山林越野车用转向驱动桥壳轻量化设计

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汽车驱动桥壳的有限元分析与轻量化

汽车驱动桥壳的有限元分析与轻量化白玉成;梁诚;许文超;邾枝润【摘要】利用CATIA软件建立驱动桥壳的三维模型,选取桥壳的最大垂向力、最大牵引力、最大制动力、最大侧向力和最大静应力典型工况,并施加相应的约束和边界条件,在Hyperworks中对桥壳进行有限元结构分析.分析结果表明,桥壳的强度及刚度性能满足要求.在最大静应力工况下,运用Optistruct优化模块对驱动桥壳的盘面和板簧座进行结构优化,优化后桥壳的应力集中位置得到转移和分散,桥壳应力分布较均匀,实现了桥壳的轻量化.【期刊名称】《山东交通学院学报》【年(卷),期】2017(025)003【总页数】8页(P1-8)【关键词】驱动桥壳;有限元模型;结构分析;结构优化;轻量化【作者】白玉成;梁诚;许文超;邾枝润【作者单位】安徽理工大学机械工程学院,安徽淮南232001;安徽理工大学机械工程学院,安徽淮南232001;安徽理工大学机械工程学院,安徽淮南232001;安徽安凯福田曙光车桥有限公司,安徽合肥230051【正文语种】中文【中图分类】U463.218驱动桥壳的结构优化对重型汽车的节能减排、提高商用车的整车性能有重要意义[1-2]。

国内外学者对桥壳的研究一直十分重视，尤其重视对桥壳的轻量化优化设计。

文献[3]对驱动桥壳在最大垂向力、最大牵引力、最大制动力、最大侧向力4种工况下进行有限元分析，得到桥壳的强度和变形情况；文献[4]将桥壳肩部爬坡的起始位置进行调整，以改变桥壳肩部爬坡处的形状，使桥壳爬坡断裂位置的安全系数提升了20%；文献[5]通过增大桥壳过渡圆角的直径，提高了桥壳的强度、刚度和疲劳寿命。

文献[6]以驱动桥壳的总体积为目标，以强度性能为约束条件进行结构优化，以桥壳各区域的厚度为设计变量，实现了桥壳的变截面轻量化，使得结构更合理、应力分布更均匀。

文献[7]提出在钢板弹簧座附近添加衬环的方法，并基于二次响应曲面法对桥壳进行优化设计；文献[8]基于台架工况对桥壳进行有限元分析，得出桥壳应力集中点和桥壳实际断裂位置一致。

基于FEM的驱动桥壳轻量化设计

基于FEM 的驱动桥壳轻量化设计摘要:提出一种基于FEM 的轻量化设计方法。

该方法以力学计算结果为基础，以相关实验结果为参照，借助有限元分析的方法实现汽车结构件的轻量化。

应用此方法对某轻型载货车驱动桥壳进行轻量化设计，使之在轻量化之后仍能达到相关标准要求。

在基于FEM 的轻量化设计方法进一步改进和完善后，对其它工程构件的设计也将具有应用和参考价值。

关键词: FEM ；驱动桥壳；轻量化设计中图分类号:TH122，U463.218+5 文献标识码:ALightweight design of rear axle housing based on FEMAbstract: A lightweight design method is presented, which depends on Finite Element Method (FEM). The goal of auto parts’ lightweight design is realized based on results of mechanical calculation meanwhile combining experimental results with FEM . As an application of this method, a light truck’s rear axle housing is re-designed and related standards are satisfied. This method is of important science value and guidance meaning in many engineering fields besides in auto industry at the basis of improvement as well as rational application. Key words: FEM; rear axle housing; lightweight design收稿日期：基金项目：国家“十一五”科技支撑计划资助项目（No.2006BAF02A01-03,2006BAF02A08）；山东省优秀中青年科学家奖励基金资助项目（No. 2006BS05010）轻量化设计在汽车设计领域所带来的低成本、低消耗、低排放符合最优化设计理念，而传统的经验设计模式和滞后的评价手段使轻量化设计的改进余地微乎其微。

汽车驱动桥壳壳盖优化设计二次开发研究

汽车驱动桥壳壳盖优化设计二次开发研究随着汽车工业的快速发展，汽车驱动桥的优化设计已经成为了一个研究的热点。

作为汽车动力传输的重要组成部分，驱动桥的设计要求不仅要满足汽车的行驶要求，还要具备较高的安全性和可靠性。

其中，驱动桥壳壳盖的设计尤其重要，因为它负责保护驱动桥的内部零部件，同时也影响着驱动桥的散热性能。

在现有的驱动桥壳壳盖设计中，存在一些问题需要解决。

首先，在某些情况下，驱动桥的高负载状态下，壳壳盖的密封性能和结构强度容易出现问题，严重影响驾驶安全。

其次，在某些工况下，驱动桥内部的温度会升高，进而影响器件寿命和性能，因此壳壳盖的散热性能也需要得到优化。

针对以上问题，可以采取以下措施进行壳壳盖的优化设计。

首先，可以采用改进的材料进行壳壳盖的生产，以提升其密封性和结构强度。

此外，可以采用现代先进的加工工艺，比如激光切割、折弯等，以保证产品的精度和质量。

其次，可以在壳壳盖的设计中优化散热结构，以提升驱动桥的散热性能。

例如，在壳壳盖的外壳表面添加散热片，或在壳壳盖的进风口和出风口设计合理的结构，以最大程度地增强散热效果。

同时，还可以采用现代先进的散热材料，如石墨烯等，以提升壳壳盖的散热能力。

此外，还可以采用二次开发的方式进行壳壳盖的优化设计。

二次开发是指在原有设计基础上，通过修改、调整等方式，对产品性能进行进一步改进的过程。

在壳壳盖的优化设计中，可以采用三维建模软件等工具，进行模拟分析，进而确定最佳壳壳盖结构。

通过二次开发，可以最大程度地提升产品性能和质量，进而满足市场需求。

总之，汽车驱动桥壳壳盖的优化设计是一个复杂的过程，需要从材料、结构、散热等多个方面进行综合考虑。

通过现代先进的技术手段，结合二次开发等方式，可以最大程度地提升产品性能和质量，进而满足市场需求，为汽车工业的发展做出更多的贡献。

除了二次开发外，还可以采用仿真分析的方法对汽车驱动桥壳壳盖进行优化设计。

在不需要花费大量的物理实验和成本的情况下，通过仿真分析可以快速确定壳壳盖的最佳结构和材料，同时能够提高设计的可靠性和精度。

汽车驱动桥壳有限元分析与轻量化设计

量化为日标的优化，并通过有限元分析和试验对结果进行验证；刚度裕量较大部位的厚度减薄，同时兼顾桥壳薄弱部分的强度和
文献［４１以驱动桥壳的总体积为目标，以强度性能为约束条件进行刚度。
结构优化，实现了桥壳轻量化，使得应力分布更均匀、结构更合
本驱动桥壳为整体铸钢式桥壳，桥壳的主要参数为：满载轴
ＦＥＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＬｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔＤｅｓｉｇｎｏｆＶｅｈｉｃｌｅＤｒｉｖｅＡｘｌｅＨｏｕｓｉｎｇ
ＷＡＮＧＫａｉ—ｓｏｎｇ，ＸＵＷｅｎ－ｃｈａｏ，ＷＡＮＧＹｕ－ｃｈｅｎ（１．ＡｎｈｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＡｎｈｕｉＨｕａｉｎａｎ２３２００１，Ｃｈｉｎａ；
２．ＡｎＨｕｉＡｎｋａｉＦｕＴｉａｎＳｈｕＧｕａｎｇＡｘｌｅ．，Ｌｔｄ．，ＡｎｈｕｉＨｅｆｅｉ２３００５１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｐａｒａｍｅｔｒｉｃｍｏｄｅｌｏＪｔｈｅｒｅａｒｄｒｗｅａｘｌｅｈｏｕｓｉｎｇｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂａｓｅｄｏｎＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ．Ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｏｆｓｔｒｅｓｓ，１ｓｔｔＯ５ｔｈｎａｔｕｒａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓａｎｄｆａｔｉｇｕｅｚｃｌｏｕｄａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆｄｒｉｖｅａｘｌｅｈｏｕｓｉｎｇｗｉｔｈＷｏｒｋｂｅｎｃｈ．Ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｄｒｉｖｅａｘｌｅｈｏｕｓｉｎｇｈａｓａｌａｒｇｅｌｎａｒｇｉｎｉｎｓｔｉｆｆｎｅｓｓａｎｄｓｔｒｅｎｇｔｈ．Ｏｎｔｈｉｓｂａｓｉｓ，ａｒｔｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｗｉｔｈｇｏａｌｏｆｍｉｎｉｍｕｍｍａｓｓａｎｄｔｈｅｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｏｆｓｔｒｅｎｇｔｈ＜ｒｏｄｄｅＪｂｒｍａｔｉｏｎｗｉｔｈｇｏａｌ－ｄｒｉｖｅｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅ，ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅ：ｔｈｅａｘｌｅｈｏｕｓｉｎｇｗｅｉｇｈｔｈａｓｆａｌｌｅｎｔＯ２１９．１５ｋｇｆｒｏｍ２３７．１８ｋｇｏｂｖｉｏｕｓｌｙｅｒｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｗｉｔｈｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆ７．６％．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｄｒｉｖｅａｘｌｅｈｏｕｓｉｎｇｏｎｖｉｂｒａｔｉｏｎｍｏｄｅａｎｄｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｉｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｂｅｎｃｈｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｖｅｒｉｆｙｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆ

某车型桥壳结构性能分析及轻量化方案设计

2.2 桥壳轻量化方案设计
为了将对现场的影响降到最低限度，本次轻量化方案设计主要集中于上下半桥壳及 4 块连接板组件，如图 8 所示 .
图 10 （网络版彩图）4.0 mm 桥壳结构应力分布云图
4.0 mm 厚度桥壳前四阶模态振型与图 2 所示基本一致，但是固有频率数值略有下降 . 该桥壳结构的自由模态前四阶固有频率如表 7 所示 .
124 902
三角形单元数
2 106
三角形单元比例/%
1.7
质量/kg 16.27
收稿日期：2021-03-05 基金项目：柳州市科学研究与技术开发项目（2017BH10303）资助 . 作者简介：朱华宇，工程师，研究方向：钢材在汽车零部件上的应用 . *通信作者：梁程华，博士，副教授，研究方向：射频系统及电子材料电特性表征，E-mail：chenghua.liang@.
494.832
4.5
85.508
299.278 0
513.048
4.4
88.721
310.523 5
532.326
4.2
95.736
335.076 0
574.416
4.0
103.851
363.478 5
623.106
3.8
114.282
399.987 0
685.692
3.6
126.306
442.071 0
频率/Hz 266.1 388.1 614.0 657.3
振型一阶模态二阶模态三阶模态四阶模态
P590QK 4.0
>460
>590
>1.77
>5.68
由表 6 可知，所设计的轻量化方案的疲劳强度后备系数超过了标准要求（>1.40），而静强度后备系数略低于标准要求（>6.00），但由于计算静强度后备系数时采用的抗拉强度值是材料的最低值，而材料实物的抗拉强度一般比最低值高出 20 MPa 以上，故该方案的静强度后备系数是能够满足实际需要的 .

非公路用自卸车用驱动桥总成的转向系统优化设计

非公路用自卸车用驱动桥总成的转向系统优化设计自卸车是一种常见的用于运输建筑材料、岩石和土壤等杂重货物的工程车辆。

驱动桥总成是自卸车的关键部件之一，它不仅负责传递动力，还承担着转向系统的功能。

本文将针对非公路用自卸车用驱动桥总成的转向系统，进行优化设计。

转向系统是确保车辆行驶方向稳定、灵活和安全的重要组成部分。

针对非公路用自卸车，我们可以从以下几个方面进行优化设计。

首先，需要考虑转向系统的精度和灵活性。

为了确保自卸车能够在复杂的非公路环境中灵活转向，驱动桥总成的转向系统应具有较高的精度和敏感性。

可以采用电动助力转向系统来增强转向的精度和灵活性，通过电子控制来实现对转向力的精确控制，使自卸车的转向更加平稳和可靠。

其次，需要考虑驱动桥总成的稳定性和可靠性。

在非公路环境中，自卸车经常会面临较为恶劣的路况和工作条件，因此驱动桥总成的转向系统需要具备稳定性和可靠性。

可以通过加强转向系统的结构设计，使用高强度材料和合理的加固措施，提高驱动桥总成的抗扭转能力和载荷能力，从而增强转向系统的稳定性和可靠性。

另外，还需要考虑转向系统的自动化和智能化。

随着科技的不断发展，自动化和智能化技术越来越广泛地应用于车辆领域。

在非公路用自卸车的驱动桥总成中，可以引入自动驾驶技术，实现转向系统的自动化控制，提高车辆行驶的安全性和效率。

同时，可以利用传感器和智能控制系统，实时监测车辆的转向状态和路况信息，进行智能化的转向控制，适应不同的工作环境和路况要求。

此外，还可以考虑转向系统的节能和环保性能。

在设计驱动桥总成的转向系统时，可以选择采用低能耗和环保的技术，例如使用节能型电动助力转向系统或液压助力转向系统，减少能源消耗和排放。

同时，还可以优化传动装置和轮胎的匹配，降低转向系统的摩擦损失和能耗，提高整车的综合能效。

最后，为了更好地实现转向系统的优化设计，可以结合实际运营情况进行仿真分析和试验验证。

通过建立合理的仿真模型和测试方案，对转向系统的动力学性能、稳定性和可靠性进行全面评估和验证。

HQ2080用转向驱动桥设计开题报告

一、课题研究目的和意义长城炫丽乘用车在汽车行业中应用较广泛，而半轴与桥壳及差速器是该车的一个重要部件，其设计的成功与否决定着车辆的动力性、平顺性、经济性等多方面的设计要求。

在我国传统的设计方式中以手工绘图或采用AutoCAD 绘制二维平面图，做出成品进行试验为主，无法满足快速设计的需求，造成产品开发周期长、设计成本高。

利用ANSYS软件对半轴与桥壳进行分析校核，能够大大提高设计的效率和质量，为长城炫丽乘用车的研发缩短了宝贵的时间。

二、课题研究现状当前汽车在朝着经济性和动力性的发展方向，如何能够使自己的产品燃油经济性和动力性尽可能提高是每个汽车厂家都在做的事情，当然这是一个广泛的概念，汽车的每一个部件都在发生着变化，差速器也不例外，尤其是那些对操控性有较高要求的车辆。

需要全套设计请联系QQ1537693694桥壳是汽车的重要零件之一，不仅起着支撑汽车荷重的作用，还是主减速器、差速器及驱动车轮传动装置和半轴的外壳。

在动载荷条件下，要求桥壳在具有足够的强度和刚度的条件下还应力求减小桥壳的质量。

此外桥壳还应具备结构简单，制造成本低，便于保证主减速器拆装、调整、维修和保养等优点。

汽车目前使用的驱动桥壳只要有可分式、整体式和组合式三种，其中整体式桥壳普遍用于各类汽车。

目前，国内外的桥壳制造分为铸造桥壳、冲焊桥壳、机械扩胀式桥壳和内高压成型桥壳几种类型。

其中，铸造桥壳是历史最为悠久的桥壳，早起的卡车后桥桥壳多为铸造而成，后来为了提高桥壳的强度开发了铸钢桥壳。

冲压焊接桥壳和内高压成型桥壳是近年来发展起来的新型桥壳，重量相对于铸造桥壳要低，生产效率高。

随着汽车工业的进步和人们生活水平的提高，卡车在保证可靠性的同时向两个方向发展：一方面卡车驾驶乘用车化，另一个方向是超级重型化。

前者主要考虑长、短途运输，行驶路面相对比较好，后者则主要用于矿山、水库工地等条件恶劣的环境。

因此桥壳的发展是管坯成形的桥壳在大吨位桥上将逐渐取代冲焊桥壳，对于超级重型车而言，铸钢桥壳在一定时期内仍将占据主要市场。

汽车驱动桥壳轻量化设计

Technoeogy Reseaoch 汽车驱动桥壳轻量化设计□李志虎内蒙古自治区交通运输管理局呼和浩特0100201轻量化设计背景汽车驱动桥由主减速器、差速器、半轴、驱动桥壳等组成，具有增大发动机扭矩、改变动力方向、实现两个驱动轮间差速等作用。

驱动桥壳总成是汽车承重的关键部件,驱动桥壳过载，易产生裂纹，甚至导致断裂。

汽车驱动桥壳局部断裂如图1所示。

驱动桥壳设计时，应保证在足够的强度、刚度、疲劳寿命下,尽量减轻车身质量。

驱动桥壳结构应简单,降低加工生产制造难度,方便其它零部件的拆装和调整⑴。

图1汽车驱动桥壳局部断裂收稿日期:2020年3月作者简介:李志虎！1986—），男，硕士，工程师,主要从事汽车运行管理工作4420204Technology Research2驱动桥壳有限元分析中国重汽HW12单级减速驱动桥性能参数见表1：2*，这一驱动桥型式为中央单级减速，全浮式半轴，由钢板冲压焊接驱动桥壳。

车轮安装方式为轮辋中心孔定位。

利用SolidWorks软件建立HW12驱动桥的驱动桥壳三维整体模型，如图2所示。

[B]Force2:1.127e+005N冋Fixed Support0Fixed Support2[E]Force3:1.127e+005囚Force:1.127e+005N图4驱动桥壳约束及加载表1HW12单级减速驱动桥性能参数项目数值额定轴荷/ky11500最大总质量/ky49000速比 4.875，5.833板簧中心距/mm930-1010标准轮距/m m1850质量/ky685表2驱动桥壳载荷桥壳厚度/mm567满载轴荷/N112700113200115400 2.5倍满载轴荷/N2817502830002885005mm厚驱动桥壳应力、变形云图分别如图5、图6所示。

由图5、图6可知,5mm厚度驱动桥壳的最大应力为231.16MPa，最大变形出现在驱动桥壳中部位置，值为1.9742mm。

四驱越野车转向驱动桥的设计

四驱越野车转向驱动桥的设计1前言转向驱动桥在四驱越野车中是指具有转向功能的驱动桥。

其主要功能一是把分动器传出的功率经其减速后传递给车轮使车轮转动;二是通过转向器把方向盘所受的转矩传递给转向杆从而使车轮转向。

改革开放以来,随着汽车工业的飞速发展，人民生活水平的提高，高速公路、高等级公路的不断建设，汽车正逐渐进入家庭，成为人们生活的一部分。

同时随着我国加入世界贸易组织，通用、福特、日产、丰田……一批世界一流汽车生产企业纷纷进入中国，市场竞争日趋激烈.入世后，技术竞争将是我国汽车工业面临的最大挑战。

本课题是结合科研进行工程设计。

由于四驱越野车的普及，因而对于转向驱动桥是非常需要的。

为了让越野车能更好的适应野外的行驶，对于转向驱动桥提出了以下要求:a.车轮转向要达到45?b.方向盘向各边能转动2.5圈c.前轮采用麦弗逊悬架在老师的指导下，首先进行了方案论证。

经过讨论与研究，对于桥壳部分改变了以前的非断开式，最终确定对于主减速器部分仍采用整体式而两端分别装一球面滚轮式万向节。

在转向节部分采用球笼式万向节，转向器采用循环球式转向器。

由于转向驱动桥最终要于其它部分组合在一起组成四驱车，所以整个设计过程要考虑最终的组装。

我们根据厂方提供的数据首先对驱动桥进行了详细的分析。

然后根据分析的结果，计算各部分的轴向力、扭矩、传动比以及功率。

进而对各部分进行设计。

转向驱动桥改变了以往的非断开式桥壳，使其更适和在一些非平坦路面上行驶。

本课题新颖实用，在技术上有较大改进，具有较强的竞争力。

本转向驱动桥将具有很大的市场前景。

考文献参[1] 胡迪青, 梁高福，胡于进，李成刚.重型越野车驱动桥智能设计系统[J].华中理工大学学报，1999,(11):27-30.[2] 胡迪青, 易建军, 胡于进, 李成刚.基于模块化的越野汽车驱动桥方案设计及性能综合评价[J].机械设计与制造工程,2000,(03): 12-15. [3] 陈效华, 余剑飞, 龙思源.驱动桥集成建模系统概要设计[J].汽车工程,2003,(01):42-43.[4] 吴瑞明, 周晓军, 赵明岩, 潘明清.汽车驱动桥的疲劳检测分析[J].汽车工程,2003,(03):21-24.[5] 王红, 方晓红, 谷书伟, 王明训.东方红LF80-904WD前驱动桥的结构改进[J].拖拉机与农用运输车,2001,(01):44-45.. 地下装载机驱动桥壳强度计算[J].工程机械,2002,(08):33-34. [6] 高梦熊[7] 曲补和!030009. 地下矿车用驱动桥的国产[J].山西机械,1999,(S1):33-35.[8] 陈家瑞. 汽车构造(上册) [M].北京:机械工业出版社，2000. [9] 陈家瑞. 汽车构造(下册) [M].北京:机械工业出版社，2000. [10] 王望予. 汽车设计[M].北京:机械工业出版社，2000. [11] 徐灏主编.新编机械设计师手册[M].北京:机械工业出版社，1995. [12] 汽车工程手册编辑委员会.汽车工程手册:(设计篇) [M].北京:人民交通出版社，2001.[13] 汽车工程手册编辑委员会.汽车工程手册:(基础篇) [M].北京:人民交通出版社，2001.[14] 成大先. 机械设计手册[M].(1,4册)北京:化学工业出版社，1993. [15]何光里. 汽车运用工程师手册[M].北京:人民交通出版社，1999. [16] 甘永力. 几何量公差与检测[M].上海:科学技术出版社，2001. [17] 刘惟信. 汽车车桥设计[M].北京:清华出版社，2003. [18] 陈秀宁, 施高义. 机械设计课程设计[M].浙江:浙江大学出版社，1995. [19] 王宗荣. 工程图学[M].北京:机械工业出版社，2001.[20] 徐锦康. 汽车设计[M].北京:机械工业出版社，2001.1 转向驱动桥总装图 4WD-YY-04-00-00A02 主减速器 4WD-YY-04-01-00 A03 转向器 4WD-YY-04-02-00 A14 转向器壳体 4WD-YY-04-02-01 A15 上盖 4WD-YY-04-02-02 A36 螺杆 4WD-YY-04-02-03 A37 ”壑 4WD-YY-04-02-04 A38 螺母 4WD-YY-04-02-05 A39 侧盖 4WD-YY-04-02-06 A310从动齿轮 4WD-YY-04-01-01 A311行星齿轮 4WD-YY-04-01-02 A412半轴齿轮 4WD-YY-04-01-03 A4。

某车型桥壳结构性能分析及轻量化方案设计

某车型桥壳结构性能分析及轻量化方案设计在车辆设计中，桥壳结构的性能分析和轻量化方案设计是非常重要的。

桥壳结构是指车辆底盘中起到桥梁作用的结构，是连接车轮的关键部分。

其性能的好坏直接影响着车辆的安全性、操控性和舒适性。

桥壳结构的性能分析要从结构强度、刚度和振动特性等方面进行。

首先是结构强度的分析，要通过有限元分析等方法，在实际工作状态下对桥壳结构的强度进行计算和模拟，以确定其是否满足承载要求，避免发生破损和断裂等危险情况。

其次是结构的刚度分析，要对桥壳结构的刚度进行评估，确保其刚度足够满足操控性要求，避免出现过大的变形和扭曲。

最后是振动特性的分析，要分析桥壳结构在行驶过程中的振动情况，确保其不会对车辆的舒适性产生不良影响。

在性能分析的基础上，轻量化方案设计是为了减少桥壳结构的重量，提高整车的燃油经济性和操控性能。

一种常见的轻量化方案是采用高强度材料，如高强度钢、铝合金等，来替代传统的材料，以达到在保证结构强度的前提下减轻重量的效果。

另外，也可以通过优化设计来减少不必要的结构部件和连接件，降低整体重量。

此外，采用复合材料和新型材料也是一种有效的轻量化方案，它们具有高强度、高刚度、低密度等优势，可以在保证结构性能的同时减轻重量。

需要注意的是，在轻量化设计中，要充分考虑到结构的可靠性和耐久性。

因为轻量化往往会以一定的强度牺牲为代价，所以要保证结构在各种工况下都能够满足要求，避免提升轻量化效果的同时降低了结构的可靠性。

总之，桥壳结构的性能分析和轻量化方案设计是车辆设计中十分重要的一环。

通过对桥壳结构的性能进行全面的分析和评价，并设计合理的轻量化方案，可以提高整车的性能和经济性，同时保证车辆的安全性和可靠性。

越野车驱动桥壳的轻量化设计与开发

（ＢｅｉｊｉｎｇＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｅｎｔｅｒＬｔｄ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０１３００）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｍａｉｎｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｏｆｆ－ｒｏａｄｖｅｈｉｃｌｅｓｄｒｉｖｅａｘｌｅｈｏｕｓｉｎｇｌｉｇｈｔ — ｗｅｉｇｈｔｄｅｓｉｇｎ，ｓｔｅｅｌｐｌａｔｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎａｎｄｄｒｉｖｅａｘｌｅｈｏｕｓｉｎｇｍｏｌｄｉｎｇｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｒｏｕｇｈｍｕｌｔｉ — ｗｈｅｅｌｔｅｓｔｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ，ｔｈｅｆｅａｓｉｂｌｅｓｃｈｅｍｅｉｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｔｏｐｒｏｖｉｄｅｔｈｅｐｏｓｓｉｂｌｅｍａｒｇｉｎａｌｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｔｏｔｈｅｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇａｎｄｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍａｓｓ — ｐｒｏｄｕｃｅｄｍｏｄｅｌｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄｒｉｖｉｎｇａｘｌｅｈｏｕｓｉｎｇ；Ｌｉｇｈｔ — ｗｅｉｇｈｔ；Ｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ

越野车驱动桥毕业设计

摘要随着汽车工业的发展和汽车技术的提高，驱动桥的设计和制造工艺都在日益完善。

驱动桥和其他汽车总成一样，除了广泛采用新技术外，在结构设计中日益朝着“零件标准化、部件通用化、产品系列化”的方向发展及生产组织专业化目标前进。

应采用能以几种典型的零部件，以不同方案组合的设计方法和生产方式达到驱动桥产品的系列化或变形的目的，或力求做到将某一类型的驱动桥以更多或增减不多的零件，用到不同的性能、不同吨位、不同用途并由单桥驱动到多桥驱动的许多变形汽车上。

本说明书中，根据给定的参数，首先对主减速器进行设计。

主要是对主减速器的结构，以及几何尺寸进行了设计。

主减速器的形式主要有单级主减速器和双级主减速器。

而主减速器的齿轮形式主要有螺旋锥齿轮、双曲面齿轮、圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。

本次设计采用的是整体式单级主减速器，齿轮形式采用双曲面齿轮。

其次，对差速器的形式进行选择，差速器的形式主要分为普通对称式圆锥行星齿轮差速器和防滑差速器两种。

本次设计采用普通对称式圆锥行星齿轮差速器。

最后，对半轴的结构、支承形式，以及桥壳的形式和特点进行了分析设计。

本次设计采用全浮式半轴支承和整体式驱动桥壳。

关键词：驱动桥主减速器差速器半轴驱动桥壳ABSTRACTWith the development of the automotive industry and vehicle technology to improve the design and manufacturing process of the drive axle are increasingly improved. Drive Axle and other automotive assembly, in addition to the widespread adoption of new technology in the structural design, the direction of development and production organizations increasingly toward "standardization of parts, components universal product series" professional goal. Parts should be used in several typical drive axle product series or deformation of the purpose of portfolio design and production methods, or that we could achieve a certain type of drive axle to more or deletion few parts, used different performance, many of the different tonnage, different purposes by a single bridge driver to multi-bridge-driven deformation of the car.This manual, according to the given parameters, the first main gear box design. The structure of the main gear box, and the geometric dimensions of the design. The main gear box in the form of single-stage main gear box and two-stage main gear box. Final drive gear mainly in the form of spiral bevel gears, hypoid gears, cylindrical gears, worm and other forms. This design is integral single-stage main gear box, gear forms of hypoid gears. Secondly, in the form of differential selection, differential forms are divided into ordinary symmetric cone planetary gear differential and limited slip differential two. The design uses a common symmetric cone planetary gear differential. Finally, on the structure of the axle, supporting forms, and the axle housing forms and characteristics of the analysis and design. The design uses a full floating axle shaft bearing and the overall drive axle housing.Keywords:Drive axle Main reducer Differential Axle Drive Axle Housing目录中文摘要 (1)英文摘要 (2)1绪论 (4)1.1 课题背景及目的 (5)1.2 研究现状和发展趋势 (5)1.3 课题研究方法 (6)1.4 论文构成及研究内容 (6)2详细设计 (7)2.1驱动桥结构方案 (7)2.2主减速器的设计（详细设计） (8)2.3差速器的设计（结构设计） (30)2.4半轴的设计（选型设计） (34)2.5 驱动桥壳的设计（选型设计） (37)3结论 (44)参考文献 (45)致谢 (46)附录1 图纸1 绪论1.1 课题背景及目的随着汽车工业的发展和汽车技术的提高，驱动桥的设计和制造工艺都在日益完善。

越野车转向驱动桥及其悬架系统设计开题报告

XXXXXXXX开题报告（_20XX_届）年月日悬架是汽车中的一个重要总成，它把车架与车轮弹性地联系起来，关系到汽车的多种使用性能。

从外表上看如图1-1，轿车悬架仅是由一些杆、筒以及弹簧组成，但千万不要以为它很简单，相反轿车悬架是一个较难达到完美要求的汽车总成，这是因为悬架既要满足汽车的舒适性要求，又要满足其操纵稳定性的要求，而这两方面又是互相对立的。

比如，为了取得良好的舒适性，需要大大缓冲汽车的震动，这样弹簧就要设计得软些，但弹簧软了却容易使汽车发生刹车“点头”、加速“抬头”以及左右图1-1悬架系统结构图侧倾严重的不良倾向，不利于汽车的转向，容易导致汽车操纵不稳定等。

独立悬架的结构特点是车桥做成断开的，每一侧的车轮可以单独的通过弹性悬架与车架（车身）连接，两侧车轮可以单独跳动，互不影响。

轿车和载重量1t以下的货车前悬架广为采用独立悬架，轿车后悬架上也在逐渐采用独立悬架，越野车、矿用车和大客车的前悬架也有一些采用独立悬架。

独立悬架的优点是：簧下质量小；悬架占用的空间小；弹性元件只承受垂直力，所以可以用刚度小的弹簧，使车身振动频率降低，改善了汽车行驶平顺性；由于采用断开式车轴，所以能降低发动机的位置高度，使整车的质心高度下降，改善了汽车的行驶稳定性；左、右车轮独自运动互不影响，可减少车身的倾斜和振动，同时在起伏的路面上能获得良好的地面附着能力；独立悬架可提供多种方案供设计人员选用，以满足不同设计要求。

独立悬架的缺点是结构复杂，成本较高，维修困难。

这种悬架主要用于乘用车和部分质量不大的商用车上。

2. 选题依据、主要研究内容、研究思路及方案。

一、选题依据汽车驱动桥位于传动系的末端。

其基本功用是增扭、降速和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，并将转矩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或车身之间的垂直力，纵向力和横向力，以及制动力矩和反作用力矩等。

二、课题研究的主要内容和研究思路（1）查阅资料，撰写开题报告，掌握汽车产品设计的基本步骤；（2）结合题目进行市场调研，了解现场工程问题，积累相关资料，做好调研笔记；（3）了解转向驱动桥及其悬架系统工作原理与性能及各部件零件的设计方法，进行设计方案比较后优选；（4）对各机构进行设计与校核。

越野车桥壳本体轻量化高强度技术研究与应用

汽车轻量化 | Auto Lightweight
主要对轻型越野汽车底盘传动系统的驱动桥用桥壳本体的设计性能及工艺成型进行对比分析研究，得出驱动桥壳本体工艺成型的轻量化差异性竞争优势和新技术应用趋势，为越野汽车驱动桥桥壳的高强度、轻量化研究与应用提供了一条切实可行的实施途径。
越野车桥壳本体轻量化高强度技术研究与应用
□ 北京汽车研究总院有限公司 / 赵正彩席玉岭肖军
在全球汽车工业聚焦“绿色、智能、网联”三大主题的今天，对传统汽车整车的轻量化和安全性要求也日渐提高，而实现汽车整车轻量化和安全性能的目标离不开汽车各总成和零部件的轻量化技术发展。整体式驱动桥作为轻型硬派越野汽车五大关键子系统总成，其重要零部件之一的桥壳本体，直接影响整车的使用安全性能，直接决定传动系统驱动桥的质量。
桥壳本体的成形技术对驱动桥的刚度、强度、寿命等安全性能参数和材料利用率、自身质量等参数都有直接的影响。而成形工艺技术与人工、设备投入等生产成本息息相关，材料利用率又直接影响着桥壳本体原材料的有效使用，也影响着产品成本。下面通过对桥壳本体的设计性能及工艺成形进行对比分析研究，得出桥壳本体工艺成形的轻量化差异性竞争优势和新技术应
液压胀形制造工艺过程如图2d
所示。（5）桥壳本体四种成形工艺
对比、轻量化方面分析。不工艺的特点对比、分析如表1所述。
从上表可以看出，液胀工艺成形的桥壳本体轻量化程度高，优势明显。
桥壳本体强度性能及轻量化分析
文章涵盖的几种桥壳本体材料
均为低合金高强度结构钢，工艺过程不同，性能就会有不同，为能达到同样的力学性能，性能过剩的工艺可以通过减薄壁厚来满足，从而实现轻量化。下面通过对半片冲焊和机械拉延两种工艺成形的试样进行检测，得出力学性能检测结果差别很大；通过数模对“包饺子”冲焊和液压胀形两种工艺成形的样件理论分析，得出不同工艺的轻量化程度。

0.5t军用越野运输车驱动桥毕业设计正文

摘要驱动桥作为传动系的主要组成部件之一，尤其对于越野车，车辆的动力性、通过性、安全性更为重要。

该设计的研究目的就是为了使其在山地和高原以及平原地带进行行驶、救援及勘探等。

因此，该设计论述了高机动越野运输车0.5t驱动桥的结构设计过程，其中主要包括主减速器、差速器和轮边减速器。

根据设计参数选择驱动桥的结构形式，然后根据类似驱动桥结构确定出总体设计方案。

最后，对主减速器的主、从动锥齿轮、差速器齿轮、轮边减速器及全浮式半轴和驱动桥壳进行强度校核；对支承半轴进行寿命校核。

该轮边减速器可通过更换齿轮的的方式来改变传动比，从而较好地适应山地要求。

在提供较大传动比的同时，又能增大离地间隙，提高汽车的通过性，并配合轮边减速器的使用。

最后确定方案，设计出一个高效、可靠的驱动桥。

关键词：越野车；驱动桥；主减速器；轮边减速器；设计ABSTRACTDrive axle transmission system as one of the main components, especially for off-road vehicles, the vehicle's power, by nature, safety is more important.This design research purpose is to make it in the hills and plains of the plateau and driving, rescue and exploration.Therefore, this design discusses high-mobility off-road vehicle structure design of 0.3 t driving axle process which include main reducer, differential and wheel edges reducer.According to the structure of the drive axle design parameters selection, then according to similar forms of driving axle structure determine the overall design scheme.Finally, the main reducer Lord, driven bevel gear, differential gears, wheel edges reducer and complete floating half axle and driving axle shell check intensity; Life for supporting half shaft dynamicrigidity.This wheel edges of gear reducer can by changing the way to change gear ratios, thus better meet the mountain requirements.In provide larger ratio, and meanwhile increases ground clearance is achieved, making cars through sex, and the use of speed reducer with wheel edges.The final determination scheme, design a more efficient and reliable driving axle.Key W ords：suvs；axles；main reducer；wheel edges reducer目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1引言 (1)1.1 设计题目的来源和意义 (1)1.2高机动越野车的发展及车结构的特点 (3)2 驱动桥结构方案分析 (5)3 主减速器的方案论证 (7)3.1主减速器的结构形式的选择 (7)3.1.1 主减速器的齿轮类型选择 (7)3.1.2 主减速器的减速形式选择 (9)3.1.3 主减速器主、从动锥齿轮的支承型式 (10)3.2 主减速器基本参数的选择与计算载荷的确定 (12)3.2.1主减速器齿轮计算载荷的确定 (12)3.2.2主减速器齿轮基本参数的确定 (13)3.3主减速器锥齿轮强度的计算 (14)3.3.1单位齿长上的圆周力 (14)3.3.2轮齿的弯曲强度计算 (15)3.3.3轮齿的接触强度计算 (16)3.4主减速器轴承的计算 (16)3.4.1锥齿轮的轴向力和径向力计算 (16)3.4.2锥齿轮轴承的载荷计算与轴承强度校核 (17)3.4.3主减速器齿轮的材料及热处理 (20)4 差速器总成的设计 (21)4.1差速器结构形式选择 (21)4.2差速器齿轮主要参数选择 (22)4.3差速器齿轮强度计算 (24)5 半轴的设计 (25)5.1半轴的形式选择 (25)5.2半轴的结构设计和校核、材料选择 (26)5.2.1 半轴的结构设计与校核 (26)5.2.2 半轴的材料选择 (27)6 驱动桥壳选择 (28)7 轮边减速器的设计 (30)7.1 中心距的初步确定 (30)7.2 齿轮模数的初步确定 (30)7.3 确定齿轮中心距 (30)7.4 尺宽 (30)7.5 齿轮模数的确定 (31)7.6 确定齿轮几何尺寸 (31)7.7 选择材料及确定许用应力 (32)7.8 计算齿轮的接触强度 (32)7.9 键的选择和平键连接的强度校核 (32)7.10验算齿轮的弯曲强度 (33)8 轴的结构设计 (34)8.1估算轴的直径 (34)8.2轴的强度校核 (34)8.3轴承的选择 (35)8.4减速器壳体 (36)结论 (37)参考文献 (39)致谢 (40)1引言1.1 设计题目的来源和意义越野车是军队的重要装备之一，是军队战斗力中机动能力的重要组成部分，是顺利完成平时训练任务、战时战斗及支援勤务的物质基础。