【正文】 高，易損件減少，可靠性提高。這類橋比單級減速器的質(zhì)量大，價格也要貴些，而且輪穀內(nèi)具有齒輪傳動，長時間在公路上行駛會產(chǎn)生大量的熱量而引起過熱；因此，作為公路車用驅(qū)動橋，它不如中央單級減速橋。單排、齒圈固定式圓柱行星齒輪減速橋。但這類橋因輪邊減速比為固定值2，因此，中央主減速器的尺寸仍較大，一般用于公路、非公路軍用車。在該系列中，中央單級橋仍具有獨立性，可單獨使用，需要增大橋的輸出轉(zhuǎn)矩，使?fàn)恳υ龃蠡蛩俦仍龃髸r，可不改變中央主減速器而在兩軸端加上圓錐行星齒輪式減速器即可變成雙級橋。(1)圓錐行星齒輪式輪邊減速橋。輪邊減速驅(qū)動橋較為廣泛地用于油田、建筑工地、礦山等非公路車與軍用車上。由于上述中央雙級減速橋均是在中央單級橋的速比超出一定數(shù)值或牽引總質(zhì)量較大時，作為系列產(chǎn)品而派生出來的一種型號，它們很難變型為前驅(qū)動橋，使用受到一定限制；因此，綜合來說，雙級減速橋一般均不作為一種基本型驅(qū)動橋來發(fā)展，而是作為某一特殊考慮而派生出來的驅(qū)動橋存在。一般在主傳動比小于6的情況下，應(yīng)盡量采用中央單級減速驅(qū)動橋。驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)形式有多種，基本形式有三種如下：。，保證汽車具有足夠的離地間隙，以滿足通過性的要求。驅(qū)動橋一般由主減速器，差速器，車輪傳動裝置和橋殼組成。2 驅(qū)動橋總成簡介 汽車驅(qū)動橋綜述汽車驅(qū)動橋位于傳動系的末端。2．有限元分析1）部件處理，如去掉不影響分析的特征、商標等；2）網(wǎng)格劃分；3）部件添加材料屬性；4）添加受力、約束等（根據(jù)選擇解算器情況）；5）分析；6）后處理；7）報告。 設(shè)計要求與主要問題本次設(shè)計的要求：1) 利用UG NX 軟件建立結(jié)構(gòu)的三維幾何數(shù)學(xué)模型；2) 根據(jù)已完成的三維幾何結(jié)構(gòu)建立適合的有限元模型；3) 根據(jù)結(jié)構(gòu)在實際工作狀態(tài)下的約束條件和承載情況施加合理的邊界條件；4) 完成有限元分析求解過程，獲得正確的計算結(jié)果；5) 總結(jié)工作過程，撰寫畢業(yè)論文；本次設(shè)計需解決的主要問題：1) 學(xué)習(xí)利用三維CAD 軟件對工程實際結(jié)構(gòu)進行建模的方法；2) 掌握有限單元法的基本原理；3) 熟悉利用有限元分析軟件對結(jié)構(gòu)進行建模、求解、結(jié)果分析等過程；4) 對本次畢業(yè)設(shè)計所針對的目標結(jié)構(gòu)進行建模及分析并提交分析結(jié)果。在考察其變形、強度和剛度的基礎(chǔ)上，對影響橋殼強度和剛度的因素進行了設(shè)計研究,和傳統(tǒng)的設(shè)計方法相比，這種方法提高了精度和效率。所以學(xué)習(xí)了解現(xiàn)階段驅(qū)動橋系統(tǒng)開發(fā)與設(shè)計最實用最方便的方法是我們車輛工程系學(xué)生所急需的。目前，我國汽車業(yè)已經(jīng)步入高速發(fā)展階段，不僅要求我們設(shè)計出更安全更便捷更新穎的交通工具而且還要求降低企業(yè)生產(chǎn)成本。在設(shè)計中，通過建立汽車零部件、結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)的有限元計算模型，或利用UG等CAD軟件建立3D參數(shù)化模型進行轉(zhuǎn)化，在CAE軟件中進行仿真分析和計算，可以降低設(shè)計開發(fā)成本，減少試驗次數(shù)，縮短設(shè)計開發(fā)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，使得汽車在輕量化、舒適性和操縱穩(wěn)定性方面得到改進和提高，具有非常重大的實際意義。根據(jù)汽車設(shè)計理論，驅(qū)動橋殼的常規(guī)設(shè)計方法是將橋殼看成一個簡支梁并校核幾種典型計算工況下某些特定斷面的最大應(yīng)力值，然后考慮一個安全系數(shù)來確定工作應(yīng)力，這種設(shè)計方法有很多局限性。整體式橋殼具有較大的強度和剛度，且便于主減速器的裝配、調(diào)整和維修，因此普遍應(yīng)用于各類汽車上。由于橋殼的尺寸和質(zhì)量比較大，制造較困難，故其結(jié)構(gòu)型式應(yīng)在滿足使用要求的前提下應(yīng)盡可能便于制造。汽車驅(qū)動橋殼是汽車上的主要承載構(gòu)件之一，其作用主要有：支撐并保護主減速器、差速器和半軸等，使左右驅(qū)動車輪的軸向相對位置固定；同從動橋一起支撐車架及其上的各總成質(zhì)量；汽車行駛時，承受由車輪傳來的路面反作用力和力矩并經(jīng)懸架傳給車架等。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)動橋是汽車的重大總成，在整車中十分重要。1 緒 論 本次設(shè)計的目的和意義 隨著社會經(jīng)濟的繁榮發(fā)展及汽車產(chǎn)業(yè)的壯大，我國汽車擁有量越來越多。大力發(fā)展汽車工業(yè)成為必然趨勢。它承載著汽車的滿載簧載重量及地面經(jīng)車輪、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。設(shè)計出結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、造價低廉的驅(qū)動橋殼，能降低整車生產(chǎn)的總成本，推動汽車經(jīng)濟的發(fā)展。驅(qū)動橋殼應(yīng)有足夠的強度和剛度且質(zhì)量小，并便于主減速器的拆裝和調(diào)整。驅(qū)動橋殼分為整體式橋殼，分段式橋殼和組合式橋殼三類。但是由于其形狀復(fù)雜，因此應(yīng)力計算比較困難。因此近年來，許多研究人員利用有限元方法對驅(qū)動橋殼進行了計算和分析。 選題的背景和意義 本次設(shè)計的題目是《輕型汽車驅(qū)動橋建模與模態(tài)分析》。作為汽車重要總成的驅(qū)動橋，它的設(shè)計開發(fā)與制造階段至關(guān)重要。 本文介紹了應(yīng)用UG/NX軟件對汽車驅(qū)動橋殼進行參數(shù)化設(shè)計的方法，并對某輕型貨車建立了其驅(qū)動橋殼的動力學(xué)模型。另外，汽車驅(qū)動橋總成的輕量化和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化也是當(dāng)代汽車發(fā)展的方向，在本次設(shè)計中我也會提出一些優(yōu)化的方法。 設(shè)計的內(nèi)容與步驟1． 驅(qū)動橋殼的建模 利用UG NX軟件進行驅(qū)動橋殼的建模。3. 整理結(jié)果，撰寫論文。其基本功用首先是增扭，降速，改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向，即增大由傳動軸或直接從變速器傳來的轉(zhuǎn)矩，并將轉(zhuǎn)矩合理的分配給左右驅(qū)動車輪；其次，驅(qū)動橋還要承受作用于路面或車身之間的垂直力，縱向力和橫向力，以及制動力矩和反作用力矩等。設(shè)計驅(qū)動橋時應(yīng)當(dāng)滿足如下基本要求：，以保證汽車在給定的條件下具有最佳的動力性和燃油經(jīng)濟性。，噪聲小。，以承受和傳遞作用于路面和車架或車身間的各種力和力矩；在此條件下，盡可能降低質(zhì)量，尤其是簧下質(zhì)量，減少不平路面的沖擊載荷，提高汽車的平順性。，加工工藝性好，制造容易，維修，調(diào)整方便。此是驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)中最為簡單的一種，是驅(qū)動橋的基本形式， 在載重汽車中占主導(dǎo)地位。目前的中央單級減速器趨于采用雙曲線螺旋傘齒輪，主動小齒輪采用騎馬式支承， 有差速鎖裝置供選用。在國內(nèi)目前的市場上，中央雙級驅(qū)動橋主要有2種類型：一類如伊頓系列產(chǎn)品，事先就在單級減速器中預(yù)留好空間，當(dāng)要求增大牽引力與速比時，可裝入圓柱行星齒輪減速機構(gòu)，將原中央單級改成中央雙級驅(qū)動橋，這種改制“三化”（即系列化，通用化，標準化）程度高， 橋殼、主減速器等均可通用，錐齒輪直徑不變；另一類如洛克威爾系列產(chǎn)品，當(dāng)要增大牽引力與速比時，需要改制第一級傘齒輪后，再裝入第二級圓柱直齒輪或斜齒輪，變成要求的中央雙級驅(qū)動橋，這時橋殼可通用，主減速器不通用， 錐齒輪有2個規(guī)格。、輪邊減速驅(qū)動橋。當(dāng)前輪邊減速橋可分為2類：一類為圓錐行星齒輪式輪邊減速橋；另一類為圓柱行星齒輪式輪邊減速驅(qū)動橋。由圓錐行星齒輪式傳動構(gòu)成的輪邊減速器，輪邊減速比為固定值2，它一般均與中央單級橋組成為一系列。這類橋與中央雙級減速橋的區(qū)別在于：降低半軸傳遞的轉(zhuǎn)矩，把增大的轉(zhuǎn)矩直接增加到兩軸端的輪邊減速器上 ，其“三化”程度較高。(2)圓柱行星齒輪式輪邊減速橋。由于輪邊減速比大，因此，中央主減速器的速比一般均小于3，這樣大錐齒輪就可取較小的直徑，以保證重型汽車對離地問隙的要求。由于隨著我國公路條件的改善和物流業(yè)對車輛性能要求的變化，汽車驅(qū)動橋技術(shù)已呈現(xiàn)出向單級化發(fā)展的趨勢，主要是單級驅(qū)動橋還有以下幾點優(yōu)點：(1) 單級減速驅(qū)動橋是驅(qū)動橋中結(jié)構(gòu)最簡單的一種，制造工藝簡單，成本較低， 是驅(qū)動橋的基本類型，在貨車汽車上占有重要地位；(2) 貨車汽車發(fā)動機向低速大轉(zhuǎn)矩發(fā)展的趨勢，使得驅(qū)動橋的傳動比向小速比發(fā)展；(3) 隨著公路狀況的改善，特別是高速公路的迅猛發(fā)展，汽車使用條件對汽車通過性的要求降低。單級橋產(chǎn)品的優(yōu)勢為單級橋的發(fā)展拓展了廣闊的前景。 主減速器主減速器的結(jié)構(gòu)形式主要是根據(jù)其齒輪的類型，主動齒輪和從動齒輪的安置方法以及減速形式的不同而異。在此選用弧齒錐齒輪傳動，其特點是主、從動齒輪的軸線垂直交于一點。而弧齒錐齒輪還存在一些缺點，比如對嚙合精度比較敏感，齒輪副的錐頂稍有不吻合就會使工作條件急劇變壞，并加劇齒輪的磨損和使噪聲增大；但是當(dāng)主傳動比一定時，主動齒輪尺寸相同時，雙曲面齒輪比相應(yīng)的弧齒錐齒輪小，從而可以得到更大的離地間隙，有利于實現(xiàn)汽車的總體布置。 主減速器的減速形式由于i＜6，一般采用單級主減速器，單級減速驅(qū)動橋產(chǎn)品的優(yōu)勢：單級減速驅(qū)動車橋是驅(qū)動橋中結(jié)構(gòu)最簡單的一種，制造工藝較簡單，成本較低，是驅(qū)動橋的基本型，在貨車汽車上占有重要地位。（3）按汽車日常行駛平均轉(zhuǎn)矩確定從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩對于公路車輛來說，使用條件較非公路車輛穩(wěn)定，其正常持續(xù)的轉(zhuǎn)矩根據(jù)所謂的平均牽引力的值來確定：