【正文】 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日1 前言本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是八噸載重汽車驅(qū)動橋差速器設(shè)計(jì)。在我國，隨著汽車工業(yè)高速發(fā)展,汽車重要零部件也得到相應(yīng)的發(fā)展，因而車橋系統(tǒng)也有了比較大的發(fā)展。為了能在競爭激烈的車橋產(chǎn)品市場中占有份額, 各車橋生產(chǎn)廠家紛紛推出了承載能力強(qiáng)、技術(shù)含量高的車橋總成。汽車中的驅(qū)動橋和從動橋統(tǒng)稱車橋。其中驅(qū)動橋位于傳動系的末端，其基本功用是將萬向傳動裝置傳來的動力折過90176。角，改變力的傳遞方向，并由主減速器降低轉(zhuǎn)速，增大轉(zhuǎn)矩后，經(jīng)差速器分配給左右半軸和驅(qū)動輪。驅(qū)動橋一般由主減速器、差速器、驅(qū)動車輪的傳動裝置及橋殼等部件組成。汽車驅(qū)動橋既是動力傳遞機(jī)構(gòu)，又是行走機(jī)構(gòu)，還起著支撐汽車荷重的作用。驅(qū)動橋承受著作用于路面和車架或車廂之間的鉛垂力以及它們之間的縱向力及橫向力。鉛垂力由懸架的彈性元件來傳遞，縱向力及橫向力也能由懸架的某些類型的彈性元件來傳遞。懸架的彈性元件為不能傳遞縱向力、橫向力的鋼板彈簧時(shí)（如螺旋彈簧、扭桿彈簧、油氣彈簧、空氣彈簧或其他），這些力可以通過懸架的導(dǎo)向裝置、封閉式傳動軸的套管或特設(shè)的傳力桿來傳遞。根據(jù)懸架結(jié)構(gòu)的不同，車橋分為非斷開式和斷開式兩種。驅(qū)動車輪采用獨(dú)立懸架時(shí)，應(yīng)選用斷開式驅(qū)動橋；驅(qū)動車輪采用非獨(dú)立懸架時(shí)，則選用非斷開式驅(qū)動橋。非斷開式驅(qū)動橋也稱為整體式驅(qū)動橋，其半軸套管與主減速器殼均與軸殼剛性地相連一個(gè)整體梁，因而兩側(cè)的半軸和驅(qū)動輪相關(guān)地?cái)[動，通過彈性元件與車架相連。主減速器將輸入的轉(zhuǎn)矩增大降低轉(zhuǎn)速，在發(fā)動機(jī)縱置時(shí)還具有改變轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)方向的作用。因?yàn)槭褂靡蟮牟煌?，主減速器的結(jié)構(gòu)也是不同的。按參加減速傳動的齒輪副數(shù)目分為單級式主減速器和雙級式主減速器。其中的雙級式主減速器又可分為整體式主減速器和分開式主減速器兩種。若雙級式主減速器的第二級減速器齒輪有兩副，并分別置于兩側(cè)車輪附近，則稱為輪邊減速器；有兩個(gè)檔位主減速器稱為雙速主減速器。單級主減速器常由一對圓錐齒輪組成。這種主減速器結(jié)構(gòu)較簡單，質(zhì)量小、成本低、使用簡單。但是主傳動比不能太大，,如果進(jìn)一步提高傳動比將會增大從動齒輪直徑，從而減小離地間隙（降低通過性），并且會使從動齒輪熱處理復(fù)雜。在選擇主減速器形式的時(shí)候要考慮的因素有：汽車類型、使用條件、驅(qū)動橋的離地間隙、驅(qū)動橋數(shù)及其布置形式和主傳動比。其中傳動比的大小可以影響汽車的動力性和經(jīng)濟(jì)性。因而在通常狀況下單級主減速器廣泛用于乘用車和輕、中型商用車上。與單級主減速器相比，采用雙級主減速器可以在保證離地間隙相同的情況下得到更大的傳動比，但是尺寸大，質(zhì)量較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，傳動效率低。汽車行駛時(shí)，左右車輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過的路程往往不等：在轉(zhuǎn)彎時(shí)，內(nèi)、外兩側(cè)車輪行程顯然不同，即外側(cè)車輪滾過的距離大于內(nèi)側(cè)車輪；在不平路面上行駛時(shí)，由于路面波形不同也會造成兩側(cè)車輪滾過的路程不等；即使在平直路面上行駛，由于輪胎氣壓、輪胎負(fù)荷、胎面磨損程度不同以及制造誤差等因素，左右車輪也會因滾動半徑不同而使左、右車輪行程不等。若驅(qū)動橋的左、右車輪采用剛性連接，行駛時(shí)的過程中會產(chǎn)生驅(qū)動輪在路面上滑移或滑轉(zhuǎn)，因而加劇輪胎磨損與功率和燃料的消耗或者導(dǎo)致轉(zhuǎn)向和操縱性能惡化。汽車左右驅(qū)動輪間裝有輪間差速器可以防止這些現(xiàn)象的發(fā)生，保證驅(qū)動橋兩側(cè)車輪在行程不等時(shí)可以具有不同的旋轉(zhuǎn)角速度以滿足汽車行駛的要求；在有些多橋驅(qū)動汽車上還裝有軸間差速器，用以提高通過性，同時(shí)避免在驅(qū)動橋間產(chǎn)生功率循環(huán)及由此引起的附加載荷，使傳動系零件損壞、輪胎磨損和燃料消耗增加。差速器的作用用是在兩輸出軸間分配轉(zhuǎn)矩，并保證兩輸出軸有可能以不同的角速度轉(zhuǎn)動。差速器有很多結(jié)構(gòu)形式，按其結(jié)構(gòu)特征不同，分為齒輪式、凸輪式、渦輪式和牙嵌自由式等多種形式。半軸將差速器半軸齒輪的輸出轉(zhuǎn)矩傳到驅(qū)動輪或輪邊減速器上。在非斷開式驅(qū)動橋內(nèi)，半軸一般是實(shí)心的；在斷開式驅(qū)動橋內(nèi)，一般要采用萬向傳動裝置給驅(qū)動輪傳遞動力；在轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋內(nèi)，半軸一般需要分為內(nèi)半軸和外半軸兩段，中間用等角速萬向節(jié)相連接?，F(xiàn)代汽車基本上采用全浮式和半浮式兩種半軸支撐形式。驅(qū)動橋橋殼也是汽車上的主要零部件之一，其中，非斷開式驅(qū)動橋的橋殼的作用是支撐汽車載重并將載荷傳給車輪。同時(shí)作用在驅(qū)動車輪上的各種力（如牽引力、制動力、側(cè)向力和垂向力）也經(jīng)過橋殼傳到懸架及車架或車廂上。因此，橋殼既是傳力件又是承載件。它也是主減速器、差速器及驅(qū)動車輪傳動裝置的外殼。目前我國的汽車產(chǎn)業(yè)正在蓬勃的發(fā)展，特別是貨車產(chǎn)業(yè),后輪驅(qū)動汽車的平衡性和操作性隨之都有較大的提高。顧名思義，后輪驅(qū)動汽車在加速的時(shí)候，牽引力將不會由前輪發(fā)出，所以在加速轉(zhuǎn)彎時(shí)，司機(jī)會感到橫向握持力變大，操作性能變好。后橋驅(qū)動的維修也很廉價(jià)，雖然構(gòu)造和車型的不同使得這種費(fèi)用有很大的差別。在設(shè)計(jì)變速器出現(xiàn)故障時(shí)，后輪驅(qū)動的汽車不需要對差速器進(jìn)行維修，但是前輪驅(qū)動的汽車來說就應(yīng)該加以維修了，因?yàn)閮刹考亲鲈谝黄鸬?。所以后輪?qū)動不但會使得乘車更加安全、舒適，也會使的維修費(fèi)用降低，從而獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益本次設(shè)計(jì)的思路可分為以下幾點(diǎn)：首先要選擇初始設(shè)計(jì)方案，本車屬于中型載重貨車，因而要采用后橋驅(qū)動，而且驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)形式要符合中型貨車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求；接著選擇各部件結(jié)構(gòu)形式；最后選擇各部件具體參數(shù)，設(shè)計(jì)出各部件主要尺寸，畫出圖紙。驅(qū)動橋的設(shè)計(jì)：首先探究驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)組成、功用、工作特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求，詳細(xì)地分析了驅(qū)動橋總成的結(jié)構(gòu)型式及布置方法；接著設(shè)計(jì)驅(qū)動橋車輪的傳動裝置和橋殼的結(jié)構(gòu)形式與計(jì)算。載重汽車所要傳遞的轉(zhuǎn)矩比乘用車和客車以及輕型商用車都要大得多，為了能夠以較低的成本運(yùn)輸較多的貨物，所以必然需要選擇功率較大的發(fā)動機(jī)，這就需要穩(wěn)定的傳動系統(tǒng)，同時(shí)驅(qū)動橋在傳動系統(tǒng)中又起著極其重要的作用。發(fā)動機(jī)相同時(shí)，采用性能優(yōu)良且與發(fā)動機(jī)匹配性比較高的驅(qū)動橋可以較大幅度的降低油耗。因而設(shè)計(jì)新型的驅(qū)動橋成為當(dāng)務(wù)之急。本次所設(shè)計(jì)得出的驅(qū)動橋是在通過設(shè)計(jì)計(jì)算得出來的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，繪制出二維CAD圖，力求使它在制造工藝性，工作穩(wěn)定可靠性上盡可能的優(yōu)良，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單。為了使得經(jīng)濟(jì)效益好，設(shè)計(jì)得出的驅(qū)動橋降低了制造成本費(fèi)用，由于結(jié)構(gòu)簡單，使得驅(qū)動橋使用過程中的維護(hù)成本大大降低。驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也符合貨車的整體結(jié)構(gòu)要求。綜上，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品達(dá)到了結(jié)構(gòu)簡單，修理、維修方便，零件制造工藝性好，制造容易，經(jīng)濟(jì)效益好的設(shè)計(jì)要求。2 總體方案的論證 驅(qū)動橋的設(shè)計(jì)要求在不同用途不同型號的汽車中，驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)形式也各不相同，但是在使用時(shí)對它們的基本要求卻是一致的。所以對驅(qū)動橋的基本要求可以歸納為以下幾點(diǎn)：(1)選擇的主減速比應(yīng)能使汽車在給定使用條件下具有最佳的動力性和經(jīng)濟(jì)性；(2)在各種載荷及轉(zhuǎn)速的狀況下有較高的傳動效率；(3) 在兩驅(qū)動車輪的角速度不同時(shí)，能將轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)且連續(xù)不斷的傳遞到兩個(gè)驅(qū)動車輪上；(4) 當(dāng)左、右兩驅(qū)動車輪的附著系數(shù)不同時(shí)，能充分利用汽車的牽引力；(5)能承受和傳遞路面與車架或車廂之間的鉛垂力、縱向力和橫向力及其力矩；(6)驅(qū)動橋各零部件在滿足強(qiáng)度高、剛性好、工作可靠及使用壽命長的條件下，盡量質(zhì)量小，特別是非懸掛質(zhì)量應(yīng)盡量減小，減小不平路面給驅(qū)動橋的沖擊載荷以改善汽車的平順性；(7) 輪廓尺寸不能太大，便于汽車的總布置同時(shí)與所要求的驅(qū)動橋離地間隙相適應(yīng)；(8)齒輪及其他傳動機(jī)件工作平穩(wěn)，無噪聲或低噪聲；(9)設(shè)計(jì)驅(qū)動橋總成及零部件時(shí)盡量滿足零件的標(biāo)準(zhǔn)化、部件的通用化和產(chǎn)品的系列化及汽車變形的要求；(10)結(jié)構(gòu)簡單，修理、保養(yǎng)便捷；機(jī)件工藝性好，制造簡單。 驅(qū)動橋總成的結(jié)構(gòu)型式選擇汽車的驅(qū)動橋處于傳動系的末端，其基本功能將萬向傳動裝置傳來的動力折過90176。角，改變力的傳遞方向，并由主減速器降低轉(zhuǎn)速，增大轉(zhuǎn)矩后，經(jīng)差速器分配給左右半軸和驅(qū)動輪，達(dá)到差速的要求；同時(shí)，驅(qū)動橋還要承受作用于路面或車廂之間的垂直力、縱向力和橫向力。驅(qū)動橋一般由主減速器、差速器、車輪傳動裝置和驅(qū)動橋殼（或梁）等組成。 驅(qū)動橋的總體布置形式簡圖a) 普通的非斷開式驅(qū)動橋b) 帶有搖擺式半軸的非斷開式驅(qū)動橋c) 斷開式驅(qū)動橋在選擇驅(qū)動橋總成的結(jié)構(gòu)型式時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮所涉及汽車的類型及使用、生產(chǎn)條件，同時(shí)也要和所設(shè)計(jì)汽車的其他部件，尤其是與懸架的結(jié)構(gòu)型式與特性相適應(yīng)，這樣才能保證整個(gè)汽車預(yù)期使用性能的實(shí)現(xiàn)。在上文里提到的一般汽車驅(qū)動橋的各項(xiàng)基本要求，盡管通用于各種汽車的驅(qū)動橋，但是因?yàn)槠嚨念愋秃陀猛居泻芏嗖煌蚨鴤€(gè)重要程度是不一樣的。綜上就可以得出，因?yàn)樵O(shè)計(jì)中選擇的結(jié)構(gòu)型式為具體汽車驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)型式，所以必須從以上所提到的各項(xiàng)要求中，找出所設(shè)計(jì)的汽車的獨(dú)特使用性能有直接重要影響的主要幾點(diǎn)，從而保證所設(shè)計(jì)汽車的最重要的使用性能的實(shí)現(xiàn)[2]。驅(qū)動橋總成的結(jié)構(gòu)型式，按其總體布置分類共有三種，普通的非斷開式驅(qū)動橋、帶有擺動半軸的非斷開式驅(qū)動橋和斷開式驅(qū)動橋。按其工作特性分類，又可歸并為兩大類，非斷開式驅(qū)動橋和斷開式驅(qū)動橋。汽車驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)型式與其所用的懸架密切相關(guān)。若是采用非獨(dú)立懸架時(shí)，驅(qū)動橋應(yīng)為非斷開式，即驅(qū)動橋殼（或梁）是一根剛性梁，非斷開式驅(qū)動橋又可分為普通的非斷開式驅(qū)動橋、帶有擺動半軸的非斷開式驅(qū)動橋；若是采用獨(dú)立懸架時(shí)，驅(qū)動橋應(yīng)為斷開式用以保證運(yùn)動協(xié)調(diào)，這種狀況下主減速器和差速器分別裝在車架或車身上，車輪傳動裝置要采用萬向傳動裝置。 非斷開式驅(qū)動橋普通的非斷開式驅(qū)動橋，具有結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉、工作可靠的諸多優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛的應(yīng)用在各種載貨汽車及公共汽車上，同時(shí)現(xiàn)在的大部分越野汽車和部分轎車上也采用這種結(jié)構(gòu)。 非斷開式驅(qū)動橋示意圖1—輪轂 2—橋殼 3—半軸 4—差速器 5—主減速器普通非斷開式驅(qū)動橋的橋殼是一根支承在左、右驅(qū)動車輪上的剛性空心梁，而主減速器、差速器及半軸等傳動機(jī)件都裝在橋殼中。因而在這時(shí)，整個(gè)驅(qū)動橋和驅(qū)動車輪的質(zhì)量以及傳動軸的部分質(zhì)量都屬于汽車的非懸掛質(zhì)量，導(dǎo)致汽車的非懸掛質(zhì)量較大，這是普通非斷開式驅(qū)動橋的一個(gè)很顯著的缺點(diǎn)。這種非斷開式驅(qū)動橋和輪轂、制動器及制動鼓的總質(zhì)量，大約能占一般載貨汽車底盤質(zhì)量的11%16%。通過以上的探究發(fā)現(xiàn)，若采用單級主減速器代替雙級主減速器，可以大大的減小驅(qū)動橋的質(zhì)量。此外，用球墨鑄鐵代替普通的可鍛鑄鐵來鑄造主減速器殼不僅能滿足強(qiáng)度要求，也可以減小驅(qū)動橋的質(zhì)量并且改進(jìn)鑄造工藝。另外普通非斷開式驅(qū)動橋的質(zhì)量也在很大程度上受橋殼的結(jié)構(gòu)型式的影響。同時(shí)，非斷開式驅(qū)動橋的輪廓尺寸取決于其主減速器的結(jié)構(gòu)型式。由于一般汽車的輪胎尺寸和驅(qū)動橋下的最小離地間隙已經(jīng)確定，因而就限制了主減速器從動齒輪直徑的大小。對于最常見的主減速齒輪——普通的螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪來說，由于模數(shù)（由強(qiáng)度及壽命來確定）已定，從動齒輪的齒數(shù)愈少它的直徑就愈小，因而會導(dǎo)致主減速器的垂向輪廓尺寸也愈小，又因?yàn)辇X輪齒數(shù)的選擇是有一定范圍的。所以給定主減速比的情況下，如果單級主減速器不能夠滿足驅(qū)動橋離地間隙要求，就要改用雙級減速結(jié)構(gòu)。但是雙級主減速器的質(zhì)量和制造成本等諸多性能指標(biāo)都比單級主減速器差。一般的雙級主減速器，通常要把兩級減速齒輪放在一個(gè)主減速器殼內(nèi)，也可以將第二級減速齒輪移向驅(qū)動車輪并靠近輪轂，作為輪邊減速器。 斷開式驅(qū)動橋若果僅從外觀上看，斷開式驅(qū)動橋區(qū)別于非斷開式驅(qū)動橋的一個(gè)很明顯特點(diǎn)就是前者沒有一個(gè)用于連接左右驅(qū)動車輪的剛性整體外殼或梁。斷開式驅(qū)動橋的橋殼是分段的，并且彼此之間可以做相對運(yùn)動，因而這種橋稱為斷開式驅(qū)動橋。另外，由于斷開式驅(qū)動橋總是與獨(dú)立懸掛相匹配，因此又被稱為獨(dú)立懸掛驅(qū)動橋。斷開式驅(qū)動橋的中段，主減速器及差速器總成懸置在車架橫梁或車廂底板上，并與傳動軸及一部