驱动桥设计书1.doc

第1章 前 言 1.1 课题研究的意义 驱动桥是汽车的重要大总成,处于传动系的末端,承载着汽车的簧上荷重及地面经车轮、车架或承载式车身经悬架给予铅垂力、纵向力、横向力及其力矩,和冲击载荷；增大由传动轴或直接由变速箱传来的转矩, 将转矩分配给左、右驱动车轮, 并使左、右车轮具有汽车行驶运动学所要求的差速功能; 还传递着传动系中的最大转矩, 桥壳还承受着反作用力矩。驱动桥的结构型式与驱动车轮的悬架结构密切相关。当驱动车轮采用非独立悬架时, 采用非断开式驱动桥; 当驱动车轮采用独立悬架时, 则配以断开式驱动桥, 即独立悬架驱动桥。 整体式驱动桥一方面需要承担汽车的重荷，另一方面车轮上的作用力以及传递扭矩所产生的反作用力矩也由驱动桥承担，所以驱动桥的零件必须具有足够的刚度和强度，以保证机件可靠的工作。驱动桥还必须满足通过性及平顺性的要求。对不同用途的汽车来说，驱动桥的结构形式虽然可以各不相同，但在使用中对它们的基本要求却是一致的。 根据设计任务书的要求，对CA1095K2型载货汽车的1.2 驱动桥的发展现状 随着汽车工业的发展及汽车技术的提高，驱动桥的设计、制造工艺都在日益完善。驱动桥也和其他汽车总成一样，除了广泛采用新技术外，在机构设计中日益朝着“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的专业化目标前进。 目前国内独立悬架驱动桥在轿车、轻型越野车等中吨位军用车上得到了应用,随着独立悬架汽车的快速发展, 大吨位断开式驱动桥的开发具有现实的紧迫性和必要性。它不仅可以提高汽车的平顺性与机动性, 也对汽车的行驶性能如动力性、经济性、通过性、操纵稳定性等有直接影响。 随着中国加入WT0和中国运输结构变化、消费水平的提高，国内市场对中重型车产品需求向多层次、多品种方向发展，市场需求预测未来市场对中重型载货车的需求稳步上升。特别是高速公路的飞速发展，为大吨位、大功率载货车提供了得天独厚的有利条件。据专家预测, 在未来l0年内, 客车的市场需求量仅仅是重型载货汽车的10%左右, 市场空间不大；因此, 各企业发展战略的重点都放在重卡驱动桥上。客车驱动桥产品可以保留, 用以满足客车生产的需要。2005 年及以后的几年内, 重型汽车所需驱动桥总成将会形成以下产品格局: 公路运输以10t 及以上单级减速驱动桥、承载轴为主, 工口等用车以10t 级以上双级减速驱动桥为主。公路运输车辆向大吨位、多轴化、大功率方向发展, 使得驱动桥总成也向传动效率高的单级减速方向发展。未来我国的重型车桥产品中75%的驱动桥将是单级驱动桥。而作为双级减速的STR驱动桥将会继续巩固工程车辆市场。 1.31.3.1研究内容 根据设计任务书的要求，对CA1095K2型载货汽车的驱动桥进行设计。内容包括： （1）总体设计； （2）主减速器的设计； （3）差速器的设计； （4）半轴的设计； （5）驱动桥壳的设计。 1.3.2设计参数 CA1095K2型载货汽车的设计参数如下： 1）装载质量5000kg，总质量9410kg； 2）最高车速90km/h； 3）车轮滚动半径490mm； 4）发动机最大扭矩560Nm； 5）采用6挡变速器，各挡传动比为ig1=6.515，ig2=3.916，ig3=2.345，ig4=1.428，ig5=1.000，ig6=0.813，igR=6.060。 本文的研究目的在于通过对汽车整体的匹配性设计完成驱动桥的主减速器、差速器、半轴及桥壳等部件型号的设计与计算，并完成校核的设计过程。　 2.1 驱动桥的设计要求 对驱动桥的基本要求可以归纳为[9]： （1）（2） 图-1 驱动桥结构简图3.1 主减速器的结构型式 图3-1几种不同的主减速器的结构型式 (a) 螺旋锥齿轮式 (b) 双曲面齿轮式 (c) 圆柱齿轮式 (d) 蜗杆传动式 主减速器一般根据所采用的齿轮形式、主动和从动齿轮的装置方法以及减速形式的不同而互异。 在现代汽车驱动桥中，主减速器采用得最广泛的是格里森(Gleason)制或奥利康(Oerlikor)制的螺旋锥齿轮和双曲面齿轮[10]。在双级主减速器中，通常还要加一对圆柱齿轮多采用斜齿圆柱齿轮，少数采用直齿或人字形齿圆柱齿轮或一组行星齿轮。在轮边减速器中则常采用普通平行轴式布置的斜齿圆柱齿轮传动或行星齿轮传动。图3-为几种不同的主减速器的结构型式[10]。 3.2 主减速器的减速型式 主减速器的减速型式分为单级减速、双级主减速、单级贯通、双级贯通、主减速及轮边减速等[11]。 单级主减速器具有结构简单、体积及质量小且制造成本低等优点，因此广泛应用于主减速比i07.6的各种中、小型汽车上。轿车、轻型载货汽车都是采用单级主减速器，大多数的中型载货汽车也是采用这种型式。 本次设计的载货汽车的主减速比为6.429