重型車驅(qū)動橋傳動系統(tǒng)的設計和計算方法研究.pdf

1、驅(qū)動橋位于汽車傳動系統(tǒng)末端,是重型汽車總成中的主要承載件之一,一般由主減速器、差速器、輪邊減速器、車輪傳動裝置和驅(qū)動橋殼等組成,其基本功能是增大由傳動軸或變速器傳來的轉(zhuǎn)矩,并將動力合理的分配給左、右驅(qū)動輪。由于車輛在行駛過程中所處的道路環(huán)境千變?nèi)f化,這就導致了驅(qū)動橋的受力十分復雜,要承受來自路面和車體的各種振動、沖擊和作用力,可以說驅(qū)動橋的工作環(huán)境是非常惡劣的。所以在如此復雜的環(huán)境下驅(qū)動橋性能的優(yōu)劣對汽車的影響非常大,直接關(guān)系到汽車的傳

2、動效率、振動噪聲、耐久性、舒適性、通過性、以及平順性等,而驅(qū)動橋傳動系統(tǒng)作為驅(qū)動橋的主要組成部分其設計質(zhì)量對驅(qū)動橋性能的影響尤為明顯。傳統(tǒng)的驅(qū)動橋設計是以生產(chǎn)經(jīng)驗為基礎以運用力學、數(shù)學和回歸方法形成的公式、圖表、手冊等為依據(jù)進行的,這種設計手段具有一定的盲目性與隨意性。目前,有一些企業(yè)與院校在傳統(tǒng)設計基礎上加入了有限元等設計手段,相比之下分析精度得到提高,同時大大縮短了產(chǎn)品設計周期,但是分析對象普遍集中在驅(qū)動橋殼上,而對主減速器螺旋錐齒

3、輪等其它重要傳動部件的分析較少。
　　不管采用何種手段設計驅(qū)動橋,設計流程及方法才是影響驅(qū)動橋設計效率和產(chǎn)品開發(fā)最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。目前有些企業(yè)在對驅(qū)動橋進行設計時沒有一套系統(tǒng)的設計流程及方法。這使得驅(qū)動橋的設計周期和成本會不可避免的增加,一定程度上影響了企業(yè)的效益。為此研究驅(qū)動橋傳動系統(tǒng)的設計流程和計算方法具有重要的學術(shù)意義和實用價值。
　　本文根據(jù)驅(qū)動橋傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特性,分析了重型車驅(qū)動橋傳動系統(tǒng)部件之間的設計順序,同時還規(guī)

4、劃了重型車驅(qū)動橋傳動系統(tǒng)各部件的設計流程,并以此為基礎研究和總結(jié)出了傳動系統(tǒng)各部件的計算及選用方法。由于弧齒錐齒輪齒形復雜,幾何參數(shù)的設計和選擇相對繁瑣靈活,因此本文基于matlab的SQP優(yōu)化算法著重研究了以體積最小化為目標的主減速器弧齒錐齒輪優(yōu)化數(shù)學模型的建立方法。同時基于ABAQUS還詳細描述了優(yōu)化后的主減速器弧齒錐齒輪有限元模型的建立方法及步驟,并對其角速度、傳動誤差、齒面接觸力、重合度、動強度等動態(tài)嚙合性能進行了研究和分析,通