摘 要

作为汽车传动系统的末端重要总成，驱动桥有着减速增矩，分配左右扭矩，和左右侧差速等功用。驱动桥在传递来自驱动电机或者发动机提供的动力的同时，也承受来自外界一切的力矩和力，因此驱动桥的设计是整车设计中的重要环节，出色而合理的驱动桥设计是保证车辆的使用性能的基础。前置前驱的纯电动SUV驱动桥主要包括的部件有主减速器及差速器，半轴和驱动桥壳。

本文研究了纯电动SUV驱动桥的特点，考虑到匹配驱动电机的具体参数，确定了较为合理的设计思路。根据本次设计车辆的类型和驱动系统的特点，确定了主减速器、半轴、差速器和驱动桥壳的类型，并对它们的强度进行相应的校核。本次驱动桥设计在满足实际使用要求的基础上尽量让各零件和总成满足标准化、通用化、系列化、修理和保养方便、成本较低、工艺性较好的要求。

关键词：纯电动SUV; 驱动桥；主减速器；差速器；半轴

Abstract

As the important assembly in the end of the vehicle transmission line, drive axle has multiple functions including retarding, increasing torque, torque distribution and enabling wheels on two sides to rotate in different speeds. Driving axle not only transmits the power from motor or engine, but also bears all the external torque and force. As a result, the design of drive axle is one of the most important parts in the automobile design, and an excellent and reasonable design of drive axle can guarantee the performance of the automobile. FF pure electric SUV drive axle includes main reducer, differential, axle shaft and axle housing.

This paper studies the characteristics of pure electric SUV drive axle, taking into account the specific parameters of the matching drive motor to determine a more reasonable design ideas. According to the type of the vehicle and the characteristics of the drive system, the types of the main reducer, the axle, the differential and the axle housing are determined, and their strength is checked accordingly. Based on completely meeting the actual working requirements, the design of the drive axle let the parts and assemblies to meet the requirements of standardization, generalization, serialization, repair and maintenance convenience, low cost, better manufacturability as far as possible.

Key Words：pure electric SUV；drive axle；retarder；differential；axle shaft

目录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第1章 绪论 1

1.1 设计的目的及意义 1

1.2 研究现状 1

1.3 设计的基本内容及要求 2

第2章 驱动桥总体设计 3

2.1 驱动桥结构方案的选定 3

2.2 驱动桥设计参数的选择 4

第3章 主减速器设计 5

3.1 主减速器的类型 5

3.2 主减速器主、从动齿轮的支撑形式 6

3.3 主减速器基本参数的设计及计算 6

3.3.1 主减速比的确定 6

3.3.2 主减速器齿轮计算载荷的确定 6

3.3.3 主减速器齿轮基本参数的选择 8

第4章 差速器设计 15

4.1 差速器结构形式的选择 15

4.2 普通对称式锥齿轮差速器设计 15

4.2.1 行星齿轮和半轴齿轮基本参数的选择 15

4.2.2 差速器齿轮几何尺寸计算及强度校核 17

第5章 车轮传动装置设计 20

5.1 半轴型式的选择 20

5.2 半轴有关设计和计算 21

5.3 半轴结构和工艺设计 22

5.4 半轴的强度校核 22

第6章 驱动桥其余部件的设计 25

6.1 万向节的设计 25

6.2 驱动桥壳的设计 25

结论 28

参考文献 29

致谢 30

1. 绪论
   1. 设计的目的及意义

现代社会人们越来越离不开汽车这一成熟而高效的交通工具，汽车工业的发展和整个社会的进步是相辅相成的。自本世纪初期，我国的汽车工业发展速度加快，已经成为国民经济的支柱产业之一。与之前汽车产业刚刚起步时不同的是，人们对汽车的环保和性能要求会随着人们生活水平的进步越来越高。在这样的大环境下，汽车高新技术的创新和普及是时代的必然选择^[1]。国内电动汽车的研发已经得到了政府的重点关注，上升到国家战略的层面。我国的电动汽车电池电机和配套基础设施已在多个省市列为重点发展项目^[2]。因此纯电动汽车作为新能源汽车其中的一个热点研究对象，必然会在未来的汽车市场上广受欢迎。同时，由于近几年人民消费观念的变化，人们对于汽车空间的需求有所增加，SUV车型开始被越来越多的消费者看好，在汽车市场往往成为热销车型^[3]。综上所述，纯电动SUV作为汽车中的一股新鲜的血液很大可能将在未来的市场上大放异彩。

驱动桥是传动系的末端总成，在结构上是整车底盘尺寸参数的重要影响成分，拥有减速增矩、左右差速并分配转矩等多项功能，是汽车的一个重要构成^[4]。驱动桥的尺寸参数和设计高度是影响汽车通过性的主要因素之一，同时驱动桥的振动也对整车的NVH性能有一定的影响。因此，驱动桥的设计是整车设计关节中必不可少的重要环节^[5]。

本次设计的目的是在传统驱动桥设计思路方法的基础上，在合理范围内借鉴先进的制造技术和设计方法，采用二维和三维计算机辅助设计，获得与某纯电动SUV驱动电机和整车的性能参数匹配的驱动桥。

• 1. 研究现状

近几年汽车生产技术领先的各国已开始部署新能源汽车的研发战略：美国、日本、欧洲等各国企业在纯电动汽车产业的发展上已经有了不同程度的突破，其政府相关部门也公布了有各国特色的国家发展战略。例如，美国联邦政府重点扶植研发了PHEV型混合动力汽车^[6]，而日本政府将精力主要放在了基础设施的建设上，因为对于纯电动汽车来说，如何解决充电问题是影响普及程度的重要因素^[7]。同时欧洲方面，各国将纯电动汽车涉及的多个领域齐头并进发展。如法国政府制定了在2020年前生产二百万辆新能源车辆的工业发展计划。