汽车构造（下册） 课件 第17章 驱动桥

第17章驱动桥2025/1/2117.1概述17.2主减速器17.3差速器17.4半轴与桥壳第17章

驱动桥21.驱动桥组成与功用：1）组成驱动桥一般由主减速器、差速器、半轴和桥壳等组成。2）功用1）降速增矩。2）改变转矩传递方向，并分配给左右驱动轮。3）使左右驱动轮以不同转速旋转，实现转向、不同路面行驶。17.1概述2.驱动桥分类（1）整体式驱动桥：(非断开式)17.1概述驱动桥壳由中间的主减速器壳和两边与之刚性连接的半轴套管组成，通过悬架与车身或车架相连。两侧车轮安装在此刚性桥壳上，半轴与车轮不可能在横向平面内作相对运动。2.驱动桥分类（1）整体式驱动桥：(非断开式)17.1概述左右驱动轮不能相互独立的跳动，当一侧车轮通过地面的凸起或凹坑时，整个驱动桥及车身都要发生倾斜。2.驱动桥分类（2）断开式驱动桥17.1概述有些断开式驱动桥省去了桥壳，主减速器与驱动轮之间通过摆臂用铰链连接，半轴用万向节连接。特点：车轮和车架相对独立；驱动桥壳分段并通过铰链连接；主减速器固定在车架上；1-主减速器；2-半轴；3-弹性元件；4-减振器；5-车轮；6-摆臂；7-摆臂轴2.驱动桥分类（2）断开式驱动桥17.1概述两侧的驱动轮分别用弹性元件与车架连接，驱动轮与桥壳可以彼此独立地相对于车架上下跳动。2.驱动桥分类（3）四驱驱动桥17.1概述功用：是减速增扭，改变转矩旋转方向。分类：1）按参加减速传动的齿轮副数目分：单级和双级。2）按传动比档数分：单速和双速。3）按齿轮副结构形式分：圆柱齿轮式(又可分为轴线固定式和轴线旋转式及行星齿轮式），圆锥齿轮式准双曲面齿轮式17.2主减速器1.单级主减速器特点1）结构简单，体积小，重量轻，传动效率高，多应用于轿车及一般轻中型货车；2）采用飞溅润滑;3）缺点:传动比小，不能适应需大传动比的重型车辆。一、单级主减速器主减速器采用准双曲面齿轮；i0=38/6=6.332.结构一、单级主减速器为保证主从动锥齿轮之间正确的相对位置，从而使得传动时冲击噪声较小，且轮齿沿长度方向磨损均匀，必须：1）主从动锥齿轮有足够的支承刚度；2）有必要的啮合调整装置；(东风EQ1090E型汽车主减速器)2.结构一、单级主减速器1）主动锥齿轮支承方式；①跨置式主动锥齿轮前后方均有轴承支承，支承刚度较大。适用于负荷较大的单级主减速器②悬臂式主动锥齿轮只在前方有支承，后方没有，支承刚度较差。适用于负荷较小的轻型车。2.结构一、单级主减速器2）从动锥齿轮支承方式；为提高支承刚度，防止负荷过大时从动齿轮变形过大而破坏啮合，可采用支承螺柱。3.调整（1）轴承预紧度的调整目的：提高支承刚度装置：调整垫片、波形套（主动锥齿轮）—1.0~1.5N·m

调整螺母、调整垫片（从动锥齿轮）-

1.5~2.5N·m一、单级主减速器3.调整（2）锥齿轮啮合的调整是指啮合印痕及啮合间隙的调整。一、单级主减速器1）啮合印痕调整：先在主动锥齿轮轮齿上涂以红色颜料，然后使主动锥齿轮往复转动，于是从动锥齿轮轮齿的两工作面上便出现红色印迹。通过调整主动锥齿轮的前后位置和从动锥齿轮的左右位置，可以调节齿面接触情况。应使动齿轮轮齿正转和逆转工作面上的印迹均位于齿高的中间，并偏于小端，占齿面宽度的60％以上。2）啮合间隙的调整：主动齿轮：调整垫片调整；从动齿轮：通过调整螺母或调整垫片调整。啮合间隙：0.15~0.40mm调整口诀：大进从、小出从、顶进主、根出主。

一、单级主减速器3.调整在发动机横向布置汽车的驱动桥上，主减速器采用斜齿园柱齿轮；在发动机纵向布置汽车的驱动桥上，采用圆锥齿轮和准双曲面齿轮。准双曲面齿轮工作平稳性更好，弯曲强度和接触强度更高，还可以使主动齿轮轴线相对于从动齿轮轴线偏移。当主动齿轮轴线向下偏移时，可以降低传动轴的位置，从而有利于降低车身及整车重心高度，提高汽车的行驶稳定性。

一、单级主减速器4.准双曲面齿轮：(准双曲面齿轮与锥齿轮的区别)4.准双曲面齿轮：近年来准双曲面齿轮在广泛应用于轿车、轻型客车基础上，也越来越多地用在中、重型货车上得到采用。缺点：啮合齿面的相对滑动速度大，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。一、单级主减速器

在桑塔纳、奥迪100、切诺基等发动机纵置的汽车上，都采用了这种形式的主减速器。

轿车单级主减速器：一、单级主减速器

5.润滑：在主减速器壳内要加一定量的齿轮油。当从动锥齿轮转动时，把齿轮油甩溅到各齿轮和轴承上。在主减速器壳后面设有加油口，应按加油口的高度加注齿轮油。在主减速器壳体上装有通气塞，防止壳内气压过高而使齿轮油渗漏。在更换齿轮油时，可通过设在主减速器壳下面的放油口将齿轮油放出。应注意的是，准双曲面齿轮在工作时，齿面间有较大的相对滑动，且齿面间压力很大，齿面油膜易被破坏。为减少摩擦，提高效率，必须采用含防刮伤添加剂的双曲面齿轮油，绝不允许用普通齿轮油代替，否则将使齿面迅速擦伤和磨损，大大降低使用寿命。一、单级主减速器当汽车主减速器需要较大的传动比时，若仍采用单级主减速器，由于主动锥齿轮受强度、最小齿数的限制，其尺寸不能太小；相应的从动锥齿轮尺寸将增大，不仅使其刚度降低，而且会使主减速器壳体及驱动桥外壳轮廓尺寸增大，难以保证足够的离地间隙，因此需要双级主减速器。双级主减速器能适应更大的传动比，用于中、大型车。二、双级主减速器1.结构二、双级主减速器1—第二级从动齿轮

2—差速器壳

3—调整螺母

4、15—轴承盖

5—第二级主动齿轮6、7、8、13—调整垫片

9—第一级主动齿轮轴

10—轴承座

11—第一级主动齿轮12—主减速器壳

14—中间轴

16—第一级从动锥齿轮

17—后盖1.结构1）传动方式

一级：锥齿轮传动二级：圆柱斜齿轮传动2）传动比i=(25/13)(45/15)=5.77或i=(25/12)(45/15)=6.25i=(25/11)(47/14)=7.633）主动锥齿轮支承形式悬臂式？？二、双级主减速器2.调整二、双级主减速器1）轴承预紧度的调整2）锥齿轮啮合的调整某载货汽车双级主减速器的剖面图二、双级主减速器1-主动锥齿轮2-主动锥齿轮凸缘3-主动锥齿轮前轴承盖4-橡胶油封5-止推垫圈6-主动锥齿轮前轴承7-密封垫片8-轴承调整垫片9-主动锥齿轮后轴承10-轴承座11-锥齿轮啮合调整垫片12-加油孔螺栓13-主动圆柱齿轮14-从动锥齿轮15-从动圆柱齿轮16-行星齿轮轴17-通气塞18-行星齿轮19-垫圈20-桥壳后盖21-半轴齿轮22-半轴齿轮垫片23-差速器左壳24-差速器轴承25-轴承调整环26-差速器轴承盖27-调整环止动片28-半轴套管29-半轴30-后桥壳31-减速器外壳32-主动圆柱齿轮的圆锥滚子轴承(左)在重型载货车、越野汽车或大型客车上，当要求传动系的传动比值较大，离地间隙较大时，往往在两侧驱动轮附近再增加一级减速传动，称为轮边减速器，轮边减速也可以看作是主减速器的第二级传动。1.应用：重型货车越野车大型客车三、轮边减速器2.结构3.传动比i=（齿圈齿数+太阳轮齿数）/太阳轮齿数）=（齿圈齿数/太阳轮齿数）+1三、轮边减速器图17-9轮边减速器的结构示意图1—半轴套管2—半轴3—太阳轮4—行星齿轮5—行星齿轮轴6—齿圈7—行星架三、轮边减速器a)结构图

b)传动简图1-齿圈2-行星齿轮3-太阳轮4-行星架5-制动鼓6-轮毂7-半轴套管8-制动底板斯太尔汽车后驱动桥的轮边减速器为了充分提高汽车的动力性和经济性，有些汽车装用了两档的主减速器，此时，主减速器还兼起了副变速器的作用。四、双速主减速器1-接合套2-半轴3-拨叉4-行星齿轮5-主动锥齿轮6-差速器7-从动锥齿轮8-齿圈9-行星架齿圈8和从动锥齿轮7连成一体，行星架9则与差速器6的壳体刚性地连接。四、双速主减速器多桥驱动越野汽车的各驱动桥的布置有非贯通式和贯通式两种。采用贯通式驱动桥可以减少分动器的动力输出轴数量，简化了结构。五、贯通式主减速器延安SX2150型6×6越野汽车的贯通式双级主减速器五、贯通式主减速器1.功用1）将主减速器传来的动力传给左、右两半轴。2）在必要时允许左、右半轴以不同的转速旋转，使左、右驱动车轮相对于地面纯滚动而不是滑动。2.安装差速器的原因当汽车转弯或直线行驶而道路不平时，会造成两轮滚动距离不同。如果两侧车轮转速相等，一定会造成外轮的滑移和内轮滑转现象的发生。滑移和滑转现象的危害：17.3差速器加速车轮的磨损，汽车功率的消耗和燃油消耗，并导致转向困难，制动性能恶化，行驶稳定性差。3.差速器的类型1）根据形式不同分为：a.轮间差速器：装在同一驱动桥两侧驱动轮之间，满足左右两轮实现不同转速。b.轴间差速器：装在多轴驱动汽车的各驱动桥之间，满足前后两轴实现不同转速。2）根据其工作特性的不同分为：a.普通差速器b.防滑差速器17.3差速器电控防滑差速器托森式差速器高摩擦自锁式差速器强制锁止式差速器1.结构：锥齿轮式特点：结构简单、紧凑、工作平稳。应用最广泛。一、普通差速器1-差速器壳体轴承2-差速器壳体3-半轴齿轮垫片4-半轴齿轮5-行星齿轮垫圈

6-行星齿轮7-从动锥齿轮8-右外壳9-行星齿轮轴10-螺栓某轿车差速器分解图一、普通差速器1－差速器壳

2－螺栓

3－圆锥滚子轴承

4－车速表齿轮

5－车速表齿轮锁紧套筒6－螺纹套

7－半轴齿轮

8－止动销9－行星齿轮10－行星齿轮轴11－复合式推力垫片12－主减速器从动锥齿轮2.差速器动力传递1）动力传递路线主减速器主动锥齿轮→从动锥齿轮→差速器壳→十字轴（行星齿轮轴）→行星齿轮→半轴齿轮→半轴→驱动轮。2）行星齿轮转动（1）公转（2）自转一、普通差速器3.工作原理主动件转速为n0一、普通差速器3.工作原理（1）普通差速器运动特性(转速）①当汽车直线行驶时路面阻力反映到差速机构上，使得行星齿轮与半轴齿轮啮合点A、B受力相等（PA=PB)，由于行星齿轮相当于一个等臂的杠杆，则MA=PA×rMB=PB×rMA=MB(大小相等，方向相反）所以，行星齿轮没有自转，只有公转，差速器不起差速作用。一、普通差速器3.工作原理（1）普通差速器运动特性(转速）①当汽车直线行驶时一、普通差速器ABCω0ω0r=ω1r=ω2r即n0=n1=n2此时差速器不起差速作用且，n1+n2=2n0

ω1ω2r3.工作原理（1）普通差速器运动特性(转速）①当汽车直线行驶时一、普通差速器3.工作原理（1）普通差速器运动特性(转速）②当汽车右转弯行驶时路面阻力反映到差速机构上，使得行星齿轮与半轴齿轮啮合点A、B受力不相等，如图汽车右转弯，（PA＜PB)，由于行星齿轮相当于一个等臂的杠杆，则MA=PA×r，MB=PB×rMA＜MB在MB-MA的作用下，行星齿轮发生自转，同时也有公转，差速器起差速作用。此时，n1=n0+△nn2=n0-△n，但仍有n1+n2=2n0

一、普通差速器3.工作原理（1）普通差速器运动特性(转速）差速器运动特性方程式:n1+n2=2n0

左右半轴齿轮之转速和等于差速器壳体转速的2倍，且与行星齿轮转速无关。推论：⑴n1=0,n2=2n0(如一个车轮掉入泥坑打滑，另一个车轮在地面不转或一边半轴断）⑵n0=0，

n1=-n2（如顶起汽车，传动轴制动，顺时针转动一侧车轮，另一个车轮会以相同的转速逆时针转动）一、普通差速器3.工作原理（1）普通差速器运动特性(转速）②当汽车右转弯行驶时一、普通差速器3.工作原理（2）普通差速器转矩特性1）行星齿轮不自转时n4=0MT=0(MT为行星齿轮自转时内孔和背面所受的摩擦力矩）一、普通差速器由于行星齿轮相当于一个等臂杠杆，均匀拨动两半轴齿轮转动。所以，差速器将差速器壳体转矩M0平均分配给两半轴齿轮，则

M1=M2=M0/23.工作原理（2）普通差速器转矩特性2）行星齿轮自转时n4≠0MT≠0(MT为行星齿轮自转时内孔和背面所受的摩擦力矩）。一、普通差速器当n1＞n2时，则

M1=(M0-MT)/2

M2=(M0+MT)/2

所以，M1＜M2由于差速器内充满齿轮油，摩擦阻力MT很小，可以忽略不计，所以，M1=M2=M0/23.工作原理（2）普通差速器转矩特性设输入差速器壳的转矩为M0

，输出给左、右两半轴齿轮的转矩为M1和M2，MT为折合到半轴齿轮上总的内摩擦力矩，则：锁紧系数K=|M2-M1|/M0=MT/M0,

转矩比kb=(1+k)/(1-k)结论：无论差速器差速与否，普通行星齿轮差速器都具有转矩等量分配的特性。普通差速器等量分配特性对于汽车在坏路面上行驶时十分不利，因一侧车轮打滑，所得作用力矩很小，而另一车轮也只能同样分配得到很小的转矩，以致汽车无法自拔。一、普通差速器M1=（M0－MT）/2M2=（M0+MT）/2为了提高汽车在坏路上的通过能力，在某些越野汽车、高级轿车上装用了防滑差速器。其工作原理是在一个驱动轮滑转时，设法使大部分转矩甚至全部转矩传给不滑转的驱动轮。常用的防滑差速器可分为强制锁止式和高摩擦自锁式两大类。二、防滑差速器1.强制锁止式差速器其实质是加一个差速锁。特点是把其中一根半轴和另一根半轴直接或间接锁为一体而共同旋转。这种差速器也叫作带差速锁式差速器。当需要时，由驾驶员操纵差速锁，使两半轴成为一个整体，与差速器壳一同旋转。当一侧驱动轮滑转而无牵引力时，从主减器传来的转矩全部分配到另一侧驱动轮上，使汽车得以正常行驶。当汽车通过坏路后驶上好路时驾驶员便摘下差速锁。强制锁止式差速器结构简单，易于制造，但操纵不便，一般要在停车时使用。二、防滑差速器1.强制锁止式差速器二、防滑差速器该车采用电控气动方式操纵差速锁。2.高摩擦式差速器有摩擦片式、滑块凸轮式等结构形式。其特点是在两驱动轮转速不同时，不需人工操纵，会自动向转速慢的车轮多分配一些转矩。。思路：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快转半轴旋向相反，与慢转半轴旋向相同，故能够自动地向慢转一方多分配一些转矩。。二、防滑差速器2.高摩擦式差速器二、防滑差速器a)结构剖面图b)摩擦片组1-差速器壳；2-主、从动摩擦片组；3-推力压盘；4-十字轴；5-行星齿轮；6-V形斜面；7-弹簧钢片；8-主动摩擦片；9-从动摩擦片2.高摩擦式差速器为增加内摩擦，在半轴齿轮与差速器壳１之间装有主、从动摩擦片组2和压盘3。压盘3以内花键与半轴相连，在(压盘）轴颈处用外花键与从动摩擦片9连接。主动摩擦片8则用花键与差速器壳l内键槽相配。二、防滑差速器

十字轴4由两根互相垂直的行星齿轮轴组成，其端部均切出凸Ｖ形斜面６，相应地差速器壳孔上与之相配的孔较大，有凹V形斜面，两根行星齿轮轴的Ｖ形面是反向安装的。2.高摩擦式差速器1）直线行驶时，两半轴无转速差，转矩平均分配给两半轴。由于差速器壳通过Ｖ形斜面驱动行星齿轮轴，斜面产生的力迫使两行星齿轮轴分别向（图示的）左、右方向(向外)略微移动，通过行星齿轮使推力压盘压紧摩擦片。二、防滑差速器此时转矩经两条路线传给半轴：

一路经行星齿轮轴、行星齿轮和半轴齿轮将大部分转矩传给半轴；

另一路则由差速器壳经主、从动摩擦片、压盘传给半轴。

2.高摩擦式差速器2）当汽车转弯或一侧车轮在路面上滑转时，行星齿轮自转，起差速作用，左、右半轴齿轮的转速不等。由于转速差的存在和轴向力的作用，主、从动摩擦片间在滑转的同时产生摩擦力矩。其摩擦力矩的方向与快转半轴的旋向相反，与慢转半轴的旋向相同。从而使慢转半轴传递的转矩明显增加。二、防滑差速器（－－转速慢的半轴即压盘被摩擦力拖快了，转矩增加，反之快的半轴即压盘受到了摩擦力的阻碍，转矩减小。）3.托森式差速器托森式差速器是一种新型的差速器.采用了涡轮蜗杆传动具有良好的自锁性能的基本原理，结构紧凑，传递转矩可变范围较大且可调。广泛应用于全轮驱动轿车的中央差速器以及后驱动桥轮间差速器。但是由于其在高速转矩差时的自动自锁作用，一般不能用于前驱动桥轮间差速器。二、防滑差速器视频：/x/page/n0529mgejjy.html?1-差速器壳

2-前轴蜗杆

3-蜗轮

4-后轴蜗杆

5-蜗轮轴

6-直齿圆柱齿轮3.托森式差速器二、防滑差速器l—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—前轴蜗杆托森式差速器托森式差速器组成：由差速器壳、6个蜗轮、6根蜗轮轴、12个直齿圆柱齿轮及前、后轴蜗杆组成。12个直齿圆柱齿轮两两啮合，差速器壳体连接蜗轮轴，蜗杆连接半轴。3.托森式差速器1）防滑原理简单的说，就是综合了蜗轮蜗杆和普通差速器的行星齿轮机构：把行星齿轮差速机构的齿轮传动副更换成蜗轮蜗杆传动副。而蜗轮蜗杆具有单向传动、反向锁止的能力（类似于你拧螺栓，可以让螺母上下运动，但是你拽螺母，没法让螺栓旋转）。二、防滑差速器3.托森式差速器1）防滑原理因此差速的时候相当于蜗杆带着蜗轮转（正向传动可以产生差速）；打滑的时候蜗轮带着蜗杆转——转不动（反向锁止可以限制动力传输到打滑的车轮）。而不同的螺距，具有不同的锁止能力，从而决定了托森差速器扭矩分配的能力。二、防滑差速器3.托森式差速器2）转矩分配原理托森差速器是利用蜗轮蜗杆传动副的高内摩擦力矩Mr进行转矩分配的。而Mr又取决于两端输出轴的相对转速。当n1、n2

转速差比较小时，后端蜗轮带动蜗杆摩擦力亦较小，通过差速器直齿圆柱齿轮吸收两侧输出轴的转速差。当前轴蜗杆较高时，蜗轮驱动蜗杆的摩擦力矩也较大，差速器将抑制该车轮的空转，将输入转矩Mo多分配到后端输出轴上，转矩分配为：M1=1/2(Mo-Mr)M2=1/2(Mo+Mr)二、防滑差速器4.电控防滑差速器电控防滑差速器主要包括湿式防滑控制差速器和主动防滑控制差速器两种。湿式防滑控制差速器的工作情况是电控单元根据驱动轮的滑移量来控制发动机转速和汽车制动力。该种差速器已在日本日产公司生产的公爵和总统等轿车上装用。主动防滑控制差速器的工作情况是电控单元利用传感器提供的车辆运行状况和道路情况，再按驾驶人的意愿，令执行机构提供最优的左、右驱动轮的驱动力。二、防滑差速器一.半轴功用：将差速器传来的动力传给驱动轮。轴的内侧通过花键与半轴齿轮相连，外侧用凸缘与驱动轮的轮毂相连。分类：根据半轴外端受力状况的不同，半轴分为两种。全浮式半轴：半轴只承受转矩，而两端均不承受任何反力和反力矩。半浮式半轴：车轮上的各反力矩必须经过半轴传给驱动桥壳，半轴外端承受全部弯矩。17.4半轴与桥壳一.半轴1.全浮式半轴