驱动桥作为汽车的核心部件,其传动系统的好坏对整车性能的影响起到了至关重要的作用。驱动桥种类和布置方式繁杂,包含多种类型齿轮传动型式,相互之间具有复杂的尺寸约束关系,是整车设计中的难点之一。由于缺乏有效的专用开发工具,国内许多驱动桥制造企业多采用测绘、类比设计等传统的开发模式。因此为提高驱动桥开发效率、减少设计人员工作强度,有必要研究驱动桥传动系统的数字化设计与优化方法。本文在分析典型驱动桥传动型式和结构特点的基础上,总结了驱动桥的典型构型方式。研究了驱动桥传动系统载荷的自动传递方法以及关键传动元件的数字化设计计算方法;研究了系统的尺寸约束关系及优化方法,并开发了驱动桥传动系统数字化设计软件。具体的研究工作如下:1.对典型驱动桥进行结构分析,归纳出主减速器、差速器、轮边减速器的传动型式和结构特点。为方便构型,以轴系作为驱动桥传动系统的基本单元并总结出各级轴系的典型布置型式,从而完成驱动桥所有零部件的模块化分类,实现了驱动桥传动系统的构型设计。2.总结驱动桥关键传动元件的设计计算方法,根据驱动桥不同构型的特点,分析传动系统内部载荷的传递关系。将载荷传递方法及零件设计方法编写为计算机程序,从而可以通过给定的系统载荷和零部件基本设计参数快速而准确的获得各级轴系关键传动元件的应力和寿命值。3.对多种类型齿轮设计参数与强度、重合度的敏感性进行分析,为选择合适驱动桥轴系关键传动元件优化变量提供指导。总结各种构型方式下的传动系统各轴系之间以及轴系内部各零件之间安装尺寸的约束关系,使用Matlab的SQP优化算法,以驱动桥结构轻量化为目标,保证各关键传动元件在满足强度和寿命的条件下对传动系统进行整体优化,使体积得到有效减少。4.采用Matlab和MFC的混合编程开发驱动桥传动系统设计软件,并利用该软件对某一款驱动桥产品进行设计计算和优化,使该桥传动元件的体积得到有效减小。最后使用Romax Designer软件对优化后的产品设计方案进行计算分析,将Romax Designer计算分析和本文软件的计算结果进行对比,显示结果较为一致。验证了本文研究的驱动桥传动系统数字化设计与优化方法及软件的正确性和有效性。可以为驱动桥传动系统的设计提供便捷的软件工具,从而提高开发效率、缩短研发周期。