驱动桥传动系统设计方法及算法实现

摘要

驱动桥是汽车传动系的重要组成部分，需要承受来自车身及路面的复杂作用力与冲击载荷，对汽车的整体性能好坏起到至关重要的作用。随着现代汽车个性化发展的需要，对驱动桥传动系统的设计要求越来越高。由于缺乏设计方法的指导，国内一些企业新品开发多以国外类似的驱动桥产品为参照，采用类比设计的方法，通过修改一些主要尺寸进行逆向开发。产品设计没有方便的计算工具，诸如查阅图表、计算校核这些较为繁琐的常规工作大多数需要设计者一步步手动完成，这样不仅容易出错同时也极为耗费时间。　　本文根据驱动桥的结构特点，总结出驱动桥传动系统的设计方法并制定了各部件的设计流程，给出传动零件参数设计与校核方法，并将其编写为计算机程序，为驱动桥传动系统的设计提供便捷的工具，缩短新产品的开发周期。本文完成的主要研究工作有：　　1.总结出驱动桥传动系统各部件的设计顺序，介绍说明各传动部件不同结构型式的适用范围，绘制出各传动部件详细设计的设计流程图，为设计人员设计驱动桥传动系统提供了指导。　　2.叙述了传动系各部件基本参数的初选方法，给出了计算传动齿轮详细几何参数的计算方法。按照动力流的顺序研究了汽车动力在直行及转向两种工况下的载荷分配方法，得到了传动系统各零件所受负载大小的计算方法，参照统一标准对各传动系锥齿轮及直齿轮强度的应力计算与评价方法进行了说明，实现了汽车两种工况下驱动桥传动齿轮的准确校核。　　3.利用Plot Digitizer及MATLAB软件，将需要手动读数的图形曲线拟合出与零件几何参数相关联的曲线函数，采用C++语言将拟合得到的函数以及传动零件尺寸计算与校核公式编辑为计算机程序。使传动系零部件几何参数设计与校核的计算过程通过程序实现，并可实现离散数据或设计说明的便捷查阅。　　4.给出传动齿轮基本参数后，利用所编写的计算机程序完成了一款汽车驱动桥传动齿轮的详细参数设计，并对两种工况下的齿轮应力进行了计算。使用Romax Designer软件对设计模型进行了直行及转向两种工况的载荷分析，分析结果与通过程序计算的结果相对比，误差在允许范围内。最终表明，根据本文设计方法及程序可实现对驱动桥传动零件的快速详细设计，并能得到可靠的校核结果。

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第一章 绪论

1.1 课题的研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容

1.4 本章小结

第二章 驱动桥传动系统设计流程

2.1 驱动桥传动系统各部件设计顺序

2.2 主减速器设计流程

2.3 差速器设计流程

2.4 半轴设计流程

2.5 轮边减速器设计流程

2.6 本章小结

第三章 传动系统各部件参数设计与校核方法

3.1各部件基本参数选择

3.2 齿轮几何尺寸计算

3.3 传动系统各零部件的载荷分配

3.4 传动系统各零部件强度评价

3.5 本章小结

第四章 传动系统设计方法的程序实现

4.1 程序功能结构

4.2 参数设计与校核的程序实现

4.3 图表处理

4.4 本章小结

第五章 设计实例与Romax对比验证

5.1 驱动桥传动系统实例设计

5.2 Romax实例分析

5.3 对比验证

5.4 本章小结

第六章 全文总结与展望

6.1 全文总结

6.2 展望

致谢

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果