驱动桥设计..

第五章 驱动桥设计
第一节 概述
第二节 驱动桥的结构方案分析
第三节 主减速器设计 第四节 差速器设计
第五节 车轮传动装置设计
第六节 桥壳设计
第七节 驱动桥的结构元件
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§5-1
概述
一、驱动桥功用:
增大由传动轴传来的转矩，并将动力 合理的传给车轮。
二、组成：


主减速器
差速器
车轮传动装置
驱动桥壳
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双曲面齿轮与螺旋齿轮相比：

存在沿齿高方向的侧向滑动，还有沿齿长方向的 纵向滑动，运转更平稳。

β双＞β螺，轮齿重合度大，传动更平稳，齿轮弯曲
强度提高。

主动齿轮螺旋角β1大，不产生根切的最小齿数可减 少，有利于增大传动比。 主动齿轮直径D1和螺旋角β1大，相啮合的轮齿当量 曲率半径大，因此齿面接触强度高。
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用于长轴距汽车
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布置形式2：

斜向布置

利于传动轴布置 提高桥壳刚度
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布置形式3：

垂向

纵向尺寸小，万向传动轴夹 角小 适用于短轴距贯通式驱动桥 垂向尺寸大，降低了桥壳刚 度

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双级主减速器的分配问题：
i0=i01 • i02

从提高强度减轻质量，使结构尽可能紧 凑等方面考虑，要求i01尽可能小，则第 一级减速器以前的零件受力小； 从装配的方便性考虑，要求i02取大些；
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特点:

螺旋角β1≠β2， β1＞ β2 β定义：齿轮齿宽中 点的切线和该中点与 齿轮中心（节锥顶点） 连线之间的夹角—螺 旋角
F1 cos 1 F2 cos 2
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双曲面齿轮与螺旋齿轮相比：

传动比（双曲面i0S、螺旋i0l ）：
尺寸相同时， i0S＞i0l ；
i0 l
F r2 1r 2 F2 r r 1 1
齿圈要求用高质量锡青铜制造，成本高。
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（二）主减速器的形式
1.单级主减速器

优点：
结构最简单、质量小、制 造容易、拆装简便

缺点：
只能用于传递小扭矩的发 动机
只能用于主传动比较小的 车上，i0 < 7
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2.双级主减速器

特点：

尺寸大，质量大，成本 高

与单级相比，同样传动 比，可以增大离地间隙
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三、设计要求:
1.工作平稳，噪声低
2.外形尺寸小，最小离地间隙大
3.力求质量小，特别是簧下质量
4.主减速比保证动力性和经济性
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三、设计要求: 5.在各种转速和载荷下的传动效率高 6.桥壳有足够的强度和刚度 7.结构简单，加工工艺性好，制造容易， 调整、拆装方便
8.与悬架导向机构、转向运动机构协调
F2 r2 r2 cos 2 i0 s F1r1 r1 cos 1
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双曲面齿轮与螺旋齿轮相比：
0
i 和D2相同时，双曲面主动齿轮D1
大，轮齿强度高，支承强度高
0
i 和D1相同时，双曲面从动齿轮D2
小，离地间隙大 传动效率低0.96，低于螺旋齿轮 0.99 ，高于蜗轮蜗杆； 主动锥齿轮大，加工时刀盘刀顶 距大，刀具寿命长；
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3.斜齿圆柱齿轮传动

特点：

用于发动机横置的前置前驱 轿车驱动桥和双级主减速器 驱动桥及轮边减速器。
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4.蜗轮蜗杆传动

优点：

i0大，轮廓尺寸不大，质量不 重， i0＝6～14 工作平稳，噪声低 用于多轴驱动汽车，传动系结 构简单 传递载荷大，寿命长 η＜0.96



缺点：


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§5-3 主减速器设计
一、主减速器结构方案分析 主减速器的结构形式主要是根据齿轮类型、减速形式的不 同而不同。主减速器的齿轮主要有螺旋齿轮、双曲面齿轮、 圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。
（一）减速传动方案 1.螺旋锥齿轮传动 2.双曲面齿轮传动
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（一）减速传动方案
3.圆柱齿轮传动
4.蜗轮蜗杆传动

用于中重型多桥驱动汽车


形式1：锥齿轮－圆柱齿轮

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第一级用斜齿圆柱齿轮，第二 级用锥齿轮（传动方案三）时， i01应取小，可减小第二级轴向 力，齿轮啮合受破坏程度↓，轴 承受力小↓，寿命↑； i01如果取 小， i02一定要取大些；一般 i01=1.7~2.5
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3.双速主减速器
思考：可以实现两种传 动比，有何作用？

种类1：
1）圆柱齿轮组：尺寸 大，质量大，主减 速比大
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1.一对螺旋圆锥齿轮


优点： 同时啮合齿数多，寿命长，制造简 单，质量小 缺点： 有轴向力、且方向不定；
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缺点： 对啮合精度敏感，若锥顶不重 合，使接触应力↑，弯曲应力↑， 噪声↑，寿命↓； 要求制造、装配精度高。
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2.双曲面齿轮啮合

特点:

两齿轮轴线不相交，交错 布置，小齿轮轴线距大齿 轮水平中心线有空间偏移 量 E（偏移距）
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§5-2 驱动桥的结构方案分析
分类：

非断开式（整体式）—用于非独立悬架

断开式—用于独立悬架
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一、断开式驱动桥特点：

当采用独立悬架时，为保证运动协调， 驱动桥应为断开式。如图
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断开式驱动桥优 点：

可以增加最小离 地间隙
减少部分簧下质 量，减少车轮和 车桥上的动载

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优点：

两半轴相互独立， 抗侧滑能力强 导向机构设计合理， 可提高操纵稳定性
用于中重型货车、越野 车、大型客车

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双级主减速器传 动形式1：

一级螺旋齿轮 或双曲面齿轮、 二级圆柱齿轮
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传动形式2：

一级行星齿轮、 二级螺旋或双 曲面齿轮
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传动形式3：

一级圆柱、二 级螺旋或双曲 面齿轮
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双级主减速器布置 形式：

纵向水平布置

垂向轮廓尺寸小 质心低，纵向尺寸大
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种类2：
2）行星齿轮组：结 构紧凑，刚度和强 度大

用途：
单桥驱动重型汽车
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4.贯通式主减速器

单级贯通式主减速器：

用于吨位较小的多桥驱动汽车上

形式1：双曲面齿轮传动

结构受限，主动齿轮工艺性差 速比小
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形式2：蜗轮蜗杆传动

质量小 噪声低

传动比大
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双级贯通式主减速器：

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断开式驱动桥 缺点：结构复杂，成本高
用途：多用于轻、小型越野车和轿车
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二、非断开式驱动桥特点：
优点：结构简单，成本低，制造工艺性好，维修和调整易行，
工作可靠
缺点：

最小离地间隙小

簧下质量大，车轮和车桥上的动载大 两半轴不相互独立，抗侧滑能力弱

操纵稳定性不好
用途：广泛用于载货汽车、客车、多数越野车、部分轿车上