【正文】 ............................................ 17 概述 ......................................................................................................................... 17 主減速器齒輪參數(shù)的選擇與強度計算 ....................................................... 17 主減速器齒輪計算載荷的確定 ................................................................... 17 主減速器齒輪參數(shù)的選擇 ........................................................................... 19 螺旋錐齒輪的強度計算 ............................................................................... 22 主減速器的軸承計算 ................................................................................... 30 主減速器齒輪材料及熱處理 .......................................................................... 37 主減速器斜齒圓柱齒輪的參數(shù)選擇和設(shè)計計算 ..................................... 38 本章小結(jié) ................................................................................................................ 41 第 4 章 差速器的設(shè)計 ............................................................................................ 43 對稱式圓錐行星齒輪式差速器的設(shè)計計算 ............................................... 44 行星齒輪數(shù) ................................................................................................... 44 行星齒輪球面半徑和節(jié)錐距 ....................................................................... 44 行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù) ........................................................................... 44 行星齒輪和半軸齒輪節(jié)錐角及模數(shù) ........................................................... 44 半軸齒輪與行星齒輪齒形參數(shù) ................................................................... 45 壓力角 ........................................................................................................... 45 行星齒輪安裝孔直徑及其深度的確定 ....................................................... 45 對稱式圓錐行星齒輪差速器 的材料 .............................................................. 47 對稱式圓錐 行星齒輪差速器 的強度計算 .................................................... 48 東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 目錄 第 5 章 驅(qū)動車輪的傳動裝置設(shè) 計 ...................................................................... 49 半軸的設(shè)計與計算 ............................................................................................. 49 半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及材料與熱處理 ................................................................ 52 第 6 章 驅(qū)動橋殼的設(shè)計 .......................................................................................... 53 橋殼的受力分析及強度計算 ........................................................................... 53 橋殼的靜彎曲應(yīng)力計算 .............................................................................. 53 在不平路面沖擊作用下的橋殼強度計算 .................................................. 55 汽車以最大牽引力行駛時的橋殼強度計算 .............................................. 56 汽車緊急制動時的橋殼強度計算 .............................................................. 57 受最大側(cè)向力時的橋殼強度計算 .............................................................. 59 第 7 章 經(jīng)濟性和環(huán)保性分析 ............................................................................... 61 第 8 章 結(jié)論 ................................................................................................................... 62 致謝 ........................................................................................................................................ 63 參考文獻 ............................................................................................................................. 64 附錄 ...................................................................................................................................... 65 1 第 1 章 緒 論 選題背景目的及意義 在我國輕型貨車占有較大市場，據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，截至 2021 年底，國內(nèi)輕型貨車（ 噸 總質(zhì)量≤ 6 噸）共銷售 萬輛，同比增長了 %。 2021 年，國家對“三農(nóng)”的投入不斷加大，同時隨著鐵路不斷提速也為“門到門”的短途運輸提供了機會，受此影響，輕型貨車在以后幾年也會呈現(xiàn)明顯增長。 我國 2021 年上半年貨車累計銷 售約 93 萬輛，其中輕型貨車 61 萬輛，同比增長 %，可見輕型汽車在商用汽車生產(chǎn)中占有很大的比重。 作為汽車關(guān)鍵零部件之一的汽車驅(qū)動橋也得到相應(yīng)的發(fā)展，各生產(chǎn)廠家在研發(fā)和生產(chǎn)過程中基本上形成了專業(yè)化、系列化、批量化的局面 ， 汽車驅(qū)動橋是汽車的重要總成，承載著汽車車架及承載式車身經(jīng)懸架給予的鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩，以及沖擊載荷；驅(qū)動橋還傳遞著傳動系中的最大轉(zhuǎn)矩，橋殼還承受著反作用力矩。汽車驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)型式和設(shè)計參數(shù)除對汽車的可靠性與耐久性有重要影響外，也對汽車的行駛性能如動力性、經(jīng)濟性、平順性、通過性、 機動性和操動穩(wěn)定性等有直接影響。汽車驅(qū)動橋設(shè)計涉及的機械零部件及元件的品種極為廣泛，對這些零部件、元件及總成的制造也幾乎要設(shè)計到所有的現(xiàn)代機械制造工藝， 設(shè)計出結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、造價低廉的驅(qū)動橋，能大大降低整車生產(chǎn)的總成本，推動汽車經(jīng)濟的發(fā)展，并且 通過對汽車驅(qū)動橋的學(xué)習(xí)和設(shè)計實踐，可以更好的學(xué)習(xí)并掌握現(xiàn)代汽車設(shè)計與機械設(shè)計的全面知識和技能， 所以本題設(shè)計一款結(jié)構(gòu)優(yōu)良的 輕型貨車驅(qū)動橋 具有一定的實際意義。 2 國內(nèi)外驅(qū)動橋研究狀況 國外研究現(xiàn)狀 國外輕型貨車驅(qū)動橋開發(fā)技術(shù)已經(jīng)非常的成熟，建立新 的驅(qū)動橋開發(fā)模式成為國內(nèi)外驅(qū)動橋開發(fā)團體的新目標。驅(qū)動橋設(shè)計新方法的應(yīng)用使得其開發(fā)周期縮短，成本降低，可靠性增加。國外的最新開發(fā)模式和驅(qū)動橋新技術(shù)包括： (1) 并行工程開發(fā)模式 并行工程開發(fā)模式 是對在一定范圍內(nèi)的不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的機械產(chǎn)品進行功能分析的基礎(chǔ)上 ,劃分并設(shè)計出一系列功能模塊 ,然后通過模塊的選擇和組合構(gòu)成不同產(chǎn)品的一種設(shè)計方法，能夠 縮短新產(chǎn)品的設(shè)計時間、降低成本、提升質(zhì)量、提高市場競爭力 ,以 DANA 為代表的意大利企業(yè)多已采用了該類設(shè)計方法 , 優(yōu)點是 : 減少設(shè)計及工裝制造的 投入 , 減少了零件種類 , 提高規(guī)模生產(chǎn)程度 , 降低制造費用 , 提高市場響應(yīng)速度等。 (2) 模態(tài)分析 模態(tài)分析是對工程結(jié)構(gòu)進行振動分析研究的最先進的現(xiàn)代方法與手段之一。它可以定義為對結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的解析分析 (有限元分析 )和實驗分析 (實驗?zāi)B(tài)分析 )，其結(jié)構(gòu)動態(tài)特性用模態(tài)參數(shù)來表征。模態(tài)分析技術(shù)的特點與優(yōu)點是在對系統(tǒng)做動力學(xué)分析時，用模態(tài)坐標代替物理學(xué)坐標，從而可大大壓縮系統(tǒng)分析的自由度數(shù)目，分析精度較高。驅(qū)動橋的振動特性不但直接影響其本身的強度，而且對整車的舒適性和平順性有著至關(guān)重要的影響。因此，對驅(qū)動橋進 行模態(tài)分析，掌握和改善其振動特性，是設(shè)計中的重要方面。 (3) 驅(qū)動橋殼的有限元分析方法 有限元法不需要對所分析的結(jié)構(gòu)進行嚴格的簡化，既可以考慮各種計算要求和條件，也可以計算各種工況，而且計算精度高。有限元法將具有無限個自由度的連續(xù)體 3 離散為有限個自由度的單元集合體，使問題簡化為適合于數(shù)值解法的問題。只要確定了單元的力學(xué)特性，就可以按照結(jié)構(gòu)分析的方法求解，使分析過程大為簡化，配以計算機就可以解決許多解析法無法解決的復(fù)雜工程問題 [2]。目前，有限元法己經(jīng)成為求解數(shù)學(xué)、物理、力學(xué)以及工程問題的一種有效的數(shù)值方法 ，也為驅(qū)動橋殼設(shè)計提供了強有力的工具。 (4) 高性能制動器技術(shù) 在發(fā)達國家驅(qū)動橋產(chǎn)品中 , 已出現(xiàn)了自循環(huán)冷卻功能的濕式制動器橋、帶散熱風(fēng)送的盤式制動器橋、適于 ABS的蹄、鼓式和盤式制動器橋、帶自動補償間隙的盤式制動器等配置高性能制動器橋 , 同時制動器的布置位置也出現(xiàn)了從橋臂處分別向橋包總成和輪邊端部轉(zhuǎn)移的趨勢。前種處理方式易于散熱 , 后種處理方式為了降低成本 , 甚至有廠商把制動器的殼體與橋殼鑄為一體 , 既易于散熱，又利于降低材料成本 , 但這對鑄造技術(shù)、鑄造精度和加工精度都提出了極高的要求。 (5) 電 子智能控制技術(shù)進入驅(qū)動橋產(chǎn)品 電子智能控制技術(shù)已經(jīng)在汽車業(yè)得到了快速發(fā)展，如，現(xiàn)代汽車上使用的 ABS(制動防抱死控制 )、 ASR（驅(qū)動力控制系統(tǒng)）等系統(tǒng)。 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 我國驅(qū)動橋制造企業(yè)的開發(fā)模式主要由測繪、引進、自主開發(fā)三種組成。主要存在技術(shù)含量低，開發(fā)模式落后，技術(shù)創(chuàng)新力不夠，計算機輔助設(shè)計應(yīng)用少等問題。