车辆与动力工程学院毕业设计说明书
前 言
汽车是现代交通工具中用得最多，最普遍，也是最方便的交通运输工具。汽车工业已经成为国民经济的支柱产业，汽车业是一项资金密集、技术密集、人才密集、经济效益高综合性强的产业。汽车驱动桥是汽车传动系的一个重要系统,它影响着汽车的动力性和经济性。汽车驱动桥技术工艺，是衡量一个企业是否具有先进性，是否具备市场竞争力，是否能不断领先于竞争者的重要指标依据。随着我国汽车驱动桥市场的迅猛发展，与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。总体而言，现在汽车向节能、环保、舒适等方面发展的趋势，要求车桥向轻量化、大扭矩、低噪声、宽速比、寿命长和低生产成本。设计中我参考国内外汽车驱动桥设计结构形式，并结合课题要求得到最终设计方案。
我这次设计的任务是完成轿车后桥总成的设计。我采用圆弧锥齿轮作为单级主减速器减速齿轮，配用圆锥行星齿轮差速器，半轴为半浮式支撑半轴，驱动桥采用非断开式。
由于自己的水平和能力有限，再加上没有设计经验，因此在设计中还存在许多不足之处，希望老师不吝赐教，以便及时修改。
1
车辆与动力工程学院毕业设计说明书
第一章 驱动桥设计方案拟定
§1.1设计概述
一、驱动桥的组成
在一般的汽车结构中，驱动桥包括主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置(半轴)及驱动桥壳等部件。 驱动桥的基本功用
1、将万向传动装置传来的转矩通过主减速器、差速器、半轴等传到驱动轮，实现降低转速、增大转矩；
2、通过主减速器锥齿轮副改变转矩的传递方向；
3、通过差速器实现两侧车轮的差速作用，保证内、外侧车轮以不同转速转向；
4、承受作用于路面和车架或车厢之间的垂向力、纵向力和横向力。 二、驱动桥设计的基本要求
1、选择合适的主减速比，以保证汽车在给定条件下具有最佳的动力性和燃油经济性。
2、外廓尺寸要小，以保证汽车具有足够的离地间隙，以满足通过性要求。 3、齿轮及其他传动件工作平稳，噪声小。 4、在各种载荷和转速工况下有高的传动效率。
5、具有足够的强度和刚度，以承受和传递作用于路面和车架或车身间的各种力和力矩；在此条件下，尽可能降低质量，尤其是簧下质量，以减少不平路面的冲击载荷，提高汽车行驶平顺性。
6、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协调。
7、结构简单，加工工艺性好，制造容易，维修、调整方便。
8、驱动桥总成及零部件的设计应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的要求。
2
车辆与动力工程学院毕业设计说明书
三、驱动桥的结构方案分析
驱动桥的结构形式与驱动车轮的悬架形式密切相关。当驱动车轮采用非独立悬架时，驱动桥应选用非断开式；当采用独立悬架时，为保证运动协调，驱动桥应为断开式。
非断开式驱动桥（图1-1a及图1-1b）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、乘用车及多数的越野汽车上。但整个驱动桥属于簧下质量，对汽车的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，从而改善了行驶时作用在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的合理，可增加汽车的不足转向效应，提高汽车的操纵稳定性。
a b c
图1-1 驱动桥的总体布置式简图
a 普通的非断开式驱动桥，b 带有摇摆式半轴的非断开式驱动桥，c 断开式驱动桥
断开式驱动桥(图1-1c)：结构复杂，成本较高，但它大大增加了离地间隙；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，大大增加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。
本设计根据所定车型及其动力布置形式（前置后驱）采用了非断开式驱
3
车辆与动力工程学院毕业设计说明书
动桥。
§1.2主减速器结构形式的确定
主减速器的结构形式，主要是依据其齿轮类型和主动齿轮的安装方法及减速形式的不同而异。 一、主减速器传动齿轮的类型
1、弧齿锥齿轮； 2、双曲面齿轮； 3、圆柱齿轮； 4、蜗轮蜗杆。
图1-2 螺旋锥齿轮传动
弧齿锥齿轮传动（上图）的主、从动齿轮轴线垂直相交于一点。由于轮齿端面重叠的影响，至少有两对以上的轮齿同时啮合，因此可以承受较大的负荷，加之其轮齿不是在齿的全长上同时啮合，而是逐渐由齿的一端连续而平稳地转向另一端，所以它工作平稳，噪声和振动小，能承受较大的负荷，制造也简单。但是弧齿锥齿轮对啮合精度很敏感，齿轮副锥顶稍不吻合便会使工作条件急剧变坏，并加剧齿轮磨损和使噪声增大。为保证齿轮副的正确啮合，必须将支承轴承预紧，提高支承刚度，增大壳体刚度。
综上述，本设计采用螺旋锥齿轮传动。 二、主减速器的减速形式主要有：
单级主减速器； 双级主减速器； 双速主减速器；
单级（双级）贯通式主减速器； 单级（双级）主减速器附轮边减速器。
由于单级主减速器具有结构简单、质量小、尺寸紧凑及制造成本低等优
4
车辆与动力工程学院毕业设计说明书
点，因此，它广泛地用在主减速比小于等于7的各种中、小型汽车上。
根据本车总布置对传动比的要求。本设计采用单级主减速器（下图）。
图1-3 单机主减速器
注：计算得本设计主传动比为5.3＜7（见主减速器参数确定）。
§1.3主减速器主、从动锥齿轮的支承方案
一、主动锥齿轮的支承:分悬臂式支承和跨置式支承两种 悬臂式：
支承距离b应大于2.5倍的悬臂长度a，且应比齿轮节圆直径的70%还大，另外靠近齿轮的轴径应不小于尺寸a。支承刚度除了与轴承行式、轴径大小、支承间距离和悬臂长度有关以外，还与轴承与轴及轴承与座孔之间的配合紧度有关。
此支撑结构简单，支承刚度较差，用于传递转矩较小的轿车、轻型货车的单级主减速器及许多双级主减速器中。
图1-4 主减速器主动锥齿轮支撑形式
5