标致206XT普通锥齿轮差速器及半浮式半轴设计
差速器的参数化设计【毕业作品】
任务书设计题目：差速器的参数化设计1．设计的主要任务及目标（1）分析影响差速器结构参数的设计指标，完成差速器的设计步骤确定；（2）利用高级语言完成差速器参数化设计。
2．设计的基本要求和内容（1）完成对差速器的参数化设计设计并撰写设计说明书一份；（2）完成参数化设计软件一份；（3）完成差速器部件的三维建模和装配。
3．主要参考文献《机械设计》高等教育出版社《C++程序设计》清华大学出版社《汽车设计》机械工业出版社4．进度安排差速器的参数化设计摘要：直齿圆锥齿轮广泛的应用于汽车差速器上，由于其形状很复杂, 设计过程中需要计算的参数很多。
一般是先计算其相关参数, 然后在CAD软件中手工造型。
其设计过程复杂繁琐，重复性劳动太多，并且对于同一类型但尺寸不同的圆锥齿轮不能实现模型的自动更新。
如果对CAD软件进行二次开发, 编制专用的圆锥齿轮参数化设计系统则可以解决这个问题。
本设计选择采用UGNX软件，利用UG二次开发工具UG OPEN API和VC++联合开发了汽车差速器圆锥齿轮的参数化实体造型系统, 该系统能够根据输入的参数精确而快速地生成齿轮实体模型，大大提高了设计质量和设计效率。
关键词：差速器，直齿圆锥齿轮，UG，二次开发，参数化Parametric design of differentialAbstract：Straight bevel gears are widely used in differential,because its shape is very complicated,a lot of the design process.Is generally the first to related parameters,and then manually in the CAD softwaremodeling.The design process is complex,repetitive work too much,and t update the same type but sizes of bevel gear can not achieve model.If the two secondary development of CAD software,making the bevel gear parametri design system can solve this problem.This design uses UGNX software,parameterized solid modeling system using the UG two development tool UG OPENAPI and VC++ joint development of automobile differential bevel gear,the system canaccording to the input parameters accurately and quickly generate gear solid model,greatly improve the design quality and design efficiency.Keywords: Differential，Straight bevel gear，UG，Re-develop，Parametric目录1 前言 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2课题研究的目的以及研究内容 (1)1.3本课题研究的主要工作 (2)2 差速器参数化系统 (3)2.1系统开发软件简介 (3)2.1.1 UG软件简介 (3)2.1.2 VC++简介 (3)2.2 UG二次开发技术简介 (3)2.2.1 UG/OPEN API (4)2.2.2 UG OPEN UIStyler (4)3 差速器的设计 (6)3.1汽车差速器的功用及其分类 (6)3.2设计差速器的选型 (8)3.3设计初始数据的来源与依据 (8)3.4差速器结构分析简图 (8)3.4.1差速器结构方案图 (8)3.4.2差速器的结构分析 (9)3.4.3差速器的工作原理 (10)3.5差速器非标准零件的设计 (12)3.6锥齿轮最终设计方案 (15)3.7 差速器壳体的建模 (19)4 差速器的三维参数化建模 (20)4.1直齿锥齿轮的手工建模 (20)4.1.1直齿锥齿轮的建模思路 (20)4.1.2齿轮常用的齿形曲线—渐开线 (21)4.1.3渐开线的形成及其特性 (21)4.1.4绘制思路 (23)4.2绘制过程 (24)4.2.1建立渐开线齿廓曲线 (24)4.3差速器的整体模型 (27)4.4直齿锥齿轮的参数化建模 (28)4.4.1创建人机交互界面——对话框 (28)4.4.2 编写菜单文件 (29)4.5 创建应用程序框架 (30)结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)附录 (37)1 前言1.1课题研究背景差速器作为传动系统的主要部件之一,主要安装在驱动桥内,其各构件的强度和力矩的分配,对车辆的转向性能、通过性和可靠性有决定性的影响。
驱动桥设计毕业设计
毕业设计任务书设计题目：比亚迪速锐驱动桥设计专业：交通10-1学号： ********* *名：***指导教师：***毕业设计开题报告目录摘要 (1)Abstract (1)第一章绪论 (2)1.1 本设计的目的与意义 (2)1.2 驱动桥国内外发展现状 (3)1.3 本设计的主要内容 (3)1.4 本次设计的其他数据 (3)第二章驱动桥的选型 (4)2.1 驱动桥的选型 (4)2.1.1 方案（一）：非断开式驱动桥 (5)2.1.2 方案（二）：断开式驱动桥 (6)2.1.3 方案（三）：多桥驱动的布置 (7)第三章驱动半轴的设计 (9)3.1 半轴的结构形式分析 (9)3.2 半轴的强度计算 (10)半浮式半轴计算载荷的确定 (11)a 半轴在纵向力最大时 (11)b 半轴在侧向力最大时 (11)c 半轴在垂向力最大时 (13)3.3 半轴的强度计算 (13)a 纵向力最大时， (13)b 侧向力最大时 (14)c 垂向力最大时 (14)3.4 半轴花键的设计 (14)3.5 半轴的材料及热处理半轴的材料及热处理 (16)3.5.1 半轴的工作条件和性能要求 (16)3.5.2 处理技术要求 (16)3.5.3 选择用钢 (16)3.5.4 半轴的工艺路线 (17)3.5.5 热处理工艺分析 (17)第四章驱动桥壳的设计 (18)4.1 驱动桥壳结构方案选择 (18)a 可分式桥壳 (18)b 整体式桥壳 (18)c 组合式桥壳 (19)4.2 驱动桥壳强度计算 (20)4.2.1 桥壳的静弯曲应力计算 (20)4.2.2 在不平路面冲击载荷作用下的桥壳强度计算 (21)4.2.3 汽车以最大牵引力行驶时的桥壳强度计算 (22)4.2.4 紧急制动时的桥壳强度计算 (23)4.2.5 汽车受最大侧向力时的桥壳强度计算 (24)第五章轮胎的选取 (26)5.1 轮胎与车轮应满足的基本要求 (26)5.2 轮胎的特点与选用 (26)5.3 轮胎的选型及尺寸参数 (26)第六章CAD进行建模装配 (28)6.1 CAD的介绍 (28)6.2 CAD建模过程 (28)6.2.1 车桥的建模 (28)6.2.2 半轴的建模 (31)6.2.3 轴承和螺栓的建模 (31)6.2.4 车轮的建模 (33)6.3实体装配 (34)总结 .............................................................................................................................. 错误!未定义书签。
精锻汽车汽车差速器半轴齿轮 行星齿轮及变速器结合齿齿轮江苏太平洋精锻
精锻汽车汽车差速器半轴齿轮行星齿轮及变速器结合齿齿轮江苏太平洋精锻科技股份有限公司差速器锥齿轮差速器锥齿轮技术特色公司引进了国内同行中具有领先水平的模具加工、锻压、机加工、热处理、检测等机器装备，成功应用UG、PROE设计软件，实现了对齿轮三维建模技术的二次开发，完全掌握了锥齿轮齿形修形、齿顶修缘、接触区调整等由程序自动实现的模具设计与制造等核心技术，具有从模具设计与制造、锻件制坯及预热处理、精锻、机加工、热处理、检验与试验的完整工艺流程。
公司建立了严格的质量控制制度，并对齿轮原材料选择、生产过程的管理和控制等积累了丰富的生产管理经验，形成了独特的生产工艺，使得公司主要产品汽车差速器半轴齿轮、行星齿轮及变速器结合齿齿轮具有高精度、高强度、疲劳寿命长及一致性好等优点，在市场中具有较强竞争优势。
变速器结合齿轮公司主要生产差速器行星齿轮、半轴齿轮，变速器结合齿轮、倒档齿轮等精密汽车零部件，致力于研究差速器总成、输入轴、输出轴、中间轴、倒档轴、空心轴、离合器齿毂等精密零件的产业化工作。
变速器倒档齿轮公司主要生产差速器行星齿轮、半轴齿轮，变速器结合齿轮、倒档齿轮等精密汽车零部件，致力于研究差速器总成、输入轴、输出轴、中间轴、倒档轴、空心轴、离合器齿毂等精密零件的产业化工作。
Jiangsu Pacific Precision Forging Co.,Ltd.江苏省姜堰市姜堰大道91 号、公司控股股东大洋投资、实际控制人夏汉关和黄静三、本公司特别提醒投资者注意“风险因素”中的下列风险（一）经济周期波动的风险汽车的生产和销售受宏观经济影响较大，产业与宏观经济波动的相关性明显。
全球经济和国内宏观经济的周期性波动都将对我国汽车生产和消费带来影响。
当宏观经济处于上升阶段时，汽车消费活跃，汽车产业迅速发展；反之当宏观经济处于下降阶段时，汽车消费低迷，汽车产业发展放缓。
公司的业务收入主要来源于为汽车制造商和一级配套商配套的精锻齿轮产品，尽管公司的最终用户绝大多数是国内外主要的知名整车厂，市场表现稳定，经营业绩良好，但受到经济周期的影响，如果客户的经营状况恶化，将可能造成公司订单减少、存货积压、货款收回困难等状况，因此公司存在受经济周期波动影响的风险。
标致206XT普通锥齿轮差速器及半浮式半轴设计
标致206XT普通锥齿轮差速器及半浮式半轴设计目录普通锥齿轮差速器设计 (1)1 关键字 (2)2 车型数据 (2)2.1参数表 (2)2.2个人具体设计内容的参数 (2)3普通圆锥齿轮差速器设计 (2)3.1对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理 (3)3.2 对称式圆锥行星齿轮差速器的结构 (5)3.3 对称式圆锥行星齿轮差速器的设计和计算 (5) (6) (8) (9) (10)4 半浮式半轴的设计 (11)4.1半浮式半轴结构形式分析 (11)4.2 半浮式半轴杆部半径的确定 (17)4.3 半轴花键的强度计算 (203)4.4 半轴其他主要参数的选择 (14)4.5半轴的结构设计及材料与热处理 (215)5 参考文献 (15)普通锥齿轮差速器设计1关键字差速器行星齿轮半轴发动机参数：发动机型号TU5JP4 排气量（l）1.587发动机形式直列4缸，DOHC双顶置凸轮轴，每缸4气门缸径X冲程78.5 mm X 82.0 mm材料全铝缸盖、铸铁缸体功率（Kw/rpm）78/5750最大扭矩(N·m/rpm) 142/400升功率(Kw/l)49.15 压缩比10.52、车型数据2.1参数表2.2 个人具体设计内容的参数3、普通圆锥齿轮差速器设计汽车在行驶时，左、右车轮在同一时间内所滚过的路程往往不等。
例如，转弯时内、外两侧车轮行程显然不同，即外侧车轮滚过的距离大于内侧的车轮；汽车在不平路面上行驶时，由于路面波形不同也会造成两侧车轮滚过的路程不等；即使在平直路面上行驶，由于轮胎气压、轮胎负荷、胎面磨损程度不同以及制造误差等因素的影响，也会引起左、右车轮因滚动半径的不同而使左、右车轮行程不等。
如果驱动桥的左、右车轮刚性连接，则行驶时不可避免地会产生驱动轮在路面上的滑移或滑转。
这不仅会加剧轮胎的磨损与功率和燃料的消耗，而且可能导致转向和操纵性能恶化。
为了防止这些现象的发生，汽车左、右驱动轮间都装有轮间差速器，从而保证了驱动桥两侧车轮在行程不等时具有不同的旋转角速度，满足了汽车行驶运动学要求。
轿车驱动桥毕业设计
3.2 主减速器的类型
由最终传动比，驱动桥格式分为多种结构，有三种基本形式如下：
1）中央单级减速。这时最简单的结构，减速机与小质量好，体积小，成本低的制造，是最基本驱动桥，它被广泛应用在主传动比 的汽车。因为乘用车的主减速比一般在 ，所以主传动比较小，就应尽可能采用中央单级减速驱动桥。
1) 悬臂式：齿轮以其轮齿悬臂式地支承一对轴承的外侧于大端一侧的轴颈；
2) 骑马式：以轴承支承齿轮前后两端的轴颈，故又称为“两端支承式”。
要使主减速器良好工作，必须保证主、从动锥齿轮的良好啮合。齿轮的啮合状况，除与齿轮的加工质量，齿轮的装配调整以及轴承、主减速器壳体的刚度有关外，还与齿轮的支撑形式有关。主动锥齿轮的支撑形式有悬臂式和跨置式两种。从动锥齿轮的支撑刚度与轴承的形式、支撑间的距离及载荷在支撑之间的分配比例有关。从动锥齿轮多采用圆锥滚子轴承支撑。
关键词：驱动桥、主减速器、差速器、ATUOCAD、SOLIDWORKS
Transaxle of saloon
ABSTRACT
Withthedevelopmentofthe automotive industryandvehicle technologyto improvethedesignand manufacturing processofthedrive axleareincreasingly improved.Drive Axleandother automotiveassembly,inadditiontothewidespread adoption ofnewtechnologyinthestructural design,the direction ofdevelopment and productionorganizationsincreasinglytoward"standardization ofparts,componentsuniversalproductseries"professionalgoal.
差速器半轴设计
第4章差速器设计4.1 概述根据汽车行驶运动学的要求和实际的车轮、道路的特征，为了消除由于左右车轮在运动学上的不协调而产生的弊病，汽车左右驱动轮间都有差速器，保证了汽车驱动桥两侧车轮在行程不等时具有以下不同速度旋转的特性，从而满足了汽车行驶运动学的要求。
4.2 差速器的作用差速器作用：分配两输出轴转矩，保证两输出轴有可能以不同角速度转动。
本次设计选用的普通锥齿轮式差速器结构简单，工作平稳可靠，适用于本次设计的汽车驱动桥。
4.3 对称式圆锥行星齿轮差速器设计中采用的普通对称式圆锥行星齿轮差速器（如图 4.1）由差速器左壳为整体式，图4.1 中央为普通对称式圆锥行星齿轮差速器2个半轴齿轮，4个行星齿轮，行星齿轮轴，半轴齿轮以及行星齿轮垫片等组成。
由于其结构简单、工作平稳、制造方便、用在公路汽车上也很可靠等优点，所以本设计采用该结构。
由于差速器壳是装在主减速器从动齿轮上，故在确定主减速器从动齿轮尺寸时，应考虑差速器的安装。
差速器的轮廓尺寸也受到从动齿及主动齿轮导向轴承支座的限制。
普通圆锥齿轮差速器的工作原理图，如图4.2所示。
图4.2 普通圆锥齿轮差速器的工作原理图4.3.1 差速器齿轮的基本参数选择（1）行星齿轮数目的选择 重型货车多用4个行星齿轮。
（2）行星齿轮球面半径B R （mm ）的确定 圆锥行星齿轮差速器的尺寸通常决定于行星齿轮背面的球面半径B R ，它就是行星齿轮的安装尺寸，实际上代表了差速器圆锥齿轮的节锥距，在一定程度上表征了差速器的强度。
球面半径可根据经验公式来确定：3j B B T K R =73.628～87.36（mm ） （4.1）圆整取B R =75mm式中：B K ——行星齿轮球面半径系数，2.52～2.99，对于有4个行星轮的公路载货汽车取小值，取2.99；B R 确定后，即根据下式预选其节锥距：0A =（0.98～0.99）B R =73.5～74.25mm 取74mm （4.2）（3）行星齿轮与半轴齿轮齿数的选择 为了得到较大的模数从而使齿轮有较高的强度，应使行星齿轮的齿数尽量少，但一般不应少于10。
第五章_驱动桥设计
一 主减速器结构方案分析
3．圆柱齿轮传动
一般采用斜齿轮，广泛应用于发动机横置且前置前驱动的轿车驱动 桥和双级主减速器贯通式驱动桥。
4．蜗杆传动
蜗杆传动与锥齿轮传动相比有如下优点： 1)在轮廓尺寸和结构质量较小的情况下，可得到较大的传动比
(可大于7)。 2)在任何转速下使用均能工作得非常平稳且无噪声。 3)便于汽车的总布置及贯通式多桥驱动的布置。 4)能传递大的载荷，使用寿命长。 5)结构简单，拆装方便，调整容易。
双曲面齿轮传动也存在如下缺点：
① 沿齿长的纵向滑动会使摩擦损失增加，降低传动效 率。双曲面齿轮副传动效率约为96％，螺旋锥齿轮 副的传动效率约为99％。
② 齿面间大的压力和摩擦功，可能导致油膜破坏和齿 面烧结咬死，即抗胶合能力较低。
③ 双曲面主动齿轮具有较大的轴向力，使其轴承负荷 增大。
④ 双曲面齿轮传动必须采用可改善油膜强度和防刮伤 添加剂的特种润滑油，螺旋锥齿轮传动用普通润滑 油即可。
103
2）轮齿弯曲强度
锥齿轮轮齿的齿根弯曲应力为
W
2T
k
v
m s
k0 D
ks b
km JW
103
ko --为过载系数，一般取1；
ks --为尺寸系数，它反映了材料性质的不均匀性，
与齿轮尺寸及热处理等因素有关，当m.>=1.6mm
时，
，当m<1．6mm时，ks=＝0．5；
2）轮齿弯曲强度
km --为齿面载荷分配系数， 跨置式结构：km＝1．0～1.1， 悬臂式结构：km＝1．10～1.25；
kv --为质量系数，当轮齿接触良好，齿距 及径向跳动精度高时，kv ＝1.0
b--为所计算的齿轮齿面宽(mm)； D--为所讨论齿轮大端分度圆直径(mm)； Jw --为所计算齿轮的轮齿弯曲应力综合系数， 取法见参考文献[10]。
差速器设计说明书
对称锥齿轮式差速器设计1 差速器作用汽车在行驶过程中，左、右车轮在同一时间内所滚过的路程往往是不相等的，如转弯内侧车轮行程比外侧车轮短；左右两轮胎内的气压不等、胎面磨损不均匀、两车轮上的负荷 不均匀而引起车轮滚动半径不相等；左右两轮接触的路面条件不同，行驶阻力不等等。
这 样，如果驱动桥的左、右车轮刚性连接，则不论转弯行驶或直线行驶，均会引起车轮在路面 上的滑移或滑转，一方面会加剧轮胎磨损、功率和燃料消耗，另一方面会使转向沉重，通过 性和操纵稳定性变坏。
为此，在驱动桥的左、右车轮间都装有轮间差速器。
在多桥驱动的汽 车上还常装有轴间差速器，以提高通过性，同时避免在驱动桥间产生功率循环及由此引起的 附加载荷、传动系零件损坏、轮胎磨损和燃料消耗等。
差速器用来在两输出轴间分配转矩，并保证两输出轴有可能以不同角速度转动。
汽车上广泛采用的差速器为对称锥齿轮式差速器，具有结构简单、质量较小等优点，应 用广泛。
它又可分为普通锥齿轮式差速器、摩擦片式差速器和强制锁止式差速器等。
2 差速器原理结构由于普通锥齿轮式差速器结构简单、工作平稳可靠，所以广泛应用于一般使用条件的汽车驱 动桥中。
图5-19为其示意图，图中0w 为差速器 壳的角速度；1w 、2w 分别为左、右两半轴的 角速度；0T 为差速器壳接受的转矩；r T 为差速 器的内摩擦力矩；1T 、2T 分别为左、右两半轴 对差速器的反转矩。
根据运动分析可得 0212w w w =+（2-1）图1：普通锥齿轮式差速器示意图 显然，当一侧半轴不转时，另一侧半轴将以两倍的差速器壳体角速度旋转；当差速器壳体不转时，左右半轴将等速反向旋转。
根据力矩平衡可得{rT T T T T T =-=+12021 （2-2）差速器性能常以锁紧系数k 来表征，定义为差速器的内摩擦力矩与差速器壳接受的转矩之比，由下式确定T T k r= （2-3）结合（2-2）可得：⎩⎨⎧+=-=)1(5.0)1(5.00201k T T k T T （2-4）定义半轴转矩比12T T k b =，则b k 与k 之间有k kk b -+=11 11+-=b b k k k （2-5）普通锥齿轮差速器的锁紧系数忌一般为．O.05～O.15，两半轴转矩比足b 为1．11～1．35，这说明左、右半轴的转矩差别不大，故可以认为分配给两半轴的转矩大致相等，这样的分配比例对于在良好路面上行驶的汽车来说是合适的。
差速器设计说明设计
差速器设计说明设计摘要汽车驱动桥是汽车的主要部件之一，其基本的功用是增大由传动轴或直接由变速器传来的转矩，再将转矩分配给左右驱动车轮，并使左右驱动车轮具有汽车行驶运动所要求的差速功能。
汽车差速器位于驱动桥内部，为满足汽车转弯时内外侧车轮或两驱动桥直接以不同角度旋转，并传递扭矩的需求，在传递扭矩时应能够根据行驶的环境自动分配扭矩，提高了汽车通过性。
其质量，性能的好坏直接影响整车的安全性，经济性、舒适性、可靠性。
随着汽车技术的成熟，轻型车的不断普及，人们根据差速器使用目的的不同，设计出多种类型差速器。
与国外相比，我国的车用差速器开发设计不论在技术上，还是在成本控制上都存在不小的差距，尤其是目前兴起的三维软件设计方面，缺乏独立开发与创新能力，这样就造成设计手段落后，新产品上市周期慢，材料品质和工艺加工水平也存在很多弱点。
本文认真地分析了国内外驱动桥中差速器设计的现状及发展趋势，在论述汽车驱动桥的基本原理和运行机理的基础上，提炼出了在差速器设计中应掌握的满足汽车行驶的平顺性和通过性、降噪技术的应用及零件的标准化、部件的通用化、产品的系列化等关键技术；阐述了汽车差速器的基本原理并进行了系统分析；根据经济、适用、舒适、安全可靠的设计原则和分析比较，确定了轻型车差速器总成及半轴的结构型式；轻型车差速器的结构设计强度计算运用了理论分析成果；最后运用CATIA软件对汽车差速器进行建模设计，提升了设计水平，缩短了开发周期，提高了产品质量，设计完全合理，达到了预期的目标。
关键词：驱动桥；差速器；半轴；结构设计；AbstractAutomobile driving axle is one of the main components of cars, its basic function is increased by the transmission shaft or directly by coming from torque, again will torque distribution to drive wheels, and make about driving wheel has about vehicle movement required differential function. Auto differential drive to meet internal, located in car wheel or when turning inside and outside two axles directly with different point of view, and transfer the rotating torque transmission torque in demand, according to the environment should be driving torque, improve the automatic assignment car through sex. Its quality, performance will have a direct impact on the security of the vehicle, economy, comfort and reliability.As car technology maturity, the increasing popularity of small, people of different purposes according to differential, the design gives a variety of types differential. Compared with foreign countries, China's automotive differential development design whether in technology, or in the cost control there are large gap, especially at present the rise of 3d software design, lack of independent development and innovation ability, thus causing design means backward, new products listed cycle slow, materials quality and craft processing level also has many weaknesses.This paper conscientiously analyzes the differential drive axle design at home and abroad in the present situation and development trend of automobile driven axle, this basic principle and operation mechanism, carry on the basis of the differential practiced a meet the design should be mastered in smooth and automobile driving through sexual, noise reduction technology application and parts of standardization, parts of generalization, serialization of products, and other key technology; Expounds the basic principle and automotive differential system analysis; According to economic, applicable, comfortable, safe and reliable design principles and analysis comparison, determine the small differential assembly and half shaft structure type; Small differential structure design strength calculation using theoretical analysis results; Finally using CATIA software modeling design of automotive differential, promoted design level, shorten the development cycle, improve the product quality, design completely reasonable, can achieve the desired goals.Key words：Differential mechanism；Differential gear；Planetary gear；Semiaxis；毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
半浮式半轴名词解释 -回复
半浮式半轴名词解释-回复
半浮式半轴，主要应用于汽车底盘悬挂系统中，是一种常见的驱动轴设计形式。
它连接了车轮和差速器，将发动机输出的动力传递给车轮，实现车辆的行驶。
具体来说，“半浮式”是指这种半轴设计允许其一端（通常是与车轮连接的一端）在一定范围内自由摆动，以适应车轮在路面行驶时因上下跳动或转向引起的相对差速器的位置变化。
半轴通过轴承支撑在车桥上，能够承受一定的径向力和弯矩，但轴向位置并非固定，从而具有“半浮动”的特性。
这样的设计可以有效吸收和缓解行驶过程中的冲击和振动，提高车辆行驶的舒适性和稳定性，同时也能降低对其他零部件的磨损。
然而，相较于全浮式半轴，半浮式半轴承受载荷的能力相对较弱，更适合于轻型和中型车辆使用。
商用车驱动桥设计说明书
商用车驱动桥设计摘要驱动桥作为汽车四大总成之一，它的性能的好坏直接影响整车性能。
当采用大功率发动机输出大的转矩以满足目前载重汽车的快速、重载的高效率的需要时，必须要搭配一个高效、可靠的驱动桥。
本文参照传统驱动桥的设计参数；然后参考类似驱动桥的结构，确定出总体设计方案；最后对主，从动锥齿轮，差速器圆锥行星齿轮，半轴齿轮，全浮式半轴和整体式桥壳的强度进行校核以及对支撑轴承进行了寿命校核。
本文还是采用传统的锥齿轮作为商用车的主减速器。
关键词：商用车，驱动桥，主减速器，螺旋锥齿轮THE DESIGNING OF BUSINESS AUTOMOBILE REARDRIVE AXLESABSTRACTDrive axle is one of automobile four important assemblies. Its performance directly influence on the entire automobile, especially for the heavy truck. When using the big power engine with the big driving torque to satisfy the need of high speed, heavy-loaded, high efficiency, high benefit. Today heavy truck must exploit the high driven efficiency single reduction final drive axle. Becoming the heavy traditional designing method of the drive axle: first, make up the main parts structure and the key designing parameters; then reference to the similar driving axle structure, decide the entire designing project; finally check the strength of the axle drive bevel pinion, bevel gear wheel, the differential planetary pinion, differential side gear, full-floating axle shaft and the banjo axle housing, and the life expection of carrier bearing. The designing takes spiral bevel gear as the gear type of business automobile’ final drive.KEY WORDS: business automobile, drive axle, final drive , spiral bevel gear目录前言 (1)第1章总体方案论证 (3)1.1 概述 (3)1.2 驱动桥结构方案 (4)1.2.1 非断开式驱动桥 (4)1.2.2 断开式驱动桥 (5)1.2.3 多桥驱动布置 (5)第2章主减速器设计 (7)2.1 主减速器的结构形式 (7)2.1.1 主减速器的减速形式 (7)2.1.2 主减速器的齿轮类型 (7)2.2 主减速器主、从动锥齿轮支撑方案..... 错误!未定义书签。
课程设计：差速器的设计
学号******** 成绩课程设计说明书设计名称差速器的设计设计时间 2009年4-6月系别机电工程系专业汽车服务工程班级 07级14班姓名罗毅鉴指导教师宋玉林2010 年4 月 20日目录一、设计任务书........................................................................ - 2 -二. 传动方案的拟定................................................................ - 3 -三、总体设计............................................................................ - 4 -(一)传动比的分配 ........................................................................(二)传动装置的运动和动力参数计算........................................四、传动零件的设计计算........................................................ - 5 -(一)主减速器齿轮设计 ............................... 错误!未定义书签。
(二)差速器齿轮的设计 .............................. 错误!未定义书签。
五、半轴的计算与校核.......................................................... - 19 -(一)半轴计算转矩T及杆部直径...... 错误!未定义书签。
(二)全浮式半轴强度校核计算 .................. 错误!未定义书签。
车桥设计说明书
前言汽车是现代交通工具中用得最多，最普遍，也是最方便的交通运输工具。
汽车工业已经成为国民经济的支柱产业，汽车业是一项资金密集、技术密集、人才密集、经济效益高综合性强的产业。
汽车驱动桥是汽车传动系的一个重要系统,它影响着汽车的动力性和经济性。
汽车驱动桥技术工艺，是衡量一个企业是否具有先进性，是否具备市场竞争力，是否能不断领先于竞争者的重要指标依据。
随着我国汽车驱动桥市场的迅猛发展，与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。
总体而言，现在汽车向节能、环保、舒适等方面发展的趋势，要求车桥向轻量化、大扭矩、低噪声、宽速比、寿命长和低生产成本。
设计中我参考国内外汽车驱动桥设计结构形式，并结合课题要求得到最终设计方案。
我这次设计的任务是完成轿车后桥总成的设计。
我采用圆弧锥齿轮作为单级主减速器减速齿轮，配用圆锥行星齿轮差速器，半轴为半浮式支撑半轴，驱动桥采用非断开式。
由于自己的水平和能力有限，再加上没有设计经验，因此在设计中还存在许多不足之处，希望老师不吝赐教，以便及时修改。
第一章驱动桥设计方案拟定§1.1设计概述一、驱动桥的组成在一般的汽车结构中，驱动桥包括主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置(半轴)及驱动桥壳等部件。
驱动桥的基本功用1、将万向传动装置传来的转矩通过主减速器、差速器、半轴等传到驱动轮，实现降低转速、增大转矩；2、通过主减速器锥齿轮副改变转矩的传递方向；3、通过差速器实现两侧车轮的差速作用，保证内、外侧车轮以不同转速转向；4、承受作用于路面和车架或车厢之间的垂向力、纵向力和横向力。
二、驱动桥设计的基本要求1、选择合适的主减速比，以保证汽车在给定条件下具有最佳的动力性和燃油经济性。
2、外廓尺寸要小，以保证汽车具有足够的离地间隙，以满足通过性要求。
3、齿轮及其他传动件工作平稳，噪声小。
4、在各种载荷和转速工况下有高的传动效率。
5、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，以减少不平路面的冲击载荷，提高汽车行驶平顺性。
差速器设计 说明书
学号成绩汽车专业综合实践说明书设计名称：汽车差速器设计设计时间 2012年 6月系别机电工程系专业汽车服务工程班级姓名指导教师2012 年 06 月 18日目 录任务设计书已知条件：（1）假设地面的附着系数足够大；（2）发动机到主传动主动齿轮的传动效率96.0=w η； （3）车速度允许误差为±3%；（4）工作情况：每天工作16小时，连续运转，载荷较平稳； （5）工作环境：湿度和粉尘含量设为正常状态，环境最高温度为30度；（6）要求齿轮使用寿命为17年（每年按300天计，每天平均10小时）； （7）生产批量：中等。
（8）半轴齿轮、行星齿轮齿数，可参考同类车型选定，也可自己设计。
（9）主传动比、转矩比参数选择不得雷同。
差速器的功用类型及组成差速器——能使同一驱动桥的左右车轮或两驱动桥之间以不同角速度旋转，并传递转矩的机构。
起轮间差速作用的称为轮间差速器，起桥间作用的称桥间（轴间）差速器。
轮间差速器的功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右驱动轮以不同的转速滚动，即保证两侧驱动车轮作纯滚动。
1.齿轮式差速器齿轮式差速器有圆锥齿轮式和圆柱齿轮式两种。
按两侧的输出转矩是否相等，齿轮差速器有对称式（等转矩式）和不对称式（不等转矩式）。
目前汽车上广泛采用的是对称式锥齿轮差速器，具有结构简单、质量较小等优点，应用广泛。
它又可分为普通锥齿轮式差速器、摩擦片式差速器和强制锁止式差速器等。
其结构见下图：2.滑块凸轮式差速器图二—2为双排径向滑块凸轮式差速器。
差速器的主动件是与差速器壳1连接在一起的套，套上有两排径向孔，滑块2装于孔中并可作径向滑动。
滑块两端分别与差速器的从动元件内凸轮4和外凸轮3接触。
内、外凸轮分别与左、右半轴用花键连接。
当差速器传递动力时，主动套带动滑块并通过滑块带动内、外凸轮旋转，同时允许内、外凸轮转速不等。
理论上凸轮形线应是阿基米德螺线，为加工简单起见，可用圆弧曲线代替。
滑块凸轮式差速器址一种高摩擦自锁差速器，其结构紧凑、质量小。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
目录普通锥齿轮差速器设计 (1)1 关键字 (2)2 车型数据 (2)2.1参数表 (2)2.2个人具体设计内容的参数 (2)3普通圆锥齿轮差速器设计 (2)3.1对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理 (3)3.2 对称式圆锥行星齿轮差速器的结构 (4)3.3 对称式圆锥行星齿轮差速器的设计和计算 (5)3.3.1 差速器齿轮的基本参数的选择 (5)3.3.2 差速器齿轮的几何计算 (8)3.3.3 差速器齿轮的强度计算 (9)3.3.4 差速器齿轮的材料 (10)4 半浮式半轴的设计 (11)4.1半浮式半轴结构形式分析 (11)4.2 半浮式半轴杆部半径的确定 (16)4.3 半轴花键的强度计算 (193)4.4 半轴其他主要参数的选择 (14)4.5半轴的结构设计及材料与热处理 (205)5 参考文献 (15)普通锥齿轮差速器设计1关键字差速器行星齿轮半轴发动机参数：发动机型号TU5JP4 排气量（l）1.587发动机形式直列4缸，DOHC双顶置凸轮轴，每缸4气门缸径X冲程78.5 mm X 82.0 mm材料全铝缸盖、铸铁缸体功率（Kw/rpm）78/5750最大扭矩(N·m/rpm)142/4000升功率(Kw/l)49.15 压缩比10.52、车型数据2.1参数表2.2 个人具体设计内容的参数3、普通圆锥齿轮差速器设计汽车在行驶时，左、右车轮在同一时间内所滚过的路程往往不等。
例如，转弯时内、外两侧车轮行程显然不同，即外侧车轮滚过的距离大于内侧的车轮；汽车在不平路面上行驶时，由于路面波形不同也会造成两侧车轮滚过的路程不等；即使在平直路面上行驶，由于轮胎气压、轮胎负荷、胎面磨损程度不同以及制造误差等因素的影响，也会引起左、右车轮因滚动半径的不同而使左、右车轮行程不等。
如果驱动桥的左、右车轮刚性连接，则行驶时不可避免地会产生驱动轮在路面上的滑移或滑转。
这不仅会加剧轮胎的磨损与功率和燃料的消耗，而且可能导致转向和操纵性能恶化。
为了防止这些现象的发生，汽车左、右驱动轮间都装有轮间差速器，从而保证了驱动桥两侧车轮在行程不等时具有不同的旋转角速度，满足了汽车行驶运动学要求。
在多桥驱动汽车上还装有轴间差速器，以提高通过性，同时避免在驱动桥间产生功率循环及由此引起的附加载荷。
使传动系零件损坏、轮胎磨损和增加燃料消化率等。
差速器用来在两输出轴间分配转矩，并保证两输出轴有可能以不同的角速度转动。
差速器有多种形式，在此设计普通对称式圆锥行星齿轮差速器。
3.1 对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理图2-1 普通锥齿轮式差速器示意图如图2-1所示，对称普通锥齿轮式差速器是一种行星齿轮机构。
差速器壳3与行星齿轮轴5连成一体，形成行星架。
因为它又与主减速器从动齿轮6固连在一起，固为主动件，设其角速度为0ω；半轴齿轮1和2为从动件，其角速度为1ω和2ω。
A 、B 两点分别为行星齿轮4与半轴齿轮1和2的啮合点。
行星齿轮的中心点为C ，A 、B 、C 三点到差速器旋转轴线的距离均为r 。
当行星齿轮只是随同行星架绕差速器旋转轴线公转时，显然，处在同一半径r 上的A 、B 、C 三点的圆周速度都相等（图2-1），其值为0ωr 。
于是1ω=2ω=0ω，即差速器不起差速作用，而半轴角速度等于差速器壳3的角速度。
当行星齿轮4除公转外，还绕本身的轴5以角速度4ω自转时（图），啮合点A 的圆周速度为1ωr =0ωr +4ωr ，啮合点B 的圆周速度为2ωr =0ωr -4ωr 。
于是1ωr +2ωr =（0ωr +4ωr ）+(0ωr -4ωr )即 1ω+ 2ω=20ω （2-1） 若角速度以每分钟转数n 表示，则0212n n n =+ （2-2） 式（2-2）为两半轴齿轮直径相等的对称式圆锥齿轮差速器的运动特征方程式，它表明左右两侧半轴齿轮的转速之和等于差速器壳转速的两倍，而与行星齿轮转速无关。
因此在汽车转弯行驶或其它行驶情况下，都可以借行星齿轮以相应转速自转，使两侧驱动车轮以不同转速在地面上滚动而无滑动。
有式2-2）还可以得知：①当任何一侧半轴齿轮的转速为零时，另一侧半轴齿轮的转速为差速器壳转速的两倍；②当差速器壳的转速为零（例如中央制动器制动传动轴时），若一侧半轴齿轮受其它外来力矩而转动，则另一侧半轴齿轮即以相同的转速反向转动。
3.2 普通锥齿轮式差速器的结构普通锥齿轮式差速器由差速器左右壳，两个半轴齿轮，四个行星齿轮，行星齿轮轴，半轴齿轮垫片及行星齿轮垫片等组成。
如图3-2所示。
由于其具有结构简单、工作平稳、制造方便、用于公路汽车上也很可靠等优点，故广泛用于各类车辆上。
图2-2 普通的对称式圆锥行星齿轮差速器1，12-轴承；2-螺母；3，14-锁止垫片；4-差速器左壳；5，13-螺栓；6-半轴齿轮垫片； 7-半轴齿轮；8-行星齿轮轴；9-行星齿轮；10-行星齿轮垫片；11-差速器右壳3.3 对称式圆锥行星齿轮差速器的设计和计算由于在差速器壳上装着主减速器从动齿轮，所以在确定主减速器从动齿轮尺寸时，应考虑差速器的安装。
差速器的轮廓尺寸也受到主减速器从动齿轮轴承支承座及主动齿轮导向轴承座的限制。
3.3.1 普通锥齿轮式差速器齿轮的基本参数的选择1.行星齿轮数目的选择轿车中常用两个行星齿轮，现先取标致206XT 乘用车采用2个行星齿轮。
2.行星齿轮球面半径B R 的确定圆锥行星齿轮差速器的结构尺寸，通常取决于行星齿轮的背面的球面半径B R ，它就是行星齿轮的安装尺寸，实际上代表了差速器圆锥齿轮的节锥距，因此在一定程度上也表征了差速器的强度。
球面半径B R 可按如下的经验公式确定：3T K R B B = mm (2-3) 式中：B K ——行星齿轮球面半径系数，可取 2.5～3.0。
根据《汽车设计》对于有4个行星齿轮的乘用车和商用车取最小值，对于有两个行星齿轮的乘用车及四个行星齿轮的越野车和矿用车去最大值，所以对于有2个行星齿轮的标致206XT 乘用车汽车取大值0.3=B K ；T ——计算转矩，取Tce 和Tcs 的较小值，N ·m. 计算转矩的计算r p 0amax ghr n i =0.377v i （2-4）式中r r ——车轮的滚动半径，其中轮胎类型与规格（km/h)为：185/65 R14轮辋直径14英寸 = 355.6mm ，185是轮胎断面宽度，轮胎断面高就是185*0.65=120.25mm ，185/65的轮胎直径就是: 355.6+120.25*2=596.1mm 。
当然实际的和理论的回略微有差异，但差异会在2~3mm 以内，否则会容易产生跑偏等问题。
胎高指的是胎面到轮辋之间的厚度。
根据《汽车理论》经验公式：滚动半径公式：r r =m mm Fd 289.036.2891416.321.59605.32==⨯⨯=π（式中F 为计算常数子午线轮胎F=3.05；普通斜交轮胎F=2.99）i gh ——变速器量最高档传动比（对于武当变速器即为直接档）。
i gh =1根据所选定的主减速比i 0值，就可基本上确定主减速器的减速型式（单级、双级等以及是否需要轮边减速器），并使之与汽车总布置所要求的离地间隙相适应。
把n n =6000r/n , amax v =185km/h , r r =0.289m , i gh =1代入（2-4）计算出r p 0amax ghr n i =0.377v i =3.53①按发动机最大转矩和一档传动比来确定：ni k TT TTLe ce η0max=（2-5）式中：Tce —计算转矩，单位N.m ；T emax —发动机最大转矩；T emax =142N.m ； n —计算驱动桥数，n=1；TL i —发动机到所计算主减速器从动齿轮之间的传动系最低档传动比（包括变速器一档传动比i 1，主减速器传动比i 0）即06.1353.37.301=⨯=⋅=i i i TL ；i 0—主减速器传动比，i 0=3.53；T η—传动部分的传动效率，η=0.9；0k —超载系数，0k =1；K d —为猛接离合器所产生的动载系数，因此车性能系数0=i f ，取K d =1； i 1—变速器一挡传动比，轿车一般为3-4，取i 1=3.7； 代入式（2-5），有：).(07.166919.006.1311420maxm N ni k TT TTLe ce =⨯⨯⨯==η②按驱动轮打滑来计算：LBLB rcs i r m G T ηϕ'=222G —汽车后桥静负荷；根据标致206的参数表有总质量kg m a 1567=，显然驱动桥最大静负荷2G 与轴荷分布有关，汽车的轴荷分布可以用当汽车满载静止时，各车轴占满载总质量的百分比表示，根据王望予《汽车设计》表1-6：取满载最大轴荷分配53%，则有()N g m G a 0.81398.9156753.0%532=⨯⨯== '2m —后轴负载转移系数，乘用车的后轴负载转移系数2'm 一般为4.12.1-，计算时取'2m =1.2。
；ϕ—附着系数，对于安装一般的轮胎公路用车，在良好的混泥土或沥青路上附着系 数ϕ取0.85；m i —主减速器从动齿轮到车轮之间的传动比，m i =1；m η—主减速器从动齿轮到车轮之间的传动效率，η=1；).(21.239911289.085.02.10.813922m N i r m G T LB LB r cs =⨯⨯⨯⨯='=ηϕm N T T T cs ce d .07.1669),min(==根据上式B R =3.059.3507.16693=mm所以预选其节锥距A 0=)(23.3587.34)99.098.0(mm R b -=- 取A 0=35.0mm 。
3.行星齿轮与半轴齿轮的选择为了获得较大的模数从而使齿轮有较高的强度，应使行星齿轮的齿数尽量少。
但一般不少于10。
半轴齿轮的齿数采用14～25，大多数汽车的半轴齿轮与行星齿轮的齿数比1z /2z 在1.5～2.0的范围内。
差速器的各个行星齿轮与两个半轴齿轮是同时啮合的，因此，在确定这两种齿轮齿数时，应考虑它们之间的装配关系，在任何圆锥行星齿轮式差速器中，左右两半轴齿轮的齿数L z 2，R z 2之和必须能被行星齿轮的数目所整除，以便行星齿轮能均匀地分布于半轴齿轮的轴线周围，否则，差速器将无法安装，即应满足的安装条件为：I nz z RL =+22 (2-6) 式中：L z 2，R z 2——左右半轴齿轮的齿数，对于对称式圆锥齿轮差速器来说，L z 2=R z 2 n ——行星齿轮数目；I ——任意整数。
在此1z =12，2z =20 满足以上要求。