某载重汽车单级后驱动桥结构设计

摘 要

    载重汽车驱动桥是汽车的各种总成中涵盖机械零件、部件、分总成等的品种最多的大总成，驱动桥在传动系统中起着举足轻重的作用。本次设计通过对给定的汽车相关参数，确定驱动桥的结构方案，分别计算出主减速器,差速器,驱动半轴和驱动桥壳的主要参数并确定其结构尺寸，并进行强度计算。在传统的设计计算得出来的数据基础上，用AUTOCAD软件绘出驱动桥二维CAD图；再用CATIA软件绘制驱动桥各零件三维图，利用各零件图进行分总成差速器装配和驱动桥总装配，使得设计结果更加直观，明确。然后运用CATIA有限元分析模块对桥壳进行受力分析，再对分析结果进行评价，使得设计的桥壳更加安全可靠。
 
关键词 驱动桥；差速器；CATIA
 Abstract
Truck drive axle is large assembly of mechanical parts, components, sub-assembly and so on that assembly in the car. driving axle plays an important role in the drive system.By the use of given parameters to determine the structure of the program drive axle, and to calculate the parameters of  the final drive， differential, drive axle and drive axle housing .And then to identify the main parameters of the structure size, and strength calculation. Drawing AUTOCAD by the data that have been calculated. Use CATIA software, the drive axle parts drawing three-dimensional maps. Moreover, assemble the differential and drive axle, thus making the design more intuitive and more clear. And then use finite element analysis module for stress analysis on the axle housing, and to evaluate the results of the analysis, making the design of the bridge safer and more secure shell.
 
Key words：drive axle；differential； CATIA
 目 录
引言 1
1  总体结构方案拟定 2
1.1  设计参数 2
1.2  驱动桥的设计要求 2
1.3  驱动桥的分类 3
1.3.1  非断开式驱动桥 3
1.3.2  断开式驱动桥 4
1.4  驱动桥结构方案的确定 5
2  主减速器设计 6
2.1  主减速器结构的选择 6
2.1.1  按齿轮类型分 6
2.1.2 按减速器形式的不同 9
2.1.3  结构方案的确定 12
2.2  主减速器主、从动锥齿轮的支承方案 12
2.2.1  主动锥齿轮的支承 13
2.2.2  从动锥齿轮的支承 14
2.3  主减速器计算载荷的确定 14
2.3.1  主减速器齿轮的设计载荷的确定 14
2.3.2  主减速器齿轮基本参数的选择 16
2.3.3  主减速器锥齿轮强度计算 20
2.3.4  主减速器轴承的载荷计算 21
2.3.5  主减速器齿轮材料的选择与热处理 25
2.4  主动锥齿轮轴花键强度 26
2.4.1 主动锥齿轮轴材料属性 26
2.4.2 按扭转强度初选轴径 26
2.4.3  主动锥齿轮花键强度计算 26
3  差速器设计 28
3.1  差速器概述 28
3.2  对称式圆锥行星齿轮差速器的运动学分析 29
3.3  对称式圆锥行星齿轮差速器的结构设计 30
3.3.1  行星齿轮数目的选择 30
3.3.2  行星齿轮球面半径的确定 30
3.3.3 行星齿轮与半轴齿轮齿数的选择 30
3.3.4  差速器圆锥齿轮模数及半轴齿轮节圆直径的初步确定 31
3.3.5  压力角 31
3.3.6  行星齿轮的轴孔长度和孔径 31
3.4差速器壳体材料及形式的选择 33
4  半轴及驱动桥壳设计 34
4.1  半轴设计 34
4.1.1  半轴的结构型式 34
4.1.2  半轴的尺寸设计及校核 35
4.1.3  半轴花键的选择和强度计算 35
4.1.4  半轴材料的选择 36
4.2  驱动桥壳的设计 36
4.2.1  驱动桥壳结构方案分析 36
4.2.3  桥壳的受力分析与强度计算 38
5  驱动桥三维实体建模 41
5.1  差速器建模 41
5.1.1行星齿轮建模 41
5.1.2  半轴齿轮建模 44
5.1.3  差速器装配 45
5.2  主减速器建模 47
5.2.1  主减速器主动锥齿轮建模 47
5.2.2  主减速器从动齿轮建模 50
5.2.3  主减速器其它零件的建模 50
5.3  驱动桥总装配 51
6  基于CATIA驱动桥壳的受力分析 52
6.1  桥壳受力分析模型的建立 52
6.2  桥壳结构受力分析 53
6.3.1  受力分析方案 53
6.3.2  结构静力学分析 53
结论 56
致谢 57
参考文献 58
 

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