汽车后桥总体设计

机械工程学院毕业设计（论文）

目 录

1 概述－－结构方案的确定 ………………...........…………………..……1

1.1 概述 ………………...........……...............................………....…………1 1.2 结构方案的分析及选择 ………………...........……..……….........……2

2 主减速器设计 ………………………………................................…………5

2.1 主减速器型式及选择 ………………………….............……….………5 2.2 主减速器齿轮的齿型 ………………………….............………….……6 2.3 主减速器齿轮设计和计算 ……………………….....………….………8 2.4 主减速器结构设计 …………………………….................…….……..25

3 差速器及半轴设计 ………………………………............................…..…27

3.1 差速器的功能原理 ……………………………….................…...……27 3.2 差速器的其本参数的选择和设计计算 ………….....……….……..…29 3.3 半轴的设计 ………………………….............................……….…..…34

4 桥壳及壳附件设计 ……………………………......................….....…..…39

4.1 驱动桥壳结构方案选择 …………………….........……………...……39 4.2 驱动桥壳强度计算 ……………………………...................….………40 4.3 驱动桥壳材料的选择 …………………………….............……...……41

5 制动器设计 ……………………….................................…...…….…..…...43

5.1 概述 …………………………………................................................…43

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5.2 制动器的结构方案分析 ……………………….............……….…..…44 5.3 制动器主要参数的确定 …………………….................……….……..45 5.4 制动器主要结构元件 .................................………………….…......…48

参考文献 ……………………………………………….............................………51 谢辞 …………………………………….........................................………….……52 附录 ……………...…………………….........................................…………..……53

汽车后桥总体设计

摘要：汽车后桥是汽车的驱动部分,是整个汽车传动系的最末端,对汽车的性能起着至关重要的作用。根据车桥能否传递驱动力，汽车车桥分为驱动桥和从动桥。驱动桥的结构型式按齐总体布置来说共有三种，即普通的非断开式驱动桥，带有摆动半轴的非断开式驱动桥和断开式驱动桥。本设计对象是小型低速载货汽车的后驱动桥。

本设计完成了小型低速载货汽车的后驱动桥中主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置及桥壳等部件的设计。本文根据小型低速载货汽车的后驱动桥的要求，通过选型，确定了主减速器传动副类型，差速器类型，驱动桥半轴支承类型。通过计算计算，确定了主减速比，主、从动锥齿轮、差速器、半轴以及桥壳的主要参数和结构尺寸。

最后利用CAD软件绘制零部件装配图和装配总图并通过主要零部件的校核计算和对主要零部件二维绘图，确定所设计的能够满足设计要求。

关键词：汽车后桥；驱动桥；主减速器；差速器

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随着我国农村和城乡经济的不断发展，交通运输已经不再仅限于畜力和人力，汽车几乎完全代替了畜力和人力。轻型货车凭借其运输灵活、快捷、性价比高的优势被广泛应用于运输事业，包括家用运输和工业运输。

我国的汽车工业发展迅速，历经四十余年，汽车产量已居于世界前列，但是在产品技术开发上还依旧处于落后状况。通过结合我国实际，总结自己的经验，又广泛吸收国外先进技术以及具有前瞻性的技术工具书，对于提高我国汽车行业技术水平将具有格外重要的意义。

作为一位机械设计制造及其自动化专业的毕业生，我们应该牢牢掌握机械设计与制造的基本知识及技能。本次毕业设计给我们提供了一个非常重要的实践机会。这本说明书记录了我这次毕业设计的主要内容和步骤，较详细地说明了汽车后桥的设计流程。

1 概述----结构方案的确定

1.1 概述

驱动桥是汽车传动系中的主要部件之一。它位于传动系统的末端，其基本功用是增大由传动轴传来的转矩，将转矩分配给左、右驱动车轮，并使左、右驱动车轮具有汽车行驶运动学所要求的差速功能；同时，驱动桥还要承受作用于路面和车架或车厢之间的铅垂力、纵向力和横向力。在一般的汽车结构中，驱动桥主要有主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置和驱动桥壳等部件组成，保证当变速器置于最高档时，在良好的道路上有中够的牵引力以克服行驶阴力和获得汽车的最大车速，这主要取决于驱动桥主减速器的传动比。虽然在汽车总体设计时，从整车性能出发确定了驱动桥的传动比，然而用什么型式的驱动桥，什么结构的主减速器和差速器等在驱动桥设计时要具体考虑的；绝大多数的发动机在汽车上是纵置的，为使扭矩传给车轮，驱动桥必须改变扭矩的方向，同时根据车辆的具体要求解决左右车轮的扭矩分配，如果是多桥驱动的汽车亦同时要考虑各桥间的

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扭矩分配问题。整体式驱动桥一方面需要承担汽车的载荷，另一方面车轮上的作用力以及传递扭矩所产生的反作用力矩皆由驱动桥承担，所以驱动桥的零件必须具有足够的刚度和强度，以保证机件可靠的工作。驱动桥还必须满足通过性急平顺性的要求。采用断开式驱动桥，可以使桥壳离地间隙增加，非簧载质量减轻等均是从这方面考虑；前桥驱动或多桥驱动的转向驱动轴要既能驱动又能转向。

所以，驱动桥的设计必须满足如下基本要求：

1） 所选择的主减速比应能满足汽车在给定使用条件下具有最佳的动力性和燃油经济性；

2） 结构简单、维修方便，机件工艺性好，制造容易，拆装、调整方便； 3） 在各种载荷及转速工况有高的传动效率；

4） 与悬架导向机构运动协调，对于转向驱动桥，还应与转向机构运动相协调；

5） 驱动桥各零部件在保证其刚度、强度、可靠性及寿命的前提下应力求减小簧下质量，以减小不平路面对驱动桥的冲击载荷，从而改善汽车的平顺性；

6） 轮廓尺寸不大以便于汽车总体布置并与所要求的驱动桥离地间隙相适应；

7） 齿轮与其它传动件工作平稳，噪声小。

1.2 结构方案分析及选择

不同形式的汽车，主要体现在轴数、驱动形式以及布置形式上有区别：汽车可以有两轴、三轴、四轴甚至更多的轴数。影响选取轴数的因素主要有汽车的总质量；汽车驱动形式有4×2、4×4、6×2、6×4、6×6、8×4、8×8等。而采用4×2驱动形式的汽车结构简单、制造成本低，多用于轿车和总质量小些的公路用车辆上。我们设计的汽车为轻型的货车，故只需采用4×2后桥驱动方式就能满足要求。

驱动桥的结构形式与驱动车轮的悬架形式密切相关。当车轮采用非独立悬架时，驱动桥应为非断开式(或称为整体式)。即驱动桥壳是一根连接左右驱动车轮的刚性空心梁。而主减速器、差速器及车轮传动装置(由左、右半轴组成)都装在它里面。当采用独立悬架时，为保证运动协调，驱动桥应为断开式。这种驱动桥

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无刚性的整体外壳，主减速器及其壳体装在车架或车身上，两侧驱动车轮则与车架或车身作弹性联系，并可彼此独立地分别相对于车架或车身作上下摆动，车轮传动装置采用万向节传动。为了防止运动干涉，应采用滑动花键轴或一种允许两轴能有适量轴向移动的万向传动机构。

图1.1 整体式驱动桥

1-主减速器 2-套筒 3-差速器 4、7-半轴 ５-调整螺母 ６-调整垫片 ８-桥壳

具有桥壳的非断开式驱动桥结构简单，制造工艺性好，成本低，工作可靠。维修调整容易，广泛应用于各种载货汽车、客车及多数的越野汽车和部分小轿车上。但整个驱动桥均属于簧下质量。对汽车平顺性和降低动载荷不利。断开式驱动桥结构较复杂，成本较高，但它大大地增加了离地间隙，减小了簧下质量，从而改善了行驶平顺性，提高了汽车的平均车速，减小了汽车在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；由于驱动车轮与地面的接触情况及对各种地形的适应性较好，大大增强了车轮的抗侧滑能力; 与之相配合的独立悬架导向机构设计得合理，可增加汽车的不足转向效应，提高汽车的操纵稳定性。 这种驱动桥在轿车和高通过性的越野汽车上应用相当广泛。

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