转向驱动桥毕业设计

转向驱动桥毕业设计【篇一：驱动桥毕业设计】摘要驱动桥是构成汽车的四大总成之一，一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成，它位于传动系末端，其基本作用是增矩、降速，承受作用于路面和车架或车身之间的力。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，采用传动效率高的单级减速驱动桥已经成为未来载重汽车的发展方向。本文参照传统驱动桥的设计方法进行了载重汽车驱动桥的设计本次设计首先对驱动桥的特点进行了说明，根据给定的数据确定汽车总体参数，再确定主减速器、差速器、半轴和桥壳的结构类型及参数，并对其强度进行校核。数据确定后，利用autocad建立二维图，再用catia软件建立三维模型，最后用caita中的分析模块对驱动桥壳进行有限元分析。关键词：驱动桥；cad；catia；有限元分析abstractdrivieaxleisoneofthefourpartsofacar,itisgenerallyconstitutedbythemaingearbox,thedifferentialdevice,thewheeltransmissiondeviceandthedrivingaxleshellandsoonitisattheendofthepowertrain.itsbasicfunctionisincreasingthetorqueandreducingspeedandbearingtheforcebetweentheroadandtheframeorbody.itsperformancewillhaveadirectimpactonautomobileperformance,anditisparticularlyimportantforthetruck.usingsinglestageandhightransmissionefficiencyofthedriveaxlehasbecomethedevelopmentdirectionofthefuturetrucks.thisarticlereferredtothetraditionaldrivingaxlesdesignmethodtocarryonthetruckdrivingaxlesdesign.inthisdesign,firstpartistheintroductionofthecharacteristicsofthedriveaxle,accordingtothegivendatetocalculatetheparametersoftheautomobile,thenconfirmthestructuretypesandparametersofthemainreducer,differentialmechanism,halfshaftandaxlehousing,thencheckthestrengthandlifeofthem.afterconfirmingtheparameters,usingautocadtoestablish2dimensionalmodel,thenusingcatiaestablish3dimensionalmodel.finallyusingtheanalysismoduleincatiatofiniteelementanalysisfortheaxlehousing.keywords:driveaxle;cad;catia;finiteelementanalysis目录1 绪论11.1 驱动桥简介11.2 国内外研究现状21.3 驱动桥设计要求22 驱动桥设计42.1 主减速器设计52.1.1 主减速器的结构形式52.1.2 主减速器基本参数选择与计算载荷的确定72.1.3 小结172.2 差速器设计172.2.1 对称锥齿轮式差速器工作原理172.2.2 对称式圆锥行星齿轮差速器的结构182.2.3 对称式圆锥行星齿轮差速器的设计182.2.4 小结232.3 驱动半轴的设计232.3.1 结构形式分析232.3.2 全浮式半轴的结构设计242.3.3 全浮式半轴的强度计算252.3.4 半轴的结构设计及材料与热处理252.3.5 半轴花键的强度计算262.4 驱动桥壳的设计272.4.1 整体式桥壳的结构272.4.2 桥壳的受力分析与强度计算282.4.3 小结293 catia三维建模303.1 catia软件介绍303.2 主减速器建模313.2.1 主动锥齿轮三维建模313.2.2 主减速器壳三维建模343.2.3 轴承三维建模343.3 差速器建模353.3.1 齿轮的三维建模353.3.2 半轴齿轮的建模363.3.3 从动齿轮建模363.4 半轴三维建模383.5 驱动桥壳三维建模383.6 轮胎三维建模393.7 主减速器及行星齿轮建模403.8 驱动桥三维建模404 驱动桥壳的有限元分析414.1 驱动桥壳的约束及受力分析414.2 计算方法的局限性414.3 驱动桥壳的静强度分析414.3.1 静强度分析414.3.2 结果分析434.4 小结44结论45致谢46参考文献47附录a48附录b551绪论1.1驱动桥简介汽车驱动桥处于汽车传动系的末端，主要由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳组成。其基本功用是将万向传动装置传来的发动机转矩通过主减速器、差速器、半轴等传到驱动车轮，实现降低转速、增大转矩；通过主减速器圆锥齿轮副改变转矩的传递方向；通过差速器实现两侧车轮差速作用，保证内、外侧车轮以不同转速转向?1?驱动桥的类型有断开式驱动桥和非断开式驱动桥两种。驱动车轮采用独立悬架时，应选用断开式驱动桥；驱动车轮采用非独立悬架时，则应选用非断开式驱动桥。汽车传动系的总任务是传递发动机的动力，使之适应于汽车行驶的需要。在一般汽车的机械式传动中，有了变速器（有时还有副变速器和分动器）还不能完全解决发动机特性和行驶要求间的矛盾和结构布置上的问题。首先因为绝大多数的发动机在汽车上是纵向安置的，为使其转矩能传给左右驱动车轮，必须由驱动桥的主减速器来改变转矩的传递方向，同时还得由驱动桥的差速器来解决左右驱动车轮间的转矩分配问题和差速问题。其次是因为变速器的主要任务仅在于通过选择适当的档位数及各档传动比，以使内燃机的转速一转矩特性能适应汽车在各种行驶阻力下对动力性与经济性的要求，而驱动桥主减速器（有时还有轮边减速器）的功用则在于当变速器处于最高档位（通常为直接档，有时还有超速档）时，使汽车有足够的牵引力、适当的最高车速和良好的燃油经济性。为此，则要将经过变速器、传动轴传来的动力，经过驱动桥的主减速器进行进一步增大转矩，降低转速的变化。因此，要想使汽车传动系设计的合理，首先必须恰当选择好汽车的总传动比，并恰当的将它分配给变速器和驱动桥。后者的减速比称为主减速比。当变速器处于最高档位时，汽车的动力性和燃油经济性主要取决于主减速比。在汽车的总体布置设计时应根据该车的工作条件及发动机、传动系、轮胎等有关参数，选择合适的主减速比来保证汽车具有良好的动力性和燃油经济性。采用优化设计方法可得到发动机与传动系数的最佳匹配。由于发动机功率的提高，汽车整车质量的减小和路面状况的改善，主减速比有往小发展的趋势。选择主减速比时要考虑到使汽车即能满足高速行驶的要求，又能在常用车速范围内降低发动机转速、减小嫌料消耗量，提高发动机寿命并改善振动及嗓声的特性等?2?。【篇二：四驱越野车转向驱动桥的毕业设计】摘要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。本说明书中，根据给定的参数，首先对主减速器进行设计。主要是对主减速器的结构，以及几何尺寸进行了设计。主减速器的形式主要有单级主减速器和双级主减速器。而主减速器的齿轮形式主要有螺旋锥齿轮、双曲面齿轮、圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。本次设计采用的是整体式单级主减速器，齿轮形式采用双曲面齿轮。其次，对差速器的形式进行选择，差速器的形式主要分为普通对称式圆锥行星齿轮差速器和防滑差速器两种。本次设计采用普通对称式圆锥行星齿轮差速器。最后，对半轴的结构、支承形式，以及桥壳的形式和特点进行了分析设计。本次设计采用全浮式半轴支承和整体式驱动桥壳。关键词：驱动桥主减速器差速器半轴驱动桥壳四驱越野车转向驱动桥的设计abstractwiththedevelopmentoftheautomotiveindustryandvehicletechnologytoimprovethedesignandmanufacturingprocessofthedriveaxleareincreasinglyimproved.driveaxleandotherautomotiveassembly,inadditiontothewidespreadadoptionofnewtechnologyinthestructuraldesign,thedirectionofdevelopmentandproductionorganizationsincreasinglytowardstandardizationofparts,componentsuniversalproductseriesprofessionalgoal.partsshouldbeusedinseveraltypicaldriveaxleproductseriesordeformationofthepurposeofportfoliodesignandproductionmethods,orthatwecouldachieveacertaintypeofdriveaxletomoreordeletionfewparts,useddifferentperformance,manyofthedifferenttonnage,differentpurposesbyasinglebridgedrivertomultibridge-drivendeformationofthecar.thismanual,accordingtothegivenparameters,thefirstmaingearboxdesign.thestructureofthemaingearbox,andthegeometricdimensionsofthedesign.themaingearboxintheformofsingle-stagemaingearboxandtwo-stagemaingearbox.finaldrivegearmainlyintheformofspiralbevelgears,hypoidgears,cylindricalgears,wormandotherforms.thisdesignisintegralsingle-stagemaingearbox,gearformsofhypoidgears.secondly,intheformofdifferentialselection,differentialformsaredividedintoordinarysymmetricconeplanetarygeardifferentialandlimitedslipdifferentialtwo.thedesignusesacommonsymmetricconeplanetarygeardifferential.finally,onthestructureoftheaxle,supportingforms,andtheaxlehousingformsandcharacteristicsoftheanalysisanddesign.thedesignusesafullfloatingaxleshaftbearingandtheoveralldriveaxlehousing.keywords:driveaxlemainreducerdifferentialaxledriveaxlehousing21 前言转向驱动桥在四驱越野车中是指具有转向功能的驱动桥。其主要功能一是把分动器传出的功率经其减速后传递给车轮使车轮转动；二是通过转向器把方向盘所受的转矩传递给转向杆从而使车轮转向。改革开放以来,随着汽车工业的飞速发展，人民生活水平的提高，高速公路、高等级公路的不断建设，汽车正逐渐进入家庭，成为人们生活的一部分。同时随着我国加入世界贸易组织，通用、福特、日产、丰田?一批世界一流汽车生产企业纷纷进入中国，市场竞争日趋激烈.入世后，技术竞争将是我国汽车工业面临的最大挑战。本课题是结合科研进行工程设计。由于四驱越野车的普及，因而对于转向驱动桥是非常需要的。为了让越野车能更好的适应野外的行驶，对于转向驱动桥提出了以下要求：b.方向盘向各边能转动2.5圈c.前轮采用麦弗逊悬架在王琪老师和李书伟老师的指导下，首先进行了方案论证。经过讨论与研究，对于桥壳部分改变了以前的非断开式，最终确定对于主减速器部分仍采用整体式而两端分别装一球面滚轮式万向节。在转向节部分采用球笼式万向节，转向器采用循环球式转向器。由于转向驱动桥最终要于其它部分组合在一起组成四驱车，所以整个设计过程要考虑最终的组装。我们根据厂方提供的数据首先对驱动桥进行了详细的分析。然后根据分析的结果，计算各部分的轴向力、扭矩、传动比以及功率。进而对各部分进行设计。转向驱动桥改变了以往的非断开式桥壳，使其更适和在一些非平坦路面上行驶。本课题新颖实用，在技术上有较大改进，具有较强的竞争力。本转向驱动桥将具有很大的市场前景。四驱越野车转向驱动桥的设计2 总体方法论证2.1 转向驱动桥分析已知条件：外行尺寸（长x宽x高）：3600x1550x1500（mm）前轴距：2230mm;轮距：1300mm;后轮距：1300mm;总质量：1.5t;载重量：2.1t;vmin:5km/h;vmax:140km/h;最大爬坡度：60%；2.2 结构方案的确定2.2.1 驱动桥的分析驱动桥的结构型式按工作特性分，可以归并为两大类，即非断开式驱动桥和断开式驱动桥。a.非断开式驱动桥普通非断开式驱动桥，由于结构简单、造价低廉、工作可靠，广泛用在各种汽车上，在多数的越野汽车和部分轿车上也采用这种结构。他们的具体结构、特别是桥壳结构虽然各不相同，但是有一个共同特点，即桥壳是一根支承在左右驱动车轮上的刚性空心梁，齿轮及半轴等传动部件安装在其中。它的一个缺点是簧下质量大点。b.断开式驱动桥断开式驱动桥的桥壳是分段的，并且彼此之间可以做相对运动，所以这种桥称为断开式的。另外，它又总是与独立悬挂相匹配，故又称为独立悬挂驱动桥。这种桥的中段，主减速器及差速器等是悬置在车架横粱或车厢底板上，或与脊梁式车架相联。两侧的驱动车轮由于采用独立悬挂则可以彼此致立地相对于车架或车厢作上下摆动，相应地就要求驱动车轮的传动装置及其外壳或套管作相应摆动。2.2.2 转向器的分析根据所采用的转向传动副的不同，转向器的结构型式有多种。常见的有齿轮齿条式、循环球式、球面蜗杆滚轮式、蜗杆指销式等。对转向其结构形式的选择，主要是根据汽车的类型、前轴负荷、使用条件等来决定，并要考虑其效率特性、角传动比变化特性等对使用条件的适应性以及转向器的其他性能、寿命、制造工艺等。矿山、工地用汽车和越野汽车，经常在坏路或在无路地带行驶，推荐选用极限可逆式转向器，但当系统中装有液力式动力转向或在转向横拉杆上装有减振器时，则可采用正、逆效率均高的转向器，因为路面的冲击可由液体或减振器吸收，转向盘不会产生“打手”现象。2.2.3 转向节的分析万向节按其在扭转方向上是否有明显的弹性，可分为刚性万向节和挠性万向节。在前者中，动力是靠零件的铰链式联接传递的，而在后者中则靠弹性零件传递，且有缓冲减振作用。刚性万向节又可分为不等速万向节、准等速万向节和等速万向4节。2.3 本车桥的结构由于该车悬架采用麦弗逊悬架因此驱动桥应采用断开式驱动桥。对于转向器由于该车是四驱越野车，经常在坏路或无路地带行驶应选用极限可逆转向器。可选用循环球式转向器。当正效率高时驾驶员可以轻便的转动转向盘；当逆效率高时使驾驶员更好的感觉路况，但为了减轻在不平路面上行驶时驾驶员的疲劳，车轮与路面之间的作用力传至转向盘上要尽可能小，防止打手又要求效率尽可能低。因此应在车的转向横拉杆上装一减振器使其吸收路面的冲击消除打手现象。而对于转向节由于其转向要一定的角度根据角度选择球笼式birfield型。对于主减速两侧的万向节用球面滚轮式万向节。【篇三：转向驱动桥设计】四川理工学院毕业设计（论文）乘用车断开式驱动桥设计学生：张万军学号：05011030234专班级：05级2班指导教师：郭翠霞四川理工学院机电工程系二oo九年六月附表2：四川理工学院毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：某乘用车断开式驱动桥设计系：机械学院专业：机械设计与制造班级：学号：学生：张万军指导教师：郭翠霞接受任务时间2009年3月2日教研室主任（签名）系主任（签名）1 毕业设计（论文）的主要内容及基本要求（1）基本设计参数设计数据参看桑塔纳轿车（2）主要内容及基本要求根据车辆技术参数确定驱动桥设计方案，对所设计的驱动桥进行计算说明及校核，完成驱动桥总装配图，最后完成总装配图一张，主要零件图2-3张，设计说明书一份。2 指定查阅的主要参考文献及说明1臧杰,阎岩.汽车构造m.机械工业出版社,2005,8.2王望予主编.汽车设计m.机械工业出版社,2004,8.3刘泽九.轴承应用手册s.北京.机械工业出版社1996.34汽车工程手册编辑委员会.汽车工程手册s.北京.人民交通出版社.2001.55刘涛主编.汽车设计m.北京大学出版社,2008,1.摘要本文主要是桑塔纳2000汽车的转向驱动桥。对于乘用车的前驱，既要满足转向的要求，又要满足驱动的要求。因此，为该车前轮设计转向驱动桥是很又必要的。要满足这两项要求该车桥的半轴分为内外两半，通过万向节连接，实现等角速传动转矩。而主销也分为上下两段以满足转向的要求。本文主要对转向驱动桥各个部件进行设计、计算、校核，同时绘出了转向驱动桥的装配图，外半轴、主减速器的主从动齿轮的零件图。本次设计过程丰富了我的知识，使我对汽车零件的设计又了一个更深层次的了解。关键词：转向驱动桥；底盘；主减速器；Iabstractththisarticlemainlydescribessteeringdrivingaxleoftheallterrainvehiclesantana2000.santana2000,thiskindofallterrainvehicleusesafour-wheeldrive.thefrontwheelofthisvehiclenotonlymustatisfiedlysteeringrequest,butalsomustsatisfytheactuationtherequest.therefore,itisvitaltodesignchangesdrivingaxleforthisvehiclefrontwheel.theshaftdividesintotwoparts,whichareinsideoneandoutsideone.thejointconnectsthetwopartstosatisfytheconstantangularvelocitydrivingtorque.andthepinalsodividesintotwopart,tosatisfytherequestofsteering.thisarticlemainlydesignthevariouspartsofthesteeringdrivingaxle,suchasdesigning,thecomputation,theexamination.theprocessofthisdesignhaseichedmyknowledge,andenabledmeadeeperunderstandingofthedesignofautomobilecomponentsandparts.keywords:steeringdrivingaxle,chassis,maingearboxn目录摘要iabstractn第1章绪论11.1第一章驱动桥结构方案拟定31.2第二章主减速器设计52.1.1 确定主减速器传动比52.1.2 确定主减速器型式62.1.3主减速器齿轮类型62.1.4主减速器锥齿轮支承型式72.2.1主减速器计算载荷的确定82.2.2主减速器基本参数的选择91.2.3主减速器齿轮的几何尺寸计算122.2.4主减速器齿轮的强度计算142.2.5强度计算后的尺寸调整162.3准双曲面齿轮材料162.4主减速器的润滑171.2第三章差速器设计183.1差速器结构型式的选择183.2对称式圆锥行星齿轮差速器的结构183.3对称式圆锥行星齿轮差速器的设计193.3.1差速器齿轮的基本参数选择193.3.2差速器齿轮的几何计算213.3.3差速器齿轮的强度计算241.2第四章半轴设计264.1.半轴结构型式的选择264.2半轴的设计计算264.3半轴杆部直径的初选264.4半轴的强度计算264.5半轴的材料与热处理271.2第五章万向节设计295.1万向节的结构选择295.1万向节的设计计算29