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1、摘要驱动桥是汽车传动系上负责增矩、减速、变向、承载、传力矩的一个重要装置，保证汽车性能优良受其直接影响。一个高效可靠的驱动桥可满足汽车快速和重载的高效率、高效益的需求。本设计是在根据给定的条件下，遵循传统的设计方法，首先要参考同类车辆的结构特点与性能后，因而进一步确定汽车的一些总体参数。根据汽车的总体参数经过计算，选定驱动桥重大组成部件，并对重要传动物件的强度及寿命进行计算与分析,比如主减速器、差速器、半轴。在设计的过程当中，基本保证了结构的合理性，符合实际的需求。在零部件方面，零部件尽量取标准零件。在无合适标准件的情况下，零部件应能形成一个系列，使得维修、保养都比较方便，制造简便，机件工艺性
2、佳。关键字：轻型汽车；驱动桥；设计方法；合理性；AbstractItislocatedattheendofdriveaxle,automobilepowertransmissionsystem,itsbasicfunctionistoincreasethetorque,speed,turning,bearing,transmissiontorque,thecarsperformancebyitsdirectimpact.Ahighefficientandreliabledrivingbridgecansatisfythecarspeedandheavyloadhighefficiency,hi
3、ghbenefitdemand,sothesinglereductiondriveaxletransmissionandhighefficiencyhasbecomethefuturedirectionofthecar.Thedesignisbasedonthegivenconditions,thedesignmethodoftraditional,referencethesamecar,firsttheoverallparametersofthecar,andthendeterminethestructuraltypeofmainreducer,differential,axleandaxl
4、ehousing,thefinaldesignparameters,checkofthestrengthandlifeoverthemainreducer,adrivengear,ahalfaxlegearandplanetarythestrengthandlife.Inthedesignprocess,thebasicguaranteeforthestructureisreasonable,inlinewiththeactualneeds,tomeetthestandardizationofparts,thevariantpartgeneralization,serializationofp
5、roductsandtherequirementsofautomobile.Repair,maintenanceconvenience,simplemanufacture,goodmechanicaltechnology.Keywords:Lightvehicle;driveaxle;designmethod；Rationality；目录1 .绪论I1.1 设计目的及意义11.2 内外发展概况11.3 主要研究内容22 .确定汽车参数32.1 给定的参数32.2 选择汽车形式32.2.1 确定汽车轴数与驱动形式32.2.2 选择汽车布置形式32.3 选择主要参数42.3.1 确定主要参数42.
6、3.2 确定汽车质量参数6233确定汽车性能参数72.4 选择发动机92.4.1 确定发动机类型92.4.2 选择发动机性能102.5 轮胎的选择113 .选取驱动桥133.1 选择驱动桥结构形式133.2 选择驱动桥零件的结构143.2.1 确定主减速器的结构选择143.2.2 选择差速器结构形式183.2.3 选择传动装置的结构形式183.2.4 选择驱动桥桥壳194 .驱动桥的计算与校核224.1 计算与主减速器有关的参数224.2 主减速器齿轮的强度计算264.3 计算差速器的相关参数291.1 4齿根的ANSYS分析324.5 设计半轴364.6 桥壳设计与计算385.结论406鸣谢
7、41参考文献421 .绪论1.1 设计目的及意义汽车驱动桥是汽车里的重大总成之一，它是用在承载汽车载荷和地面的垂直力、纵向力、横向力及力矩施加在车轮车架上，并承受冲击载荷；传动系中的转矩的最大值也是要通过驱动桥来传递实现，并且所受到反作用力矩也由驱动桥桥壳来承受。驱动桥的结构形式与设计参数对于汽车性能也有一定的影响，比如汽车的可靠度与耐久度，而且对于机动性、稳定性有着直接影响。此外，汽车装配的机械零件、部件、等品种的大部件也属驱动桥的最多，其主要包括主减速器、差速器、桥壳、半轴。由此可见，汽车驱动桥设计的机械零部件的品种非常广泛，在制造这些零部件方面，现代机械制造工艺被发挥得淋漓尽致。因此，通
8、过这次轻型汽车驱动桥的研究，可以间接地学习和巩固机械设计的知识。悬挂的形式不一样，那么驱动桥的结构类型也不一样。比如，整体式悬挂在车轮上使用时，那么驱动桥的形式采用的是非断开式的；独立悬挂在车轮上使用时.，那么汽车选用断开式驱动桥。相较于驱动桥非断开型，断开驱动桥可以使得汽车弹簧下的质量有效地减轻，因而行驶平稳，行驶的速度得到提升。同时降低作用在驱动轮和驱动桥上的动载荷，零部件不易受损，并且提高了车底与地面的间隙。因为车轮与各种地形条件有较好的适应性，车轮的抗侧滑能力显著增强。非断开式驱动桥的优点有：结构简单，造价低廉，质量可靠，因此主要在乘用车和部分越野车上大量使用。但其不足之处在于簧下质量
9、较大，对汽车的乘驾舒适性有不利影响，同时汽车也降低了动态载荷。本文在设计过程中是通过先选择汽车的整体设计，确定相关参数，再完成驱动桥的主减速器、差速器等及其部件的设计与校核。1.2 国内外发展概况当下，随着我国经济的前进，汽车产业起飞，随着科技实力的增强，后轮驱动汽车将很大提高汽车的平衡和操作。后轮驱动汽车在加速时，前轮只做转动，因此转弯的地方也可以进行加速行驶，因而操作性能佳。维护费用低也是后轮驱动的优势，由于不同的配置和型号，这样的成本是非常不同的。即使变速器发生故障，后轮驱动的车辆也不用对差速器进行维修，但这对于前轮驱动的汽车，它可能有这方面的需要，因为在它的结构里面，这两部分是连在一起
10、的。后轮驱动的汽车肯定会使其更安全、更舒适，经济效益可观。目前，研究的重点是：以桥壳来说，提高桥壳的生产效率，制造技术先进，成本低廉。在齿轮的加工形式方面，既要满足汽车的高速行驶又要符合法规的噪声要求。1.3 主要研究内容1 .汽车的参数选择的完成2 .确定驱动桥结构类型3 .设计主要部件并计算以及强度校核2.确定汽车参数2.1 给定的参数轻型汽车应具有的最高速度120KM/H；轻型汽车应具有的装载质量2T；轻型汽车应具有的最小转弯半径10M；轻型汽车应具有的最大爬坡度0.5；轻型汽车应具有的同步附着系数0.5；2.2 选择汽车形式2.2.1 确定汽车轴数与驱动形式汽车的轴数主要有两个、三个或
11、者更多。轴数的多少主要取决于汽车质量、公路法规和轮胎的负荷以及汽车的结构等有关。总质量小于19吨的道路运输车、乘用车和不在公路上行驶的车辆，一般选择结构简单且制造的成本低的两轴方案。因此，选择汽车的轴数为2。驱动形式的确定主要受汽车用途、汽车总质量和汽车性能等条件等影响。通常小型车与商用车这些要求较低的车辆，一般选择结构简单且制造的成本低廉的4x2的驱动形式。因此，驱动形式的选择是4x2。2.2.2 选择汽车布置形式汽车的布置形式是对于发动机的摆放位置、驱动桥的摆放空间和车身三方面的相互位置关系而言。除了全车与各个总成的相关参数外，汽车的性能还取决于其布置形式。本设计选择平头型货车，其总长度和
12、轴与轴的距离都较短，整体较小，而且最小转弯半径，机动性能佳；因为总长较短，不需要引擎盖和翼子板，汽车的质量变小；所以选择平头型。发动机前置的后桥驱动货车的优势在于：发动机可选择类型多；发动机故障容易排查；发动机位置摆放好，有利于更好地维护；汽车操作机构的结构都比较简单，比较好布置；所以选择发动机前置。2.3 选择主要参数2.3.1 确定主要参数（1）外廓尺寸驾驶过程中的小尺寸车长，其体积也较小，对于道路、停车场、交通都有比较积极得影响，此外，相应地减少了汽车的整备质量，这是比功率、扭矩和燃油经济性比更高的优势。根据GB15891989规定汽车外廓尺寸界线，货车总长度不应超过12米，不包括后视镜
13、，宽度不得超过2.5米；空载和关闭窗口的顶部，其高度不得超过4米；外伸物的伸长量不得超过最大宽度250亳米；顶窗、通风设备开机，不得超过车高的300毫米。因此，本设计中的外廓尺寸为5400x1950x2100毫米。（2）轴距L汽车的长度、整备质量、最小转弯直径、轴荷分配、传动轴夹角等等都受轴距的影响。如果是短轴距，那么长度、质量、最小转弯直径等指标都下降。但是，轴距如果过短，汽车的操作稳定性和汽车制动性变差。因此，在原则上，大排量轿车，负载大的货车或客车，轴距取得较长。而对于高机动性汽车的要求，则选择较短的轴距。表2.1汽车的轮距B与轴距L车型Q类别C轴距Lmm轮距BZrnrn*3客车，城市客
14、车（单车）45005000q17402050p长途客车（单车）.，50006500c42货车一汽车总质量mt,170029002302600/36025500*11507350,1300-l65017002000p14.0l301.70c依据表2.2质量系数以l0初选为心。=1,由公式得加o=mg/o=2r02 .确定载客量与装载质量根据轻型汽车的载客量为24,故载客量取3人。装载质量取叫=273 .确定汽车总质量”，汽车的总质量由三部分组成，分别是整备质量、载客量与装载质量和驾驶员质量。即mu=w0+ne+n65kgtna=2t+2t+365kg=4.195T4 .确定轴荷分配汽车的许多性能
15、和轮胎的使用寿命受轴荷的分配的一定影响。当驱动桥能够承受较大的载荷时，从动轴上的载荷可以适当的降低，这样可以使得汽车有良好的动力与在路面情况较差的通过性。既要保证汽车转向轴负荷不宜过小，又需要具有良好的操控性和稳定性。此外，汽车每个使用它的性能要求又是矛盾的。因此，合理的选择一个轴荷分配参数，是实现整车性能的要求，符合使用的条件的重要因素。对轴荷分配有着显著影响的主要是汽车的驱动形式、汽车的结构、使用条件、车头类型等。前轴载荷较大的情况通常是前置发动机轿车与平头型货车，而较小的情况是长头型货车与经常在路面情况较差行驶的越野车。表2.3轴荷分配表车型（商用货车）d满载。空载。前轴后轴d前轴后轴一
16、4X2后轮单胎“32%M0%60%68%50%59%41%50%4X2后轮双胎，长、短头式.25%27%73%75%,44%79%b51%56%4X2后轮双胎，平头式30%35%“65%70%/48%54%46%52%6义4后轮双胎U19%25%75%81%q31%37%-63%69%f由表数据得空载：前轴轴荷取50%后轴轴荷取50%满载：前轴轴荷取5%后轴轴荷取65%2.3.3确定汽车性能参数1 .最高时速匕E在当下，生活节奏的加快，道路状况完善，汽车的最高时速的提高越来越受到广大群众的关注。本设计最高时速给定参数为123KM/H。2 .加速时间T一般最高时速大于100KM/H,装载量在2-
17、2.5T的货车在0-60KM/H的换挡加速时间在17.530S之间。3 .最大爬坡度货车的最大爬坡度一般要求在能克服30%的坡度。4 .比功率丹与比转矩7；汽车动力性能有很多综合指标，比功率就是其中的一个。比功率决定汽车的最高时速。根据中国相关规定，机动车运行安全技术条件内明文规定:货车的44.8hvf.比转矩是汽车牵引力能力的大小的反映，也是动力性能的综合指标之一。不同最高车速的汽车的比功率和比扭矩范围由下表所示。表2.4汽车动力性参数汽车类别一最高车速V比功率R一比转矩。痣hnh1kWC1NmtTx货车d最大总质量mJw1.8*380135162803CM61,8wa6.O-1525387
18、4/1.8wa14.Or62029505 .燃油的经济性燃油经济性是以汽车在平坦、条件好的道路上，每百公里地行驶，所用去的燃油来计算的。表2.5货车燃油消耗量总质量O汽油机柴油机总质量*汽油机，柴油机12许2.50-2.601.431.53p6 .最小转弯半径最小转弯半径指的是汽车处于转弯极限状态下，汽车前外转向轮轮辄中心在支承面上的轨迹圆的半径，其与车辆宽度无关，与车长有关。表2.5货车的最小转弯半径车型级别R货车微型46m轻型59.5m中型6IOm重型6.510.5m7 .汽车的通过性汽车通过性的几何参数指的是与间隙失效有关的汽车整车几何参数,其包含最小离地间隙、纵向通过角、离去角、接近角
19、和最小转弯半径等。主要根据汽车的类型和使用条件而定。表2.6通过性的几何参数车型强/mm/xl()yj（）一p1m,4x2乘用车150220-203015223.083,4x4乘用车F210455035401.73.64x2货车d180300406032545236G4x4货车、6x6货车.260350-4560035451.93.68 .转向特性参数具有一定不足转向的汽车，能让驾驶员更好地操作，汽车更稳定。通常取1-3度。9 .车身倾侧角倾侧角指的是汽车汽车以一定速度沿圆等速行驶，倾侧角应在3度以内，不能超过7度，否则有翻车危险。10 4选择发动机2.4.1 确定发动机类型目前汽车的发动机类
20、型主要有直列型、V型、W型、水平对置型和转子发动机。使用燃料类型主要有汽油机、柴油机。本设计选取直列水冷汽油发动机，直列水冷汽油发动机的噪声、小散热佳、体积小转速高、启动方便，易维修，基本能满足本设计的要求。2.4.2 选择发动机性能1.发动机的最高功率发动机的最高功率与传动系的传动效率力、汽车总质量机“、重力加速度g、滚动阻力系数/、最高时速匕.ax、空气阻力系数、汽车正面投影面积A有关。P山&+j3360076I40由于本设计采用的是单级主减速器驱动桥4x2式载货汽车，故分取0.9,7取0.2,C0取0.8,A取3.l2W2o故PCmaX=62.92hv因算出来的Zmax为最大有效功率，最
21、大功率应比最大有效功率稍微高l2%20%故最大功率为PemaX=l.l562.92=72.362.最高功率的相应转速小型货车的相应转速通常取在40005000“min之间，总质量越高，其相应转速应该更低一些。故相应转速取为np=4500r/min3.最大转矩最大转矩4(N*M)J=9540x三nP其中。取l.2o=184084最大转矩的相应转速n=np/(1.42)=np.6=n7=2812.5r/min2800rmin2.5轮胎的选择通常在设计初始，轮胎的型式和尺寸就得确定好。其关系着汽车设计整体布置与原始数据。主要根据汽车轮胎条件要求，载重和速度额定选择轮胎型号。轮胎运动的受到的静载荷与轮
22、胎所能承受的静载荷应大致相等或者相差无几，表中没有括号的每个数据列，这表明都可以使用在斜交轮胎和子午线轮胎列的数据，不然，则没有括号的数据只能够使用在斜交轮胎上，只有括号的数据只能够使用在子午线轮胎,如果装一对不同类型的轮胎，约有10%到15%载荷增加在一对轮胎的使用。轮胎的负荷系数通常选择0.9和1.0之间，就可以避免超载的危险。对于行驶在情况好的路面，低速行驶的卡车，通常允许取1.1。轮胎的超载与轮胎的寿命之间有着一定的联系，轮胎每超载的20%,寿命会相应地下降约30%。故轮胎系数不能过大，因此一般不可以超过1.2。对于高速、质量较小的汽车，动载荷高，轮胎系数不能太大，会发生危险，故通常取
23、最小值0.9。而对于低速行驶的重型卡车，重型自卸车，系数可以往上提。轮胎的材料在目前，广泛使用的高强度尼龙帘布轮胎装在卡车上，轮胎可以承受较大的质量。因此，相比相同的质量的汽车，其轮胎尺寸可以减少。轮胎的胎线排列对汽车性能也有一定影响，其类型大致有三类，一种是普通斜线、一种是子午线、一种是带束斜角线。普通斜线层数越多，轮胎越厚，轮胎被划破的可能性较低。但是其缓冲性能不够理想。相比普通斜线，子午线的轮胎能从分利用子午线的强度。此外，缓冲层，加强了凸厚的多层高强度材料，缓冲性能提高，与以往的斜线轮胎，子午线轮胎相比，仍然具有很长的使用寿命，滚动阻力小，良好的粘合性能等。但是子午线轮胎侧壁较薄，不够
24、理想的横向稳定性。侧壁产生裂纹，且制造技术要求高。因为子午线轮胎有更多的优势，在汽车应用越来越多。带束斜交具有普通斜线和子午线之间的一些轮胎结构和性能，并没有得到广泛的应用。结合经济性与性能，选择斜交轮胎。满载时，其最大载荷为:f = 4190x9.8x35%=7194.437V表2.7国产汽车轮胎规格及特征轮胎规则层数主要尺寸使用条件断面宽外直径最大负荷相应气压p0.1标准轮辆允许使用轮辆普通花纹加深花纹越野花纹NMPa轻型货车，中，小客车及其挂车轮胎6.50-1468180705-585069003.24.24-J25J6.50-16(6.50R16)68755765765-6350755
25、03.2(3.5)4.2(4.6)5.50F5.50E5.50F7.55-15(7.00R15)68200750760-6880003.2(3.5)4.2(4.6)5.50F6.00G7.00-16(7.00R16)810200780790-850096504.2(4.6)5.3(5.6)5.50F6.00G7.50-15(7.50R15)810220785790-9300106004.2(4.6)5.3(5.6)6.00G5.50F6.50F7.50-16(7.50R16)81012220810820-970011050124004.2(4.6)5.3(5.6)6.3(6.7)6.00G5.
26、OOF6.50H8.25-16(8.25R16)12240860870135005.3(5.6)6.50H6.00G选择7.00-16o3.选取驱动桥3.1 选择驱动桥结构形式驱动桥的结构形式可以分为两种，一种是非断开式驱动桥一种是断开式驱动桥。两种驱动桥各有各的优缺点，可以根据需要进行选择。非断开式驱动桥内部结构形成一个整体，除承载汽车车身以外，还要安装主减速器、差速器、半轴。驱动桥在工作的时候，一侧车轮上下运动，驱动桥会发生倾斜，结构简单，成本低，工作可靠，货车使用较多。图3-1非断开式驱动桥断开式驱动桥区别于非断开式驱动桥在于其有独立悬挂，即使在工作时车轮上下运动，驱动桥不受其太大影响，
27、能在道路情况较差的情况下行驶，在轿车与越野车使用较多，以提高其舒适性和应对道路情况较差。图3-2断开式驱动桥本设计主要研究的是货车，故选择非断开式驱动桥就可以基本满足所需要的性能。3.2 选择驱动桥零件的结构图3-3驱动桥结构剖面图主减速器：用于改变电机的传输的方向，降低转速，增大扭矩。差速器：用于汽车在转弯时，将驱动轮两轮的速度变得不同，且传递扭矩。半轴：用于把从差速器传递过来的扭矩传递给车轮。桥壳：用于支承并保护以上部件。3.2.1 确定主减速器的结构选择根据驱动桥主减速器的齿轮副的结构形式的不同，其分为螺旋状，锥齿轮和蜗轮等.。以直齿来传动的主减速器因体积较大，故当前使用较少。简单的斜齿
28、来传动的主减速器，往往是使用在发动机横置的桥上的。锥齿传动则使用在发动机竖置的桥上。本设计采用的是发动机竖置，故选用螺旋锥齿轮传动形式。螺旋锥齿轮有着不根切、传动重合度的最少齿数少，可以节省空间。且承载能力高耗能低、制造简单、传动紧凑、工作稳定可靠、传动噪声小的优点，故常用于重载传动。同时,锥齿轮传递两相交轴之间的运动和动力，分度圆锥角大部分呈90度，十分适合驱动桥主减速器的减速形式。图3-4螺旋锥齿轮的传动图3-5本设计的锥齿轮传动驱动桥的主减速器结构的类型根据减速形式的形式主要有单级、双级主减速器之分。单级减速器指的是只有一对锥齿轮传动的减速器，由于它的传动比不大，广泛用于小型车和一些中型
29、车。对于传动力较大的大中型车，则在单级的基础上，后边加一对齿轮，则称为双极减速器。根据设计的实际情况，只需单级主减速器就能满足设计所需的性能，其中传动比/o小于等于7o主减速器为保证螺旋锥齿轮的正确啮合，这就要求齿轮的加工质量较高，轴承和桥壳能够承受一定的刚度，并且齿轮的支撑刚度也要求较高。1 .选取主动锥齿轮的支承形式主减速器的主动锥齿轮的支撑形式通常有两种，一种是悬臂式支承，一种是跨置式支承。通常采用跨置式支承的主减速器齿轮，其装载质量在2T以上，本设计的装载质量为2T,故选取跨置式支承。主动锥齿轮的支承方式有跨音式和赵朴式两种.a（跨置式）b（悬上式）c (MW)图3-6主动锥齿轮的支承
30、方式跨置式支承能够使得整体的支承刚度显著增加，齿轮受载荷作用而变形的可能性明显减小。相较于悬臂式支承，跨置式支承的主动锥齿轮承受的径向载荷要少得多，并且齿轮的承载能力要高。图3-8本设计主动锥齿轮支承形式2 .选取从动锥齿轮的支承形式以圆锥滚子轴承支承从动锥齿轮，可以同时承受径向载荷和单向轴向载荷且传动动载荷较高，足以满足所需的支承刚度，为减少空间，圆锥滚子轴承小端应相向向外，这样尺寸c+d不至于太大。又因为差速器壳体设有加强筋以加强支承强度，应在从动锥齿轮上留有足够空间，所以尺寸c+d的大小通常大于从动齿轮大端直径的70%,且尺寸c与尺寸d应相等或者相差不大，在可以容许的范围内。图3-9从动
31、锥齿轮的支承形式图3-10本设计从动齿轮支承形式3.2.2 选择差速器结构形式汽车在转弯的时候，由于两轮间受到的行驶阻力不同，两侧轮胎转弯的半径不同，若两轮以相同速度行驶，会造成汽车转弯的困难。这时，驱动桥上的差速器可以改变两轮的速度，形成一定差距的速度，方便汽车转弯。差速器还可以减少轮胎与地面之间的摩擦，提高汽车的功率比。差速器按减速方式划分主要有齿轮式、凸轮式、蜗轮蜗杆式等。按齿轮式差速器的齿轮形式分可以分为圆锥齿轮与圆柱齿轮。本设计在差速器结构形式的选择上，选取的是对称式圆锥行星齿轮差速器。其组成成分主要有4个大小规格相同的行星轮、差速器左右壳、十字轴、半轴齿轮、半轴和齿轮垫片等。该差速
32、器的结构简单、容易制造、工作平稳可靠，故被大部分汽车所使用。图3T1差速器结构图3.2.3 选择传动装置的结构形式驱动车轮传动装置的目的是从车速器半轴齿轮到传车轮的转矩。通常，半轴和万向节传动装置是一种断开式驱动桥传动装置，万向节传动装置主要是等速万向节。而非断开式驱动桥只以半轴为传动装置，并且将差速器半轴齿轮和轴毂连接。如果驱动桥上装有论边减速器，那么半轴要将半轴齿轮与主动锥齿轮相连。因本设计选择非段式驱动桥，其半轴承受载荷情况可以分为全浮、半浮及3/4浮式。（1）半浮式：直接支撑在轴承上的外端轴颈的外端的桥壳外端内孔，并具有端部的锥形凸台，并把键固定在轮毂或在该直接与轮盘赌，并加上制动鼓）
33、法兰。因此，除了半浮动轴扭矩被传递，而且还能够承受车轮传来的扭矩。所以，半浮式半轴载荷复杂，但它具有结构简单，质量低，体积小，成本低廉等特点。较小的质量，使用更好的条件，承载负荷并不大轿车和轻型卡车。（2）3/4浮式：支承轴只有一个轴承安装在壳体端部直接支承在轮毂，然后其端部和轴固定在轮毂。由于轴承可较差的支撑刚度，所以这除了所有轴的转矩，半轴套和半轴还需一起承受扭矩，也就是说3/4浮式半轴不得不承受的一部分的扭矩，后者决定了它的支撑结构类型的大小根据轴承，轴的刚性和其它因素的刚度比。力矩导致轴承侧偏斜的趋势，这将极大地降低了轴承的寿命。可用于轿车和轻型卡车，但没有得到推广。（3）全浮式：与相
34、联的全浮式车轴轮毂是半轴，半轴管套支承上的一对轴承支承轮毂。轴承的形式通常选用圆锥滚子轴承，而不用球轴承，两个圆锥滚子轴承的大端应相向安装，给予预紧力，是使用锁定螺母锁定结构后进行调整。由于车轮被暴露的垂直力，纵向和横向力和弯矩已经引起他们的车轮，车轴通过轮毂轴承，所以全浮式半轴的扭矩不仅在理论上，无力承受弯矩。然而，在实际工作中，由于精密加工和装配和轴支承刚度和理由不足，仍然可以使全浮式半轴承受一定的时刻在实际使用条件下，弯曲应力大约是570MPa的。该结构的外端有一个全浮式半轴驱动桥是比较复杂的，需要运用复杂的形状和质量和规模都更大的车轮，制造成本较高，所以汽车和其他小型车不使用这种结构。
35、由于其可靠的，但它被广泛用于各类汽车灯上面的。3.2.4选择驱动桥桥壳桥壳是主减速器，差速器的外壳非断开式驱动桥桥壳起着车上的支撑作用。桥壳将驱动车轮的垂直力，制动力，横向力和牵引力传递给悬架或车上。因此，桥壳既能承载又能传递动力。在汽车行驶过程中，桥壳承受重载荷必须在动态轴重被认为具有足够的强度和刚度的情况下设计。为了减少汽车的簧下质量，以促进动态负载降低，提高了汽车的乘坐舒适性，减少桥壳质量以满足强度和刚度在能够保证的前提下。简单的轴结构还便于制造容易并降低成本。该结构还应该确保最终的驱动器拆装，调整，维护和维修方便。当选择结构型式桥壳，还应该考虑车辆的要求，生产条件。桥壳的结构形式主要可
36、以分为三种：（1）可分离桥壳可分离桥壳由一个垂直轴接合表面被分成两部分，由压入壳外端的半轴套管体与壳体钾钉连接，用桥壳左右两部分的结合面上的螺栓联接主减速器与差速器，使之连成一个整体。它具有工艺简单，齿轮刚度好的优点。但在主齿轮组装，调整和维护是非常不方便的，轴的强度和刚度相对较低。在过去的两个可分离的所谓轻型汽车看出，由于这些缺点，现在很少使用。图3-13可分离桥壳（2）不可分离桥壳根据制造工艺的不同，不可分离桥壳的类型有铸造、钢板冲压焊接、钢管扩张三种，所谓不可分离桥壳就是桥壳是一个整体，强度与刚度较好。桥壳和主减速器壳二者以螺栓联，主减速器壳内装有主减速器与差速器，再经过调整后装入桥壳内
37、。这样一来，主减速齿轮和差速器维护、装卸、微调等也方便了许多。图3-14不可分离式桥壳（3）组装式桥壳无缝钢管贯穿桥壳，左右桥壳主要以销钉联接。组装式桥壳既包含可分离桥壳好的地方，又比其更容易拆装。组装式桥壳也有不可分离桥壳的有点，质量小，体积小。但其整体的刚度比不可分离桥壳来得低。4.驱动桥的计算与校核4.1 计算与主减速器有关的参数(1)传动比io传动比需满足在发动机最大功率和相应转速的前提下，尽量使汽车能够达到最高时速。它的大小主要取决于车轮的滚动半径乙、变速器高档传动比筛、相应转速11p和最大时速Vamaxoio=(O.377-O.472)即一vamax1gh1Fh1LB其中乙=0.5
38、M、=1、np=4500rmin、vamax=95KM/H。计算得：io=4.77.2取io=6。(2)主减速器齿轮载荷计算主减速器锥齿轮的切齿方法有两种，一种是格里森切齿，一种是奥利康切齿、在这里按格里森切齿计算载荷。从动锥齿轮的计算转矩几的确定需按发动机最大转矩和最低档的传动比。TrkdXmaxkilifi()1.Ce=11TCe计算转矩。NMTemaX发动机的最大转矩。N驱动桥数。if分动器的传动比。Z0主减速的传动效率。变速器的传动效率。k液力变矩器的变矩系数。Kd由于猛接离合器而产生的动载系数Z1变速器最低挡传动比.其中TC皿=192Nm,N=l,if=1,i0-6.O,n=0.9,
39、k=l,Kd=1,zl=3.Oo计算得：几二3110.4NM从动锥齿轮的计算转矩需按驱动车轮打滑转矩计算。TG2m2rrcsics计算转矩。G2以个驱动桥对地产生的最大载荷。?2最大加速度的后轴负荷转移系数。一路面和轮胎间的附着系数，取决于路面情况的好坏。/；一一轮子的滚动半径。im主减速器从动齿轮与半轴的传动比。m一一主减速器主动齿轮与半轴之间的传动效率。其中加2=11，0=O85,im=LJfn=l。计算得：乙=9732.6INmTcs.乙均为最大转矩，计算转矩7；在计算锥齿轮最大应力时，应取北、心二者的最小值计算，所以7；=2982.INm主动锥齿轮的计算转矩的计算公式：T2一一主动锥齿
40、轮计算转矩。0主减速比。%一主动锥齿轮与从动锥齿轮间的传动效率O其中对于弧齿锥齿轮副，取95%。计算得=545.6Nm(3)锥齿轮参数锥齿轮的几何参数及计算公式主要有：锥齿轮的齿数z,锥齿轮模数m,分度圆锥角5,分度圆直径d,齿顶高k,齿根高h/,齿宽b等等。锥齿轮在啮合的过程中，应磨合均匀，具有理想的传动重合度、高的齿轮的弯曲强度、高的疲劳强度，平稳且噪声小。因此对于主、从动齿轮的齿数之和不小于40,Zl不小于6,有一定的离地间隙。选得Z.=7;Z2=41,因此主减速传动比为i0=Z2/Z=417=5.86o在单级主减速器的设计中，桥壳的高度尺寸与离地间隙的大小受从动锥齿轮分度圆直径D2的提
41、高的影响，跨置式主动齿轮支撑座的安装位置大小与差速器的安装会受D2的减小影响。故Dz不能取得太大也不能取得太小，应选择一个平衡。根据经验公式：Dz=S次其中Kd、直径系数。经计算得D2=214.2mm又因MS=D/Z所以Ms=5.22又因所取的模数应满足S=K一次，Km=0.30.4o叫=(0.30.4田2912.51=4.285.71。根据国标选择，NL=5,D2=205mmo锥齿轮齿轮的强度和寿命并不能简单通过增大其齿面的宽度，齿宽过大会使得齿根的圆角半径减小，因而应力集中增大，使用寿命降低。除此之外，齿面增宽使得齿轮整体体积变大使得所需的装配空间也要变大。但是，齿面的宽度过小的话，会使得齿轮的耐磨性减低，使用寿命降低。总而言之，齿面宽度不能过大也不能过小。齿面宽度的计算公式:b0.3R,b10m其中:R锥距。根据经验公式62=0155。2。齿面宽度为4=0155X205=31.775mmo(3)全齿高、齿工作高已计算好的参数：主动锥齿轮齿数7从动锥齿轮齿数41模数5齿面宽b、=b2=31.775ww压力角20度轴交角90度节圆直径D1=mszx=57=35/w/n;D2=mz2=54
