汽车设计思路

汽车设计思路

毕业设计某载重汽车单级后驱动桥结构设计，共90页，31011字，附任务书，桥壳强度分析，驱动桥三维图，驱动桥二维图

摘要

载重汽车驱动桥是汽车的各种总成中涵盖机械零件、部件、分总成等的品种最多的大总成，驱动桥在传动系统中起着举足轻重的作用。本次设计通过对给定的汽车相关参数，确定驱动桥的结构方案，分别计算出主减速器,差速器,驱动半轴和驱动桥壳的主要参数并确定其结构尺寸，并进行强度计算。在传统的设计计算得出来的数据基础上，用AUTOCAD软件绘出驱动桥二维CAD 图；再用CATIA软件绘制驱动桥各零件三维图，利用各零件图进行分总成差速器装配和驱动桥总装配，使得设计结果更加直观，明确。然后运用CATIA有限元分析模块对桥壳进行受力分析，再对分析结果进行评价，使得设计的桥壳更加安全可靠。

关键词驱动桥；差速器；CATIA

目录

引言 1

1 总体结构方案拟定 2

1.1 设计参数 2

1.2 驱动桥的设计要求 2

1.3 驱动桥的分类 3

1.3.1 非断开式驱动桥 3

1.3.2 断开式驱动桥 4

1.4 驱动桥结构方案的确定 5

2 主减速器设计 6

2.1 主减速器结构的选择 6

2.1.1 按齿轮类型分 6

2.1.2 按减速器形式的不同9

2.1.3 结构方案的确定12

2.2 主减速器主、从动锥齿轮的支承方案12

2.2.1 主动锥齿轮的支承13

2.2.2 从动锥齿轮的支承14

2.3 主减速器计算载荷的确定14

2.3.1 主减速器齿轮的设计载荷的确定14

2.3.2 主减速器齿轮基本参数的选择16

2.3.3 主减速器锥齿轮强度计算20

2.3.4 主减速器轴承的载荷计算21

2.3.5 主减速器齿轮材料的选择与热处理25

2.4 主动锥齿轮轴花键强度26

2.4.1 主动锥齿轮轴材料属性26

2.4.2 按扭转强度初选轴径26

2.4.3 主动锥齿轮花键强度计算26

3 差速器设计28

3.1 差速器概述28

3.2 对称式圆锥行星齿轮差速器的运动学分析29

3.3 对称式圆锥行星齿轮差速器的结构设计30

3.3.1 行星齿轮数目的选择30

3.3.2 行星齿轮球面半径的确定30

3.3.3 行星齿轮与半轴齿轮齿数的选择30

3.3.4 差速器圆锥齿轮模数及半轴齿轮节圆直径的初步确定31 3.3.5 压力角31

3.3.6 行星齿轮的轴孔长度和孔径31

3.4差速器壳体材料及形式的选择33

4 半轴及驱动桥壳设计34

4.1 半轴设计34

4.1.1 半轴的结构型式34

4.1.2 半轴的尺寸设计及校核35

4.1.3 半轴花键的选择和强度计算35

4.1.4 半轴材料的选择36

4.2 驱动桥壳的设计36

4.2.1 驱动桥壳结构方案分析36

4.2.3 桥壳的受力分析与强度计算38

5 驱动桥三维实体建模41

5.1 差速器建模41

5.1.1行星齿轮建模41

5.1.2 半轴齿轮建模44

5.1.3 差速器装配45

5.2 主减速器建模47

5.2.1 主减速器主动锥齿轮建模47

5.2.2 主减速器从动齿轮建模50

5.2.3 主减速器其它零件的建模50

5.3 驱动桥总装配51

6 基于CATIA驱动桥壳的受力分析52

6.1 桥壳受力分析模型的建立52

6.2 桥壳结构受力分析53

6.3.1 受力分析方案53

6.3.2 结构静力学分析53

结论56

致谢57

参考文献58

附录A 59

附录B 74

二

前言

汽车驱动桥位于传动系的末端。其基本功用首先是增扭，降速，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。驱动桥一般由主减速器，差速器，车轮传动装置和桥壳组成。

对于重型载货汽车来说，要传递的转矩较乘用车和客车，以及轻型商用车都要大得多，以便能够以较低的成本运输较多的货物，所以选择功率较大的发动机，这就对传动系统有较高的要求，而驱动桥在传动系统中起着举足轻重的作用。随着目前国际上石油价格的上涨，汽车的经济性日益成为人们关心的话题，这不仅仅只对乘用车，对于载货汽车，提高其燃油经济性也是各商用车生产商来提高其产品市场竞争力的一个法宝，因为重型载货汽车所采用的发动机都是大功率，大转矩的，装载质量在十吨以上的载货汽车的发动机，最大功率在140KW以上，最大转矩也在700N•m以上，百公里油耗是一般都在34升左右。为了降低油耗，不仅要在发动机的环节上节油，而且也需要从传动系中减少能量的损失。这就必须在发动机的动力输出之后，在从发动机—传动轴—驱动桥这一动力输送环节中寻找减少能量在传递的过程中的损失。在这一环节中，发动机是动力的输出者，也是整个机器的心脏，而驱动桥则是将动力转化为能量的最终执行者。因此，在发动机相同的情况下，采用性能优良且与发动机匹配性比较高的驱动桥便成了有效节油的措施之一。所以设计新型的驱动桥成为新的课题。

......

目录：

摘要 I

ABSTRACT II

前言 1

第一章驱动桥结构方案分析 2

第二章主减速器设计 4

2.1 主减速器的结构形式 4

2.1.1 主减速器的齿轮类型 4