任务4驱动桥的结构与拆装

1、目录一驱动桥概述二主减速器三差速器四半轴和桥壳 驱动桥由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳组成驱动桥由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳组成。一、驱动桥概述1、驱动桥的组成桥壳：是主减速器、差速桥壳：是主减速器、差速器等传动装置的安装基础。器等传动装置的安装基础。主减速器：降速增扭、改主减速器：降速增扭、改变扭矩的传递方向。变扭矩的传递方向。差速器：使两侧车轮不等差速器：使两侧车轮不等速旋转，以适应转向和不速旋转，以适应转向和不同路面。同路面。半轴：将扭矩从差速器传半轴：将扭矩从差速器传给车轮。给车轮。（1 1）通过主减速器齿轮的传动，降低转速，增大扭矩；）通过主减速器齿轮的传动，降低转速，增大扭

2、矩；（2 2）主减速器采用锥齿轮传动，改变扭矩的传递方向；）主减速器采用锥齿轮传动，改变扭矩的传递方向；（3 3）通过差速器可以使内外侧车轮以不同转速转动，适应汽车）通过差速器可以使内外侧车轮以不同转速转动，适应汽车的转向要求；的转向要求；（4 4）通过桥壳和车轮，实现承载及传力作用。）通过桥壳和车轮，实现承载及传力作用。2、驱动桥的功用3、结构类型可分为整体式驱动桥和断开式驱动桥。可分为整体式驱动桥和断开式驱动桥。功用：功用：（1 1）降低转速，增大扭矩；（）降低转速，增大扭矩；（2 2）改变扭矩旋转方向。）改变扭矩旋转方向。结构型式：结构型式： （1 1）按参加减速传动的齿轮副数目分，有单

3、级主减速器和双级主减速器）按参加减速传动的齿轮副数目分，有单级主减速器和双级主减速器 （2 2）按主减速器传动比档数分，有单速式和双速式；）按主减速器传动比档数分，有单速式和双速式； （3 3）按齿轮副结构形式分，有圆柱齿轮式、圆锥齿轮式和准双曲面齿轮）按齿轮副结构形式分，有圆柱齿轮式、圆锥齿轮式和准双曲面齿轮 式。式。二、主减速器常用的齿轮型式：常用的齿轮型式：1 1）斜齿圆柱齿轮）斜齿圆柱齿轮 特点是主从动齿轮轴线平行。特点是主从动齿轮轴线平行。2 2）曲线齿锥齿轮）曲线齿锥齿轮 特点是主从动锥齿轮轴线垂直且相交。特点是主从动锥齿轮轴线垂直且相交。3 3）准双曲面锥齿轮）准双曲面锥齿轮 特

4、点是主从动锥齿轮轴线垂直但不相特点是主从动锥齿轮轴线垂直但不相 交，有轴线偏移。交，有轴线偏移。 两轴线相交的齿轮副。两轴线相交的齿轮副。两轴线不平行，也不相交的齿轮副两轴线不平行，也不相交的齿轮副 双曲面齿轮传动主减速器的特点：双曲面齿轮传动主减速器的特点： 同样体积能够实现较大的传动比；同样体积能够实现较大的传动比； 小轮的螺旋角加大，因此提高了小轮的强度；小轮的螺旋角加大，因此提高了小轮的强度； 因为偏置量的存在会改变整个底盘的重心高度，所以一般采用下偏置来提因为偏置量的存在会改变整个底盘的重心高度，所以一般采用下偏置来提高平稳性，但是对于越野车来说要采用上偏置来提高越野性能。高平稳性，

5、但是对于越野车来说要采用上偏置来提高越野性能。准双曲面锥齿轮的螺旋方向与轴线偏移准双曲面锥齿轮的螺旋方向与轴线偏移（1 1）齿轮旋转方向的判断）齿轮旋转方向的判断 从齿轮小端向大端看，齿面向左旋从齿轮小端向大端看，齿面向左旋为左旋齿轮，右旋为右旋齿轮，一对准为左旋齿轮，右旋为右旋齿轮，一对准双曲面锥齿轮互为左右旋。双曲面锥齿轮互为左右旋。（2 2）上下偏移的判断）上下偏移的判断 将小齿轮置于大齿轮右侧，小齿轮将小齿轮置于大齿轮右侧，小齿轮轴线在大齿轮轴线下方为下偏移，反之，轴线在大齿轮轴线下方为下偏移，反之，为上偏移。为上偏移。 （3 3）轴线偏移的作用）轴线偏移的作用 在驱动桥离地间隙在驱动

6、桥离地间隙h h不变的情况下，不变的情况下，可以降低主动锥齿轮的轴线位置，从而可以降低主动锥齿轮的轴线位置，从而使整车车身及重心降低。使整车车身及重心降低。 主减速器的构造与工作原理1、单级主减速器EQ1090单级主减速器单级主减速器（1） 结构分析结构分析主动锥齿轮的支承型式主动锥齿轮的支承型式 跨置式：主动锥齿轮前后都有轴跨置式：主动锥齿轮前后都有轴承支承，用于负荷较大汽车的承支承，用于负荷较大汽车的单级主减速器。单级主减速器。 锥齿轮齿形锥齿轮齿形准双曲面齿轮准双曲面齿轮特征：主从动锥齿轮轴线不相交。特征：主从动锥齿轮轴线不相交。 特点：螺旋角大，重合度大，啮特点：螺旋角大，重合度大，啮

7、合平稳，但齿面滑动，速度快，合平稳，但齿面滑动，速度快，需专门的齿轮油，轴向力大，需专门的齿轮油，轴向力大，易轴向窜动。易轴向窜动。支承形式支承形式跨置式：跨置式： 主动锥齿轮主动锥齿轮前后均有轴承，前后均有轴承，支承刚度较大。支承刚度较大。 悬臂式：悬臂式： 主动锥齿轮主动锥齿轮只在前方有支承，只在前方有支承，支承刚度差。支承刚度差。圆锥滚珠轴承圆锥滚珠轴承为了减少主减速器内齿轮的冲击噪声，并使轮齿沿其长度方为了减少主减速器内齿轮的冲击噪声，并使轮齿沿其长度方向的磨损比较均匀，需要保证主动和从动齿轮之间正确位置向的磨损比较均匀，需要保证主动和从动齿轮之间正确位置关系，为此在主减速器内设有啮合

8、调整装置。关系，为此在主减速器内设有啮合调整装置。主减速器主、从锥齿轮的主减速器主、从锥齿轮的配合对其工作能否正常工配合对其工作能否正常工作至关重要。作至关重要。原因：（原因：（1 1）圆锥齿轮传动）圆锥齿轮传动中对啮合的精度要求高。中对啮合的精度要求高。（2 2）锥齿轮副在工作时产）锥齿轮副在工作时产生轴向力，前进后退轴向生轴向力，前进后退轴向力相反。装配时，先给轴力相反。装配时，先给轴承一定的预紧力，加强自承一定的预紧力，加强自动定心能力，保证啮合精动定心能力，保证啮合精度和间隙。度和间隙。2、双级主减速器 当汽车要求主减速器具有较大的传动比当汽车要求主减速器具有较大的传动比时，由一对齿轮

9、构成的单级主减速器已时，由一对齿轮构成的单级主减速器已不能满足要求，这时需要采用两对齿轮不能满足要求，这时需要采用两对齿轮降速的双级主减速器，以使其既能保证降速的双级主减速器，以使其既能保证足够的动力，又能增加底盘高度，提高足够的动力，又能增加底盘高度，提高汽车的通过性。汽车的通过性。第一级为螺旋锥齿轮传动，主动锥齿轮第一级为螺旋锥齿轮传动，主动锥齿轮为悬臂式支承。为悬臂式支承。 第二级为斜齿圆柱齿轮传动。第二级为斜齿圆柱齿轮传动。 3、双速主减速器为了提高汽车的动力性和经济性，有些汽车的主减速器具有两个档（即两为了提高汽车的动力性和经济性，有些汽车的主减速器具有两个档（即两个传动比）。可根据

10、行驶条件的变化改变档位，这种主减速器称为双速主个传动比）。可根据行驶条件的变化改变档位，这种主减速器称为双速主减速器。减速器。 有些重型汽车，为了增加最小离地间隙，同时获得大的传动比，以提高有些重型汽车，为了增加最小离地间隙，同时获得大的传动比，以提高通过能力和动力性，将双级主减速器的第二级齿轮减速机构放在两侧车轮近通过能力和动力性，将双级主减速器的第二级齿轮减速机构放在两侧车轮近旁，称为轮边减速器。旁，称为轮边减速器。 轮边减速器又有定轴轮系和行星轮系两种结构型式。定轴轮系轮边减速轮边减速器又有定轴轮系和行星轮系两种结构型式。定轴轮系轮边减速器用一对外啮合（或内啮合）圆柱齿轮减速。器用一对外

11、啮合（或内啮合）圆柱齿轮减速。 应用：重型货车应用：重型货车 越野车越野车 大型客车大型客车4、轮边减速器1、功用及分类 （1）传递扭矩）传递扭矩（2）必要时自动实现差速）必要时自动实现差速 按其用途分为轮间差速器和轴间按其用途分为轮间差速器和轴间差速器。差速器。 （1）轮间差速器装在驱动桥内）轮间差速器装在驱动桥内 （2）轴间差速器装在各个驱动）轴间差速器装在各个驱动桥之间桥之间 按工作特性分为按工作特性分为普通差速器普通差速器和和防防滑差速器滑差速器三、差速器汽车车轮在地面上的运动情况及危害分析汽车车轮在地面上的运动情况及危害分析滚动；滑动（滑转、滑移）滚动；滑动（滑转、滑移） 若两侧车轮

12、实际移过的曲线距离不相等，若两侧车轮实际移过的曲线距离不相等，则一侧的车轮边滚动边滑移，而另一侧车则一侧的车轮边滚动边滑移，而另一侧车轮则边滚动边滑转。为使车轮尽可能不发轮则边滚动边滑转。为使车轮尽可能不发生滑动，就要从结构上保证各个车轮有可生滑动，就要从结构上保证各个车轮有可能以不同角速度旋转。能以不同角速度旋转。对从动车轮而言，两侧车轮可用任何角速对从动车轮而言，两侧车轮可用任何角速度旋转。对驱动车轮而言，通过一个差速度旋转。对驱动车轮而言，通过一个差速齿轮系统驱动两侧半轴和车轮，方可使两齿轮系统驱动两侧半轴和车轮，方可使两侧车轮进行纯滚动状态。侧车轮进行纯滚动状态。2、普通差速器 主要由

13、四主要由四2-42-4个行星齿轮、行星齿轮轴、个行星齿轮、行星齿轮轴、2 2个半轴齿轮和个半轴齿轮和差速器壳等组成。差速器壳等组成。 动力传递：主减速器主动齿轮、从动齿轮、差速器壳、动力传递：主减速器主动齿轮、从动齿轮、差速器壳、行星齿轮轴、行星齿轮、半轴齿轮，经半轴传至驱动轮。行星齿轮轴、行星齿轮、半轴齿轮，经半轴传至驱动轮。 行星齿轮运动：行星齿轮运动： （1）公转）公转 （2）自转）自转（3）既公转又自转）既公转又自转 当两侧车轮以相同的转速转当两侧车轮以相同的转速转动时，行星齿轮绕半轴轴线转动时，行星齿轮绕半轴轴线转动动公转。公转。 若两侧车轮阻力不同，则行若两侧车轮阻力不同，则行星齿

14、轮在作上述公转运动的同星齿轮在作上述公转运动的同时，还绕自身轴线转动时，还绕自身轴线转动自自转，因而，两半轴齿轮带动两转，因而，两半轴齿轮带动两侧车轮以不同转速转动。侧车轮以不同转速转动。差速器的速度特性：差速器的速度特性： （1 1）行星齿轮只随行星架绕差速器旋转轴线公转时，差）行星齿轮只随行星架绕差速器旋转轴线公转时，差速器不起作用，半轴转速等于差速器壳的转速，即速器不起作用，半轴转速等于差速器壳的转速，即n n1 1=n=n2 2=n=n0 0 （2 2）行星齿轮除公转外，还绕行星齿轮轴自转时，左右）行星齿轮除公转外，还绕行星齿轮轴自转时，左右两半轴齿轮转速之和等于差速器壳转速的两倍，与

15、行星齿两半轴齿轮转速之和等于差速器壳转速的两倍，与行星齿轮转速无关。即轮转速无关。即 n n1 1 +n +n2 2 =2n =2n0 0。自转的原因是什么？。自转的原因是什么？工作原理差速器的运动特性：差速器无论差速与否，都具有差速器的运动特性：差速器无论差速与否，都具有两半轴齿轮转速两半轴齿轮转速之和始终等于差速器壳转速的两倍之和始终等于差速器壳转速的两倍，而与行星齿轮自转速度无关的特，而与行星齿轮自转速度无关的特性。性。不差速时：不差速时：n n1 1=n=n2 2=n=n0 0 n n1 1+n+n2 2=2n=2n0 0差速时：差速时： n n1 1=n=n0 0+ +n n n n

16、2 2=n=n0 0- -n n n n1 1+n+n2 2=2n=2n0 0差速器的转矩特性：无论差速差速器的转矩特性：无论差速器差速与否，行星锥齿轮差速器器差速与否，行星锥齿轮差速器都具有转矩等量分配的特性。都具有转矩等量分配的特性。 半轴克服地面的阻力前进半轴克服地面的阻力前进 ，反，反作用力。作用力。不差速时：不差速时：M M1 1=M=M2 2=M=M0 0/2/2差速时：差速时： M M1 1= =（M M0 0-M-MT T）/2/2 M M2 2= =（M M0 0+M+MT T）/2/2但是一般但是一般M MT T的值远远小于的值远远小于M M0 0，所以近似地认为所以近似地

17、认为M M1 1=M=M2 2=M=M0 0/2/2 差速器转矩的平均分配特性对于汽车在良好路面上直线或转弯行差速器转矩的平均分配特性对于汽车在良好路面上直线或转弯行驶时，都是满意的。而当汽车在坏路面行驶时，却严重影响了它的通过驶时，都是满意的。而当汽车在坏路面行驶时，却严重影响了它的通过能力。如汽车的一侧驱动轮行驶在泥泞或冰雪路面，而另一侧驱动轮在能力。如汽车的一侧驱动轮行驶在泥泞或冰雪路面，而另一侧驱动轮在良好路面上，由于在坏路面上的轮子与地面附着力小，所产生的驱动力良好路面上，由于在坏路面上的轮子与地面附着力小，所产生的驱动力矩很小。这时根据转矩的平均分配特性，另一侧在好路面上的驱动力矩

18、矩很小。这时根据转矩的平均分配特性，另一侧在好路面上的驱动力矩也很小，无法产生足够的驱动力来使汽车前进。这时车轮运动现象为，也很小，无法产生足够的驱动力来使汽车前进。这时车轮运动现象为，一侧车轮转速为零，另一侧车轮以差速器壳转速的二倍高速空转。一侧车轮转速为零，另一侧车轮以差速器壳转速的二倍高速空转。踩油门，消耗的能量跑哪里了？如何让车前进？踩油门，消耗的能量跑哪里了？如何让车前进？总结：内摩擦力矩很小的对称式锥齿轮差速器的运动学和动力学特性可总结：内摩擦力矩很小的对称式锥齿轮差速器的运动学和动力学特性可以概括为以概括为“差速但不差转矩”，即可以使两侧驱动轮以不同转速转动，即可以使两侧驱动轮以

19、不同转速转动，但不能改变传给两侧驱动轮的转矩。但不能改变传给两侧驱动轮的转矩。 3、防滑差速器 防滑差速器可以克服上述对称锥齿轮式差速器的弊病。它可以使防滑差速器可以克服上述对称锥齿轮式差速器的弊病。它可以使一侧驱动轮打滑空转的同时，将大部分或全部转矩传给不打滑的驱动轮，一侧驱动轮打滑空转的同时，将大部分或全部转矩传给不打滑的驱动轮，以利用这一驱动轮的附着力产生较大的驱动力矩使汽车行驶。以利用这一驱动轮的附着力产生较大的驱动力矩使汽车行驶。 常用的防滑差速器有强制锁住式和自锁式两大类。常用的防滑差速器有强制锁住式和自锁式两大类。（1 1）强制锁住式差速器强制锁住式差速器 强制锁住式差速器就是在

20、对称式锥齿轮差速强制锁住式差速器就是在对称式锥齿轮差速器上加一差速锁。工作时，由驾驶员操纵差速锁，使差速器不起差速作器上加一差速锁。工作时，由驾驶员操纵差速锁，使差速器不起差速作用，相当于把两根半轴连成一体。相当于用力克服阻力扭矩较大的半轴。用，相当于把两根半轴连成一体。相当于用力克服阻力扭矩较大的半轴。（2 2）自锁）自锁式差速器式差速器 自锁式差速器的特点是在两驱动轮或两驱动桥转自锁式差速器的特点是在两驱动轮或两驱动桥转速不同时，不需人力操纵，而是自动向慢转的驱动轮或驱动桥多分配转速不同时，不需人力操纵，而是自动向慢转的驱动轮或驱动桥多分配转矩，以提高汽车的通过性。其中包括摩擦片式、凸轮滑

21、块式和托森差速矩，以提高汽车的通过性。其中包括摩擦片式、凸轮滑块式和托森差速器。器。u强制锁止式差速器就是在普通行星锥齿轮差速器上设计强制锁止式差速器就是在普通行星锥齿轮差速器上设计了差速锁。了差速锁。u当汽车在好路面上行驶不需要锁止差速器时当汽车在好路面上行驶不需要锁止差速器时, , 差速器为差速器为普通行星锥齿轮差速器。当汽车通过坏路面需要锁止时普通行星锥齿轮差速器。当汽车通过坏路面需要锁止时, ,通过驾驶员的操纵通过驾驶员的操纵, ,则左右两半轴被连锁成一体转动则左右两半轴被连锁成一体转动, ,即即差速器被锁止差速器被锁止, ,不起差速作用。这样不起差速作用。这样, ,转矩可全部分配给转

22、矩可全部分配给好路面上的车轮。好路面上的车轮。u强制锁止式差速器结构简单强制锁止式差速器结构简单, ,易于制造易于制造, ,但操纵不便但操纵不便, ,一一般要在停车时进行。般要在停车时进行。（1）强制锁止式差速器（2）摩擦式自锁差速器它是在普通行星锥齿轮差速器的基础上发展而成的。两半轴它是在普通行星锥齿轮差速器的基础上发展而成的。两半轴齿轮背面与差速器壳之间各安装了一套摩擦式离合器齿轮背面与差速器壳之间各安装了一套摩擦式离合器, ,用以增用以增大差速器的内部摩擦阻力矩。大差速器的内部摩擦阻力矩。（3）托森差速器u它是一种轴间自锁差速器它是一种轴间自锁差速器, ,装在变速器后端。转矩由变速器装在

23、变速器后端。转矩由变速器输出轴传动给托森差速器输出轴传动给托森差速器, ,再由差速器直接分配给前驱动桥再由差速器直接分配给前驱动桥和后驱差动桥。和后驱差动桥。u当前、后桥驱动轴无转速差时当前、后桥驱动轴无转速差时, ,蜗轮绕自身轴自转。各蜗轮、蜗轮绕自身轴自转。各蜗轮、蜗杆与差速器壳一体等速转动蜗杆与差速器壳一体等速转动, ,差速器不起差速作用。差速器不起差速作用。u当前、后驱动桥需要有转速差时当前、后驱动桥需要有转速差时, ,蜗轮除公转传递动力外蜗轮除公转传递动力外, ,还还要自转，实现差速。要自转，实现差速。四、半轴和桥壳 半轴的功用是将差速器传来的动力传递给驱动轮。其内端半轴的功用是将差速器传来的动力传递给驱动轮。其内端与差速器的半轴齿轮（万向节）相连与差速器的半轴齿轮（万向节）相连, ,而外端则于驱动轮的轮而外端则于驱动轮的轮毂相连。因其传动的转矩较大毂相连。因其传动的转矩较大, ,常制成实心轴。常制成实心轴。根据半轴外端受力状