract drivieaxleisoneofthefourpartsofacar,itisgenerallyconstitutedbythemaingearbox,thedifferentialdevice,thewheeltransmissiondeviceandthedrivingaxleshellandsoonitisattheendofthepowertrain.itsbasicfunctionisincreasing

3、thetorqueandreducingspeedandbearingtheforcebetweentheroadandtheframeorbody.itsperformancewillhaveadirectimpactonautomobileperformance,anditisparticularlyimportantforthetruck.usingsinglestageandhightransmissionefficiencyofthedriveaxlehasbecomethedevelopmentdirectionofthefuturetrucks. thisarticlerefe

4、rredtothetraditionaldrivingaxlesdesignmethodtocarryonthetruckdrivingaxlesdesign.inthisdesign,firstpartistheintroductionofthecharacteristicsofthedriveaxle,accordingtothegivendatetocalculatetheparametersoftheautomobile,thenconfirmthestructuretypesandparametersofthemainreducer,differentialmechanism,hal

5、fshaftandaxlehousing,thencheckthestrengthandlifeofthem.afterconfirmingtheparameters,usingautocadtoestablish2dimensionalmodel,thenusingcatiaestablish3dimensionalmodel.finallyusingtheanalysismoduleincatiatofiniteelementanalysisfortheaxlehousing.keywords:driveaxle;cad;catia;finiteelementanalysis 目錄 1

6、 緒論1 1.1 驅動橋簡介1 1.2 國內外研究現狀2 1.3 驅動橋設計要求2 2 驅動橋設計4 2.1 主減速器設計5 2.1.1 主減速器的結構形式5 2.1.2 主減速器基本參數選擇與計算載荷的確定7 2.1.3 小結17 2.2 差速器設計17 2.2.1 對稱錐齒輪式差速器工作原理17 2.2.2 對稱式圓錐行星齒輪差速器的結構18 2.2.3 對稱式圓錐行星齒輪差速器的設計18 2.2.4 小結23 2.3 驅動半軸的設計23 2.3.1 結構形式分析23 2.3.2 全浮式半軸的結構設計24 2.3.3 全浮式半軸的強度計算25 2.3.4

7、 半軸的結構設計及材料與熱處理25 2.3.5 半軸花鍵的強度計算26 2.4 驅動橋殼的設計27 2.4.1 整體式橋殼的結構27 2.4.2 橋殼的受力分析與強度計算28 2.4.3 小結29 3 catia三維建模30 3.1 catia軟件介紹30 3.2 主減速器建模31 3.2.1 主動錐齒輪三維建模31 3.2.2 主減速器殼三維建模34 3.2.3 軸承三維建模34 3.3 差速器建模35 3.3.1 齒輪的三維建模35 3.3.2 半軸齒輪的建模36 3.3.3 從動齒輪建模36 3.4 半軸三維建模38 3.5 驅動橋殼三維建模38 3.

8、6 輪胎三維建模39 3.7 主減速器及行星齒輪建模40 3.8 驅動橋三維建模40 4 驅動橋殼的有限元分析41 4.1 驅動橋殼的約束及受力分析41 4.2 計算方法的局限性41 4.3 驅動橋殼的靜強度分析41 4.3.1 靜強度分析41 4.3.2 結果分析43 4.4 小結44 結論45 致謝46 參考文獻47 附錄a48 附錄b55 1緒論 1.1驅動橋簡介 汽車驅動橋處于汽車傳動系的末端，主要由主減速器、差速器、半 軸和驅動橋殼組成。其基本功用是將萬向傳動裝置傳來的發(fā)動機轉 矩通過主減速器、差速器、半軸等傳到驅動車輪，實現降低轉速、 增大轉

9、矩；通過主減速器圓錐齒輪副改變轉矩的傳遞方向；通過差 速器實現兩側車輪差速作用，保證內、外側車輪以不同轉速轉向?1? 驅動橋的類型有斷開式驅動橋和非斷開式驅動橋兩種。驅動車輪采 用獨立懸架時，應選用斷開式驅動橋；驅動車輪采用非獨立懸架時， 則應選用非斷開式驅動橋。 汽車傳動系的總任務是傳遞發(fā)動機的動力，使之適應于汽車行駛的 需要。在一般汽車的機械式傳動中，有了變速器（有時還有副變速器 和分動器）還不能完全解決發(fā)動機特性和行駛要求間的矛盾和結構布 置上的問題。首先因為絕大多數的發(fā)動機在汽車上是縱向安置的， 為使其轉矩能傳給左右驅動車輪，必須由驅動橋的主減速器來改變 轉矩的傳遞

10、方向，同時還得由驅動橋的差速器來解決左右驅動車輪 間的轉矩分配問題和差速問題。其次是因為變速器的主要任務僅在 于通過選擇適當的檔位數及各檔傳動比，以使內燃機的轉速一轉矩 特性能適應汽車在各種行駛阻力下對動力性與經濟性的要求，而驅 動橋主減速器（有時還有輪邊減速器）的功用則在于當變速器處于最高 檔位（通常為直接檔，有時還有超速檔）時，使汽車有足夠的牽引力、 適當的最高車速和良好的燃油經濟性。為此，則要將經過變速器、 傳動軸傳來的動力，經過驅動橋的主減速器進行進一步增大轉矩， 降低轉速的變化。因此，要想使汽車傳動系設計的合理，首先必須 恰當選擇好汽車的總傳動比，并恰當的將它分配給

11、變速器和驅動橋。 后者的減速比稱為主減速比。當變速器處于最高檔位時，汽車的動 力性和燃油經濟性主要取決于主減速比。在汽車的總體布置設計時 應根據該車的工作條件及發(fā)動機、傳動系、輪胎等有關參數，選擇 合適的主減速比來保證汽車具有良好的動力性和燃油經濟性。采用 優(yōu)化設計方法可得到發(fā)動機與傳動系數的最佳匹配。由于發(fā)動機功 率的提高，汽車整車質量的減小和路面狀況的改善，主減速比有往 小發(fā)展的趨勢。選擇主減速比時要考慮到使汽車即能滿足高速行駛 的要求，又能在常用車速范圍內降低發(fā)動機轉速、減小嫌料消耗量， 提高發(fā)動機壽命并改善振動及嗓聲的特性等?2?。 【篇二：四驅越野車轉向驅動橋的畢

12、業(yè)設計】 摘要 隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和汽車技術的提高，驅動橋的設計和制造工藝 都在日益完 善。驅動橋和其他汽車總成一樣，除了廣泛采用新技術外，在結構 設計中日益朝著“零件標準化、部件通用化、產品系列化”的方向發(fā) 展及生產組織專業(yè)化目標前進。應采用能以幾種典型的零部件，以 不同方案組合的設計方法和生產方式達到驅動橋產品的系列化或變 形的目的，或力求做到將某一類型的驅動橋以更多或增減不多的零 件，用到不同的性能、不同噸位、不同用途并由單橋驅動到多橋驅 動的許多變形汽車上。 本說明書中，根據給定的參數，首先對主減速器進行設計。主要是 對主減速器 的結構，以及幾何尺寸進行了設計

13、。主減速器的形式主要有單級主 減速器和雙級主減速器。而主減速器的齒輪形式主要有螺旋錐齒輪、 雙曲面齒輪、圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式。本次設計采用的是整體 式單級主減速器，齒輪形式采用雙曲面齒輪。其次，對差速器的形 式進行選擇，差速器的形式主要分為普通對稱式圓錐行星齒輪差速 器和防滑差速器兩種。本次設計采用普通對稱式圓錐行星齒輪差速 器。最后，對半軸的結構、支承形式，以及橋殼的形式和特點進行了分析設計。本次設計采用全浮式半軸支承和整體式驅動橋殼。關鍵詞：驅動橋主減速器差速器半軸驅動橋殼 四驅越野車轉向驅動橋的設計 abstract withthedevelopmentofthea

14、utomotiveindustryandvehicletechnologytoimprove thedesignandmanufacturingprocessofthedriveaxleareincreasinglyimproved.driveaxleandotherautomotiveassembly,inadditiontothewidespreadadoptionofnewtechnologyinthestructuraldesign,thedirectionofdevelopmentandproductionorganizationsincreasinglytowardstandar

15、dizationofparts,componentsuniversalproductseriesprofessionalgoal.partsshouldbeusedinseveraltypicaldriveaxleproductseriesordeformationofthepurposeofportfoliodesignandproductionmethods,orthatwecouldachieveacertaintypeofdriveaxletomoreordeletionfewparts,useddifferentperformance,manyofthedifferenttonnag

16、e,differentpurposesbyasinglebridgedrivertomultibridge-drivendeformationofthecar. thismanual,accordingtothegivenparameters,thefirstmaingearboxdesign.thestructureofthemaingearbox,andthegeometricdimensionsofthedesign.themaingearboxintheformofsingle-stagemaingearboxandtwo-stagemaingearbox.finaldrivege

17、armainlyintheformofspiralbevelgears,hypoidgears,cylindricalgears,wormandotherforms.thisdesignisintegralsingle-stagemaingearbox,gearformsofhypoidgears.secondly,intheformofdifferentialselection,differentialformsaredividedintoordinarysymmetricconeplanetarygeardifferentialandlimitedslipdifferentialtwo.t

18、hedesignusesacommonsymmetricconeplanetarygeardifferential.finally,onthestructureoftheaxle,supportingforms,andtheaxlehousingformsandcharacteristicsoftheanalysisanddesign.thedesignusesafullfloatingaxleshaftbearingandtheoveralldriveaxlehousing. keywords:driveaxlemainreducerdifferentialaxledriveaxlehou

19、sing 2 1 前言 轉向驅動橋在四驅越野車中是指具有轉向功能的驅動橋。其主要功 能一是把分 動器傳出的功率經其減速后傳遞給車輪使車輪轉動；二是通過轉向 器把方向盤所受的轉矩傳遞給轉向桿從而使車輪轉向。 改革開放以來,隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，人民生活水平的提高，高 速公路、 高等級公路的不斷建設，汽車正逐漸進入家庭，成為人們生活的一 部分。 同時隨著我國加入世界貿易組織，通用、福特、日產、豐田??一批 世界一流汽車生產企業(yè)紛紛進入中國，市場競爭日趨激烈.入世后， 技術競爭將是我國汽車工業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)。 本課題是結合科研進行工程設計。由于四驅越野車的普及，因而對

20、 于轉向驅動 橋是非常需要的。為了讓越野車能更好的適應野外的行駛，對于轉 向驅動橋提出了以下要求： b.方向盤向各邊能轉動2.5圈 c.前輪采用麥弗遜懸架 在王琪老師和李書偉老師的指導下，首先進行了方案論證。經過討 論與研究， 對于橋殼部分改變了以前的非斷開式，最終確定對于主減速器部分 仍采用整體式而兩端分別裝一球面滾輪式萬向節(jié)。在轉向節(jié)部分采 用球籠式萬向節(jié)，轉向器采用循環(huán)球式轉向器。由于轉向驅動橋最 終要于其它部分組合在一起組成四驅車，所以整個設計過程要考慮 最終的組裝。我們根據廠方提供的數據首先對驅動橋進行了詳細的 分析。然后根據分析的結果，計算各部分的軸向力、扭

21、矩、傳動比 以及功率。進而對各部分進行設計。 轉向驅動橋改變了以往的非斷開式橋殼，使其更適和在一些非平坦 路面上行駛。本課題新穎實用，在技術上有較大改進，具有較強的 競爭力。本轉向驅動橋將具有很大的市場前景。 四驅越野車轉向驅動橋的設計 2 總體方法論證 2.1 轉向驅動橋分析 已知條件： 外行尺寸（長x寬x高）：3600x1550x1500（mm） 前軸距：2230mm;輪距：1300mm;后輪距：1300mm;總質量： 1.5t; 載重量：2.1t;vmin:5km/h;vmax:140km/h;最大爬坡度：60%； 2.2 結構方案的確定 2.2.1 驅動橋的

22、分析 驅動橋的結構型式按工作特性分，可以歸并為兩大類，即非斷開式 驅動橋和斷開式驅動橋。 a.非斷開式驅動橋 普通非斷開式驅動橋，由于結構簡單、造價低廉、工作可靠，廣泛 用在各種汽車上，在多數的越野汽車和部分轎車上也采用這種結構。 他們的具體結構、特別是橋殼結構雖然各不相同，但是有一個共同 特點，即橋殼是一根支承在左右驅動車輪上的剛性空心梁，齒輪及 半軸等傳動部件安裝在其中。它的一個缺點是簧下質量大點。 b.斷開式驅動橋 斷開式驅動橋的橋殼是分段的，并且彼此之間可以做相對運動，所 以這種橋稱為斷開式的。另外，它又總是與獨立懸掛相匹配，故又 稱為獨立懸掛驅動橋。這種橋的中

23、段，主減速器及差速器等是懸置 在車架橫粱或車廂底板上，或與脊梁式車架相聯。兩側的驅動車輪 由于采用獨立懸掛則可以彼此致立地相對于車架或車廂作上下擺動， 相應地就要求驅動車輪的傳動裝置及其外殼或套管作相應擺動。 2.2.2 轉向器的分析 根據所采用的轉向傳動副的不同，轉向器的結構型式有多種。常見 的有齒輪齒條式、循環(huán)球式、球面蝸桿滾輪式、蝸桿指銷式等。 對轉向其結構形式的選擇，主要是根據汽車的類型、前軸負荷、使 用條件等來決定，并要考慮其效率特性、角傳動比變化特性等對使 用條件的適應性以及轉向器的其他性能、壽命、制造工藝等。礦山、 工地用汽車和越野汽車，經常在壞路或在無路地帶

24、行駛，推薦選用 極限可逆式轉向器，但當系統(tǒng)中裝有液力式動力轉向或在轉向橫拉 桿 上裝有減振器時，則可采用正、逆效率均高的轉向器，因為路面的 沖擊可由液體或減振器吸收，轉向盤不會產生“打手”現象。 2.2.3 轉向節(jié)的分析 萬向節(jié)按其在扭轉方向上是否有明顯的彈性，可分為剛性萬向節(jié)和 撓性萬向節(jié)。在前者中，動力是靠零件的鉸鏈式聯接傳遞的，而在 后者中則靠彈性零件傳遞，且有緩沖減振作用。剛性萬向節(jié)又可分 為不等速萬向節(jié)、準等速萬向節(jié)和等速萬向 4 節(jié)。 2.3 本車橋的結構 由于該車懸架采用麥弗遜懸架因此驅動橋應采用斷開式驅動橋。 對于轉向器由于該車是四驅越野車，經常在壞

25、路或無路地帶行駛應 選用極限可逆轉向器?？蛇x用循環(huán)球式轉向器。當正效率高時駕駛 員可以輕便的轉動轉向盤；當逆效率高時使駕駛員更好的感覺路況， 但為了減輕在不平路面上行駛時駕駛員的疲勞，車輪與路面之間的 作用力傳至轉向盤上要盡可能小，防止打手又要求效率盡可能低。 因此應在車的轉向橫拉桿上裝一減振器使其吸收路面的沖擊消除打 手現象。 而對于轉向節(jié)由于其轉向要一定的角度根據角度選擇球籠式birfield 型。對于主減速兩側的萬向節(jié)用球面滾輪式萬向節(jié)。 【篇三：轉向驅動橋設計】 四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 乘用車斷開式驅動橋設計 學生：張萬軍學號：05011030234 專

26、班級：05級2班指導教師：郭翠霞 四川理工學院機電工程系 二oo九年六月 附表2： 四川理工學院畢業(yè)設計（論文）任務書 設計（論文）題目：某乘用車斷開式驅動橋設計系：機械學院專 業(yè)：機械設計與制造班級：學號：學生：張萬軍指導教師：郭 翠霞接受任務時間2009年3月2日 教研室主任（簽名）系主任（簽名） 1 ．畢業(yè)設計（論文）的主要內容及基本要求（1）基本設計參數 設計數據參看桑塔納轎車（2）主要內容及基本要求 根據車輛技術參數確定驅動橋設計方案，對所設計的驅動橋進行計 算說明及校核，完成驅動橋總裝配圖，最后完成總裝配圖一張，主 要零件圖2-3張，設計說明書一份。 2

27、 ．指定查閱的主要參考文獻及說明 [1]臧杰,閻巖.汽車構造[m].機械工業(yè)出版社,2005,8.[2]王望予主編. 汽車設計[m].機械工業(yè)出版社,2004,8.[3]劉澤九.軸承應用手冊[s]. 北京.機械工業(yè)出版社1996.3 [4]《汽車工程手冊編輯》委員會.汽車工程手冊[s].北京.人民交通出 版社.2001.5[5]劉濤主編.汽車設計[m].北京大學出版社,2008,1. 摘要 本文主要是桑塔納2000汽車的轉向驅動橋。對于乘用車的前驅， 既要滿足轉向的要求，又要滿足驅動的要求。因此，為該車前輪設 計轉向驅動橋是很又必要的。要滿足這兩項要求該車橋的半軸分為 內外

28、兩半，通過萬向節(jié)連接，實現等角速傳動轉矩。而主銷也分為 上下兩段以滿足轉向的要求。本文主要對轉向驅動橋各個部件進行 設計、計算、校核，同時繪出了轉向驅動橋的裝配圖，外半軸、主 減速器的主從動齒輪的零件圖。本次設計過程豐富了我的知識，使我對汽車零件的設計又了一個更深層次的了解。 關鍵詞：轉向驅動橋；底盤；主減速器； I abstract ththisarticlemainlydescribessteeringdrivingaxleoftheallterrainvehiclesantana2000.santana2000,thiskindofallterrainvehicleus

29、esafour-wheeldrive.thefrontwheelofthisvehiclenotonlymustatisfiedlysteeringrequest,butalsomustsatisfytheactuationtherequest.therefore,itisvitaltodesignchangesdrivingaxleforthisvehiclefrontwheel.theshaftdividesintotwoparts,whichareinsideoneandoutsideone.thejointconnectsthetwopartstosatisfytheconstanta

30、ngularvelocitydrivingtorque.andthepinalsodividesintotwopart,tosatisfytherequestofsteering.thisarticlemainlydesignthevariouspartsofthesteeringdrivingaxle,suchasdesigning,thecomputation,theexamination.theprocessofthisdesignhaseichedmyknowledge,andenabledmeadeeperunderstandingofthedesignofautomobilecom

31、ponentsandparts. keywords:steeringdrivingaxle,chassis,maingearbox n 目錄 摘要 i abstract n第1章緒論 11.1第一章驅動橋結構方案擬 定31.2第二章主減 速器設計5 2.1.1 確定主減速器傳動比5 2.1.2 確定主減速器型式62.1.3主減速 器齒輪類型6 2.1.4主減速器錐齒輪支承型 式72.2.1主減速器計 算載荷的確定82.2.2 主減速器基本參數的選 擇91.2.3主減速器齒 輪的幾何尺寸計算122.2.4 主減速器齒輪的強度計算 142.2.5強度計算后

32、的尺寸調 整162.3準雙曲面齒 輪材料162.4主 減速器的潤滑 171.2第三章差速器設 計18 3.1差速器結構型式的選 擇183.2對稱式圓錐 行星齒輪差速器的結構183.3 對稱式圓錐行星齒輪差速器的設 計193.3.1差速器齒輪的基本 參數選擇193.3.2差速器 齒輪的幾何計算21 3.3.3差速器齒輪的強度計 算241.2第四章半軸 設計26 4.1.半軸結構型式的選 擇264.2半軸的設 計計算264.3 半軸桿部直徑的初 選264.4半軸的強 度計算264.5 半軸的材料與熱處 理271.2第五章萬 向節(jié)設計29 5.1萬向節(jié)的結構選 擇295.1萬向節(jié) 的設計計算29