目录
引言1
第一章总体方案论证2
1.1非断开式驱动桥3
1.2断开式驱动桥3
1.3多桥驱动的布置4
第二章主减速器设计5
2.1主减速器结构方案分析6
2.1.1螺旋锥齿轮传动6
2.1.2结构形式7
2.2主减速器主、从动锥齿轮的支承方案7
2.2.1主动锥齿轮的支承7
2.2.2从动锥齿轮的支承8
2.3主减速器锥齿轮设计8
2.3.1主减速比i的确定8
2.3.2主减速器锥齿轮的主要参数选择10
2.4主减速器锥齿轮的材料11
2.5主减速器锥齿轮的强度计算12
2.5.1单位齿长圆周力12
2.5.2齿轮弯曲强度13
2.5.3轮齿接触强度14
2.6主减速器锥齿轮轴承的设计计算14
2.6.1锥齿轮齿面上的作用力14
2.6.2锥齿轮轴承的载荷15
2.6.3锥齿轮轴承型号的确定18
第三章差速器设计19
3.1差速器结构形式选择19
3.2普通锥齿轮式差速器齿轮设计20
3.3差速器齿轮的材料22
3.4普通锥齿轮式差速器齿轮强度计算22
第四章驱动车轮的传动装置设计23
4.1半轴的型式23
4.2半轴的设计与计算24
4.2.1半浮式半轴的设计计算25
4.3半轴的结构设计及材料与热处理27
第五章驱动桥壳设计28
5.1桥壳的结构型式28
5.2桥壳的受力分析及强度计算29
第六章结论30
致谢31
参考文献31
附件清单33
本课题的设计依据：
发动机排量1997ML
最大功率/转速110/6000 KW/RPM
最大转矩/转速186/5000 NM/RPM
最高车速Vmax=180km/h
轮距1450mm
车轮滚动半径R=0.312m
主减速比3.91
第一章总体方案论证
驱动桥处于动力传动系的末端，其基本功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩,并将动力合理地分配给左、右驱动轮，另外还承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力力和横向力。驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。
驱动桥设计应当满足如下基本要求：
a)所选择的主减速比应能保证汽车具有最佳的动力性和燃料经济性。
b)外形尺寸要小，保证有必要的离地间隙。
c)齿轮及其它传动件工作平稳，噪声校
d)在各种转速和载荷下具有高的传动效率。
e)在保证足够的强度、刚度条件下，应力求质量小，尤其是簧下质量应尽量小，以改善汽车平顺性。
f)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。
g)结构简单，加工工艺性好，制造容易，拆装，调整方便。
驱动桥的结构型式按工作特性分，可以归并为两大类，即非断开式驱动桥和断开式驱动桥。当驱动车轮采用非独立悬架时，应该选用非断开式驱动桥；当驱动车轮采用独立悬架时，则应该选用断开式驱动桥。因此，前者又称为非独立悬架驱动桥；后者称为独立悬架驱动桥。独立悬架驱动桥结构叫复杂，但可以大大提高汽车在不平路面上的行驶平顺性。
1.1非断开式驱动桥
普通非断开式驱动桥，由于结构简单、造价低廉、工作可靠，广泛用在各种载货汽车、客车和公共汽车上，在多数的越野汽车和部分轿车上也采用这种结构。他们的具体结构、特别是桥壳结构虽然各不相同，但是有一个共同特点，即桥壳是一根支承在左右驱动车轮上的刚性空心梁，齿轮及半轴等传动部件安装在其中。这时整个驱动桥、驱动车轮及部分传动轴均属于簧下质量，汽车簧下质量较大，这是它的一个缺点。
驱动桥的轮廓尺寸主要取决于主减速器的型式。在汽车轮胎尺寸和驱动桥下的最小离地间隙已经确定的情况下，也就限定了主减速器从动齿轮直径的尺寸。在给定速比的条件下，如果单级主减速器不能满足离地间隙要求，可该用双级结构。在双级主减速器中，通常把两级减速器齿轮放在一个主减速器壳体内，也可以将第二级减速齿轮作为轮边减速器。对于轮边减速器：越野汽车为了提高离地间隙，可以将一对圆柱齿轮构成的轮边减速器的主动齿轮置于其从动齿轮的垂直上方；公共汽车为了降低汽车的质心高度和车厢地板高度，以提高稳定性和乘客上下车的方便，可将轮边减速器的主动齿轮置于其从动齿轮的垂直下方；有些双层公共汽车为了进一步降低车厢地板高度，在采用圆柱齿轮轮边减速器的同时，将主减速器及差速器总成也移到一个驱动车轮的旁边。
在少数具有高速发动机的大型公共汽车、多桥驱动汽车和超重型载货汽车上，有时采用蜗轮式主减速器，它不仅具有在质量孝尺寸紧凑的情况下可以得到大的传动比以及工作平滑无声的优点，而且对汽车的总体布置很方便。
1.2断开式驱动桥
断开式驱动桥区别于非断开式驱动桥的明显特点在于前者没有一个连接左右驱动车轮的刚性整体外壳或梁。断开式驱动桥的桥壳是分段的，并且彼此之间可以做相对运动，所以这种桥称为断开式的。另外，它又总是与独立悬挂相匹配，故又称为独立悬挂驱动桥。这种桥的中段，主减速器及差速器等是悬置在车架横粱或车厢底板上，或与脊梁式车架相联。主减速器、差速器与传动轴及一部分驱动车轮传动装置的质量均为簧上质量。两侧的驱动车轮由于采用独立悬挂则可以彼此致立地相对于车架或车厢作上下摆动，相应地就要求驱动车轮的传动装置及其外壳或套管作相应摆动。
汽车悬挂总成的类型及其弹性元件与减振装置的工作特性是决定汽车行驶平顺性的主要因素，而汽车簧下部分质量的大小，对其平顺性也有显著的影响。断开式驱动桥的簧下质量较小，又与独立悬挂相配合，致使驱动车轮与地面的接触情况及对各种地形的适应性比较好，由此可大大地减小汽车在不平路面上行驶时的振动和车厢倾斜，提高汽车的行驶平顺性和平均行驶速度，减小车轮和车桥上的动载荷及零件的损坏，提高其可靠性及使用寿命。但是，由于断开式驱动桥及与其相配的独立悬挂的结构复杂，故这种结构主要见于对行驶平顺性要求较高的一部分轿车及一些越野汽车上，且后者多属于轻型以下的越野汽车或多桥驱动的重型越野汽车。
1.3多桥驱动的布置
为了提高装载量和通过性，有些重型汽车及全部中型以上的越野汽车都是采用多桥驱动，常采用的有4×4、6×6、8×8等驱动型式。在多桥驱动的情况下，动力经分动器传给各驱动桥的方式有两种。相应这两种动力传递方式，多桥驱动汽车各驱动桥的布置型式分为非贯通式与贯通式。前者为了把动力经分动器传给各驱动桥，需分别由分动器经各驱动桥自己专用的传动轴传递动力，这样不仅使传动轴的数量增多，且造成各驱动桥的零件特别是桥壳、半轴等主要零件不能通用。而对8×8汽车来说，这种非贯通式驱动桥就更不适宜，也难于布置了。
为了解决上述问题，现代多桥驱动汽车都是采用贯通式驱动桥的布置型式。
在贯通式驱动桥的布置中，各桥的传动轴布置在同一纵向铅垂平面内，并且各驱动桥不是分别用自己的传动轴与分动器直接联接，而是位于分动器前面的或后面的各相邻两桥的传动轴，是串联布置的。汽车前后两端的驱动桥的动力，是经分动器并贯通中间桥而传递的。其优点是，不仅减少了传动轴的数量，而且提高了各驱动桥零件的相互通用性，并且简化了结构、减小了体积和质量。这对于汽车的设计(如汽车的变型)、制造和维修，都带来方便。
2.1.2结构形式
为了满足不同的使用要求，主减速器的结构形式也是不同的。
按参加减速传动的齿轮副数目分，有单级式主减速器和双级式主减速器、双速主减速器、双级减速配以轮边减速器等。双级式主减速器应用于大传动比的中、重型汽车上，若其第二级减速器齿轮有两副，并分置于两侧车轮附近，实际上成为独立部件，则称轮边减速器。单级式主减速器应用于轿车和一般轻、中型载货汽车。单级主减速器由一对圆锥齿轮组成，具有结构简单、质量孝成本低、使用简单等优点。
查阅文献[1]、[2]，经方案论证，本设计主减速器采用单级主减速器。其传动比i0一般小于等于7。
1.后桥壳，减速器壳，差速器壳等均应无裂损，各壳体接合平面应光洁平整无沟槽，壳体上各通气孔应畅通;
2.装配前，滚动轴承用汽油清洗，其他零件用煤油清洗，箱体内壁涂耐油漆;
3.轴承安装时通过调整垫片获得0.25-0.40毫米的热补偿间隙;
4.齿轮啮合侧隙用铅丝检验，法向极限啮合间隙为0.204-0.318毫米;
5.用涂色法检验齿面接触斑点，按齿高不少于40按齿长不少于60
6.部分面涂密封胶，不允许使用任何添料，检查减速器部分面，各接合面，密封处均不许漏油;
7.在额定转速下空载试验，正反转1小时，要求运转平稳，响声小而均匀，连接不松动，油不渗漏，在额定转速及额定功率下负载试验至油温稳定为止，油池温升不得超过35摄氏度，轴承温升不得超过40摄氏度.
