精品课程第十四章驱动桥

1、第十四章第十四章驱动桥驱动桥 主要内容：主要内容： 概 述 主减速器 差 速 器 半轴与桥壳 重 点： 主减速器的结构；差速器的结构及工作原理。 难 点： 主减速器与差速器的结构及工作原理。 教学目的： 掌握主减速器结构与调整； 掌握差速器结构与工作原理； 理解半轴特点与桥壳； 理解四轮驱动系统。第一节第一节概概 述述 1 1、功用：、功用： 将万向传动装置输入的动将万向传动装置输入的动力经降速增扭后，改变传动方力经降速增扭后，改变传动方向，然后分配给左右驱动轮，向，然后分配给左右驱动轮，且允许左右驱动轮以不同转速且允许左右驱动轮以不同转速旋转。旋转。 2 2、组成：、组成： 桥壳桥壳是主减速

2、器、差速是主减速器、差速器等传动装置的安装基础。器等传动装置的安装基础。 主减速器主减速器降低转速、增降低转速、增加扭矩、改变扭矩的传递方向。加扭矩、改变扭矩的传递方向。 差速器差速器使两侧车轮不等使两侧车轮不等速旋转，以适应不同路面。速旋转，以适应不同路面。 半轴半轴将扭矩从差速器传将扭矩从差速器传给车轮。给车轮。3 3、结构类型、结构类型 （1 1）非断开式驱动桥：非断开式驱动桥： （2 2）断开式驱动桥断开式驱动桥：（）非断开式驱动桥非断开式驱动桥 断开式驱动桥断开式驱动桥（3）转向驱动桥第二节第二节主减速器主减速器 功用：功用： 降速：进一步降低发动机转速。降低发动机转速。 增扭：进一

3、步增大输入的转矩。增大输入的转矩。 变向：改变转矩改变转矩旋转方向的作用。旋转方向的作用。分类： 按齿轮副数目分： 单级式 双级式 按传动比分： 单速式 双速式 按齿轮副结构型式分： 圆柱齿轮式 圆锥齿轮式 准双曲面齿轮式一、单级主减速器一、单级主减速器 1 1、构造：、构造：叉形凸缘叉形凸缘主动锥齿轮主动锥齿轮从动锥齿轮从动锥齿轮差速器壳差速器壳半轴齿轮半轴齿轮半轴半轴支承螺柱支承螺柱桑塔纳轿车的主减速器桑塔纳轿车的主减速器主动锥齿轮主动锥齿轮从动锥齿轮从动锥齿轮差速器齿轮差速器齿轮行星齿轮轴行星齿轮轴行星齿轮行星齿轮差速器壳差速器壳圆锥轴承圆锥轴承2 2、结构要求：、结构要求： 主、从动锥

4、齿轮之间必须有主、从动锥齿轮之间必须有正确的相对位置，方能使两齿轮正确的相对位置，方能使两齿轮啮合传动时冲击噪声小，且轮齿啮合传动时冲击噪声小，且轮齿沿其长度磨损较均匀。沿其长度磨损较均匀。 （1 1）主动锥齿轮的支承型式主动锥齿轮的支承型式 跨置式：跨置式： 主动锥齿轮前后方均有轴承主动锥齿轮前后方均有轴承支承，支承刚度较大。支承，支承刚度较大。 悬臂式：悬臂式： 主动锥齿轮只在前方有支承，主动锥齿轮只在前方有支承，后方没有，支承刚度较差。后方没有，支承刚度较差。 （2）主减速器的调整主减速器的调整 1 1）轴承预紧度的调整）轴承预紧度的调整 目的：目的：提高支承刚度提高支承刚度 装置：装置

5、：调整垫片、波形套调整垫片、波形套（主动锥齿轮）调整螺母、调（主动锥齿轮）调整螺母、调整垫片（从动锥齿轮）整垫片（从动锥齿轮） 2 2）锥齿轮锥齿轮啮合啮合调整调整 啮合印迹调整啮合印迹调整: : 移动主动锥齿轮移动主动锥齿轮 啮合间隙调整啮合间隙调整: : 移动从动锥齿轮移动从动锥齿轮 注意注意: : 轴承预紧度的调整在先轴承预紧度的调整在先, ,啮啮合调整在后合调整在后, ,但不能改变已调但不能改变已调好的轴承预紧度好的轴承预紧度 （3）锥齿轮的齿形锥齿轮的齿形 齿形有圆柱齿轮式、圆锥齿轮式和准双曲面齿轮式齿形有圆柱齿轮式、圆锥齿轮式和准双曲面齿轮式, ,常用的常用的齿轮型式齿轮型式 1

6、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 特点是主从动锥齿轮轴线垂直但不相交，特点是主从动锥齿轮轴线垂直但不相交，有轴线偏移。有轴线偏移。 优点：优点： 同时啮合齿数多，传动平稳，强度大。同时啮合齿数多，传动平稳，强度大。 缺点：缺点： 啮合齿面的相对滑动速度大，啮合齿面的相对滑动速度大， 齿面压力大，齿面油膜易齿面压力大，齿面油膜易被破坏。应采用专用含防刮伤添加剂的双曲面齿轮油。被破坏。应采用专用含防刮伤

7、添加剂的双曲面齿轮油。二、双级主减速器二、双级主减速器 功用：功用： 为了获得较大的减速比，且为了获得较大的减速比，且保证汽车的最小离地间隙足够保证汽车的最小离地间隙足够大，以提高汽车通过性。大，以提高汽车通过性。 传动方式：传动方式： 第一级：锥齿轮传动。第一级：锥齿轮传动。 第二级：圆柱斜齿轮传动。第二级：圆柱斜齿轮传动。从动锥齿轮从动锥齿轮主动锥齿轮轴主动锥齿轮轴主动锥齿轮主动锥齿轮半轴半轴中间轴中间轴第二级主动齿轮第二级主动齿轮第二级从动齿轮第二级从动齿轮双级主减速器工作情况双级主减速器工作情况三、轮边减速器三、轮边减速器 功用：功用： 为了获得更大的离地为了获得更大的离地间隙和主传动

8、比，将第间隙和主传动比，将第二级减速齿轮机构制成二级减速齿轮机构制成两套相同，安装在靠近两套相同，安装在靠近两侧驱动轮位置。两侧驱动轮位置。 应用：应用： 重型货车重型货车 越野车越野车 大型客车大型客车半轴管套半轴管套半轴半轴圆锥轴承圆锥轴承行星架行星架外齿圈外齿圈行星齿轮行星齿轮中心齿轮中心齿轮 传动比：传动比：i=i=（外齿圈（外齿圈齿数齿数/ /半轴齿轮齿数）半轴齿轮齿数）+1+1四、贯通式驱动桥 应用： 多轴驱动的越野车，为使结构简化，通用性好便于形成系列产品。五.双速驱动桥第三节第三节 差速器差速器 功用：功用： 使左右车轮可以使左右车轮可以不同的车速进行纯不同的车速进行纯滚动或直

9、线行驶。滚动或直线行驶。 将主减速器传来将主减速器传来的扭矩平均分给两的扭矩平均分给两半轴，使两侧的车半轴，使两侧的车轮驱动力相等。轮驱动力相等。 分类：分类：普普 通通 齿齿 轮轮 差差 速速 器器 ： 按按 结结 构构 分分 圆圆 柱柱 齿齿 轮轮 差差 速速 器器 圆圆 锥锥 行行 星星 齿齿 轮轮 差差 速速 器器 按按 两两 侧侧 输输 出出 转转 矩矩 是是 否否 相相 分分 对对 称称 式式 （ 等等 转转 矩矩 式式 ） 不不 对对 称称 式式（ 不不 等等 转转 矩矩 式式 ） 防防 滑滑 差差 速速 器器 强强 制制 锁锁 止止 式式 差差 速速 锁锁 变变 传传 动动 比

10、比 式式 差差 速速 器器 自自 由由 轮轮 式式 滚滚 柱柱 式式 自自 由由 轮轮 差差 速速 器器 自自 锁锁 式式 牙牙 嵌嵌 式式 自自 由由 轮轮 差差 速速 器器 摩摩 擦擦 片片 式式 自自 锁锁 差差 速速 器器 滑滑 块块 一一 凸凸 轮轮 式式 高高 摩摩 擦擦 式式 托托 森森 差差 速速 器器 （ 蜗蜗 轮轮 式式 ） 常常 作作 用用 摩摩 擦擦 片片 式式 自自 锁锁 差差 速速 器器 粘粘 性性 联联 轴轴 差差 速速 器器 一、普通差速器一、普通差速器 1 1、构造、构造行星锥齿轮差速器行星锥齿轮差速器桑塔纳轿车差速器分解图桑塔纳轿车差速器分解图差速器工作情况

11、差速器工作情况 行星齿轮行星齿轮 运动：运动： 1 1、公转、公转 2 2、自转、自转直线行驶时的差速器直线行驶时的差速器转弯行驶时的差速器转弯行驶时的差速器2 2、差速器工作原理、差速器工作原理 A A、运动特性：、运动特性：直线行驶时直线行驶时 n n1 1=n=n2 2=n=nk k转弯时转弯时PPPP路面对车轮的附路面对车轮的附加力加力P使行星齿使行星齿轮受力不平衡，轮受力不平衡，产生自转力矩产生自转力矩。由于自转力矩的产由于自转力矩的产生，行星齿轮与行生，行星齿轮与行星齿轮轴之间产生星齿轮轴之间产生摩擦力矩。摩擦力矩。由于行星齿轮的公转与自转同时发生，由于行星齿轮的公转与自转同时发生

12、，转弯时外轮快转，内轮慢转，两轮产转弯时外轮快转，内轮慢转，两轮产生差速。生差速。差速特性 (1)汽车直行 P1=P2=P0/2 行星齿轮不自转 n1=n2=n0, n1+n2=2n0 (2)汽车转弯 n1= n1 +n = n0 + n n2= n2 -n = n0 - n n1+ n2= 2 n0B B、扭矩特性、扭矩特性直线行驶时，行直线行驶时，行星齿轮没有自转，星齿轮没有自转，转矩平均分配给转矩平均分配给左、右半轴。左、右半轴。右转弯时，行星齿轮自转，产生摩擦转右转弯时，行星齿轮自转，产生摩擦转矩矩M M4 4，使转速快的半轴，使转速快的半轴1 1的转矩减小，使的转矩减小，使转速快的半

13、轴转速快的半轴2 2的转矩增大，但由于的转矩增大，但由于M M4 4，很小，半轴很小，半轴1 1、2 2的转矩几乎不变，仍为的转矩几乎不变，仍为平均分配。平均分配。B 扭矩特性扭矩特性直线行驶时，行直线行驶时，行星齿轮没有自转，星齿轮没有自转，转矩平均分配给转矩平均分配给左、右半轴。左、右半轴。M1=1/2M0-1/2M4 M2= 1/2M0+ 1/2M4 M4较小，可忽略不计 M1 = M2 = 1/2M0 右转弯时，行星齿轮自转，右转弯时，行星齿轮自转，产生摩擦转矩产生摩擦转矩M M4 4，使转速快，使转速快的半轴的半轴1 1的转矩减小，使转速的转矩减小，使转速快的半轴快的半轴2 2的转矩

14、增大的转矩增大. .二、防滑差速器二、防滑差速器 1 1、强制锁住式差速器、强制锁住式差速器 在路况不好时，通过使用差速锁，使两根半轴在路况不好时，通过使用差速锁，使两根半轴连成一体，防止一侧车轮打滑使另一侧车轮不能连成一体，防止一侧车轮打滑使另一侧车轮不能驱动。驱动。2 2、自锁式差速器、自锁式差速器 在两半轴转速不等时，行星齿轮自转，差速在两半轴转速不等时，行星齿轮自转，差速器所受摩擦力矩与器所受摩擦力矩与快转快转半轴半轴旋向相反，旋向相反，与与慢转慢转半半轴旋向相同，故能够自动地向慢转一方多分配一轴旋向相同，故能够自动地向慢转一方多分配一些转矩。些转矩。 托森差速器托森差速器1-1-差速

15、器壳；差速器壳；2-2-直齿轮轴；直齿轮轴；3-3-半轴；半轴；4-4-直齿轮；直齿轮；5-5-主主减速器被动齿轮；减速器被动齿轮；6-6-蜗轮；蜗轮；7-7-蜗杆蜗杆 托森差速器的结构1-差速器前齿轮轴 2-空心轴 3-差速器外壳 4-差速器后齿轮轴 5-后轴蜗杆 6-直齿圆柱齿轮 7-蜗轮轴 8-蜗轮 9-前轴蜗杆 第四节第四节 半轴与桥壳半轴与桥壳 一、半轴一、半轴 装在驱动桥壳中的装在驱动桥壳中的实心圆轴。实心圆轴。 1 1）全浮式半轴支承）全浮式半轴支承受扭矩，不受弯矩。受扭矩，不受弯矩。 2 2）半浮式半轴支承）半浮式半轴支承受扭矩，外端受弯矩。受扭矩，外端受弯矩。 二、桥壳二、桥壳 用来安装主减速器、差速器、半轴、轮毂用来安装主减速器、差速器、半轴、轮毂等部件的基础体等部件的基础体思考题思考题 1.汽车驱动桥的功用、类型和组成？各自特点是什么？ 2.为什么主减速器主动齿轮支承轴承相向布置，而从动齿轮和差速器支承轴承却相背布