低速载货汽车的驱动桥设计

2019-08-19

福建质量管理 2019年16期

(安徽理工大学安徽淮南 232001)

一、引言

经济的发展使得汽车在人们生活中所占比重越来越大，而轻型载货汽车在汽车的生产和制造中占有较大份额，结构简单、造价低廉的驱动桥的需求增长。它可以降低生产总成本，推动低速载货汽车经济的发展。

二、驱动桥整体设计构造

(1)单级主减速器。主要用来用来减小转速和增加转矩，一般由轴、轴承组合、齿轮、箱体组成，能够提高能量传递效率。(2)差速器。其作用是分配主减速器输出转矩其，可以使电动车左、右驱动轮分别同时以不同转速进行转动。(3)驱动桥壳。桥壳拟采用分段式桥壳，主要作用是承载电动车总体重量，将主减速器、差速器、驱动轴等部件进行固定和支撑，封闭的空间使其具有内部润滑、外部防止灰尘异物等进人桥壳内的作用，桥壳的设计还应根据尺寸与悬架等配合。(4)驱动轴。对于低速载货汽车来说，一般采用半浮式驱动轴。主要作用是传动动力，其可使差速器与驱动轮进行连接。与轮毂用螺钉连接传递转矩。

三、具体设计及说明

(一)主减速器的设计

1.主减速器的结构形式

本设计采用的是组合式桥壳的单级主减速器。单级主减速器体积小、传动效率高。主、从动锥齿轮轴承与桥壳铸成一体的主减速器壳直接支承，强度大，使其在汽车生产中得到了广泛应用，保证了主减速器结构紧凑和传动效率高等优点，具有良好的性能。

2.主减速器主动锥齿轮的支承形式

本设计采用的骑马式支承。主减速器主动齿轮的安置方法和支撑形式度影响其支承强度。骑马式支承可以加大支承强度。当存在载荷作用时，齿轮的变形程度减小，能够减小到悬臂式支承的1/30以下。但主动锥齿轮后轴承径向负荷比悬臂式可以减小至1/5-1/7，因此齿轮承载能力可提高10%左右。

3.主减速器从动锥齿轮的支承形式

载荷在轴承之问的分布、轴承的型式和支撑问距离决定主减速器从动锥齿轮的支撑刚度。圆锥滚子轴承大多用在两端支承，它们的圆锥滚子大端相向朝内，小端相背朝外。在差速器壳体上安装有从动锥齿轮轴承，其尺寸较大，进而使得刚度满足设计要求。

4.主减速器的基本参数选择

(1)主减速比i0的确定。主减速比i0和传动系的总传动比iT的确定由整车动力计算得到：

rr——车轮的滚动半径，m；np——发动机所能达到的最大转速；vamax——汽车行驶的最高车速；igh——最高挡的传动比；计算得主减速器比值为7.68，确定类型为单级主减速器。查阅相关设计手册得，驱动桥的离地间隙数值为220mm。

(2)主减速齿轮荷载的计算。对于低速载货汽车而言，其正常持续转速是根据平均牵引力来确定的，即：

(二)差速器的设计

1.差速器的结构形式

本设计采用对称式圆锥齿轮差速器。对称式齿轮差速器分为圆锥式和圆柱式。圆锥齿轮差速器因其耐化学和腐蚀性强、降噪和减震、寿命长，高负荷承载力、重量轻，成本低、易于成型，润滑性好等特点，在轻型载货汽车中得到了广泛的应用。

2.差速器的基本参数选择

由上述公式求出圆锥齿轮的大端模数：

由此可得，节圆半径d：

d1=z1m=6×0.4=2.4mm

d2=z2m=34×0.4=13.6mm

(三)驱动桥壳结构设计

本设计选用分段式桥壳。驱动桥壳支承并保护主减速器、差速器和驱动轴轴等，使驱动车轮的轴向相对位置固定。汽车行驶时，将路面反作用力和力矩经悬架传给车架。桥壳既是承载件也是传动件，同时作为主减速器、差速器以及半轴的外壳。分段式桥壳一般分为两部分，每部分由一个主减速器壳和两个半轴套管以及凸缘盘组成，半轴套管与壳体用螺栓联接。