hq1090车用7吨级驱动桥设计说明书_学士学位论文(编辑修改稿)

hq1090车用7吨级驱动桥设计说明书_学士学位论文(编辑修改稿)内容摘要：

边减速器）、桥壳和各种齿轮。 综上所诉， 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，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，所以本题设计一款结构优良的中型 货车驱动桥具有一定的实际意义。 国内外驱动桥研究状况 国外研究现状 现在，世界上货车普遍采用两种驱动桥结构 — 单 级减速双曲线螺旋锥齿轮副；带轮边减速 (行星齿轮传动 )的双级主减速器。 后者更适宜于最大程度地满足用户不同需要。 在西欧，带轮边减速的双级主减速器后驱动桥只占整个产品的40%，且有呈下降趋势，在美国只占 10%。 其原因是这些地区的道路较好，采用单级减速双曲线螺旋锥齿轮副成本较低，故大部分均采用这种结构。 而亚洲、非洲和南美国家则采用带轮边减速的双级主减速器的驱动桥，用于非道路和恶劣道路使用的车辆 (工程自卸车、运水车等 )。 因此可以得出结论：一个国家的道路愈差，则采用带轮边减速双级主减速器驱动桥愈多，反之，则愈少。 国 外汽车驱动桥已普遍采用限滑差速器《 N— Pin 牙嵌式或多片摩擦盘式》、湿式行车制动器等先进技术。 限滑差速器大大减少了轮胎的磨损，而湿式行车制动器则提高了主机的安全性能，简化了维修工作。 国内仅一部分车使用 N— Pin 牙嵌式差速器。 限滑差速器成本较高，因而在多数国产驱动桥上一直没有得到应用。 目前向国内提供限滑差速器的制造商主要是美国 TraCtech 公司和德国采埃孚公司。 美国 Tractech 公司在苏州的工厂即将建成投产，主要生产 N— Pin 牙嵌式、多片摩擦盘式和户下 O 比例扭矩 (三周节 )差速器 (锁紧系数 )。 国内如徐 工、鼎盛天工等主机制造商等原来自制一部分 N— Pin 牙嵌式差速器，后因质量不过关而放弃。 国内有几个制造商生产比例扭矩差速器，但均为单周节，锁紧系数 138，较三周节要小得多。 徐州良羽传动机械有限公司在停车制动器 (液压 )上也做了一些工作，主要用于重型卡车产品，但国产此类哈尔滨理工大学学士学位论文 7 产品的可靠性还有待提高。 国外中型货车驱动桥开发技术已经非常的成熟，建立新的驱动桥开发模式成为国内外驱动桥开发团体的新目标。 驱动桥设计新方法的应用使得其开发周期缩短，成本降低，可靠性增加。 国外的最新开发模式和驱动桥新技术包括： (1) 并行工程开发 模式 并行工程开发模式是对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，能够缩短新产品的设计时间、降低成本、提升质量、提高市场竞争力 ,以DANA 为代表的意大利企业多已采用了该类设计方法 , 优点是 : 减少设计及工装制造的投入 , 减少了零件种类 , 提高规模生产程度 , 降低制造费用 , 提高市场响应速度等。 (2) 模态分析 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。 它 可以定义为对结构动态特性的解析分析 (有限元分析 )和实验分析 (实验模态分析 )，其结构动态特性用模态参数来表征。 模态分析技术的特点与优点是在对系统做动力学分析时，用模态坐标代替物理学坐标，从而可大大压缩系统分析的自由度数目，分析精度较高。 驱动桥的振动特性不但直接影响其本身的强度，而且对整车的舒适性和平顺性有着至关重要的影响。 因此，对驱动桥进行模态分析，掌握和改善其振动特性，是设计中的重要方面。 (3) 驱动桥壳的有限元分析方法 有 限元法不需要对所分析的结构进行严格的简化，既可以考虑各种计算要求和条件，也可以计 算各种工况，而且计算精度高。 有限元法将具有无限个自由度的连续体离散为有限个自由度的单元集合体，使问题简化为适合于数值解法的问题。 只要确定了单元的力学特性，就可以按照结构分析的方法求解，使分析过程大为简化，配以计算机就可以解决许多解析法无法解决的复杂工程问题 [2]。 目前，有限元法己经成为求解数学、物理、力学以及工程问题的一种有效的数值方法，也为驱动桥壳设计提供了强有力的工具。 (4) 电子智能控制技术进入驱动桥产品 电子智能控制技术已经在汽车业得到了快速发展，如，现代汽车上使用的 ABS(制动防抱死控制 )、 ASR（驱动力控制系统）等系统。 (5) 高性能制动器技术 哈尔滨理工大学学士学位论文 8 在发达国家驱动桥产品中 , 已出现了自循环冷却功能的湿式制动器桥、带散热风送的盘式制动器桥、适于 ABS 的蹄、鼓式和盘式制动器桥、带自动补偿间隙的盘式制动器等配置高性能制动器桥 , 同时制动器的布置位置也出现了从桥臂处分别向桥包总成和轮边端部转移的趋势。 前种处理方式易于散热 , 后种处理方式为了降低成本 , 甚至有厂商把制动器的壳体与桥壳铸为一体 , 既易于散热，又利于降低材料成本 , 但这对铸造技术、铸造精度和加工精度都提出了极高的要求。 国内研究现状 我国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。 一些企业技术力量相对要好些的企业，测绘的是从国外引进的原装桥，并且这些企业一般具有较为完善的开发体系和流程，也具有较完善的试验手段，但是开发过程属于对国外的仿制，对其逆向研究后结合自我情况生产。 总之，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。 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。 设计主要内容 设计的主要内容如下： （ 1）驱动桥结构形式及布置方案的确定。 （ 2）完成 主减速器的基本参数选择与设计计算； （ 3）完成差速器的设计与计算； （ 4）完成半轴的设计与计算； （ 5）完成驱动桥桥壳的受力分析及强度计算。 哈尔滨理工大学学士学位论文 9 第 2章 驱动桥的总体方案确定 驱动桥的结构和种类和设计要求 驱动桥的种类 驱动桥位于传动系末端，其基本功用首先是增扭、降速，改变转矩的传递方向，即增大由传动轴或直接从变速器传来的转矩，并合理的分配给左、右驱动车轮，其次，驱动桥还要承受作用于路面和车架或车厢之间的垂直力、纵向力和横向力，以及制动力矩和反作用力矩。 驱动桥分为断开式和非断开式两种。 驱动桥的结构 型式与驱动车轮的悬挂型式密切相关。 当驱动车轮采用非独立悬挂时，都是采用非断开式驱动桥，其桥壳是一根支撑在左右驱动车轮上的刚性空心梁，主减速器、差速器和半轴等所有的传动件都装在其中；当驱动车轮采用独立悬挂时，则配以断开式驱动桥。 通过比较现有市场同等吨位的中型货车，本设计采用整体式驱动桥。 驱动桥结构组成 在多数汽车中，驱动桥包括主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置（半轴）及桥壳等部件如图 所示。 1 2 3 4 5 6 1－轮毂 2－ 半。