毕业设计（论文）-轻型货车驱动桥的设计【全套图纸】

全日制普通本科生毕业设计 货车 驱动桥的设计 F 学生姓名 ： 学 号： 年级专业及班级： 2008 级汽车服务工程 (1)班 指导老师及职称： 讲师 学 部 ： 理工学部 湖南长沙 提交日期： 2012 年 5 月 湖南农业大学东方科技学院全日制普通本科生 毕业论文（设计）诚信声明 本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。同时，本论文的著作权由本人与湖南农业大学东方科技学院、指导教师共同拥有。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担 。 毕业论文（设计）作者签名： 年 月 日 目 录 摘 要 1 关键词 1 1 前言 1 题背景及目的 1 究现状及 发展趋势 2 题研究方法 2 文研究内容 2 2 驱动桥总体设计 3 计目标 3 动桥的结构方案 4 3 主减速器的设计 5 减速器的结构形式的选择 5 减速器的减速形式 5 减速器的齿轮类型 5 减速器 锥齿轮的支撑形式及安置方法 6 减速器的基本参数选择与设计计算 7 减速齿轮计算载荷的确定 7 减速器齿轮基本参数的选择 9 曲面齿轮的几何尺寸计算 10 减速器双曲面齿 轮 的强度计算 12 位齿长上的圆周力 12 齿的弯曲强度计算 13 齿的接触强度计算 14 减速器锥齿轮轴承的载荷计算 15 齿轮齿面上的作用力 15 齿轮的轴向力和径向力 16 齿轮轴承的载荷 17 减速器齿轮的材料及热处理 20 减速器的润滑 21 4 差速器设计与计算 22 速器类型的选择 22 速器齿轮的基本参素 数 选择 23 星齿轮数目的选择 23 星齿轮球面半径的确定 23 星齿轮与半轴齿轮齿数的选择 23 速器圆锥齿轮模数及半轴齿轮节圆直径的初步确定 24 力角 24 星齿轮安装孔直径及其深度的确定 25 速器齿轮的几何参数计算 25 速器齿轮与强度计算 27 5 半轴的设计 27 轴的形式 27 轴的设计与计算 27 浮式半轴计算载荷的确定 27 浮式半轴杆部直径的初选和确定 27 轴的强度验算 28 浮式半轴扭转应力 28 轴花键的剪切应力 28 轴花键的挤压应力 29 6 驱动桥壳设计 29 7 结论 29 参考文献 30 致谢 31 1 货车 驱动桥的设计 学 生： 指导老师： (湖南农业大学 东方科技学院，长沙 410128) 摘 要 ： 汽车后桥作为整车的一个关键部件，其产品的质量和结构形式对整车对整车的安全使用性能影响是非常大的，而且随着我们对汽车安全和使用性能的不断重视，我们 必须对驱动桥进行有效地优化设计，本设计参照传统的驱动桥设计方式，进行了 轻型货 车驱动桥的设计。 关键词 ： 驱动桥；后桥；货车 10128) as a of s a on on we a of to is on 前言 课题背景及目的 随着汽车工业的发展和汽车技术的提高，驱动桥的设计和制造工艺都在日益完善。驱动桥和其他汽车总成一样，除了广泛采用新技术外，在结构设计中日益朝着 “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专业化目标前进。应采用能以 2 几种典型的零部件，以不同方案组合的设计方法和生产方式达到驱动桥产品的系列化或变形的目的，或力求做到将某一类型的驱动桥以更多或增减不多的零件，用到不同的性能、不同吨位、不同用途并由单桥驱动到多桥驱动的许多变形汽车 上。 本设计要求根据 载货汽 车 在一定的程度上 有 货车的 较好 载货 性能 ，行驶范围广的特点，要求驱动桥 在保证日常使用基本 要求的 同时极力强调 其 对恶劣路况的适应力。 驱动桥是汽车最重要的系统之一，是为汽车传输和分配动力所设计的。通过本课题设计，使我们 对所学过的基础理论和专业知识进行一次全面 的， 系统的回顾和总结，提高我们独立思考能力和团结协作的工作作风。 研究现状和发展趋势 随着汽车向采用大功率发动机和轻量化方向发展以及路面条件的改善 ,近年来主减速比有减小的趋势 ,以满足高速行驶的要求。 为减小驱动轮的外廓尺寸 ,目前 主减速器中基本不用直齿圆锥齿轮。实践和理论分析证明，螺旋锥齿轮不发生根切的最小齿数比直齿齿轮的最小齿数少。显然采用螺旋锥齿轮在同样传动比下，主减速器的结构就比较紧凑。此外，它还具有运转平稳、噪声较小等优点。因而在汽车上曾获得广泛的应用。近年来，准双曲面齿轮在广泛应用 到 轿车的基础上，愈来愈多的在中型、重型货车上得到采用。 在现代汽车发展中，对主减速器的要求除了扭矩传输能力、机械效率和重量指标外，它的噪声性能已成为关键性的指标。噪声源主要来自主、被动齿轮。噪声的强弱基本上取决于齿轮的加工方法。区别于常规的加工方 法，采用磨齿工艺，采用适当的磨削方法可以消除在热处理中产生的变形。因此，与常规加工方法相比，磨齿工艺可获得很高的精度和很好的重复性。 汽车在行驶过程中的使用条件是千变万化的。为了扩大汽车对这些不同使用条件的适应范围，在某些中型车辆上有时将主减速器做成双速的，它既可以得到大的主减速比又可得到所谓多档高速，以提高汽车在不同使用条件下的动力性和燃料经济性。 课 题研究方法 本设计的驱动桥在结构上比较特殊，所以首先我会通过到汽修厂或者 4次我会通过上网查阅资料和利用图书馆 的图书资源来进行一些数据的计算，在设计过程中有不懂的也会请教指导老师，在老师的指导下完成本次的设计。 论文 研究内容 研究内容：国内外 载货汽车 驱动桥的研究资料论述、驱动桥结构方案选择、主减速器设计计算、差速器设计计算、半轴设计计算、驱动桥壳的选择 。 3 2 驱动桥总体设计 设计目标 驱动桥是汽车传动系的主要组成部分。汽车的驱动桥处于传动系的末端，其基本功用是增大由传动轴或直接由变速器传来的转矩，将转矩分配给左、右驱动轮，并使左、右驱动车轮具有汽车行驶运动学所要求的差速功能；同时，驱动桥还要承 受作用于路面和车架或车厢的铅垂力、纵向力和横向力。它要保证当变速器处于最高挡时，在良好的路面上有足够的牵引力以克服行驶阻力和获得汽车最大的速度，这主要取决于驱动桥的传动比。虽然在汽车的整体设计时，从整车性能出发决定驱动桥的传动比，但是用什么形式的驱动桥、什么结构的主减速器和差速器等在驱动桥设计中要具体考虑。决大多数的发动机在汽车上是纵置的，为了使扭矩传给车轮，驱动桥必须改变扭矩的方向，同时根据车辆的具体要求解决左右扭矩的分配。整体式驱动桥一方面需要承担汽车的载荷；另一方面车轮上的作用力以及传递扭矩所产生的作 用力矩都要由驱动桥承担，所以驱动桥的零件必须具有足够的强度和刚度，以保证机件的可靠工作。驱动桥还必须满足通过性和平顺性的要求。 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和桥壳等组成。它们应具有足够的强度和寿命、良好的工艺、合适的材料和热处理等。对零件应进行良好的润滑并减少系统的振动和噪音等 1。 驱动桥的结构型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，其 基本要求可以归纳为： （ 1） 所选择的主减速比能满足车在给定使用条件下有最佳 动力性和燃油经济性。 （ 2） 差速器在保证左、右驱动车轮能以汽车运动学所要求的差速滚动外并能将转矩平稳而连续不断（无脉动）地传递给左、右驱动车轮。 （ 3） 当左右驱动车轮与地面的附着系数不同时，应能充分利用汽车的牵引力。 （ 4） 能承受和传递路面和车架式车厢的铅垂力、纵向力和横向力以及驱动时的反作用力矩和制动时的制动力矩。 （ 5） 驱动桥各零部件在保证其强度、刚度、可靠性及寿命的前提下应力求减小簧下质量，以减小不平路面对驱动桥的冲击载荷，从而改善汽车的平顺性。 （ 6） 轮廓尺寸不大以便于汽车的总体布并与所要求的驱动桥离地间隙相 适应。 （ 7） 齿轮与其他传动机件工作平稳，无噪声。 （ 8） 驱动桥总成及零部件的设计应能满足零件的标准化，部件的通用化和产品的系列化及汽车变型的要求。 4 驱动桥的结构方案 驱动桥的总成的结构型式，按其总体布置来说有三种：普通的非断开式驱动桥、带有摆动半轴的非断开式驱动桥合和断开式驱动桥 5。 驱动桥的结构形式与驱动车轮的悬架形式密切相关。当车轮采用非独立悬架时，驱动桥应为非断开式（或称为整体式），即驱动桥是一根连接左右驱动车轮的刚性空心梁，而主减速器、差速器及车轮传动装置（由左、右半轴 组成）都装在它里面。当采用独立悬架时，为保证运动协调，驱动桥应为断开式。这种驱动桥无刚性的整体外壳，主减速器及其壳体装在车架或车身上，两侧驱动车轮则与车架或车身作弹性联系，并可彼此独立地分别相对于车架或车身作上下摆动，车轮传动装置采用万向传动机构。为了防止运动干涉，应采用花键轴或一种允许两轴能有适量轴向移动的万向传动机构。 非断开式驱动桥的桥壳是一跟支承在左右驱动车论上的刚性空心梁，而主减速器、差速器及半轴等传动机件都装在其中。这时，整个驱动桥和驱动车轮的质量以及传动轴的部分质量都是属于汽车的非悬挂 质量，使汽车的非悬挂质量较大，这是普通非断开式驱动桥的一个缺点。整个驱动桥通过弹性悬架与车架连接。非断开式驱动桥的整个驱动桥和驱动车轮的质量以及传动轴的部分质量都是属于汽车的非悬挂质量。因此，在汽车的平顺性、操纵稳定性和通过性等方面不如断开式驱动桥。但是断开式驱动桥结构简单、制造工艺性好、成本低、工作可靠、维修调整容易，因而广泛用在各种载货汽车、客车及多数的越野汽车和部分轿车上。 1主减速器 2套筒 3差速器 4、 7半轴 5调整螺母 6调整 垫片 8桥壳 图 非断开式驱动桥 断开式驱动桥结构简单， 考虑到所设计的轻型载货汽车的载重和各种要求，其价 5 格要求要尽量低，故其生产成本应尽可能降低。另由于轻型载重汽车对驱动桥并无特殊要求 ， 和路面要求并不高，故 本设计采用普通非断开式驱动桥 。 现代驱动桥 主要由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。 其结构图如 1 所示： 3 主减速器的设计 主减速器的结构形式的选择 主减速器的减速形式 单级主减速器：由于单级主减速器具有 结构简单、质量小、尺寸紧凑及制造成本低廉的优点，广泛用在主减速比 合要求。 （ 2）节 圆直径 和端面模数 的选择 。 可根据文献 1推荐的从动锥齿轮的计算转矩中取较小值按经验公式选出： 322 （ 6） 2d =（ 3 6221 =（ 式中： 从动锥齿轮的节圆 直径， 直径系数， 计算转矩， Nm; 6221 Nm 初选 2D =260 则齿轮端面模数 m = 2D /2z =260/35=2D =m 2z =35 （ 3）齿面宽的选择。 汽车主减速器螺旋锥齿轮与双曲面齿轮的从动齿轮齿面宽B(荐为 10： B= （ 7） = 式中： 从动齿轮节圆直径， 小锥齿轮的齿面宽一般要比大锥齿轮的大 10%,故取 （ 4）双曲面齿轮的偏移距 E。 轿车、轻型客车和轻型载货汽车主减速器的 E 值， 10 不应超过从动齿轮节锥距 40%(接近于从动齿轮节圆直径 d 2 的 20%)；而载货汽车、越野汽车和公共汽车等重负荷传动， E 则不应超过从动齿轮节锥距 20%（或取 d：的 10% 12%，且一般不超过 12%）。传动比愈大则正也应愈大，大传动比的双曲面齿轮传动，偏移距 E 可达从动齿轮节圆直径 20 30。但当 E 大干 0时，应检查是否存在根切 5。 该车属轻负荷传动，故取 E 为 30 （ 5）双曲面齿轮的偏移方向与螺旋锥齿轮与双曲面齿轮的螺旋方向 。 它是这样规定的，由从动齿轮的锥顶向其齿面看去并使主动齿轮处于右侧，这时如果主动齿轮在从动齿轮中心线上方时，则为上偏移，在下方时则为下偏移。双曲面齿轮的偏移方向与其轮齿的螺旋方向间有一定的关系：下偏移时主动齿轮的螺旋方向为 左旋，从动齿轮为右旋；上偏移时主动齿轮为右旋，从动齿轮为左旋 1。 该车取下偏移主动齿轮为左旋，从动齿轮为右旋。 （ 7）齿轮法向压力角的选择 。 格里森制规定轿车主减速器螺旋锥齿轮选用 1430，或 16的法向压力角；载货汽车和重型汽车则应分别选用 20、 2230的法向压力角。对于双曲面齿轮，由于其主动齿轮轮齿两侧的法向压力角不等，因此应按平均压力角考虑，载货汽车选用 2230的平均压力角，轿车选用 19的平均压力角。当 时，其平均压力角均选用 21151。 该轿车取齿轮法 向压力角为 20 双曲面齿轮的几何尺寸计算 表 1 主减速器双曲面齿轮的几何尺寸参数 表 5 号 项 目 符号 数值 1 主动齿轮齿数 1z 8 2 从动齿轮齿数 2z 35 3 端面模数 m 主动齿轮齿面宽 从动齿轮齿面宽 主动齿轮节圆直径 1d 从动齿轮节圆直径 2d 11 续表 1 序 号 项 目 符号 数值 8 主动齿轮节锥角 1 9 从动齿轮节锥角 2 10 节锥距 0A 1 偏移距 E 302 主动齿轮中点螺旋角 1 13 从动齿轮中点螺旋角 2 14 平均螺旋角 15 刀盘名义半径 6 从动齿轮齿顶角 2 17 从动齿轮齿根角 2 18 主动齿轮齿顶高 1h 9 从动齿轮齿顶高 2h 0 主动齿轮齿根高 1h 1 从动齿轮齿根高 1h 2 螺旋角 35 23 径向间隙 C 4 从动齿轮的齿工作高 5 主动齿轮的面锥角 01 26 从动齿轮的面锥角 02 27 主动齿轮的根锥角 1R 12 主减速器双曲面齿 轮的强度计算 单位齿长上的圆周力 （ 8） 式中： p单位齿长上的圆角力 ， N P作用在齿轮上的圆周力， N，按发动机最大转矩 F从动齿轮的齿面宽， 按发动机最大转矩计算时： )2/.(1013m a x （ 9） 第一挡： )2/.(1013m a x 135 N/ 2 时为 45，当 8 时，为 m8 时，为 以此设计中的渗碳层深度为 于新齿轮润滑不良，为了防止齿轮在运行初期产生胶合、咬死或擦伤，防止早期磨损，圆锥齿轮与双曲面齿轮副 (或仅大齿轮 )在热处理及精加工 (如磨齿或配对研磨 )后均予以厚度为 磷化处理或镀铜、镀锡。这种表面镀层不应用于补偿零件的公差尺寸，也不能代替润滑。 对齿面进行喷丸处理有可能提高寿命达 25%。对于滑动速度高的齿轮，为了提 高其耐磨性可进行渗硫处 理。渗硫处理时的温度低，故不会引起齿轮变形。渗硫后摩擦系数可显著降低，故即使润滑条件较差，也会防止齿轮咬死、胶合和擦伤等现象产生 11。 主减速器的润滑 主减速器及差速器的齿轮、轴承以及其他摩擦表面均需润滑，其中尤其应注意主减速器主动锥齿轮的前轴承的润滑，因为其润堵不能靠润滑油的飞溅来实现。为此，通常是在从动齿轮的前端近主动齿轮处的主减速壳的内壁上设一专门的集油槽，将飞溅到壳体内壁上的部分润滑油收集起来再经过进油孔引至前轴承圆锥滚子的小端处，由于圆锥滚子在旋转时的泵油作用，使润滑油由圆锥浪子的小 端通向大端，并经前轴承前端的回油孔流回驱动桥壳中间的油盆中，使润滑油得到循环。这样不但可使轴承得到良好的润滑、散热和清洗，而且可以保护前端的油封不被损坏。为了保证有足够的润滑油能流进差速器，有的采用专门的导油匙。 为了防止因温度升高而使主减速器壳和桥壳内部压力增高所引起的谓油，应在主减速器壳上或桥壳上装置通气塞，后者应避开油溅所及之处 。加油孔应设置在加油方便处，抽孔位置也决定了油面位置低处，但 应考虑到汽车在通过障碍时放油塞不易被撞掉。 4 差速器设计与计算 根据汽车行驶运动学的要求和实际的车轮、道路以及它 们之间的相互关系表明：汽车在行驶过程中左右车轮在同一时间内所滚过的行程往往是有差别的。例如，转弯时外侧车轮的行程总要比内侧的长。另外，即使汽车作直线行驶，也会由于左右车轮在同一时间内所滚过的路面垂向波形的不同，或由于左右车轮轮胎气压、轮胎负荷、胎面磨损程度的不同以及制造误差等因素引起左右车轮外径不同或滚动半径不相等而要求车轮行程不等。在左右车轮行程不等的情况下，如果采用一根整体的驱动车轮轴将动力传给 22 左右车轮，则会由于左右驱动车轮的转速虽相等而行程却又不同的这一运动学上的矛盾，引起某一驱动车轮产生滑转或滑移。 这不仅会使轮胎过早磨损、无益地消耗功率和燃料及使驱动车轮轴超载等，还会因为不能按所要求的瞬时中心转向而使操纵性变坏。此外，由于车轮与路面间尤其在转弯时有大的滑转或滑移，易使汽车在转向时失去抗侧滑能力而使稳定性变坏。为了消除由于左右车轮在运动学上的不协调而产生的这些弊病，汽车左右驱动轮间都装有差速器，后者保证了汽车驱动桥两侧车轮在行程不等时具有以不同速度旋转的特性，从而满足了汽车行驶运动学要求 2。 差速器类型的选择 1轴承 ; 2调整螺母 ; 3,7差速器壳 ; 4半轴齿轮垫片 ; 5半轴齿轮 ; 6行星齿轮 ; 8轴架 ; 9长轴 ; 10行星齿轮止推片 ; 11短轴 图 6 差速器零件图 6 设计采用普通的对称式圆锥行星齿轮差速器。此种差速器由于其结构简单、工作平稳、制造方便、用在公路汽车上也很可靠等优点，最广泛地用在轿车、客车和各种公路用载货汽车上有些越野汽车也采用了这种结构普通 的对称式圆锥行星齿轮差速器由差速器左、右壳， 2 个半轴齿轮， 4 个行星齿轮 (少数汽车采用 3 个行星齿轮，小型、微型汽车多采用 2 个行星齿轮 )，行星齿轮轴 (不少装 4 个行星齿轮的差逮器采用十字轴结构 )，半轴齿轮及行星齿轮垫片等组成。 如上图 6 所示。 23 差速器齿轮的基本参数 选择 行星齿轮数目的选择 轿车常用 2 个行星齿轮，载货汽车和越野汽车多用 4 个行星齿轮，少数汽车采用 3个行星齿轮。此设计采用 4 个行星齿轮。 行星齿轮球面半径 RB(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 就是行星齿轮的安装尺寸，实际上代替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： 3(30) 行星齿轮球面半径系数， 于有 4 个行星齿轮的轿车和公路载货汽车取小值；对于有 2 个行星齿轮的轿车以及越野汽车、矿用汽车取最大值；取 .9 计算转矩， Nm。 按上式可以计算出行星齿轮球面半径 可根据下式预选其节锥距： （ 31） 此设计选用较大值 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。此设计行星齿轮的齿数选 0。 半轴齿轮的齿 数采用 14 25。半轴齿轮与行星齿轮的齿数比多在 2范围内。 考虑到在任何圆锥行星齿轮式差速器中，左、右两半轴齿轮的齿数 和，必须能被行星齿轮的数目 则将不能安装 ， 轴齿轮的齿数选 18。 差速器圆锥齿轮模数及半轴齿轮节圆直径的初步确定 先初步求出行星齿轮和半轴齿轮的节锥角 1 、 2 ： )/211 )18/10 （ 32） )/122 )10/18 （ 33） 式中： 行星齿轮和半轴齿轮齿数。 再根据下式初步求出圆锥齿轮的大端模数： 24 22 011 0 s （ 34） 10/o 出模数后，节圆直径 d 即可由下 式求得： （ 35） 行星齿轮节圆直径 10 轴齿轮节圆直径 18 面宽的选择 双曲面齿轮的轮齿面宽 2(荐为 10： 中： d齿轮节圆直径， 并且 F 要小于 10m 即 40 考虑到齿轮强度要求取 12 压力角 过去汽车差速器齿轮都选用 20压力角，这时齿高系数为 l，而最少齿数是 13。目前汽车差速器齿 轮大都选用 2230，的压力角，齿高系数为 少齿数可减至 10，并且在小齿轮 (行星齿轮 )齿顶不变尖的条件下还可由切向修正加大半轴齿轮齿厚，从而使行星齿轮与半轴齿轮趋于等强度。由于这种齿形的最少齿数比压力角为 20的少，故可用较大的模数以提高齿轮的强度 1。 此设计差速器齿轮大采用 2230的压力角，齿高系数取 行星齿轮安装孔直径 及其深度 L 的确定 10 30dc （ 36） 0差速器传递的转矩， m； n行星齿轮数； 4 为行星齿轮支承面中点到锥顶的距高， 4.0 ； c支承面的许用挤压应力，取为 98 行星齿轮安装孔的深度 L 就是行星齿轮在其轴上的支承长度。通常取 25 差速器齿轮的几何参数计算 表 3 汽车差速器直齿锥齿轮的几何尺寸计算用表 号 项目 计算公式 计算结果 1 行星齿轮齿数 1z 10，应尽量取最小值 1z =10 2 半轴 齿轮齿数 2z =14 25，且需满足式 （ 3 2z =20 3 模数 m m = 齿面宽 b=(0 ;b10m 工作齿高 全 齿高 压力角 8 轴交角 =90 9 节圆直径 11 ； 22 1 2 10 节锥角 211 ， 12 90 1 = =1 节锥距 22110 s 0A =2 周节 t =t =3 齿顶高 21 ; a 14 齿根高 1 1 2 2125 径向间隙 c =h - c =6 齿根角 1 =01022 h f 1 = 2 = 26 续表 3 序号 项目 计算公式 计算结果 17 面锥角 211 o ； 122 o 1o =o =18 根锥角 111 R ； 222 R 1R =R =19 外圆直径 1111 c ao ；22202 c 01 0 节圆顶点至齿轮外缘距离 11201 s 22102 s 01 2 1 齿侧间隙 B B =差速器齿轮与强度计算 汽车差速器齿轮的弯曲应力为： 223102 （ 37） 按计算转矩进行计算时： 223102 971 中： T差速器一个行星齿轮给予一个半轴齿轮的 转矩， Nm； n差速器行星齿轮数目； 4 J计算汽车差速器齿轮弯曲应力用的综合系数，见参考文献 3图 4得为 27 按日常行驶平均转矩计算所得的汽车差速器齿轮的弯曲应力，应不大于 计算转矩进行计算时，弯曲应力应不大于 980 从上可知设计的齿轮符合要求。 5 半轴的设计 半轴是在差速器与驱动轮之间传递动力的实心轴。其内端与差速器的半轴齿轮（ 接，外端则与驱动 轮的轮毂相连。半轴与驱动轮的轮毂在驱动桥壳上的支称形式，决定了半轴的受力情况 5。 半轴的形式 半轴的型式主要取决于半轴的支承型式。普通非断开式驱动桥的半轴，根据其外端的支承型式或受力状况的不同而分为半浮式、 3/4浮式和全浮式三种形式。此设计选用全浮式。 半轴的设计与计算 半轴的主要尺寸是它的直径，在设计时可根据对使用条件和载荷工况相同或相近的同类汽车同型式的半轴的分析比较，大致选定从整个驱动桥的布局来看比较合适的半轴半径，然后对它进行强度计算 1。 全浮式半轴计算载荷 的确定 （ 38） 差速器的转矩分配系数，对圆锥行星齿轮差速器可取 = 发动机的最大转矩 1变速器的一挡传动比 主减速比 计算得： T=3060 全浮式半轴杆部直径的初选和确定 32 . 0 5 2 . 1 8 3 2 6 0d =（ （ 39） d半轴杆部直径 T半轴计算载荷 半轴扭转许用应力 所以取半轴杆部直径为 d = 3228 半轴的强度验算 全浮式半轴扭转应力 316 40） 半轴的扭转应力 T半轴计算载荷 T=D半轴杆部直径 d 取 32 半轴扭转许用应力 M P a 5 8 84 9 8 半轴花键的剪切应力 410 3（ 41） T = D 半轴花键的外径，d 相配合花键孔的内径，z 花键齿数， z =24 花键的工作长度，20b 花键的齿宽， b = 载荷分布不均匀系数， =s=半轴花键的挤压应力 2410 3（ 42） 当传递最大转矩时，半轴花键的剪切应力不应超过 轴花键的挤压应力不应超过 196过计算说明半轴强度足够了。 在通常的设计中常使半轴的强度储备低于驱动桥其他传递转矩零件的强度储备，使半轴 29 起类似电路中的 “保险丝 ”的作用。 6 驱动桥壳设计 整体式桥壳是把整个桥壳制成一个整体，桥壳犹如一整体的空心梁，其刚度 和强度都比较好。桥壳将车体上的重力传到车轮并将作用在车轮上的牵引力，制动力，侧向力传给悬架和车架。 其内部用来安装主减速器、差速器和半轴等 。桥壳的作用就是直接承受汽车后部的负荷。当汽车直线行驶时，桥壳承受垂直和水平负荷，当汽车制动时，桥壳承受垂直和水平负荷及由制动力产生的扭转力矩，而汽车侧向滑移时，后桥壳承受垂直和侧向负荷。由此可知，后桥壳在实际使用中的工况是比较复杂的。因此在设计驱动桥壳时，应使其具有足够的强度，疲劳寿命及刚度，以确保减速器总成的正常运转 5。 驱动桥壳应满足以下要求 2： (1)保护装 于其上的传动系部件和防止泥水侵入，具有足够的强度和使用寿命，质量小； (2)具有高的刚度，以保证主减速器齿轮的啮合的正常工作和不使半轴产生附加弯曲应力； (3)保证足够的离地间隙； (4)结构工艺性好，成本底，拆装、保养、维修方便。 整体式桥壳因制造方法不同，可分为整体铸造式、中段铸造压入钢管式和钢板冲压焊接式等 。 本设计选用 整体铸造式 桥壳，它具有如下优点： 可制造成复杂而理想的形状，壁厚能够变化，可得到理想的应力分布， 其刚度和强度都比较好，工作可靠，适应于要求桥壳承载负荷较大的中型和重型载 货汽车。 7 结论 为了提高汽车运输效率，改善汽车动力性不足，燃油经济性差的状况，提高货车汽车的安全性和可靠性，我们进行了货车 的底盘设计。在底盘系统中，我负责的是驱动桥的