本科学生毕业设计重型货车驱动桥设计系部名称：汽车与交通工程学院专业班级：车辆工程学生姓名：指导教师：职称：讲师The Graduation Design for Bachelor's DegreeThe Design for Driving Axle of HeavyTruckCandidate：Xu WenyuSpecialty：Vehicle EngineeringClass ：B07-5Supervisor：Lecturer Lv DegangHeilongjiang Institute of Technology摘要驱动桥作为汽车四大总成之一，它的性能的好坏直接影响整车性能，而对于载重货车显得尤为重要。
当采用大功率发动机输出大的转矩以满足目前载重汽车的快速、重载的高效率、高效益的需要时，必须要搭配一个高效、可靠的驱动桥。
所以设计出结构简单、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。
本设计首先论述了驱动桥的总体结构，在分析了国内外现状、驱动桥各部分结构形式及其以往形式的优缺点的基础上，确定了总体设计方案：采用整体式驱动桥，主减速器的减速型式采用双级减速器，主减速器齿轮采用螺旋锥齿轮，差速器采用普通对称式圆锥行星齿轮差速器，半轴采用全浮式型式，桥壳采用铸造整体式桥壳。
在本次设计中，主要完成了双级减速器、圆锥行星齿轮差速器、全浮式半轴的设计和桥壳的校核材料的选取等工作。
关键词：驱动桥；设计；计算；校核；材料ABSTRACTDrive bridge as one of its four Assembly vehicles, which have a direct impact on the performance of vehicle performance, and load goods vehicles is very important. When using the high power output of the engine torque to meet current fast and heavy-truck when the need for efficient, cost effective, must be used with an efficient, reliable drive axle. Design structure is simple, reliable, low cost drive axle, can greatly reduce the total cost of vehicle production, promote the economic development of the automobile.This design first expositions has driven bridge of overall structure, in analysis has at home and abroad status, and driven bridge the part structure form and past form of advantages and disadvantages of Foundation Shang, determine has overall design programme: used overall type driven bridge, main reducer of deceleration type type used double level reducer, main reducer gear used spiral cone gear, differential used General symmetric type cone planet gear differential, half axis used full floating type type type, bridge shell used casting overall type bridge shell. In this design, the major completed a two-stage reducer, planetary gear differential, full floating axle with tapered design and check of axle of selection of materials and so on.Key words: Driving axle；Design；Calculation；Checking；Material目录摘要 (Ⅰ)Abstract (II)第1章 (1)1.1 汽车驱动桥概述 (1)1.2驱动桥国内外相关研究进展 (1)1.2.1 国内研究进展 (1)1.2.2 国外研究进展 (2)1.3 驱动桥的种类 (3)1.3.1 非断开式驱动桥 (4)1.3.2 断开式驱动桥 (4)1.4 驱动桥结构组成 (5)1.4.1 主减速器 (5)1.4.2 差速器 (9)1.4.3 半轴 (9)1.4.4 桥壳 (10)1.5 设计的主要内容 (10)第2章主减速器设计 (12)2.1 主减速器结构方案的分析及确定 (12)2.1.1 主减速器比的计算 (12)2.1.2主减速器结构方案的确定 (13)2.2 主减速器齿轮设计 (13)2.2.1 主减速器齿轮参数的选择 (13)2.2.2 主减速器齿轮计算载荷的确定 (14)2.3 主减速器齿轮的材料及热处理 (15)2.4 主减速器螺旋锥齿轮的计算 (16)2.4.1 主减速器螺旋锥齿轮的几何尺寸计算 (16)2.4.2 主减速器螺旋锥齿轮的强度计算 (17)2.5 主减速器轴承的计算 (19)2.6 主减速器的润滑 (22)2.7 本章小结 (23)第3章差速器设计 (24)3.1 差速器结构方案的分析及确定 (24)3.2 普通锥齿轮式差速器设计 (24)3.2.1 对称式圆锥行星齿轮差速器 (24)3.2.2差速器齿轮的基本参数选择 (25)3.3差速器齿轮的材料 (26)3.4 差速器齿轮的几何尺寸计算与强度计算 (27)3.4.1差速器齿轮的几何尺寸计算 (27)3.4.2 差速器齿轮的强度计算 (28)3.5 本章小结 (29)第4章半轴设计 (30)4.1 半轴形式的确定 (30)4.2 半轴的设计与计算 (30)4.2.1 半轴的设计 (30)4.2.2 全浮式半轴的设计计算 (32)4.3 半轴的结构设计及材料与热处理 (33)4.4 本章小结 (33)第5章驱动桥桥壳的校核 (34)5.1 驱动桥桥壳形式的确定 (34)5.2 桥壳的受力分析及强度计算 (34)5.2.1 桥壳的静弯曲应力计算 (34)5.2.2 在不平路面冲击载荷作用下桥壳的强度计算 (35)5.2.3 汽车以最大牵引力行驶时的桥壳的强度计算 (35)5.2.4 汽车紧急制动时的桥壳强度计算 (37)5.2.5 汽车受最大侧向力时桥壳的强度计算 (38)5.3 本章小结 (41)结论 (42)参考文献 (43)致谢 (44)附录 (45)第1章绪论1.1 汽车驱动桥概述汽车驱动桥位于传动系的末端，其基本功用是增大由传动轴或直接从变速器传来的转矩，将转矩合理的分配给左、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之间的铅垂力、纵向力和横向力。
驱动桥一般由主减速器，差速器，驱动车轮的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。
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。
它有以下两大难题，一是将发动机输出扭矩通过万向传动轴将动力传递到驱动轮上，达到更好的车轮牵引力与转向力的有效发挥，从而提高汽车的行驶能力。
二是差速器向两边半轴传递动力的同时，允许两边半轴以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦。
1.2驱动桥国内外相关研究进展1.2.1 国内研究进展国内驱动桥制造企业的开发模式主要由测绘、引进、自主开发三种组成。
主要存在技术含量低，开发模式落后，技术创新力不够，计算机辅助设计应用少等问题。
国内的大多数中小企业中，测绘市场销路较好的产品是它们的主要开发模式。
特别是一些小型企业或民营企业由于自身的技术含量低，开发资金的不足，专门测绘、仿制市场上销售较旺的汽车的车桥售往我国不健全的配件市场。
这种开发模式是无法从根本上提高我国驱动桥产品开发水平的。
中国驱动桥产业发展过程中存在许多问题，许多情况不容乐观，如产业结构不合理、产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素决定性作用正在削弱；产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后等。
我国汽车驱动桥的研究设计与世界先进驱动桥设计技术还有一定的差距，我国车桥制造业虽然有一些成果，但都是在引进国外技术、仿制、再加上自己改进的基础上了取得的。
个别比较有实力的企业，虽有自己独立的研发机构但都处于发展的初期。
我国驱动桥产业正处在发展阶段，在科技迅速发展的推动下，高新技术在汽车领域的应用和推广，各种国外汽车新技术的引进，研究团队自身研发能力的提高，我国的驱动桥设计和制造会逐渐发展起来，并跟上世界先进的汽车零部件设计制造技术水平。
1.2.2 国外研究进展国外驱动桥主要采用模块化技术和模态分析进行驱动桥的设计分析，模块化设计是在一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的机械产品进行功能分析的基础上,划分并设计出一系列功能模块,然后通过模块的选择和组合构成不同产品的一种设计方法. 以DANA为代表的意大利企业多已采用了该类设计方法, 模态分析是对工程结构进行振动分析研究的最先进的现代方法与手段之一。