长安悦翔轿车驱动桥设计.docx

《长安悦翔轿车驱动桥设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《长安悦翔轿车驱动桥设计.docx（53页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、长安悦翔轿车驱动桥设计摘要车辆底盘设计中，有一个关键的传动系统组成部分，即驱动桥。其主要功用有两点，一是传递地面对车身的各方向的力、转矩等载荷，二是对车身起支承作用，负担汽车的载重。驱动桥的主要组成部件有主减速器、差速器、半轴、桥壳等，分别承担不同的功用，也是本次设计的重点。驱动桥的设计对于车辆的各项性能影响巨大，不同的结构形式，选取不同的参数尺寸，都会直接或间接的影响到车辆的经济性、操控平稳性以及动力性能。因此，对于整车设计来说，驱动桥的设计是至关重要的，稍有偏差，便会严重威胁到车辆行驶的安全，甚至危及乘客的生命。本文的主要内容为完成长安悦翔的驱动桥设计。首先，根据本科期间所学内容知识，采用

2、传统的驱动桥设计方法，收集该车型的资料，并根据有关文献，学习驱动桥的有关工作原理，结构特性，制定了具有较高可行性的设计思路流程，完成驱动桥各主要部件的设计计算。经过反复校核修改，最终确定合理的驱动桥设计参数，并根据计算结果，借助计算机AUtOCAD等绘图软件完成图纸。关键词：汽车驱动桥主减速器差速器半轴AbstractInvehiclechassisdesign,thereisakeypartofthetransmissionsystem,thatis,thedriveaxle.Itsmainfunctionhastwopoints,oneistotransferthedirectionoft

3、hecarinthefaceoftheforce,torqueandotherloads,thesecondistosupportthebody,theburdenofthecarload.Themaincomponentsofthedriveaxlearethemainreducer,differential,halfshaft,axlehousing,etc.,whichbeardifferentfunctionsrespectively,andarealsothefocusofthisdesign.Thedesignofthedriveaxlehasagreatimpactonthepe

4、rformanceofthevehicle.Differentstructuralformsanddifferentparametersizeswilldirectlyorindirectlyaffectthevehicleseconomy,handlingstabilityanddynamicperformance.Therefore,forthewholevehicledesign,thedesignofthedriveaxleiscrucial,alittledeviation,willseriouslythreatenthesafetyofthevehicle,orevenendang

5、erthelivesofpassengers.Themaincontentofthispaperistocompletethedesignofdriveaxle.Firstofall,accordingtotheknowledgelearnedduringtheundergraduateperiod,thetraditionaldriveaxledesignmethodwasadoptedtocollectthedataofthismodel,andtherelevantworkingprinciplesandstructuralcharacteristicsofthedriveaxlewer

6、elearnedaccordingtotherelevantliterature.Adesignthinkingprocesswithhighfeasibilitywasdevelopedtocompletethedesignandcalculationofthemainpartsofthedriveaxle.Afterrepeatedcheckingandmodification,thereasonabledesignparametersofthedriveaxlearefinallydetermined,andaccordingtothecalculationresults,thedraw

7、ingsarecompletedwiththehelpofcomputerAutoCADandotherdrawingsoftware.Keywords:automobiledriveaxlemainreducerdifferentialhalfshaft目录长安悦翔汽车驱动桥设计错误！未定义书签。诚信承诺书错误！未定义书签。长安悦翔轿车驱动桥设计1摘要1Abstract21绪论51.1 课题研究目的及意义51.2 驱动桥结构方案的选定52主减速器设计72.1 主减速器的结构形式72.2 主减速器的类型72.3 主减速器主、从动圆柱齿轮的支承形式；92.4 主减速器的基本参数选择与计算92.4

8、.1 主减速比的确定92.4.2 主减速器齿轮计算载荷的确定112.4.3 主减速器齿轮基本参数的选择132.4.5 主减速器齿轮参数表173差速器的设计193.1 差速器结构形式选择193.2 普通锥齿轮式差速器齿轮设计203.2.1 差速器齿轮的基本参数的选择203.2.2 差速器齿轮几何尺寸与强度的计算223.2.3 汽车行星齿轮和半轴齿轮的参数表244半轴的设计254.1 半轴的型式254.2 半轴的设计计算254.3 半轴的强度较核264.3.1 三种可能工况264.3.2 半浮式半轴计算载荷的确定274.3.3 半轴的结构设计及材料与热处理295万向节的设计315.1 万向节的选择

9、315.2 万向节结构315.3 万向节的材料及热处理325.4 万向节设计计算326结论与展望357参考文献368致谢37附录381绪论1.1课题研究目的及意义随着我国经济的高速发展，在改革开放的势头下，我国的汽车行业也是不断创新，勇于突破。人民收入的日益增加，“一户一车”甚至“一户两车”已经不再是梦想。汽车，作为一种代步工具，在我国的销量逐年上升。汽车产业也成为了拉动我国经济发展的领头羊之一。汽车行业的高速发展，客户的要求也越来越高，逐步往高性价比、舒适性，轻便性追求。其中，轿车是私人购车的热门车型，加之政府鼓励大众购买一些经济型的轿车。因此，以性价比著称的长安悦翔车型受到许多客户的喜爱，

10、据数据统计显示，2019年该车型的销量居全球首位，故本次也选取其作为参考车型本次毕业设计的主要内容是完成长安悦翔驱动桥的整体设计计算，结合本科期间所学知识，除了有助于充分掌握了解汽车驱动桥有关知识外，也是一次极具综合性的复习测试，并且锻炼了CAD等计算机绘图软件的使用能力，对于将来的就业十分有帮助。1.2驱动桥结构方案的选定现今市场上，前置前驱是大多数轿车选择的布置形式，仅有少量高级轿车，采取后置后驱，以加强车辆的动力性能。本次设计为长安悦翔车型，驱动轮和转向轮均为前轮，所以转向驱动桥是前桥。本次长安悦翔的驱动桥设计属于转向驱动桥。转向驱动桥，顾名思义，即驱动桥除其本身基础功用外，还将承担转向

11、功能。当驾驶员进行转向操作时，转向器将方向盘受到驾驶员施加的力矩传导给转向杆，此时驱动桥起到传递扭矩的作用。此外，驱动桥还能够将变速器输出的功率向车轮传导，进而使车轮转动。因为本次车型采用独立悬架设计，所以在驱动桥结构形式的选择上，我们也相应的选择断开式驱动桥，又称作独立悬架驱动桥。该结构的驱动桥并不具备整体梁架或外壳，左右驱动轮之间也不采用刚性轴联结，因此称作断开式。由于选择桥壳分段形式，因此当左右驱动轮在行驶过程中独立地上下跳动时，左右桥壳或套管也相对于车厢或车架存在相对运动。该类型结构的驱动桥，主减速器与差速器通常在驱动桥中段位置悬置在车厢底板或车架上，也有一部分设计选择将两者连接于脊梁

12、式车架。在该结构形式驱动桥的设计计算过程中，主减速器、差速器以及部分传动系统的质量，因为其结构特点，我们将其称之为簧上质量，注意代入计算。由上述分析可知，根据本次设计参考车型的结构特点，本文采用断开式结构形式的驱动桥。该结构的优点是簧下质量轻，且离地间隙距离大，因此对于车辆平均行驶速度的增加以及操控平稳性的优化都有所帮助；缺点是该结构形式相对复杂，工艺要求较高，因此成本较高。但又由于该结构形式承受载荷较轻，因此驱动桥各零部件的磨损情况较轻，使用寿命长，故后期保养成本降低，所以仍旧广泛应用各经济型轿车中。2主减速器设计2.1 主减速器的结构形式在设计主减速器时，需要考虑多方面的影响因素，如齿轮类

13、型，减速方式，主、从动齿轮的装配等等。首先，在主减速形式的选择上，我们应当考虑汽车车型、常用的工况以及驱动桥的数量和安装方案，同时，离地间隙也是一个很重要的影响因素，确定主减速比后，再选取合适的主减速形式。主减速比的选取应当充分考虑车辆的经济性与动力性。根据有关参考文献总结后可得出，在设计主减速器、差速器过程中应当注意以下原则：D防止驱动桥工作运转时同悬架导向机构相互干涉，保证协调配合;2） 为保证车辆的燃油经济性与动力性在符合车型要求的条件下达到最佳，应选择合适的主减速比；3） 结构设计简单，降低制造成本，装配难度小；4）传动机构的设置应考虑到转速、载荷的变化，保证多种情况下的传动效率；5）

14、设计时注意齿轮传动件的运转平稳性，减轻噪声；6）在刚度、强度符合标准的条件下，设计时遵循轻量化原则，提升车辆的平顺性；7） 驱动桥设计尺寸不宜过大，以确保足够的离地间隙；8） 2主减速器的类型对于驱动桥的结构型式，按照选择的主减速器型式不同划分，大致有三类：1）中央单级减速器。该结构形式是驱动桥结构设计中最简单的一种，也是大多数轿车最常用的结构类型。采用该结构的好处是尺寸紧凑不占空间、质量较轻且成本较低。但该结构不适用于主减速比较大的车型，通常要求主减速比i,M,家用轿车的主减速比一般i=34.5,故该结构应用广泛。2）中央双级减速器。顾名思义，该结构形式是考虑到牵引总质量较大或是主减速比超出

15、的情况，进而在单级减速器的基础上加以改进，常做驱动减速器。3）双速主减速器。该类型减速器的特点在于可搭配两种传动比，这是由于减速器内部齿轮组合变化所带来的。发动机运转功率、车辆行驶工况、各档传动比的不同，都是减速器高低档选择的影响因素。路况复杂或车辆满载时，由于阻力较大，通常选定大传动比，有利于降低换挡次数；车辆载荷较轻或路况良好时，则适用小传动比，有利于提高燃油经济性。综上分析可知，轿车设计中，由于中央单级主减速器具有以下优势： 结构紧凑，布置简单，故适用于前置前驱型车辆 结构简单，制造成本低，性价比高各工况下传动效率高，零部件工作稳定性好；现在路况良好，车速提升，该结构主减速比较小；因此，本次设计选择中央单级主减速器。又由于主减速器传动齿轮选择不同，所以有以下几类传动类型：1)螺旋锥齿轮传动：因为其主从动齿轮轴线交于一点且位置可变的齿轮特性，使得轮齿端面出现重叠的现象，因此螺旋锥齿轮传动形式具有较强的负载能力。通常的驱动桥设计中，选择90交角的主减速齿轮形式。此外，锥齿轮啮合时，与直齿轮不同，齿的一端先啮合，而后随之渐渐过度至另一端，并非一起啮合，且超过两队轮齿一起啮合，因此该结构传动运转平稳，基本不会产生噪声与振动。2) 双曲面齿轮传动：与螺旋锥齿轮不同，该结构的主、从动齿轮轴线是空间交叉型，主动齿轮轴与从动齿轮轴之间相互位置发生一定偏移，但空