第六章驱动桥

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1、 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 1 第六章 驱动桥 驱动桥概述 主减速机 差速器 半轴与驱动桥壳 驱动桥的维修 驱动桥的故障诊断 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 2 第六章 驱动桥 学习目标 1 掌握驱动桥的功用 组成和动力的传递路线 2 掌握单级主减速器的构造及调整项目 了解双级 主减速器的结构特点 3 掌握行星齿轮式差速器的构造及工作原理 4 掌握半轴的支撑形式及受力分析 了解桥壳的作 用及特点 5 掌握驱动桥的检测及故障的诊断与维修方法 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 3 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 4 第六章 驱动桥 驱动桥是传动系最后一个总成 一

2、般 由主减速器 差速器 半轴和驱动桥壳等组 成 主减速器将万向传动装置传来的转矩增 大 转速降低 使之适应汽车行驶的需要 差速器可以使左右两侧驱动车轮转速不同步 满足汽 车转向 不平路面行驶等工况的需要 半轴将差速器输出的动力输送给两侧驱动轮 驱动桥壳用来安装支承主减速器 差速器和半轴形成 上述总成的外壳外 还起到支承驱动车轮 承受各种力与 力矩的作用 前驱动桥演示后驱动桥演示 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 5 第一节 驱动桥概述 一 驱动桥的组成 驱动桥壳 主减速器 差速器和半轴等 主减速器 差速器 半轴 桥壳 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 6 1 主减速器 汽车底盘构造

3、与检修 第一篇 汽车传动系 7 2 差速器 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 8 3 半轴 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 9 4 桥壳 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 10 二 驱动桥的作用 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 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 11 三 驱动桥的分类 1 分为 整体式 非断开式 和断开式两种 整体式采用非独立悬架 断开式采用独立悬架 1 整体式驱动桥 当车轮采用

4、非独立悬架时 驱动桥采用整体式 其特点 是半轴套管与主减速器壳刚性连成一体 整个驱动桥通过弹 性悬架与车架相连 两侧车轮和半轴不能在横向平面内做相 对运动 非断开式驱动桥也称为整体式驱动桥 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 12 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 13 2 断开式驱动桥 当驱动轮采用独立悬架时 两 侧的驱动轮分别通过弹性悬架与 车架相连 两车轮可彼此独立地 相对于车架上下跳动 与此相对 应 主减速器壳固定在车架上 半轴与传动轴通过万向节铰接 传动轴又通过万向节与驱动轮铰 接 这种驱动桥称为断开式驱动 桥 弹性悬架 演示 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 14

5、汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 15 2 贯通式驱动桥 多轴驱动汽车的各驱动桥分为单贯通式 非贯 通式 和双贯通式 贯通式 两种 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 16 1 单贯通式 非贯通式 单贯通式驱动桥在三轴以上驱动的汽车上采 用得比较普遍 如陕汽SX2150 SX2190 EQ2100等 汽车 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 17 2 双贯通式驱动桥 双贯通式驱动桥后面 或前面 两驱动桥的传 动轴是串联的 传动轴从距分动器较近的驱动桥中 穿过 通往另一驱动桥 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 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 18

6、 后驱动桥结构 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 19 四驱驱动桥结构 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 20 第二节 主减速器 一 主减速器的功用和类型 功用 将输入的转矩增大并相应降低转速 当发动 机纵置时还具有改变转矩旋转方向的作用 主减速器 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 21 主减速器分类类及结结构特点 分类方法类别特点及应用 按齿轮副数 目分 单级式小型汽车 双级式 重型汽车 越野汽车 大型 客车 按主减速器 传动比档数 分 单速式传动比是固定 双速式两个传动比供选择 按齿轮副结 构形式分 圆柱齿轮式发动机横置前轮驱动的汽车 圆锥齿轮 式 曲线锥齿轮式 发动机纵

7、置的汽车 准双曲面齿轮 式 在双级式主减速器中 若第二级减速器齿轮有两副 并分置 于两侧车轮附近 实际上成为独立部件 则称为轮边减速器 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 22 目前 轿车和一般轻 中型货 车均采用单级主减速器 即可满足 汽车动力性要求 它具有结构简单 体积小 质量轻 和传动效率高的优点 以东风EQ1090型汽车主减速器为例 介绍单级主减速器 二 主减速器的构造与工作原理 1 单级主减速器 单级主减速器演示 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 23 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 桑塔纳轿车的主减速器 汽车底盘构造与检修 第一

8、篇 汽车传动系 24 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 单级主减速器特点 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 25 主减速器主减速器 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 26 为一对准双曲面 齿轮18和7 主动齿轮18有6 个齿 从动齿轮7 有38个齿 故主传 动比i0 6 33 P114 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 27 为保证主动锥齿轮有 足够的支承刚度 主动锥 齿轮18与轴制成一体 形 成跨置式支承 环状的

9、从动锥齿轮7 用螺栓连接在差速器壳5 上 差速器壳5则用两个圆 锥滚子轴承3支承在主减 速器壳4的座孔中 从动锥齿轮的背面 装有支承螺栓6 以限制从动锥齿轮过 度变形而影响齿轮的正常工作 装配时 支承螺栓与从动锥齿轮 端面之间的间隙为0 3 0 5mm 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 28 为调整圆锥滚子轴承 13和17的预紧度 装有 一组厚度不同的调整垫 片14 如发现过紧则增加垫 片14的总厚度 上轴承内 座圈上移 反之 减小垫片的总 厚度 拧动调整螺母2 以改变从动锥齿轮的位置 注意 为保证已调好的差速器圆锥滚子轴承预紧度不变 一端调整螺母拧入的圈数应等于另一端调整螺母拧出的圈数

10、 锥齿轮啮合间隙的调整 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 29 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 2 双级主减速器 1 功用 为了获得较大的减速比 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 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 30 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 31 第一对齿轮副 螺旋锥

11、齿轮11和16 第二对齿轮副 斜齿圆柱齿轮5和1 主动锥齿轮11和轴9 制成一体 采用悬臂式 支承 组成 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 32 主动锥齿轮的圆锥 滚子轴承的预紧度 改变 垫片8的厚度 中间轴圆锥滚子轴 承的预紧度 改变垫片6 和13的总厚度 支承差速器壳的圆 锥滚子轴承的预紧度 转 动调整螺母3 调整 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 33 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 34 3 双速主减速器 行星齿轮式双速主减 速器传动可以提供更大的 传动比 其由一对圆锥齿 轮和一套行星齿轮机构组 成 从动圆锥齿轮通过螺 栓和齿圈连成一体 几个 行星齿轮轴都固定在行星

12、 架上 而行星架则与减速 器的壳体刚性连接 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 35 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 36 当汽车转弯或直线行驶而 道路不平时 如果两侧车 轮转速相等 一定会造成 车轮的滑移和滑转现象的 发生 故应使两侧车轮以不同转 速旋转 一 差速器的功用与类型 第三节 差速器 前驱差速器 演示 后驱差速器 演示 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 37 2 差速器的类型 普通齿轮式差速器 防滑式差速器两大类 1 差速器的功用 当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时 使左右驱动车轮 能以不同的转速滚动 即保证两侧驱动车轮作纯滚动运动 1 将主减速器传来的动力传给左

13、 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 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 38 二 普通齿轮式差速器的结构与工作原理 普通齿轮式差速器有锥齿轮式和圆柱齿轮式两种 由于 锥齿轮式差速器结构简单 紧凑 工作平稳 因此目前应用 最为广泛 下面介绍锥齿轮式中最具有代表性的行星锥齿轮 差速器 1 普通齿轮式差速器的结构 它有四个行星 锥齿轮4 行星锥 齿轮轴8 两个半 轴齿轮3 两个差 速器壳1和5及垫片 2和7组成 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 39 1 8 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 2

14、个 5 行星齿轮垫片 6 行星齿轮 4个 7 从动锥齿轮 9 行星齿轮轴 十字轴 10 螺栓 普通齿轮式差速器的结构 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 40 动力传递关系 由主减速器传来的转矩自从动齿轮依次经差速器壳 行 星齿轮轴 行星齿轮 半轴齿轮及半轴输出给驱动车轮 行星齿轮轴8的四个轴颈装在差速器壳形成的孔内 每个轴颈 上松套着一个行星齿轮4 它们均与两个半轴齿轮3啮合 半轴 齿轮通过花键与半轴相连 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 41 2 行星锥齿轮差速器工作原理 l 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 差速器壳3与行星齿轮轴5

15、连成一体 形成行星架 并与 主减速器的从动齿轮6固连在一起 故为主动件 设其角速角 为 0 半轴齿轮1和2为从动件 其角速度分别为 l和 2 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 42 差速器的工作原理 动画 差速器的工作原理 图 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 43 当行星齿轮4只有公转而没有自转时 A B C三点的圆周 速度均为 lr 2r 0r 即差速器不起差速作用 图b 当行星齿轮4除公转外 还绕本身的轴5以角速度 4自转时 图c 啮合点A的圆周速度为 lr 0r 4r4 啮合点B的圆周速度为 2r 0r 4r4 于是 lr 2r 0r 4r4 0r 4r4 即 l 2 2

16、0 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 44 若角速度以每分钟转数n表示 则 n1 n2 2n0 该式为普通差速器的运动特性方程式 它表明左右两侧半 轴齿轮的转速之和n1 n2等于差速器壳转速n0的两倍 而与行星 齿轮速无关 由该式还可得知 1 当汽车直线行驶时 n左 n右 n 这时行星齿轮只有公 转 没有自转 2 当汽车转弯时 向左转则n左减小而n右增大 向右转则相 反 但都符合n1 n2 2n0 这时行星齿轮既有公转 也有自转 3 当差速器壳转速为零 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转速反向转动 这时 行 星齿轮没有公转 只有自转 汽车底盘构造与检修 第一篇 汽车传动系 45 4 转矩分配 1 当行星齿轮只有公转没有自转时 差速器总是将转矩 平均分配给左 右两半轴齿轮 即M1 M2 M0 2 2 当行星齿轮即有自转又有公转时 行星齿轮所受的摩 擦力矩Mr方向与其自转方向相反 如图中箭头所示 此摩擦 力矩使行星齿轮分别对左右半轴齿轮附加作用了大小相等而 方向相反的两个圆周力F1和F2 F1使传到转得快的左半轴上 的转矩M1减小 而F2却使传到转得慢的