汽车拖拉机底盘 课件 第一章6 驱动桥

第一章传动系统

第一节传动系统概述第二节离合器第三节手动变速器和分动器第四节自动变速器第五节万向传动装置第六节驱动桥（1）驱动桥的组成：主减速器、差速器、半轴和桥壳组成。桥壳差速器主减速器半轴轮毂第六节驱动桥（2）驱动桥的作用将动力传递给驱动轮；通过主减速器实现降速增扭的作用；通过主减速器锥齿轮改变转矩传递的方向；通过差速器实现车轮的差速。（3）驱动桥的分类非断开式（整体式）驱动桥断开式驱动桥半轴套管与主减速器壳刚性连接组成驱动桥壳，整个驱动桥通过弹性悬架与车架连接，左右两侧车轮不能独立跳动的驱动桥。驱动桥壳分成两段，主减速器壳固定在车架上，两侧车轮通过独立悬架与车架连接，可以独立跳动的驱动桥。6.1主减速器（1）主减速器的作用：减速增扭；改变扭矩的方向。（2）主减速器的分类：按传动齿轮副的数目：单级主减速器双级主减速器带轮边减速器的双级主减速器按主减速器档位单速式：固定的传动比双速式：有两个档位单级主减速器只有一对齿轮副传动，零件少，结构紧凑，重量轻，传动效率高。主传动比：主减速器的传动比称为主传动比，用i0表示。i0=z2/z1Z2---从动齿轮齿数Z1---主动齿轮齿数齿轮的支承目的：增加支承刚度，便于拆卸、调整。主动齿轮的支承悬置式从动齿轮的支承跨置式轴承的预紧目的：减小锥齿轮传动过程中的轴向力引起的轴向位移，保证齿轮副的正常啮合。调整办法:调整垫片/调整螺母齿轮啮合印迹的调整目的：通过调整使啮合齿处于正确的啮合位置。调整办法:通过调整垫片9，调整主动锥齿轮的位置。从动锥齿轮的正确啮合区圆锥齿轮正确啮合：啮合印迹位于齿高的中间靠近小齿端，并超过齿宽的60%。齿轮啮合间隙的调整目的：使啮合齿轮副之间有合适的间隙，以消除热变形，但过大的间隙将产生冲击噪音。调整办法:通过拧动轴承调整螺母2，调整从动锥齿轮的位置。e.主减速器对离地间隙和地板高度的影响最小离地间隙h：汽车最低点到地面的距离。为了避免汽车的离地间隙太小和地板高度太高，应尽量减小驱动桥的高度，即尽量减小主动锥齿轮的齿数。g.主减速器的润滑主减速器采用飞溅润滑的方式，从动齿轮将润滑油甩到主减速器需要润滑的部位。主减速器上设有通气孔、加油孔和放油孔。润滑油：一般采用含防刮伤添加剂的准双曲面齿轮油。双级主减速器特点：由两级齿轮传动。在实现较大传动比的前提下，提高离地间隙。可以通过更换不同的齿轮副实现不同的传动比，提高零部件的通用性。主传动比：i0=z2/z1×z4/z3轮边减速器主减速器车轮轮边减速器轮边减速器车轮需要较大的传动比和离地间隙。将双级主减速器的第二级放在驱动车轮侧，称之为轮边减速器。轮边减速器一般采用行星齿轮变速器。主传动比：i0=i01×i02

双速主减速器为了提高汽车的动力性和经济性，有些重型车辆或越野车辆采用具有两个传动比的主减速器。双速主减速器：具有两档传动比的主减速器。在良好路面上采用，用小传动比的档位行驶，提高经济性。该档位常接合。在坏路面或载荷较大时，通过操纵装置换到大传动比档位，提高车辆的经济性。该档位需要时接合。因为操纵距离较远，一般采用气动或者电液操纵方式。双速主减速器结构示意图高速主传动比：i0=i01

低速主传动比：i0=i01×i02

×贯通式主减速器贯通式主减速器主要应用于多轴驱动的汽车，具有方便布置，结构简化，零部件通用性好的特点。贯通式主减速器6.2差速器1、差速器的作用：当汽车转弯或者在不平路面上行驶时，使左右车轮以不同的角速度滚动。车辆转弯工况的分析：设车轮中心的速度为：U。车轮的纯滚动半径为：r；车轮的角速度为：ω。则：车轮纯滚动时：U=ω×r。车轮纯滑转时：ω≠0但U=0。车轮纯滑移时：U≠0但ω

=0。当汽车转弯时，在同一时间内：外侧车轮位移长，内侧车轮位移短，如果内外车轮转速相同。则：外侧车轮一边滚动，一边滑移；内侧车轮一边滚动，一边滑转。轮间差速器：用于同一驱动桥的两侧驱动轮之间的差速器。轴间差速器：用于两个驱动桥之间的差速器。2、差速器的分类：按齿轮的形状：圆锥齿轮差速器；圆柱齿轮差速器。按两侧半轴输出的转矩是否相等：对称式差速器；不对称差速器。齿轮差速器差速器的组成：圆锥行星齿轮十字轴半轴锥齿轮；差速器壳差速器3、差速器工作情况行星齿轮运动：1、公转2、自转直线行驶时的差速器转弯行驶时的差速器差速器的差速原理：主动件：主减速器从动齿轮---差速器壳---行星齿轮轴从动件：半轴齿轮。A点为左半轴锥齿轮与行星齿轮的啮合点;B点为右半轴锥齿轮与行星齿轮的啮合点。C点为行星齿轮的回转中心，C点的速度永远与行星齿轮轴速度相同。设：行星齿轮轴的速度为：ω0A、B、C三点到差速器旋转中心的距离相等，均为：r当左右车轮速度相等时，行星齿轮不自转：A、B、C线速度相同，则有ω1=ω2=ω0当左右车轮速度不相等时，假设左车轮速度较大，则行星齿轮自转，设其自转速度为ω3，A点的线速度为：ω1×r=

ω0×r＋ω3×r’B点的线速度为：ω2×r=

ω0×r－

ω3×r’ω1×r＋ω2×r=2ω0×rω1＋ω2=2ω0即ω1＋ω2=2ω0分析：当任意一侧车轮转速为零时：另一侧半轴齿轮的转速为差速器壳转速的两倍。当差速器壳的速度为零时：若一侧半轴齿轮受其他外来力矩而转动，则另一侧半轴齿轮即以相同的转速反向转动。结论：左右两侧半轴的速度之和等于差速器壳速度的2倍，与行星齿轮的速度无关。差速器的转矩分配：当左右两轮存在转速差时，摩擦力矩使得转的快的半轴转矩减小，转的慢的半轴转矩增大。设主减速器传来的扭矩为：M0左右半轴的转矩分别为：M1、M2.1）.当左右半轴转速相等时：M1=M2=1/2M0；2）.当左右半轴转速不相等时：行星齿轮因为自转而产生力矩Mr.M1=1/2(M0－Mr)M2=1/2(M0＋Mr)锁紧系数K：表示内摩擦力矩的大小和转矩的分配特性。K=(M2－M1)/M0=Mr/M0转矩比Kb：表示转得快的半轴和转得慢的半轴的转矩比。Kb=M2/M1=（1＋K）/（1－K）4.差速锁差速锁指的是当一个驱动轮打滑时，将差速器壳与半轴锁紧成一体，使差速器失去差速作用，可以把全部扭矩转移到另一侧驱动轮上。图1-101典型牙嵌式差速锁结构该差速锁主要由拨叉总成、拨叉套等组成，拨叉套内孔上开设有内花键，与在半轴上开设的花键槽相配合；拨叉套靠近差速器壳侧端面开设有牙形榫槽，与差速器壳上开设的牙形榫槽相配合。当需要锁止时，由操纵机构操纵拨叉运动，拨叉将推动拨叉套沿半轴的轴线方向运动并靠近差速器4侧，直至拨叉套牙形榫槽与差速器壳牙形榫槽相啮合，半轴将与差速器壳完成锁止，也即实现差速器左、右半轴将与差速器壳同步旋转，差速器将失去差速作用而进入锁止状态。当不需要锁止时，由操纵机构操纵拨叉反向运动，拨叉套牙形榫槽与差速器壳牙形榫槽脱离啮合，半轴与差速器壳随之脱离锁止，差速器恢复差速状态。5.限滑差速器限滑差速器是一种能根据路面情况自动改变或控制驱动轮间转矩分配的差速器，其特点是当一侧驱动轮在坏路面上滑转时，能使大部分甚至全部转矩传给在良好路面上的驱动轮，以充分利用这一驱动轮的附着力来产生足够的驱动力，使车辆能继续行驶。限滑差速器按其工作原理可分为转矩敏感式、转速敏感式和主动控制式三大类。（1）转矩限滑式差速器图1-102托森轴间差速器托森中央差速器（轴间差速器）的结构如图1-102所示，由差速器壳、蜗轮轴（6个）、前轴蜗杆、后轴蜗杆、和直齿圆柱齿轮（12个）、蜗轮（6个）等组成。空心轴和差速器外壳通过花键相连而一同转动。每个蜗轮轴上的中间有一个蜗轮和两个尺寸相同的直齿圆柱齿轮（也叫做行星齿轮）。蜗轮和直齿圆柱齿轮通过蜗轮轴安装在差速器外壳上。其中三个蜗轮与前轴蜗杆啮合，另外三个蜗轮与后轴的蜗杆相啮合。与前、后轴蜗杆相啮合的蜗轮彼此通过直齿圆柱齿轮相啮合，前轴蜗杆和驱动前桥的差速器前齿轮轴为一体，后轴蜗杆和驱动后桥的差速器后齿轮轴为一体。（2）转速限滑式差速器黏性式差速器很像一个密封在壳体中的多片离合器，其基本结构如图1-104所示。它是由壳体，前、后传动轴和交替排列的内叶片（花键轴传力片），外叶片（壳体传力片）及隔环构成。内叶片通过内花键与后传动轴上的外花键连接，外叶片通过外花键与壳体上的内花键连接，外叶片之间置有隔环，以限制外叶片的轴向移动。隔环厚度决定内、外叶片间的间隙。端盖压配合在外壳上，并用O形密封圈密封。内叶片的两端由滚子轴承支撑，轴端用两个橡胶密封件密封。（3）主动控制式限滑差速器电磁式主动限滑差速器是以摩擦片式差速器为基础结构，利用电磁力来实现限滑性能的主动控制。6.3半轴与桥壳一、半轴作用：将动力直接传递给驱动轮。半轴的支承方式：全浮式半轴支承；半浮式半轴支承。全浮式半轴支承半浮式半轴支承两种半轴支承方式的特点：全浮式半轴：半轴和桥壳没有直接的联系；全浮式半轴内外均不承受外来弯矩；半轴可以从半轴套管中抽出，拆卸容易。结构比半浮式复杂。半浮式半轴：半轴一端支承在桥壳上；半轴外端除承受车轮传来的全部弯矩；但内部不承担弯矩。结构比全浮式简单。二、桥壳作用：支承并保护主减速器、差速器和半轴，固定驱动轮，使轮距保持不变；支承车架及车架上各总成的重量；承受汽车行驶时，车轮传来的力和力矩，并通过悬架系统传给车架。要求：刚度和强度大；质量轻；便于主减速器的拆卸和安装；便于制造（b）桥壳从结构上分为：整体式分段式整体式铸造式整体桥壳特点：刚度大、强度高；便于主减速器的安装、调整、维修；铸造难度大，质量大。钢板冲压式整体桥壳特点：质量小，制造工艺简单；材料利用率高。抗冲击性好。分段式桥壳特点：便于制造，工艺简单，维修不便。6.4拖拉机驱动桥一、

拖拉机驱动桥的组成与布置轮式拖拉机后桥简图a.内置式最终传动b.外置式最终传动1.中央传动大齿轮2.差速器3.最终传动轮式拖拉机后桥由中央传动、差速器和最终传动等主要部件组成履带拖拉机后桥结构简图1.中央传动2.转向离合器