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1、 驱动桥 概述 一、功用与组成 1、功用: (1)降速增扭。 (2)改变传动方向,然后分配给左右驱动轮。 (3)使左右驱动轮以不同转速旋转,实现转向、 不同路面行驶。 2、组成: (1)桥壳是主减速器、差速器等传动装置的安 装基础。 (2)主减速器降低转速、增加扭矩、改变扭矩 的传递方向。 (3)差速器使两侧车轮不等速旋转,适应转向 和不同路面。 (4)半轴将扭矩从差速器传给车轮。 驱动桥的组成: 主减速器 差速器 半轴 桥壳 二、结构类型 1、整体式驱动桥: (非断开式) 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
2、轴与车轮不可能在横向平面内作相 对运动。 2、断开式驱动桥: 结构特点: 车轮和车架相 对独立; 铰链连接; 主减速器 固 定在车架上; 主减速器 1、功用: (1)降速增扭; (2)改变转矩旋转方向90度; (3)满足汽车转弯及在不平路面上行驶时,左右驱动轮 以不同的转速旋转。 2、分类: 1)按传动齿轮副的数目分类 (1)单级主减速器 (2)双级主减速器 2)按主减速器传动比数分类 (1)单速式 (2)双速式 3)按齿轮副结构形式分: (1)圆柱齿轮式 (2)行星齿轮式 (3)圆锥齿轮式 (4)准双曲面齿轮式 双级主减速器 单级主减速器 一、单级主减速器 1、构造:叉形凸缘 主动锥齿轮 从
3、动锥齿轮 差速器壳 半轴齿轮 半轴 支承螺柱 桑塔纳轿车的主减速器 主动锥齿轮 从动锥齿轮 半轴齿轮 行星齿轮轴 行星齿轮 差速器壳 圆锥轴承 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)采用准双曲面齿轮传动 (优点和需注意的问题); (3)采用飞溅润滑; (4)缺点: 传动比小,不能 适应需要大传动比的重型 车辆。 1)主动锥齿轮支撑方式 (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
4、型车。 2)从动锥齿轮 支撑 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, 采用支承螺柱 。 2、主减速器的调整装置 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) 调整螺母、调整垫片(从动锥齿轮) 2)啮合间隙及啮合印痕的调整 齿面接触情况调整:先在主动锥齿轮轮齿上涂以红 色颜料(红丹粉与机油的混合物),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6
5、0以上。 正转工作时 逆转工作时 从动锥齿轮正确的啮合印迹位置 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。 3)锥齿轮的齿形 (1)分类:螺旋锥齿轮、等高齿锥齿轮、双曲面锥齿轮 、双面齿轮。 (2)双曲面齿轮特点: 主从动锥齿轮轴线不相交,主动锥齿轮轴线低于或 高于从动锥齿轮。 螺旋锥齿轮、等高齿锥齿轮 双曲面锥齿轮 (3)优点: 同时啮合齿数多,传动平稳,强度大。 (4)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。 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
6、式的主减速器。 3、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。 主减速器主减速器 二、双级主减速器 1、功用: 为了获得较
7、大的减速比 ,且保证汽车的最小离 地间隙足够大,以提高 汽车通过性。 2、传动方式: 第一级:锥齿轮传动 第二级:圆柱斜齿轮传动 从动锥齿轮 主动锥齿轮轴 主动锥齿轮 半轴 中间轴 第二级主动齿轮 第二级从动齿轮 双级主减速器工作情况: 三、轮边减速器 1、功用: 为了获得更大的离地间隙和主传动比, 将第二级减速齿轮机构制成两套相同,安 装在靠近两侧驱动轮位置。 2、应用: 重型货车 越野车 大型客车 轮边减速器: 3、结构: 4、传动比: i=(外齿圈 齿数/半轴齿 轮齿数)+1 半轴管套 半轴 圆锥轴承 行星架 外齿圈 行星齿轮 中心齿轮( 半轴齿轮) 1、功用: (1)将主减速器传来的动
8、力传给左、右两半轴。 (2)并在必要时允许左、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、分类: 1)按安装的位置分: (1)轮间差速器轴间差速器 (2)普通差速器防滑差速器 2)按差速器的功能分: (1)普通差速器 (2)防滑差速器 3)按两侧输出转矩是否相等分: (1)对称式 (2)不对称式 差速器 3、安装差速器的原因: 1)原因:转弯、路面不平会造成两轮滚动距离不同。 2)形式: (1)轮间差速器 满足左右两轮实现不同转速 (2)轴间差速器 满足前后两轴实现不同转速 一、普通差速器 1、构造 行星锥齿轮差速器 桑塔纳轿车差速器分解图 2、差速器动力传递
9、1)行星齿轮转动: (1)公转 (2)自转 2 2)动力传递路线)动力传递路线 主减速器主动锥齿轮主减速器主动锥齿轮 从动锥齿轮从动锥齿轮差速器壳差速器壳 行星齿轮轴行星齿轮轴左半轴左半轴 齿轮齿轮左半轴左半轴行星齿行星齿 轮右半轴齿轮轮右半轴齿轮右半轴右半轴 3、差速器工作原理 工作原理简图 1,2-半轴齿轮; 3-差速器壳; 4-行星齿轮; 5-行星齿轮轴; 6-主减速器从动齿 轮 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=PAr MB=PBr MA=MB (大小相等,方向相反)
10、 所以,行星齿轮没有自转, 只有公转,差速器不起差速 作用 。 啮合点A 啮合点B 直线行驶时的差速器 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,(PAPB), 由于行星齿轮相当于一个 等臂的杠杆,则 MA=PAr ,MB=PBr MAMB 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 。 P P 路面对车轮的附 加力P使行星齿 轮受力不平衡, 产生自转力矩。 转弯行驶时的差速器 3、扭矩特性 右转弯时,行星齿轮自转,产生摩擦转矩 M4,使转速快的半轴1的转矩减小,使转 速快的半轴2的转矩增
11、大,但由于M4,很 小,半轴1、2的转矩几乎不变,仍为平均 分配。直线行驶时,行 星齿轮没有自转 ,转矩平均分配 给左、右半轴。 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,Mf为折合到半轴齿 轮上总的内摩擦力矩,则: M1=(M0Mf)/2 M2=(M0+ Mf)/2 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。 差速器短片差速器短片 二、防滑差速器 1、强制锁住式差 速器 当汽车
12、在坏路 面上行驶时, 驾驶员通过差 速锁将差速器 暂时锁住,使 差速器不起差 速作用。 2、自锁式差速器 汽车在行驶过程中,根据路面情况自动改变驱动 轮间的转矩分配。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。 3、托森差速器 1-差速器壳; 2-直齿轮轴;3-半轴;4-直 齿轮;5-主减速器被动齿轮 ;6-蜗轮;7-蜗杆 半轴与桥壳 一、半轴 功用:将差速器传来的动力传给驱动轮。 实心轴,内端有花键,外端有凸缘。 1、全浮式半轴支承 受扭矩,不受弯矩。 特点:易于拆装,只需拧 下半轴凸缘上的螺栓即
13、壳 抽出半轴 2、半浮式半轴支承 受扭矩,外端受弯矩。 结构紧凑,质量小, 但拆卸不方便。多 用于轿车及微型、 轻型车上。 二、桥壳 1、功用: 用来安装主减速器、差速器、半轴、轮毂等部 件的基础体。 2、桥壳分类: (1)整体式桥壳 (2)分段式桥壳 1)整体式桥壳: 特点: 强度、刚度好,便于拆装、调整,但质量大 2)分段式桥壳 特点: 分段式桥壳各段之间可相对运动,采用 独立式悬架。 驱动桥故障诊断与检修 一、驱动桥常见故障诊断与排除 1、驱动桥异响: 1)现象 当汽车以40km/h以上的速度行驶时,驱动桥会 发生越大,而当滑行时或低速时响声减小或消失。 2)原因 (1)齿轮或轴承严重磨
14、损或损坏。 (2)主、从动齿轮配合间隙过大。 (3)从动齿轮铆钉或螺栓松动。 (4)差速器齿轮、半轴内端或半轴齿轮花键磨损松 旷。 3)诊断及排除 (1)停车检查,发现驱动桥有不正常的响声时,可 将驱动桥架起,起动发动机并挂上档,然后急剧改 变车速,察听驱动桥响声来源,以判断故障所在部 位。随即熄火并放人空档,在传动轴停止转动后, 用手转动传动轴凸缘,若有松旷感觉,则为啮合间 隙过大;如感到一点活动量没有,则说明啮合间隙 过小。此时应调整啮合间隙。 (2)汽车在行驶中,如车速越高则响声越大,而滑行 时减小或消失,一般是轴承磨损松旷或齿轮啮合间 隙失常;如急速改变车速或上坡时发响,则为齿轮 啮合
15、间隙过大,应予调整。 (3)如汽车在转弯时发响,多为差速器行星齿轮啮合间隙过 大或半轴齿轮及键槽磨损,严重时应拆下来修理。 (4)在行驶中听到驱动桥有突然响声,多为齿轮损坏,应立即 停车检查排除。如继续行驶,将会打坏齿轮,使汽车停驶 。 2、发热 1)现象 汽车行驶一段时间后,用手触摸驱动桥时有烫手的感觉。 2)原因 (1)轴承装配过紧。 (2)齿轮啮合间隙过小。 (3)齿轮油太少或粘度不对。 3)诊断与排除 应结合发热部位,逐项检查予以排除。轮毂轴承过紧时 ,常伴有起步费劲,行驶中发沉,滑行不良等现象。 3、漏油 1)现象 齿轮油从驱动桥处向外渗油。 2)原因 (1)主减速器油封损坏。 (2)半轴油封损坏。 (3)与油封接触的轴颈磨损,使之表面有沟 槽。 (4)衬垫损坏或紧固螺栓松动。 (5)齿轮油加注过多。 3)诊断与排除 (1)齿轮油经半轴凸缘周围渗漏,系半轴油 封不良,更换半轴油封。无半轴油封的汽 车(CA1091)则因加注齿轮油过多或汽车在 横向坡较大的路面上行驶。 (2)主减速器主动圆锥齿轮凸缘处漏油,说 明该处油封不良或凸缘轴颈表面磨损产生 沟槽,则更换油封。 (3)其它部位漏油可根据油迹查明原因。 二、驱动桥主要零件的检修 1、后桥壳和半轴套管 1)桥壳和半轴套管不允许有裂纹存在,半轴套管应 进行探伤处理。各种螺纹损伤不得超过2牙