哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）
第6章 驱动桥壳设计
驱动桥桥壳是汽车上的主要零件之一，非断开式驱动桥的桥壳起着支承汽车荷重的作用，并将载荷传给车轮．作用在驱动车轮上的牵引力，制动力、侧向力和垂向力也是经过桥壳传到悬挂及车架或车厢上。因此桥壳既是承载件又是传力件，同时它又是主减速器、差速器及驱动车轮传动装置(如半轴)的外壳。
在汽车行驶过程中，桥壳承受繁重的载荷，设计时必须考虑在动载荷下桥壳有足够的强度和刚度。为了减小汽车的簧下质量以利于降低动载荷、提高汽车的行驶平顺性，在保证强度和刚度的前提下应力求减小桥壳的质量．桥壳还应结构简单、制造方便以利于降低成本。其结构还应保证主减速器的拆装、调整、维修和保养方便。在选择桥壳的结构型式时，还应考虑汽车的类型、使用要求、制造条件、材料供应等。
6.1 桥壳的结构型式选择
桥壳的结构型式大致分为可分式 （1）可分式桥壳
可分式桥壳的整个桥壳由一个垂直接合面分为左右两部分，每一部分均由一个铸件壳体和一个压入其外端的半轴套管组成。半轴套管与壳体用铆钉联接。在装配主减速器及差速器后左右两半桥壳是通过在中央接合面处的一圈螺栓联成一个整体。其特点是桥壳制造工艺简单、主减速器轴承支承刚度好。但对主减速器的装配、调整及维修都很不方便，桥壳的强度和刚度也比较低。过去这种所谓两段可分式桥壳见于轻型汽车，由于上述缺点现已很少采用。
（2）整体式桥壳
整体式桥壳的特点是将整个桥壳制成一个整体，桥壳犹如一整体的空心粱，其强度及刚度都比较好。且桥壳与主减速器壳分作两体，主减速器齿轮及差速器均装在独立的主减速壳里，构成单独的总成，调整好以后再由桥壳中部前面
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装入桥壳内，并与桥壳用螺栓固定在一起。使主减速器和差速器的拆装、调整、维修、保养等都十分方便。
整体式桥壳按其制造工艺的不同又可分为铸造整体式、钢板冲压焊接式和钢
图6-1 桥壳
管扩张成形式三种。
重卡对桥壳的强度和刚度要求比较高，所以选择钢板冲压焊接整体式桥壳。结构形式如图6-1所示。
6.2 桥壳的受力分析及强度计算
1 当牵引力或制动力最大时，桥壳钢板弹簧座处危险端面的弯曲应力?和扭转应力?为：
??MvMh? 6-1 WvWhTT 6-2 WT??
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式中Mv——地面对车轮垂直反力在桥壳板簧座处危险端面引起的垂直平面内的弯矩，Mv?
m2'G2b 6-3 2b——桥壳板簧座到车轮面的距离；
Mh——牵引力或制动力Fx2（一侧车轮上的）在水平平面内引起的弯矩，
Mh?Fx2?b 6-4；
TT——牵引或制动时，上述危险断面所受的转矩，TT?Fx2?rr；
Wv、Wh——分别为桥壳危险断面垂直平面和水平面弯曲的抗弯截面系数；
WT——危险断面的抗扭截面系数。
此设计中Wv=268416.667mm3，Wh=203644.44mm3，WT=420000mm3
m'Gb1.1?13000?9.8?451另 Mv?22??31601570Nmm
22m'G?1.1?13000?9.8?0.7Fx2?22??49049N
22Mh?Fx2?b?49049?451?22121099Nmm TT?Fx2?rr?49049?560?27467440Nmm
所以 ??MvMh3160157022121099????226.356 N/mm2 WvWh268416.667203644.04TT27467440??65.39 N/mm2 WT420000??2．当侧向力最大时，桥壳内、外板簧座处断面的弯曲应力?i、?o为：
?i?Fz2i?b?Fz2i??1?rr 6-6
WvFz2o?b?Fz2o??1?rr 6-7
Wv
?o?
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Fz2i?G22hg?1(1?)? 6-8 2B2G22hg?1(1?)?1 6-9 2B2Fz2o?式中B2——驱动车轮的轮距，mm； hg——汽车质心高度，mm；
?1——轮胎与路面的侧向附着系数，取1.0。 计算得，Fz20=161313.7149N,Fz2i?33913.7149N 所以?i?
33913.7149?1011?127.73 N/mm2
268416.667161313.7149?155?65.51 N/mm2
268416.667?o?3 当汽车通过不平路面，弯曲应力为：
??G2?k?b 6-10
2?Wv13000?9.8?2.0?451?214 N/mm2
2?268416.667 计算得??桥壳许用弯曲应力为300 ~500N/mm2，许用扭转应力为150~400N/mm2。可锻造桥壳取较小值，钢板冲压焊接桥壳取最大值。故所设计桥壳能满足强度要求。
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结论
本次设计重型卡车驱动桥最后结构如下：的并运用相关公式计算以及主要零部件的强度、寿命的校核，最终选取了合适的结构，通过本文可以得出结论：
（1）
重型卡车的驱动桥桥壳选用的是钢板冲压焊接整体式桥壳，采用的是非断开式驱动桥，主减速器采用中央单级主减速器，双曲面齿轮传动，夸置式结构布置。
（2）
差速器是四个行星齿轮，两个半轴齿轮所组成，半轴选用全浮式半轴。经分析该驱动桥总成总体布置协调，安全可靠，经校核满足设计要求。
（3）
展望将来需开发汽车驱动桥智能化设计软件，设计新驱动桥只需输入相关参数，系统将自动生成三维图和二维图，以达到效率高、强度低、匹配佳的最优方案。
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