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基于UG的汽车驱动桥虚拟装配技术应用研究

摘要：为降低汽车开发成本，满足消费者对汽车节能环保性、美观性、舒适性等各种性能需求，本文应用计算机辅助三维设计的高端主流软件UG

(Unigraphics)内置的装配模块，完成对汽车驱动桥虚拟装配。首先，介绍了汽车驱动桥组成。其次，应用UG三维设计软件，完成对汽车驱动桥壳的3D设计以及仿真计算。最后，对汽车驱动桥的行星齿轮轴、齿轮、端盖、轴承、螺丝、弹垫、半轴行星齿轮桥壳、十字头、螺栓、螺母等各种辅件进行虚拟装配设计，为后期汽车驱动桥虚拟装配设计工作有效地开展提供重要的依据和参考。

关键词：UG汽车驱动桥虚拟现实虚拟装配

在汽车工业的不断发展下，我国消费者对汽车的性能、外观等提出了更高的要求，在这样的背景下，汽车作为大众消费品，出现更新迭代快、产品上市周期短、汽车产品开发成本高等问题。传统产品设计开发技术过于落后，难以满足汽车现代化开发需求。为此，相关技术人员需利用计算机辅助三维设计的高端主流软件UG (Unigraphics)内置的虚拟装配模块，对汽车驱动桥进行虚拟装配处理，使得汽车产品开发周期、开发成本不断降低。虚拟装配主要是指计算机系统采用仿真分析的方式，根据产品装配结构，分析最终装配结果，并结合该装配结果，完成对装配相关工程决策的制定。通过进行汽车驱动桥虚拟装配设计和实现，不仅可以帮助技术人员采用虚拟处理的方式分析和设计汽车的零部件，还能从根本上解决汽车整个研发期间存在的产品研发周期长、产品研发成本高等问题，从而有效地提高汽车产品的性能。

1汽车驱动桥组成

1.1桥壳

桥壳作为汽车的重要零件，通过将桥壳结构设计为非断开式驱动桥，可以保证汽车荷重的支承效果，同时，还能向车轮传递相关载荷。为保证桥壳设计质量，技

术人员需要在一定的动载荷下，完成对高强度、高刚度桥壳的设计。为降低汽车簧下质量，促使整个汽车能够平稳地行驶，在最大限度地提高桥壳强度、刚度的基础上，将桥壳质量降到最低，确保桥壳具有结构简单、制造方便、制造成本低等特点。桥壳结构型式主要包含以下两种：(1)在可分式桥壳中，当主减速器、差速器装配完成后，将整个桥壳划分为铸件壳体、半轴套管等多个组成部分。其中，借助铆钉，将半轴管套直接联接于壳体。通过设计可分式桥壳结构，不仅可以促使整个桥壳制造工艺变得更加简化、高效，还能为主减速器轴承提供高强度的支承力。但是，该结构型式设计存在以下弊端，不利于后期主减速器装配与维修，同时，还大大降低了桥壳的强度、刚度，可分式桥壳结构应用范围较窄，仅仅用于轻型汽车虚拟装配领域中。(2)整体式桥壳。整体式桥壳结构主要是指对整个桥壳进行制作，使其制作成一个统一整体，桥壳功能类似于整体空心梁，具有良好的强度、刚度。整体式桥壳被划分为桥壳、主减速器壳两个外壳。在整个主减速壳里，单独设置主减速器齿轮、差速器。当整个主减速壳设计完毕后，向桥壳内插入主减速壳中心部分，并借助螺栓，将其与桥壳进行固定和连接，方便后期相关人员快捷有效地拆装、维修和保养主减速器、差速器。

1.2主减速器

主减速器主要用于对汽车驱动桥转动方向的改变和控制，同时还能对转速、扭矩进行科学地调整，确保汽车在实际运行期间，表现出较高的驱动力和最佳的运行速度。在主减速器3D模型结构中，主要用到单级主减速器。单级主减速器主要是指借助两个减速齿轮，适当地降低汽车驱动桥的速度。该减速器具有结构简单、小巧玲珑等特点，被广泛地应用于轻型、中型载重汽车领域中，并取得了良好的应用效果，使其进行稳定旋转，从而保证一级减速实现效果。在进行第二季减速期间，需沿着同轴，对主动圆柱齿轮、从动圆锥齿轮进行旋转，从而保证第二季减速实现效果。

1.3差速器

差速器主要用于对左右两个半轴的统一化连接处理，确保两侧车轮以合适的旋转速度进行扭矩传递，促使整个车轮能够正常、稳定地滚动。将差速器安装和固定于分动器内或者传动的轴间，从而形成典型的桥间差速器，通过应用该差速器，可以确保汽车平稳地运行于转弯、凹凸不平的路面，使得前驱动车轮与后驱动车轮之间形成一定的速度差。差速器3D模型结构主要包含以下两种：(1)对称式锥齿轮差速器。该差速器主要包含半轴齿轮、星驰齿轮等组成部分。(2)行星齿轮式差速器。该差速器除了用到圆锥行星齿轮、行星齿轮轴外，还用到左右差速器等组成部分。

1.4半轴

半轴主要是指车轮在进行差速器传递期间，所产生的扭矩，车轮借助该扭矩，可以稳定旋转。当轮毅安装结构出现变化后，半轴受力也会出现明显改变。

2汽车驱动桥3D设计

2.1UG三维设计软件功能与特点分析

UG三维设计软件主要用于对