福田伽途BJ1036微型货车驱动桥设计.zip

本科学生毕业设计 福田伽途 BJ1036 微型货车驱动桥设计 学院名称： 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 职 称： 二一六年六月 The Graduation Thesis for Bachelors Degree Design of Drive axle for Futian1036 Candidate： Specialty： Class： B12-9 Supervisor： 2016-06 I 摘 要 驱动桥位于传动系末端，其基本功用是增矩、降速，承受作用于路面和车架或车 身之间的作用力。它的性能好坏直接影响整车性能，而对于载重汽车显得尤为重要。 轻型货车在商用货运汽车生产中占有很大的比重，为满足目前当前载货汽车的高速度、 高效率、高效益的需要，必须要搭配一个高效、可靠的驱动桥。因此设计出结构简单、 工作可靠、造价低廉的驱动桥，能大大降低整车生产的总成本，推动汽车经济的发展， 并且通过对汽车驱动桥的学习和设计实践，可以更好的学习并掌握现代汽车设计与机 械设计的全面知识和技能，所以本课题设计一款结构优良的轻型货车驱动桥具有一定 的实际意义。 驱动桥设计应主要保证汽车在给定的条件下具有最佳的动力性和燃油经济性。本 设计根据给定的参数，按照传统设计方法并参考同类型车确定汽车总体参数，再确定 主减速器、差速器、半轴和桥壳的结构类型，最后进行参数设计并对主减速器主、从 动齿轮、半轴齿轮和行星齿轮进行强度以及寿命的校核。驱动桥设计过程中基本保证 结构合理，符合实际应用，总成及零部件的设计能尽量满足零件的标准化、部件的通 用化和产品的系列化及汽车变型的要求，修理、保养方便，机件工艺性好，制造容易。 关键词：驱动桥；单级主减速器；差速器；半轴；桥壳 II ABSTRACT Drive axle is at the end of the power train, and its basic function is increasing the torque and reducing the speed, bearing the force between the road and the frame or body. Its performance will have a direct impact on automobile performance .Because using the big power engine with the big driving torque satisfied the need of high speed，heavy- loaded，high efficiency，high benefit today heavy truck，must exploiting the high driven efficiency single reduction final drive axle is becoming the heavy truck developing tendency. Because using the big power engine with the big driving torque satisfied the need of high speed, heavy-loaded, high efficiency, high benefit today truck, must exploiting the high driven efficiency single reduction final drive axle is becoming the trucks developing tendency. Design a simple, reliable, low cost of the drive axle, can greatly reduce the total cost of vehicle production, and promote the economic development of automobile and automotive drive axle of the study and design practice, can better learn and to master modern automotive design and mechanical design of a comprehensive knowledge and skills, so the title of the fine structure of the design of a pickup vehicle drive axle has a certain practical significance. According to the design parameters given ,firstly determine the overall vehicle parameters in accordance with the traditional design methods and reference the same vehicle parameters, then identify the main reducer, differential, axle and axle housing structure type, finally design the parameters of the main gear, the driven gear of the final drive, axle gears and spiral bevel gear and check the strength and life of them. In design process of the drive axle, we should ensure a reasonable structure, practical applications, the design of assembly and parts as much as possible meeting requirements of the standardization of parts, components and products universality and the serialization and change , convenience of repair and maintenance, good mechanical technology, being easy to manufacture. Key words: Drive axle; Single stage the main reduce; Differential; Axle; Drive Axle housing 目 录 摘要 Abstract 第 1 章 绪论.1 1.1 论文研究的背景及意义.1 1.2 国内外研究现状.2 1.2.1 国外研究现状.2 1.2.2 国内研究现状.3 1.3 设计的主要内容.4 第 2 章 驱动桥总体方案设计.5 2.1 汽车车桥的种类.5 2.2 驱动桥的种类.5 2.2.1 非断开式驱动桥.5 2.2.2 断开式驱动桥.6 2.3 多驱动桥的布置.6 2.4 驱动桥的设计要求.7 2.5 设计车型参数.7 2.6 主减速器方案.8 2.6.1 主传动比的确定 .8 0 i 2.6.2 主减速器的齿轮类型.9 2.6.3 主减速器的减速形式.10 2.6.4 主减速器主从动锥齿轮的支撑方案.11 2.7 差速器结构方案的确定.12 2.8 半轴形式的确定.13 2.9 桥壳形式的确定.14 2.10 本章小结.15 第 3 章 主减速器设计.16 3.1 概述.16 3.2 主减速器齿轮参数的选择及强度计算.16 3.2.1 主减速器齿轮计算载荷的确定.16 3.2.2 锥齿轮主要参数的选择.17 3.2.3 主减速器齿轮材料的选择.21 3.2.4 主减速器齿轮强度的计算.21 3.3 主减速器轴承的选择.25 3.4 主减速器的润滑.30 3.5 本章小结.30 第 4 章 差速器设计.31 4.1 概述.31 4.2 对称式行星齿轮差速器工作原理.31 4.3 对称式行星齿轮差速器的结构.32 4.4 对称式行星圆锥齿轮设计.32 4.4.1 差速器齿轮的材料.32 4.4.2 差速器齿轮的基本参数选择.33 4.4.3 差速器齿轮几何尺寸计算.35 4.4.4 差速器齿轮强度计算.36 4.5 本章小结.38 第 5 章 半轴设计.39 5.1 概述.39 5.2 半轴的设计.39 5.2.1 半轴材料与热处理.39 5.2.2 半浮式半轴的计算载荷的确定.39 5.2.3 半浮半轴杆部直径的初选.41 5.2.4 半浮半轴强度计算.41 5.2.5 半浮式半轴花键强度计算.42 5.3 本章小结.43 第 6 章 驱动桥桥壳的设计.44 6.1 概述.44 6.2 桥壳的受力分析及强度计算.44 6.2.1 桥壳的静弯曲应力计算.44 6.2.2 在不平路面冲击载荷作用下桥壳的强度计算.46 6.2.3 汽车以最大牵引力行驶时的桥壳的强度计算.46 6.2.4 汽车紧急制动时的桥壳强度计算.47 6.2.5 汽车受最大侧向力时桥壳的强度计算.50 6.3 本章小结.53 结论54 参考文献 55 致谢.56 1 第 1 章 绪 论 1.1 论文研究的背景及意义 近年来，我国汽车行业迅猛发展，2009 年我国汽车产销分别完 1379.10 万辆和 1364.48 万辆，同比分别增长 48%和 46%。在各大细分市场中，增长最快为微型货车， 2009 年共销售 50.57 万辆，同比增长 73%，对于商用车销售增长贡献度为 29%。2011 年，在汽车下乡政策的推动下，轻型货车市场仍将保持增长，国内企业为 了获得更大的投资收益，也将在生产规模和产品质量上不断升级。 随着汽车行业的迅猛发展，作为汽车关键零部件之一的汽车驱动桥也需得到相应 的提升，为满足市场多样化及用户个性化的需求，驱动桥再也不能停留在载货车单一 的、低档次的技术水平上，随着新材料、新能源、电子测控及信息技术的迅猛发展， 应用这些高新科技武装和改造传统的汽车工业，以新型的驱动桥大幅度地提高车辆的 安全性、舒适性和经济性，为广大消费者提供节能型和环保型的汽车产品。各生产厂 家在研发和生产过程中基本上形成了专业化、系列化、批量化的局面，汽车驱动桥是 汽车的重要总成，承载着汽车车架及承载式车身经悬架给予的铅垂力、纵向力、横向 力及其力矩，以及冲击载荷；驱动桥还传递着传动系中的最大转矩，桥壳还承受着反 作用力矩。汽车驱动桥结构型式和设计参数除对汽车的可靠性与耐久性有重要影响外， 也对汽车的行驶性能如动力性、经济性、平顺性、通过性、机动性和操动稳定性等有 直接影响1。 汽车驱动桥是汽车的重大总成，承载着汽车的满载簧荷重及地面经车轮、车架及 承载式车身经悬架给予的铅垂力、纵向力、横向力及其力矩，以及冲击载荷；驱动桥 还传递着传动系中的最大转矩，桥壳还承受着反作用力矩。汽车驱动桥结构型式和设 计参数除对汽车的可靠性与耐久性有重要影响外，也对汽车的行驶性能如动力性、经 济性、平顺性、通过性、机动性和操动稳定性等有直接影响。另外，汽车驱动桥在汽 车的各种总成中也是涵盖机械零件、部件、分总成等的品种最多的大总成。例如，驱 动桥包含主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置（半轴及轮边减速器） 、桥壳和各 种齿轮。由上述可见，汽车驱动桥设计涉及的机械零部件及元件的品种极为广泛，对 这些零部件、元件及总成的制造也几乎要设计到所有的现代机械制造工艺。因此，通 过对汽车驱动桥的学习和设计实践，可以更好的学习并掌握现代汽车设计与机械设计 2 的全面知识和技能。