驱动桥的结构与检修课件讲解

学习情境6：驱动桥异响和振动故障检修

学习单元2：驱动桥检修

学习任务1：驱动桥的检修任务要求：1.准确描述驱动桥各组成部分的结构及工作过程；2.能根据故障现象判断故障原因和故障部位；3.能熟练使用维修手册等资料，查找相应技术规范；4.能规范使用工具，按照操作规范进行变矩器的检查；5.进行工具设备的整理恢复，工作现场的清洁清扫。一、驱动桥的组成、功用及结构类型1．驱动桥的组成

驱动桥由主减速器、差速器、半轴、万向节、驱动桥壳（或变速器壳体）和驱动车轮等零部件组成。桥壳—是主减速器、差速器等传动装置的安装基础。主减速器—降速增扭、改变扭矩的传递方向。差速器—使两侧车轮不等速旋转，以适应转向和不同路面。半轴—将扭矩从差速器传给车轮。2．驱动桥的功用1）通过主减速器齿轮的传动，降低转速，增大转矩；2）主减速器采用锥齿轮传动，改变转矩的传递方向；3）通过差速器可以使内外侧车轮以不同转速转动，适应汽车的转向要求；4）通过桥壳和车轮，实现承载及传力作用。3．结构类型二、主减速器的功用、结构型式和常用齿轮型式1．主减速器的功用

1）降低转速，增大转矩；2）改变转矩旋转方向；2．结构型式

1）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2）按主减速器传动比档数分，有单速式和双速式；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式。3．常用的齿轮型式

1）斜齿圆柱齿轮特点是主从动齿轮轴线平行。2）曲线齿锥齿轮特点是主从动锥齿轮轴线垂直且相交。3）准双曲面锥齿轮特点是主从动锥齿轮轴线垂直但不相交，有轴线偏移。

4．准双曲面锥齿轮的螺旋方向与轴线偏移

1）齿轮旋转方向的判断

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，一对准双曲面锥齿轮互为左右旋。

2）上下偏移的判断

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，为上偏移。

3)轴线偏移的作用

在驱动桥离地间隙h不变的情况下，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。

三、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（1）结构分析1)主动锥齿轮的支承型式跨置式：主动锥齿轮前后都有轴承支承，用于负荷较大汽车的单级主减速器。2)锥齿轮齿形——准双曲面齿轮特征：主从动锥齿轮轴线不相交。特点：螺旋角大，重合度大，啮合平稳，但齿面滑动速度大，需专门的齿轮油，轴向力大，易轴向窜动。4.支承形式跨置式：主动锥齿轮前后均有轴承，支承刚度较大。悬臂式：主动锥齿轮只在前方有支承，支承刚度差。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关系，为此在主减速器内设有啮合调整装置。为何调整？调整内容？调整过程？

圆锥滚珠轴承的外圈呢？轴承座。滚珠与轴承座之间的压力大小或松紧度主减速器主、从锥齿轮的支持对其工作能否正常工作至关重要。原因：1）圆锥齿轮传动中对啮合的精度要求高。2）锥齿轮副在工作时产生轴向力。前进后退轴向力相反。装配时，先给轴承一定的预紧力，加强自动定心能力，保证啮合精度和间隙。主减速器的调整第一，先调整轴承予紧度，再调整啮合印痕，最后调整啮合间隙。第二，主、从动圆锥齿轮轴承顶紧度必须按原厂规定的数值和方法进行调整和检查，在主减速器的调整过程中，轴承予紧度不得变更，始终应符合按原厂规定的数值。第三，在保证啮合印痕合格前提下，调整啮合间隙。啮合印痕和啮合间隙的变化量都必须满足技术条件，否则成对更换齿轮副。第四，准双曲面圆锥齿轮、奥利康圆锥齿轮(等高齿)和格利森圆锥齿轮（非等高齿)啮合印痕的技术标准不尽相同，调整方法也有差异。前两种齿轮往往移动主动圆锥齿轮调整啮合印痕，以移动从动圆锥齿轮调整啮合间隙；而对格利森圆锥齿轮的调整则无特殊的要求。调整口诀顶进主、根出主、大进从、小出从1）轴承预紧度的调整目的：使轴承承受一定的轴向压紧力，提高支承刚度，保证正常啮合。过大，发热量大，磨损大，轴承寿命下降。过小，破坏啮合，齿轮寿命下降。经验检查：即用手转动主(从)动锥齿轮，应该转动自如，且轴向推动无间隙。定量检查：将轴承座夹在虎钳上，按规定转矩拧紧凸缘螺母后，在各零件润滑的情况下用弹簧秤测凸缘盘拉力或用指针式扭力扳手在锁紧螺母上测主动锥齿轮的转动力矩，其值应符合规定。如何调整？主动锥齿轮：调整垫片14。（减紧，加松）从动锥齿轮：调整螺母2。（顺时针紧，逆时针松）对于单级主从动轴承都是成对使用的两个，这里测量的力是两个轴承的预紧力之和。目的是提高支承刚度，保证锥齿轮副的正确啮合。1、外圈固定，增减两轴承内圈间的距离来调整。2、内圈距离固定，增减油封盖后面的调整垫片a主动锥齿轮轴承预紧度的调整b从动锥齿轮轴承预紧度的调整1、使用调整螺母调整轴承预紧度2、在轴承外圈外端面或内端面加减调整垫片2)齿轮啮合的调整：包括齿轮啮合印痕和啮合间隙的调整。不能改变已经调整好的主从动轴承的预紧力a.啮合印迹检查：在主动锥齿轮上相隔120°的三处用红丹油在齿的正反面各涂2～3个齿，再用手对从动锥齿轮稍施加阻力并正、反向各转动主动齿轮数圈。观察从动锥齿轮上的啮合印迹。正确的啮合印迹：在从动锥齿轮上啮合印迹位于齿高的中间偏小端，并占齿宽60%以上。啮合印痕调整方法将从动齿轮向主动齿轮移近，若齿隙小，主动齿轮移开将从动齿轮自主动齿轮移开，若齿隙大，主动齿轮移近将主动齿轮向从动齿轮移近，若齿隙小，从动齿轮移开将主动齿轮自从动齿轮移开，若齿隙大，从动齿轮移近锥齿轮啮合的调整啮合印痕调整方法：轴向移动锥齿轮，改变主、从动锥齿轮的相对位置得到正确的啮合。啮合印痕位于从动锥齿轮齿高中间偏于小端，并占齿宽60％以上锥齿轮啮合调整啮合印痕和啮合间隙是同时进行调整的。螺旋锥齿轮啮合印迹的调整方法：“大进从、小出从、顶进主、根出主”。印痕合适后若间隙不符，则通过轴向移动另一齿轮进行调整。

b.啮合间隙检查：将百分表抵在从动锥齿轮正面的大端处，用手把住主动锥齿轮，然后轻轻往复摆转从动锥齿轮即可显示间隙值。调整：移动从动锥齿轮，调整螺母，应一侧进几圈，另一侧出几圈。桑塔纳主减速器结构分析（1）主动锥齿轮的支承型式悬臂式：只在主动锥齿轮背面有轴承支承，用于负荷较小汽车的单级主减速器和双级主减速器。（2）主减速器的调整装置轴承预紧度的调整主动锥齿轮：轴承外侧的调整螺母。从动锥齿轮：轴承外侧的调整垫片s1、s2。齿轮啮合的调整啮合印迹：调整垫片s3。啮合间隙：锥轴承外侧的调整垫片s1和s2，一侧增加几片，另一侧减少几片。2.双级主减速器如CA1092

当汽车要求主减速器具有较大的传动比时，由一对齿轮构成的单级主减速器已不能保证足够的离地间隙，这时需要采用两对齿轮降速的双级主减速器，以使其既能保证足够的动力，又能减小其外廓尺寸，提高汽车的通过性。第一级为螺旋锥齿轮传动，主动锥齿轮为悬臂式支承。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。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（一般减速比>12时，一般的双级主减速器难以达到要求），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。定轴轮系轮边减速器用一对外啮合（或内啮合）圆柱齿轮减速。应用：重型货车越野车大型客车4轮边减速器5.贯通式主减速器

6.主减速器的调整

（1）主减速器的特点

主减速器传递的转矩较大，受力复杂，具有以下特点。

1)主从动锥齿轮要有正确的相对位置，可以通过改变齿轮轴的轴向位置进行调整，以啮合印迹和齿侧间隙来检查；

2)要求有较高的支承刚度，以确保传递转矩的过程中主从动锥齿轮正确的相对位置不发生改变；

3)要用圆锥滚子轴承支承，以承受锥齿轮传动的轴向力；

4)圆锥滚子轴承的预紧度可调。

（2）主减速器的调整

主减速器的调整分为原始调整和使用调整。

原始调整是指一对新齿轮的调整，包括新车使用的新齿轮和旧车成对更换的一对新齿轮，要求保证合适的齿侧间隙和正确的啮合印迹；

使用调整是指齿轮和轴承磨损,齿轮相互位置发生变化时所进行的调整，只要求保证正确的啮合印迹。

当齿侧间隙过大时，就要成对更换主从动锥齿轮。3．调整的内容

1)小齿轮轴承预紧度；

2)大齿轮轴承预紧度；

3)小齿轮位置；

4)大齿轮位置；

调整的部位和方法依车不同而不同。

(1)检查主减速器接合凸缘的端面圆跳动和径向圆跳动，如图3-88、图3-89所示。接合凸缘的端面回跳动最大值为0.1mm,径向圆跳动最大值为0.1mm.(2)检查从动齿轮端面圆跳动，如图3-90所示。端面圆跳动最大值为0.1mm.如果端面圆跳动大于最大值，则应更换从动齿轮。

(3)检查从动齿轮与主动小齿轮的啮合间隙。左右转动从动齿轮，用千分表检查从动齿轮与主动小齿轮的啮合间隙，如图3-91所示.啮合间隙应为0.13-0.18mm.如果啮合间隙不在规定的范围内，则应调整侧轴承的预紧力矩或进行修理。(4)侧量主动小齿轮的预紧力矩。主动小齿轮和从动齿轮的啮合间隙正常条件下，使用扭力扳手测量主动小齿轮的预紧力矩，如图3-92所示.主动小齿轮预紧力矩(始动点)为0.5一0.8N·m.(5)检查总预紧力矩。使用扭力扳手测量总预紧力矩(见图3-92所示)。总预紧力矩:除主动小齿轮的预紧力矩之外，应附加0.4-0.6N·m。如有必要，应分解和检查差速器。

(6)检查差速器侧齿轮与小齿轮的啮合间隙(2小齿轮形式)。握住一个朝向差速器壳的小齿轮，测量啮合间隙，如图3-93所示，标准啮合间隙为0.05-0.2m示。如果啮合间隙超出规定范围，则应装上适当的止推垫圈。

(7)检查从动齿轮的接触印痕图形。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

汽车转向时,内外两侧车轮在同一时间内转动的距离不相等,外侧车轮移动的距离要大于内侧车轮移动的距离。即使汽车直线行驶,由于路面不平或者诸多原因造成的车轮半径不相等,都会使两侧车轮移动的距离不相等。

河南交通职业技术学院汽车底盘构造与维修精品课程此外,多桥驱动的汽车各驱动桥之间也同样存在上述驱动轮与地面之间的相对滑移和滑转,为此,有些汽车在驱动桥之间也装有差速器。无论是轮间差速器还是轴间差速器,按其工作特性均可分为普通差速器和防滑差速器两大类。差速器的功用就是将主减速器的动力传给左、右两半轴,并在必要时允许两半轴以不同的转速旋转,以满足两车轮差速的要求。四.差速器1.功用及分类

1）传递扭矩。

2）必要时自动实现差速。

按其用途分为轮间差速器和轴间差速器。

1）轮间差速器装在驱动桥内

2）轴间差速器装在各个驱动桥之间按工作特性分为普通差速器和防滑差速器2.普通差速器（1）构造主要由四2-4个行星齿轮、行星齿轮轴、二个半轴齿轮和差速器壳等组成。动力传递：主减速器、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。行星齿轮运动：（1）公转（2）自转（3）既公转又自转

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——公转。若两侧车轮阻力不同，则行星齿轮在作上述公转运动的同时，还绕自身轴线转动——自转，因而，两半轴齿轮带动两侧车轮以不同转速转动。（2）工作原理差速器的速度特性

1）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，半轴角速度等于差速器壳的角速度。n1=n2=n0

2）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，与行星齿轮转速无关。即：n1+n2=2n0。自传的原因是什么？受力②差速器的转矩特性：无论差速器差速与否，行星锥齿轮差速器都具有转矩等量分配的特性。

半轴克服地面的阻力前进，反作用力1）目前广泛使用的对称式锥齿轮差速器，其内摩擦力矩肘T很小，锁紧系数K（K=M2/M1）一般为1．1～1．4。实际上可认为无论左右半轴转速是否相同，而转矩总是平均分配的。这样的分配比例反映了对称式锥齿轮差速器的转矩平均分配特性。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，所产生的驱动力矩也很小。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，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？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“差速但不差转矩”，即可以使两侧驱动轮以不同转速转动，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。常用的防滑差速器有强制锁住式和自锁式两大类。(1)强制锁住式差速器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)自锁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、凸轮滑块式和托森差速器。1.强制锁止式差速器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。当汽车在好路面上行驶不需要锁止差速器时,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,通过驾驶员的操纵,则左右两半轴被连锁成一体转动,即差速器被锁止,不起差速作用。这样,转矩可全部分配给好路面上的车轮。强制锁止式差速器结构简单,易于制造,但操纵不便,一般要在停车时进行。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,用以增大差速器的内部摩擦阻力矩。河南交通职业技术学院3.托森差速器

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和后驱差动桥。当前、后桥驱动轴无转速差时,蜗轮

绕自身轴自转。各蜗轮、蜗杆与差速器壳一体等速转动,差速器不起差速作用。当前、后驱动桥需要有转速差时,蜗轮除公转传递动力外,还要自转，实现差速。强制锁止差速器摩擦片式差速器托森差速器驱动桥按其功能特点可以分为独立式驱动桥和变速驱动桥。独立驱动桥的特点是主减速器、差速器、半轴等都安装在独立的驱动桥壳内。变速驱动桥的特点是变速器与驱动桥两个动力总成布置在同一壳体内。

五、驱动车轮的传动装置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,而外端则于驱动轮的轮毂相连。因其传动的转矩较大,常制成实心轴。1．半轴根据半轴外端受力状况的不同，半轴有半浮式和全浮式2种。

1）半浮式半轴

特点是半轴外端通过轴承支承在桥壳上，作用在车轮的力都直接传给半轴，再通过轴承传给驱动桥壳体。半轴既受转矩，又受弯矩。常用于轿车、微型客车和微型货车。

特点：支承结构紧凑，质量小，半轴受力情况复杂且拆装不方便。多用于轿车及微、轻型汽车2）全浮式半轴支承这种支承型式的半轴只承受差速器输出的转矩，两端均不承受任何外力与弯矩，外力与弯矩由轮毂通过轮毂轴承传给桥壳，而不经半轴。所谓“浮”是指半轴不承受弯曲载荷。特点：易于拆装，广泛应用于载货汽车上。2.桥壳是支承并保护主减速器、差速器和半轴等的部件。使左右驱动车轮的轴向相对位置固定;1）整体式桥壳特点：强度