设计简介
1.1 概述设计研究的意义和目的
驱动桥的设计，由驱动桥的结构组成、功用、工作特点及设计要求讲起，详细地分析了驱动桥总成的结构型式及布置方法；全面介绍了驱动桥车轮的传动装置和桥壳的各种结构型式与设计计算方法。
汽车驱动桥是汽车的重大总成，承载着汽车的满载簧荷重及地面经车轮、车架及承载式车身经悬架给予的铅垂力、纵向力、横向力及其力矩，以及冲击载荷；驱动桥还传递着传动系中的最大转矩，桥壳还承受着反作用力矩。汽车驱动桥结构型式和设计参数除对汽车的可靠性与耐久性有重要影响外，也对汽车的行驶性能如动力性、经济性、平顺性、通过性、机动性和操动稳定性等有直接影响。另外，汽车驱动桥在汽车的各种总成中也是涵盖机械零件、部件、分总成等的品种最多的大总成。例如，驱动桥包含主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置（半轴及轮边减速器）、桥壳和各种齿轮。由上述可见，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。因此，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。
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；当驱动车轮采用独立悬挂时，则配以断开式驱动桥。与非断开式驱动桥相比较，断开式驱动桥能显著减少汽车簧下质量，从而改善汽车行驶平顺性，提高了平均行驶速度；减小了其策划行驶时作用于车轮和车桥上的动载荷，提高了零部件的使用寿命；增加了汽车的离地间隙；由于驱动车轮与路面的接触情况及对各种地形的适应性较好，增强了车轮的抗侧滑能力；若与之配合的独立悬架导向机构设计合理，可增加汽车的不足转向效应，提高汽车的操纵稳定性。但其结构复杂，成本较高。断开式驱动桥在乘用车和部分越野汽车上应用广泛。非断开式驱动桥结构简单，成本低，工作可靠，但由于其簧下质量较大，对汽车的行驶平顺性和降低动载荷有不利的影响。
本设计的的研究目的在于通过对汽车整体的匹配性设计完成驱动桥的主减速器、差速器等部件型号的设计与计算，并完成校核的设计过程。
目 录
摘要 …………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract …………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章 绪论 ……………………………………………………………………………1
1.1设计研究的意义和目的……………………………………………………1
1.2国内外研究现状及发展趋势………………………………………………2
1.3本设计的主要研究内容……………………………………………………2
第2章 汽车总体参数的确定…………………………………………………3
2.1 给定设计参数………………………………………………………………3
2.2 汽车形式的确定……………………………………………………………3
2.2.1 汽车轴数和驱动形式的选择………………………………………3
2.2.2 汽车布置形式的选择……………………………………………………3
2.3 汽车主要参数的选择………………………………………………………4
2.3.1 汽车主要尺寸的确定………………………………………………4
2.3.2 汽车质量参数的确定………………………………………………6
2.3.3 汽车性能参数的确定………………………………………………8
2.4 发动机的选择………………………………………………………………11
2.4.1 发动机形式的选择…………………………………………………11
2.4.2 发动机主要性能指标的选择………………………………………11
2.5轮胎的选择…………………………………………………………………13
2.6本章小结……………………………………………………………………14
第3章 驱动桥的结构形式及选择……………………………………………15
3.1 概述…………………………………………………………………………15
3.2 驱动桥的结构形式…………………………………………………………15
3.3 驱动桥构件的结构形式……………………………………………………17
3.3.1 主减速器的结构形式………………………………………………18
3.3.2 差速器的结构形式…………………………………………………20
3.3.3 驱动桥桥壳的结构形式……………………………………………21
3.3.4驱动桥桥壳的结构形式…………………………………………………22
3.4本章小结………………………………………………………………………22
第4章 驱动桥的设计计算…………………………………………………………23
4.1 主减速器的设计与计算………………………………………………………23
4.1.1主减速比的确定………………………………………………………23
4.1.2 主减速器齿轮计算载荷的确定………………………………………24
4.1.3 锥齿轮主要参数的选择………………………………………………26
4.1.4 主减速器锥齿轮的材料………………………………………………28
4.1.5主减速器螺旋锥齿轮的几何尺寸计算………………………………29
4.1.6 主减速器圆弧齿轮螺旋齿轮的强度计算……………………………32
4.2 差速器的设计与计算………………………………………………………37
4.2.1 差速器齿轮主要参数选择……………………………………………37
4.2.2 差速器齿轮的材料…………………………………………………39
4.2.3 差速器齿轮几何尺寸计算……………………………………………39
4.2.4 差速器齿轮强度计算…………………………………………………42
4.3 全浮式半轴的设计……………………………………………………………44
4.3.1 半轴基本参数计算及校核……………………………………………44
4.3.2半轴的结构设计及材料与热处理………………………………………45
4.4 驱动桥壳设计…………………………………………………………………46
4.4.1 桥壳的结构型式………………………………………………………46
4.4.2桥壳的受力分析及强度计算……………………………………………46
4.5 本章小结………………………………………………………………………47
结论………………………………………………………………………………………48
参考文献………………………………………………………………………………49
致谢……………………………………………………………………………………51
附录…………………………………………………………………………………52
驱动桥的设计，由驱动桥的结构组成、功用、工作特点及设计要求讲起，详细地分析了驱动桥总成的结构型式及布置方法；全面介绍了驱动桥车轮的传动装置和桥壳的各种结构型式与设计计算方法。
汽车驱动桥是汽车的重大总成，承载着汽车的满载簧荷重及地面经车轮、车架及承载式车身经悬架给予的铅垂力、纵向力、横向力及其力矩，以及冲击载荷；驱动桥还传递着传动系中的最大转矩，桥壳还承受着反作用力矩。汽车驱动桥结构型式和设计参数除对汽车的可靠性与耐久性有重要影响外，也对汽车的行驶性能如动力性、经济性、平顺性、通过性、机动性和操动稳定性等有直接影响。另外，汽车驱动桥在汽车的各种总成中也是涵盖机械零件、部件、分总成等的品种最多的大总成。例如，驱动桥包含主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置（半轴及轮边减速器）、桥壳和各种齿轮。由上述可见，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。因此，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。
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；当驱动车轮采用独立悬挂时，则配以断开式驱动桥。与非断开式驱动桥相比较，断开式驱动桥能显著减少汽车簧下质量，从而改善汽车行驶平顺性，提高了平均行驶速度；减小了其策划行驶时作用于车轮和车桥上的动载荷，提高了零部件的使用寿命；增加了汽车的离地间隙；由于驱动车轮与路面的接触情况及对各种地形的适应性较好，增强了车轮的抗侧滑能力；若与之配合的独立悬架导向机构设计合理，可增加汽车的不足转向效应，提高汽车的操纵稳定性。但其结构复杂，成本较高。断开式驱动桥在乘用车和部分越野汽车上应用广泛。非断开式驱动桥结构简单，成本低，工作可靠，但由于其簧下质量较大，对汽车的行驶平顺性和降低动载荷有不利的影响。
本设计的的研究目的在于通过对汽车整体的匹配性设计完成驱动桥的主减速器、差速器等部件型号的设计与计算，并完成校核的设计过程。
目 录
摘要 …………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract …………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章 绪论 ……………………………………………………………………………1
1.1设计研究的意义和目的……………………………………………………1
1.2国内外研究现状及发展趋势………………………………………………2
1.3本设计的主要研究内容……………………………………………………2
第2章 汽车总体参数的确定…………………………………………………3
2.1 给定设计参数………………………………………………………………3
2.2 汽车形式的确定……………………………………………………………3
2.2.1 汽车轴数和驱动形式的选择………………………………………3
2.2.2 汽车布置形式的选择……………………………………………………3
2.3 汽车主要参数的选择………………………………………………………4
2.3.1 汽车主要尺寸的确定………………………………………………4
2.3.2 汽车质量参数的确定………………………………………………6
2.3.3 汽车性能参数的确定………………………………………………8
2.4 发动机的选择………………………………………………………………11
2.4.1 发动机形式的选择…………………………………………………11
2.4.2 发动机主要性能指标的选择………………………………………11
2.5轮胎的选择…………………………………………………………………13
2.6本章小结……………………………………………………………………14
第3章 驱动桥的结构形式及选择……………………………………………15
3.1 概述…………………………………………………………………………15
3.2 驱动桥的结构形式…………………………………………………………15
3.3 驱动桥构件的结构形式……………………………………………………17
3.3.1 主减速器的结构形式………………………………………………18
3.3.2 差速器的结构形式…………………………………………………20
3.3.3 驱动桥桥壳的结构形式……………………………………………21
3.3.4驱动桥桥壳的结构形式…………………………………………………22
3.4本章小结………………………………………………………………………22
第4章 驱动桥的设计计算…………………………………………………………23
4.1 主减速器的设计与计算………………………………………………………23
4.1.1主减速比的确定………………………………………………………23
4.1.2 主减速器齿轮计算载荷的确定………………………………………24
4.1.3 锥齿轮主要参数的选择………………………………………………26
4.1.4 主减速器锥齿轮的材料………………………………………………28
4.1.5主减速器螺旋锥齿轮的几何尺寸计算………………………………29
4.1.6 主减速器圆弧齿轮螺旋齿轮的强度计算……………………………32
4.2 差速器的设计与计算………………………………………………………37
4.2.1 差速器齿轮主要参数选择……………………………………………37
4.2.2 差速器齿轮的材料…………………………………………………39
4.2.3 差速器齿轮几何尺寸计算……………………………………………39
4.2.4 差速器齿轮强度计算…………………………………………………42
4.3 全浮式半轴的设计……………………………………………………………44
4.3.1 半轴基本参数计算及校核……………………………………………44
4.3.2半轴的结构设计及材料与热处理………………………………………45
4.4 驱动桥壳设计…………………………………………………………………46
4.4.1 桥壳的结构型式………………………………………………………46
4.4.2桥壳的受力分析及强度计算……………………………………………46
4.5 本章小结………………………………………………………………………47
结论………………………………………………………………………………………48
参考文献………………………………………………………………………………49
致谢……………………………………………………………………………………51
附录…………………………………………………………………………………52
