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中型货车驱动桥结构全套设计cad图纸及说明书及catia三维建模

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中型货车驱动桥结构全套设计cad图纸及说明书及catia三维建模

目录
摘要I
ABSTRACT II
第1章绪论1
第2章总体方案论证3
2.1非断开式驱动桥3
2.2断开式驱动桥4
2.3多桥驱动的布置5
第3章主减速器设计7
3.1主减速器结构方案分析7
3.1.1螺旋锥齿轮传动7
3.1.2结构形式8
3.2主减速器主、从动锥齿轮的支承方案9
3.2.1主动锥齿轮的支承9
3.2.2从动锥齿轮的支承10
3.3主减速器锥齿轮设计10
3.3.1主减速比的确定10
3.3.2主减速器锥齿轮的主要参数选择12
3.4主减速器锥齿轮的材料14
3.5主减速器锥齿轮的强度计算15
3.5.1单位齿长圆周力15
3.5.2齿轮弯曲强度15
3.5.3轮齿接触强度16
3.6主减速器锥齿轮轴承的设计计算17
3.6.1锥齿轮齿面上的作用力17
3.6.2锥齿轮轴承的载荷18
3.7主动锥齿轮轴花键强度20
第4章差速器设计22
4.1差速器结构形式选择22
4.2普通锥齿轮式差速器齿轮设计23
4.3差速器齿轮的材料26
4.4普通锥齿轮式差速器齿轮强度计算26
第5章驱动车轮的传动装置设计28
5.1半轴的型式28
5.2半轴的设计与计算29
5.3半轴的结构设计及材料与热处理31
第6章驱动桥壳设计33
6.1桥壳的结构型式33
6.2桥壳的受力分析及强度计算34
结论35
致谢36
参考文献37

第2章总体方案论证
驱动桥处于动力传动系的末端,其基本功能是增大由传动轴变速器传来的转矩,并将动力合理地分配给左、右驱动轮,另外还承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力力和横向力。驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。
驱动桥设计应当满足如下基本要求:
(a)所选择的主减速比应能保证汽车具有最佳的动力性和燃料经济性。
(b)外形尺寸要小,保证有必要的离地间隙。
(c)齿轮及其它传动件工作平稳,噪声校
(d)在各种转速和载荷下具有高的传动效率。
(e)在保证足够的强度、刚度条件下,应力求质量小,尤其是簧下质量应尽量小,以改善汽车平顺性。
(f)与悬架导向机构运动协调,对于转向驱动桥,还应与转向机构运动协调。
(g)结构简单,加工工艺性好,制造容易,拆装,调整方便。
驱动桥的结构型式按工作特性分,可以归并为两大类,即非断开式驱动桥和断开式驱动桥。当驱动车轮采用非独立悬架时,应该选用非断开式驱动桥;当驱动车轮采用独立悬架时,则应该选用断开式驱动桥。因此,前者又称为非独立悬架驱动桥;后者称为独立悬架驱动桥。独立悬架驱动桥结构叫复杂,但可以大大提高汽车在不平路面上的行驶平顺性。
2.1非断开式驱动桥
普通非断开式驱动桥,由于结构简单、造价低廉、工作可靠,广泛用在各种载货汽车、客车和公共汽车上,在多数的越野汽车和部分轿车上也采用这种结构。他们的具体结构、特别是桥壳结构虽然各不相同,但是有一个共同特点,即桥壳是一根支承在左右驱动车轮上的刚性空心梁,齿轮及半轴等传动部件安装在其中。这时整个驱动桥、驱动车轮及部分传动轴均属于簧下质量,汽车簧下质量较大,这是它的一个缺点。
驱动桥的轮廓尺寸主要取决于主减速器的型式。在汽车轮胎尺寸和驱动桥下的最小离地间隙已经确定的情况下,也就限定了主减速器从动齿轮直径的尺寸。在给定速比的条件下,如果单级主减速器不能满足离地间隙要求,可该用双级结构。在双级主减速器中,通常把两级减速器齿轮放在一个主减速器壳体内,也可以将第二级减速齿轮作为轮边减速器。对于轮边减速器:越野汽车为了提高离地间隙,可以将一对圆柱齿轮构成的轮边减速器的主动齿轮置于其从动齿轮的垂直上方;公共汽车为了降低汽车的质心高度和车厢地板高度,以提高稳定性和乘客上下车的方便,可将轮边减速器的主动齿轮置于其从动齿轮的垂直下方;有些双层公共汽车为了进一步降低车厢地板高度,在采用圆柱齿轮轮边减速器的同时,将主减速器及差速器总成也移到一个驱动车轮的旁边。
在少数具有高速发动机的大型公共汽车、多桥驱动汽车和超重型载货汽车上,有时采用蜗轮式主减速器,它不仅具有在质量孝尺寸紧凑的情况下可以得到大的传动比以及工作平滑无声的优点,而且对汽车的总体布置很方便。
2.2断开式驱动桥
断开式驱动桥区别于非断开式驱动桥的明显特点在于前者没有一个连接左右驱动车轮的刚性整体外壳或梁。断开式驱动桥的桥壳是分段的,并且彼此之间可以做相对运动,所以这种桥称为断开式的。另外,它又总是与独立悬挂相匹配,故又称为独立悬挂驱动桥。这种桥的中段,主减速器及差速器等是悬置在车架横粱或车厢底板上,或与脊梁式车架相联。主减速器、差速器与传动轴及一部分驱动车轮传动装置的质量均为簧上质量。两侧的驱动车轮由于采用独立悬挂则可以彼此致立地相对于车架或车厢作上下摆动,相应地就要求驱动车轮的传动装置及其外壳或套管作相应摆动。
汽车悬挂总成的类型及其弹性元件与减振装置的工作特性是决定汽车行驶平顺性的主要因素,而汽车簧下部分质量的大小,对其平顺性也有显著的影响。断开式驱动桥的簧下质量较小,又与独立悬挂相配合,致使驱动车轮与地面的接触情况及对各种地形的适应性比较好,由此可大大地减小汽车在不平路面上行驶时的振动和车厢倾斜,提高汽车的行驶平顺性和平均行驶速度,减小车轮和车桥上的动载荷及零件的损坏,提高其可靠性及使用寿命。但是,由于断开式驱动桥及与其相配的独立悬挂的结构复杂,故这种结构主要见于对行驶平顺性要求较高的一部分轿车及一些越野汽车上,且后者多属于轻型以下的越野汽车或多桥驱动的重型越野汽车。
2.3多桥驱动的布置
为了提高装载量和通过性,有些重型汽车及全部中型以上的越野汽车都是采用多桥驱动,常采用的有4×4、6×6、8×8等驱动型式。在多桥驱动的情况下,动力经分动器传给各驱动桥的方式有两种。相应这两种动力传递方式,多桥驱动汽车各驱动桥的布置型式分为非贯通式与贯通式。前者为了把动力经分动器传给各驱动桥,需分别由分动器经各驱动桥自己专用的传动轴传递动力,这样不仅使传动轴的数量增多,且造成各驱动桥的零件特别是桥壳、半轴等主要零件不能通用。而对8×8汽车来说,这种非贯通式驱动桥就更不适宜,也难于布置了。
为了解决上述问题,现代多桥驱动汽车都是采用贯通式驱动桥的布置型式。
在贯通式驱动桥的布置中,各桥的传动轴布置在同一纵向铅垂平面内,并且各驱动桥不是分别用自己的传动轴与分动器直接联接,而是位于分动器前面的或后面的各相邻两桥的传动轴,是串联布置的。汽车前后两端的驱动桥的动力,是经分动器并贯通中间桥而传递的。其优点是,不仅减少了传动轴的数量,而且提高了各驱动桥零件的相互通用性,并且简化了结构、减小了体积和质量。这对于汽车的设计(如汽车的变型)、制造和维修,都带来方便。
由于非断开式驱动桥结构简单、造价低廉、工作可靠,查阅资料,参照国内相关货车的设计,最后本课题选用非断开式驱动桥。

第3章主减速器设计
主减速器是汽车传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件,它是依靠齿数少的锥齿轮带动齿数多的锥齿轮。对发动机纵置的汽车,其主减速器还利用锥齿轮传动以改变动力方向。由于汽车在各种道路上行使时,其驱动轮上要求必须具有一定的驱动力矩和转速,在动力向左右驱动轮分流的差速器之前设置一个主减速器后,便可使主减速器前面的传动部件如变速器、万向传动装置等所传递的扭矩减小,从而可使其尺寸及质量减孝操纵省力。
驱动桥中主减速器、差速器设计应满足如下基本要求:
(a)所选择的主减速比应能保证汽车既有最佳的动力性和燃料经济性。
(b)外型尺寸要小,保证有必要的离地间隙;齿轮其它传动件工作平稳,噪音校
(c)在各种转速和载荷下具有高的传动效率;与悬架导向机构与动协调。
(d)在保证足够的强度、刚度条件下,应力求质量小,以改善汽车平顺性。
(e)结构简单,加工工艺性好,制造容易,拆装、调整方便。

技术要求
1.装配前轴承用汽油清洗,其他零件用煤油清洗。
2.清除桥壳内杂物。
3.桥壳、主减速器壳内壁、差速器壳体于工作表面涂耐油漆,桥壳外涂颜色。
4.零件配合表面涂润滑油。
5.装配前,桥壳与主减速器壳、后壳盖连接表面涂胶。
6.装配时,按规定调整轴承预紧力,螺栓锁紧至规定力矩。
7.装配后,减速器、差速器总成按规定进行运转试验,检查噪声、轮齿接触痕和齿侧间隙。
8.总成装配后,后桥壳内加注双曲面齿轮润滑油,油面高度为从动齿轮直径的三分之一。

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