Ansys驱动桥

JIU JIANG UNIVERSITY

毕 业 论 文

题 目 汽车驱动桥壳UG建模及 英文题目 Modeling by UG and Finite Element

Analyzing of Automobile Drive Axle Housing

有限元分析

院 系 机械与材料工程学院 专 业 车辆工程 姓 名 钟云耀 班 级 2009（机材A0931） 指导教师 丁志华

二O一三年六月

本科生毕业论文（设计）独创性声明

本人声明所呈交的毕业论文（设计）是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文中没有抄袭他人研究成果和伪造数据等行为

JIU JIANG UNIVERSITY

毕 业 论 文

题 目 汽车驱动桥壳UG建模及 英文题目 Modeling by UG and Finite Element

Analyzing of Automobile Drive Axle Housing

有限元分析

院 系 机械与材料工程学院 专 业 车辆工程 姓 名 钟云耀 班 级 2009（机材A0931） 指导教师 丁志华

二O一三年六月

本科生毕业论文（设计）独创性声明

本人声明所呈交的毕业论文（设计）是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文中没有抄袭他人研究成果和伪造数据等行为

驱动桥

主要功能是将传动轴传来的转矩传给驱动轮，使变速箱输出的转速降低、转矩增大，并使两边车轮具有差速功能。此外，驱动桥桥壳还起到承重和传力的作用。

一、驱动桥的结构驱动桥主要由桥壳、主传动器（包括差速器）、半轴、轮边减速器等组成。其结构如图1所示：

驱动桥安装在车架上，承受车架传来的载荷并将其传递到车轮上。驱动桥的桥壳又是主传动器、半轴、轮边减速器等的安装支承体。

二、主传动器的构造

主传动器的功用是将变速箱传来传动再一次降低转速、增大转矩，并将输入轴的旋转轴线改变900后，经差速器、半轴传给轮边减速器。主传动器的结构如图2所示：

主传动器主要由差速器和一对由螺旋锥齿轮组成的主减速器构成。主动螺旋锥齿轮和从动螺旋锥齿轮之间，必须有正确的相对位置才能使两齿轮啮合后传动的冲击噪声较轻，而且

使轮齿沿其长度方向磨损较均匀。为此，在结构上一方面要使主动和从动螺旋锥齿轮有足够的支承刚度，使其在传动过程中不至于发生较大变形而影响正常啮合；另一方面，应有必要的啮合调整装置

图二、主传动器

为了保证主动螺旋锥齿轮有足够的支承刚度，将主动螺旋锥齿轮与轴制成一体，其前端支承在互相贴近而小端相向的两个圆锥滚子轴承上，后端支承在圆柱滚子轴承上，形成

第三章 驱动桥设计

一、主减速器的齿轮类型

设计采用单级减速驱动桥，再配以铸造整体式桥壳。

二、主减速器主，从动锥齿轮的支承形式

图2-3 主动锥齿轮悬臂式支承 图2-4 主动锥齿轮跨置式

图2-5 从动锥齿轮支撑形式

三、主减速器计算载荷的确定

1. 按发动机最大转矩和最低挡传动比确定从动锥齿轮的计算转矩Tce 从动锥齿轮计算转矩Tce

Tce?kdTemaxki1ifi0?n （2-1）

式中：kd——猛接离合器所产生的动载系数，性能系数fj?0的汽车:kd?1，fj?0的汽车：kd?2或由经验选定。

Temax——发动机的输出的最大转矩，在此取242N?m； ?——发动机到万向传动轴之间的传动效率，在此取0.85；

k——液力变矩器变矩系数，,k???k0?1?2??1， k0最大变矩系数，

????k在此取1；

i1——变速器一挡传动比，在此取6.09； if——分动器传动比，在此取3.7； i0——主减速器传动比 ，在此取6.33；

n——该汽车的驱动桥数目在此取1；

代入式（2-1），有：

1?242?1?6.09?3.

第三章 驱动桥设计

一、主减速器的齿轮类型

设计采用单级减速驱动桥，再配以铸造整体式桥壳。

二、主减速器主，从动锥齿轮的支承形式

图2-3 主动锥齿轮悬臂式支承 图2-4 主动锥齿轮跨置式

图2-5 从动锥齿轮支撑形式

三、主减速器计算载荷的确定

1. 按发动机最大转矩和最低挡传动比确定从动锥齿轮的计算转矩Tce 从动锥齿轮计算转矩Tce

Tce?kdTemaxki1ifi0?n （2-1）

式中：kd——猛接离合器所产生的动载系数，性能系数fj?0的汽车:kd?1，fj?0的汽车：kd?2或由经验选定。

Temax——发动机的输出的最大转矩，在此取242N?m； ?——发动机到万向传动轴之间的传动效率，在此取0.85；

k——液力变矩器变矩系数，,k???k0?1?2??1， k0最大变矩系数，

????k在此取1；

i1——变速器一挡传动比，在此取6.09； if——分动器传动比，在此取3.7； i0——主减速器传动比 ，在此取6.33；

n——该汽车的驱动桥数目在此取1；

代入式（2-1），有：

1?242?1?6.09?3.

第三章 驱动桥设计

一、主减速器的齿轮类型

设计采用单级减速驱动桥，再配以铸造整体式桥壳。

二、主减速器主，从动锥齿轮的支承形式

图2-3 主动锥齿轮悬臂式支承 图2-4 主动锥齿轮跨置式

图2-5 从动锥齿轮支撑形式

三、主减速器计算载荷的确定

1. 按发动机最大转矩和最低挡传动比确定从动锥齿轮的计算转矩Tce 从动锥齿轮计算转矩Tce

Tce?kdTemaxki1ifi0?n （2-1）

式中：kd——猛接离合器所产生的动载系数，性能系数fj?0的汽车:kd?1，fj?0的汽车：kd?2或由经验选定。

Temax——发动机的输出的最大转矩，在此取242N?m； ?——发动机到万向传动轴之间的传动效率，在此取0.85；

k——液力变矩器变矩系数，,k???k0?1?2??1， k0最大变矩系数，

????k在此取1；

i1——变速器一挡传动比，在此取6.09； if——分动器传动比，在此取3.7； i0——主减速器传动比 ，在此取6.33；

n——该汽车的驱动桥数目在此取1；

代入式（2-1），有：

1?242?1?6.09?3.

徐州工程学院成人教育学院

图书分类号： 密 级：

(论文)

汽车驱动桥设计 Automobile driving axle design

姓 名 史志伟 学 号 070900074

专 业 机械设计制造及其自动化

指导教师

李志

2011年

11月 18日

毕业设计

徐州工程学院成人教育学院

摘要

驱动桥位于传动系末端，其基本功用是增矩、降速，承受作用于路面和车架或车身之间的作用力。它的性能好坏直接影响整车性能，而对于载重汽车显得尤为重要。当采用大功率发动机输出大的转矩以满足目前载重汽车的快速、重载的高效率、高效益的需要时，必须搭配一个高效、可靠的驱动桥，所以采用传动效率高的单级减速驱动桥已经成为未来载重汽车的发展方向。驱动桥设计应主要保证汽车在给定的条件下具有最佳的动力性和燃油经济性。本设计根据给定的参数，按照传统设计方法并参考同类型车确定汽车总体参数，再确定主减速器、差速器、半轴和桥壳的结构类型，最后进行参数设计并对主减速器主、从动齿轮、半轴齿轮和行星齿轮进行强度以及寿命的校核。驱动桥设计过程中基本保证结构合理，符合实际应用，总成及零部件的设计能尽量满足零件的标准化、部件的通用化和产品的系列化及汽车变型

徐州工程学院成人教育学院

图书分类号： 密 级：

(论文)

汽车驱动桥设计 Automobile driving axle design

姓 名 史志伟 学 号 070900074

专 业 机械设计制造及其自动化

指导教师

李志

2011年

11月 18日

毕业设计

徐州工程学院成人教育学院

摘要

驱动桥位于传动系末端，其基本功用是增矩、降速，承受作用于路面和车架或车身之间的作用力。它的性能好坏直接影响整车性能，而对于载重汽车显得尤为重要。当采用大功率发动机输出大的转矩以满足目前载重汽车的快速、重载的高效率、高效益的需要时，必须搭配一个高效、可靠的驱动桥，所以采用传动效率高的单级减速驱动桥已经成为未来载重汽车的发展方向。驱动桥设计应主要保证汽车在给定的条件下具有最佳的动力性和燃油经济性。本设计根据给定的参数，按照传统设计方法并参考同类型车确定汽车总体参数，再确定主减速器、差速器、半轴和桥壳的结构类型，最后进行参数设计并对主减速器主、从动齿轮、半轴齿轮和行星齿轮进行强度以及寿命的校核。驱动桥设计过程中基本保证结构合理，符合实际应用，总成及零部件的设计能尽量满足零件的标准化、部件的通用化和产品的系列化及汽车变型

徐州工程学院成人教育学院

图书分类号： 密 级：

(论文)

汽车驱动桥设计 Automobile driving axle design

姓 名 史志伟 学 号 070900074

专 业 机械设计制造及其自动化

指导教师

李志

2011年

11月 18日

毕业设计

徐州工程学院成人教育学院

摘要

驱动桥位于传动系末端，其基本功用是增矩、降速，承受作用于路面和车架或车身之间的作用力。它的性能好坏直接影响整车性能，而对于载重汽车显得尤为重要。当采用大功率发动机输出大的转矩以满足目前载重汽车的快速、重载的高效率、高效益的需要时，必须搭配一个高效、可靠的驱动桥，所以采用传动效率高的单级减速驱动桥已经成为未来载重汽车的发展方向。驱动桥设计应主要保证汽车在给定的条件下具有最佳的动力性和燃油经济性。本设计根据给定的参数，按照传统设计方法并参考同类型车确定汽车总体参数，再确定主减速器、差速器、半轴和桥壳的结构类型，最后进行参数设计并对主减速器主、从动齿轮、半轴齿轮和行星齿轮进行强度以及寿命的校核。驱动桥设计过程中基本保证结构合理，符合实际应用，总成及零部件的设计能尽量满足零件的标准化、部件的通用化和产品的系列化及汽车变型

驱动桥壳设计

驱动桥壳的主要功用是支撑汽车质量，并承受由车轮传来的路面的反力和反力矩，并经悬架传给车架（或车身）；它又是主减速器、差速器、半轴的装配基体

驱动桥壳应满足如下设计要求：

1）应具有足够的强度和刚度，以保证主减速器齿轮啮合正常并不使半轴产生附加弯曲应力．

2）在保证强度和刚度的前提下，尽量减小质量以提高汽车行驶平顺性． 3）保证足够的离地间隙． 4）结构工艺性好，成本低．

5）保护装于其上的传动部件和防止泥水浸入． 6）拆装，调整，维修方便．

一．驱动桥壳结构方案分析

驱动桥壳大致可分为可分式、整体式

和组合式三种形式。

1．可分式桥壳

可分式桥壳(图5—29)由一个垂直接合面分为左右两部分，两部分通过螺栓联接成一体。每一部分均由一铸造壳体和一个压入其外端的半轴套管组成，轴管与壳体用铆钉连接。

这种桥壳结构简单，制造工艺性好，主减速器支承刚度好。但拆装、调整、维修很不方便，桥壳的强度和刚度受结构的限制，曾用于轻型汽车上，现已较少使用。

2．整体式桥壳

整体式桥壳(图5—30)的特点是整个桥壳是一根空心梁，桥壳和主减速器壳为两体。它具有强度和刚度较大，主减速器拆装、调整方便等优点。

按制造工艺不同，整体式桥壳可分为