载货汽车驱动桥设计（DOC52页）

目录摘要.....................................................................IAbstract.................................................................II1绪论...................................................................11.1本课题研究的目的和意义............................................11.2汽车驱动桥国内外发展状况..........................................11.3本课题研究的主要任务..............................................21.4汽车驱动桥概述....................................................22主减速器设计...........................................................52.1主减速器结构形式简介及选择........................................52.2主减速器的基本参数选择与设计计算..................................62.2.1主减速齿轮计算载荷的确定....................................62.2.2主减速齿轮基本参数的选择....................................72.2.3齿轮的几何尺寸计算.........................................102.3主减速器齿轮的材料选择...........................................122.4主减速器齿轮强度计算.............................................122.5主减速器齿轮支承形式的选择.......................................162.6主减速器齿轮轴承的载荷计算.......................................172.6.1锥齿轮齿面上的作用力.......................................172.6.2锥齿轮齿面上的轴向力和径向力...............................172.6.3主减速器齿轮轴承的选择.....................................193差速器设计............................................................213.1差速器介绍.......................................................213.2差速器的原理.....................................................213.3差速器齿轮主要参数选择...........................................223.4差速器齿轮几何尺寸计算...........................................253.5差速器齿轮的强度计算.............................................284半轴设计..............................................................304.1半轴的类型与选择.................................................304.2全浮式半轴的设计计算.............................................304.2.1全浮式半轴计算载荷的确定...................................304.2.2全浮式半轴直径的选择.......................................314.2.3全浮式半轴的强度计算.......................................314.3半轴的结构设计及材料选择.........................................314.4半轴花键的参数选择...............................................314.5半轴花键的强度计算...............................................325驱动桥三维模型建立及运动仿真..........................................345.1CATIA软件简介...................................................345.2建立驱动桥三维模型...............................................345.3驱动桥模型运动仿真...............................................386驱动桥壳设计及有限元分析..............................................416.1驱动桥壳设计要求.................................................416.2驱动桥壳类型确定和材料选择.......................................416.3对驱动桥壳进行有限元分析.........................................427结论..................................................................46致谢....................................................................47参考文献................................................................48I摘要本次设计是以东风牌LZ1090D载货汽车主要性能参数为依据来完成其驱动桥的设计。汽车驱动桥是汽车传动系中的重要组成部分，它主要由主减速器、差速器、半轴和桥壳等组成。其主要作用是降低转速、增大转矩，以及实现汽车行驶运动学所要求的差速功能，并且还要承受作用于路面与车架或车身之间的垂直力、纵向力和横向力等。本设计利用给出的数据对驱动桥各零件的参数进行了计算确定，对驱动桥各主要部件进行了结构设计和校核计算。利用AutoCAD绘制了驱动桥零件及总成的二维图，利用CATIA软件对驱动桥进行了三维建模，并用CATIA软件中的数字化装配模块，对三维模型进行了直路和弯路两种行驶条件下的运动仿真，最后利用ABAQUS软件对驱动桥壳的受力进行了有限分析。关键词：驱动桥；CATIA；运动仿真；ABAQUS；有限元分析IIAbstractThedesignisbasedonDongfengtruckLZ1090Dbasedonkeyperformanceparameterstocompleteitsdriveaxledesign.Vehicledriveaxleautomotivedrivelineimportantpart,Itmainlyconsistsofmaingear,differential,axleandaxlehousingsandothercomponents.Itsmainroleistoreducethespeed,increasethetorque,andachievetherequiredkinematiccarsdifferentialfunction,andalsotowithstandtheverticalforceactingontheframeorbodysurfacebetweenthelongitudinalandlateralforcesandthelike.Thisdesignusesthedatagiveninthevariouspartsofthedriveaxleparameterswerecalculatedtodetermine,onthedriveaxleofthemajorcomponentsofthestructuraldesignandcheckcalculations.UseAutoCADtodrawthedriveaxleassemblypartsandtwo-dimensionalmap.TheuseofCATIAsoftwarefor3Dmodelingbridgedrivers,CATIAsoftwarewithdigitalassemblymodule,thedrivemovementunderthebridgeweretwostraightdrivingconditionsanddetourssimulation.Finally,thedrivingaxleABAQUSsoftwarewerelimitedbytheforceanalysis.Keywords:Automobiledriveaxle;CATIA;Motionsimulation;ABAQUS;Finiteelementanalysis111绪论1.1本课题研究的目的和意义汽车产业是关系到国计民生的重要产业，国家一直积极投入和支持汽车产业的发展，在政策方面，政府一直积极引导，给予支持和鼓励，促使我国汽车产业日渐成为国民支柱产业；在市场中，目前我国有优良的需求环境，中国对汽车的需求空间并未满足，近几十年来中国的城镇化进程，人民生活水平的提高，使得汽车的需求将会大大增加；从消费者层面来讲，汽车已经是生活中必不可少的交通工具了，特别是安全可靠、性能好、价格实惠、舒适性高的汽车，人们将大为欢迎。因此，在这种时代背景和它具有的重要意义下，致力于汽车产业的研究是必要的、正确的、也是具有先进性的。驱动桥是汽车传动系中的主要总成之一，由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等组成，驱动桥的设计是否合理直接关系到汽车的使用性能。因此，对汽车驱动桥的学习和研究具有重要意义，对于汽车产业的发展有推动作用。通过对汽车驱动桥的学习和设计，可以锻炼查阅和收集资料并进行实际设计操作的能力，可以锻炼机械制图的能力，可以锻炼运用三维辅助软件设计的能力，能够更好的理解并掌握汽车设计和机械设计的知识和方法，并且能对汽车产业的发展有进一步地认识。1.2汽车驱动桥国内外发展状况进入21世纪以来，我国经济稳步发展，汽车行业取得了显著成就，企业规模效益有了明显改善，产业集中度有了一定程度提高，国内汽车驱动桥的研究制造技术水平也随之提高。现阶段，我国生产驱动桥的厂家较多、品种和规格也较齐全，其性能和质量基本上能够满足国产农业机械和工程机械的使用，占有较大的市场份额，但仍有一定数量的车桥依赖进口。国内本土的设计能力跟国际先进水平还有一定差距，在国内汽车专利的申请还是跨国公司占绝大多数。国内车桥厂的差距主要体现在设计和研发能力上，目前有研发能力的车桥厂家还不多，一些厂家仅仅停留在组装阶段。实验设备也存在差距，比如工程车和牵引车在行驶过程中，齿轮啮合接触区的形状是不同的，国外先进的实验设备能够模拟这种状态而我国现在还在摸索中。在具体工艺细节方