(104)-讲稿-5.3.1 主减速器结构方案分析

5.1.2主减速器结构方案分析（人物居中）同学们，大家好！通过前面的学习，我们已经了解了主减速器的功用是降速增扭以及改变转矩的传递方向，那么今天我们来学习有哪些结构类型的主减速器，能够实现这些功能。在对主减速器结构方案进行对比分析的基础上，了解各种形式主减速器的特点及应用场合。P2（全屏或小窗口）首先我们来了解主减速器的分类。主减速器按照齿轮形式，可以分为螺旋齿锥齿轮、双曲面齿锥齿轮、圆柱齿轮以及蜗轮蜗杆传动几种形式；按照减速形式可以分为单级、双级、单级或双级加轮边减速器、双速减速器以及贯通式主减速器几种形式。P3（注意切换板式，根据讲解出动画）首先看主减速器齿轮的形式，（动画1和2）锥齿轮传动根据齿轮线型又可以分为螺旋齿锥齿轮和双曲面齿锥齿轮传动，这两种齿轮传动的区别是齿轮轴线是否相交，相对应的各自的优缺点我们下一次课详细学习。上节课我们了解到当发动机横置时，发动机输出轴的旋转方向与车轮旋转方向相同，这时候主减速器不采用锥齿轮传动来改变转矩的传递方向，（动画3）可以采用简单的圆柱齿轮传动，那么相对于锥齿轮传动，圆柱齿轮传动结构简单、成本低，主减速器占用的空间也小。这种传动形式普遍应用于发动机横置的驱动桥上，除此之外，双级主减速器中的一级也是采用圆柱齿轮传动。（动画4）蜗轮蜗杆传动形式，从外形上看，占用的空间小，一般采用贯通式驱动桥时会考虑，但是涡轮蜗杆传动对材料及零件的加工精度要求高，成本自然会高，所以在车辆上的应用不多。P4（注意切换板式，随讲解逐条出动画）本次课先学习主减速器的几种减速形式。首先看单级主减速器。（动画1）单级主减速器采用一对双曲面齿或弧齿锥齿轮传动，（动画2）那么结构比较简单、质量小，成本低，但是由于只有一对齿轮传动，又要考虑离地间隙，从动齿轮不能做得太大，（动画3）所以主减速器的传动比不能过大，一般当主减速比小于7时，考虑单级主减速器。（动画4）那么这个传动比范围就决定了单级主减速器适用于乘用车及轻型或中型货车上。P5（随讲解逐条出动画）（动画1）那么当主减速器的传动比大于7的时候呢，就要考虑双级主减速器了。（动画2、3）一般当主减速比小于12的时候，可以考虑采用整体式双级主减速器。那么图上简图可以看出，双级主减速器能够获得比较大的传动比的同时，结构变得比较复杂、同时使车辆簧下质量增加，不利于车辆的平顺性，（动画4）一般用于与中、重型货车或大客车上。P6（随讲解逐条出动画）双级主减速器根据两级传动齿轮的形式一般可以分三种：即第一级锥齿轮、第二级圆柱齿轮，第一级行星齿轮、第二级锥齿轮，第一级圆柱齿轮、第二级锥齿轮。P7（全屏或小窗口）我们将三种结构形式进行列表对比分析，行星齿轮传动的优点是能够获得比较大的传动比，并且不需要比较大的从动锥齿轮，可以获得足够的离地间隙；但是结构比较复杂，制造工艺性差、成本比较高，并且拆装维护不够方便。那么另外两种布置形式相对来讲，结构简单、成本低、但是传动比相对较小。P8（注意切换板式，全屏或小窗口）第一级锥齿轮第二级圆柱齿轮这种布置形式，还可以根据圆柱齿轮的布置进行分类，如图所示三种情况，圆柱齿轮纵向水平布置、垂直布置和斜向布置。这三种布置形式中，纵向水平布置占用垂向空间小、使整车高度减小、质心高度降低；但是纵向布置时，会使传动轴的长度减小，对于万向传动轴来讲，输入输出轴的夹角增加，会增加车辆加速或制动时仰俯角的变化，这一点对车辆行驶方向的稳定性是不利的；如果不想减小传动轴的长度，则整车的长度需要增加，那么同学们回忆一下，整车长度增加之后那种性能变差了呢？（转向机动性变差）垂直布置形式和纵向水平布置相反，占用纵向空间小，传动轴长度可以做长，改善车辆行驶稳定性；但是占用垂向空间大，使得车辆高度尺寸增加，质心高度增加，不利于车辆操纵稳定性。斜向布置的优点和缺点位于垂向和纵向之间。P9（根据讲解出动画）（动画1、2）当主减速比大于12的时候，需要考虑单级或双级中央减速器与驱动轮轮边减速器配合使用，才能满足传动比的需求。（动画3）那么这种布置形式可以将中央减速器尺寸做小，保证足够的离地间隙，但是两侧驱动轮轮边增加了总成，结构复杂，而且由于空间限制只能采用行星轮式轮边减速器，成本高。P10（全屏或小窗口）那么我们把几种减速方案总结起来看一下，可以看出一般采用什么减速形式，是和主减速比相关的，当减速比小于7的时候，简单的单级主减速器就可以满足要求。当减速比大于7小于12时，需要考虑双级主减速器的形式，当主减速比大于12的时候，则需要采用轮边减速器才能满足工作要求。P11当车辆速比要求比较多的时候，我们还会采用双速的主减速器，也就是减速比有两种选择，那么两个主减速比与变速器配合，则可以获得更多的传动比，有利于车辆的经济性。图中我们可以看到两种形式的双速主减速器，一种是通过固定轴式的圆柱齿轮换挡来实现，另一种是通过行星齿轮形式来实现的。那么高低挡减速比是根据汽车的使用条件、发动机功率及变速器各挡速比的大小来选定的。P12（全屏或小窗口）接下来我们学习主减速器主从动齿轮的支撑形式。那么主动齿轮的支撑形式有两种，分别是跨置式和悬臂式支撑。我们将两种支撑形式列表进行对比分析，可以看出悬臂式支撑形式，结构比较简单、那么工艺性好、成本低、拆装调整容易，但是所能够承受的轴向力小、轴向长度大，轴的刚度相应减小，所以一般用于轻型车辆上。而跨置式支撑形式结构比较复杂，但是轴的强度大，用于中重型车辆上。P13从动齿轮的支撑形式一般采用跨置式支撑。这种支撑形式的支承刚度与轴承的形式、支承间的距离及轴承之间的分布比例有关。一般为了增加轴承的支撑刚度，要尽量减小两轴承间的距离；为了增强支承稳定性，c＋d应不小于从动锥齿轮大端分度圆直径的70%；为了使载荷均匀分配，应尽量使尺寸c等于或大于尺寸d。P14（根据讲解出动画）本节课我们了解