驱动主减差速器原理

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1、驱动桥驱动桥 驱动桥由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等组成。其主要功用是将万向传动装置 传来的发动机动力经过降速，将增大的转矩分配到驱动车轮。驱动桥由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等组成。其主要功用是将万向传动装置 传来的发动机动力经过降速，将增大的转矩分配到驱动车轮。 驱动桥的结构形式驱动桥的结构形式 驱动桥一般可分为非断开式和断开式两种。 图 DC51 所示的非断开式驱动桥也称为整体式驱动桥，它由驱动桥壳 1，主减速器 （图中包括 6、7） ，差速器（图中包括 2、3、4）和半轴 7 组成。驱动桥壳 1 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。

2、 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。 输入驱动桥的动力首先传到主减速器主动小齿轮 7，经主减速器减速后转矩增大，再经 差速器分配给左右两半轴 5，最后传至驱动车轮。 断开式驱动桥 为了与独立悬架相适应， 驱动桥壳需要分为用铰链连接的几段， 更多的是只保留主减速 器壳（或带有部分半轴套管）部分，主减速器壳固定在车架或车身上，这种驱动桥称为断开 式驱动桥。为了适应驱动轮独立上下跳动的需要，差速器与车轮之间的半轴也要分段，各段 之间用万向节连接。 具有转向功能的驱动桥，又称之为转向驱动桥。前轮驱动汽车的前桥都是转向驱动桥。 主减速器主减速器 工作原理工作原理 主减

3、速器是在传动系中起降低转速， 增大转矩作用的主要部件， 当发动机纵置时还具有 改变转矩旋转方向的作用。 它是依靠齿数少的齿轮带齿数多的齿轮来实现减速的， 采用圆锥 齿轮传动则可以改变转矩旋转方向。 将主减速器布置在动力向驱动轮分流之前的位置， 有利 于减小其前面的传动部件（如离合器、变速器、传动轴等）所传递的转矩，从而减小这些部 件的尺寸和质量。 结构种类结构种类 为满足不同的使用要求，主减速器的结构型式也是不同的。 按参加减速传动的齿轮副数目分， 可分为单级式主减速器和双级式主减速器。 除了一些 要求大传动比的中、重型车采用双级主减速器外，一般微、轻、中型车基本采用单级主减速 器。单级主减速

4、器具有结构简单、体积小，重量轻和传动效率高等优点。 在双级式主减速器中， 若第二级减速在车轮附近进行， 实际上构成两个车轮处的独立部 件，则称为轮边减速器。这样作的好处是可以减小半轴所传递的转矩，有利于减小半轴的尺 寸和质量。轮边减速器可以是行星齿轮式的(见 gif-08a)，也可以由一对圆柱齿轮副构成。当 采用圆柱齿轮副进行轮边减速时(见 gif-08b)， 可以通过调节两齿轮的相互位置， 改变车轮轴 线与半轴之间的上下位置关系。 这种车桥称为门式车桥， 常用于对车桥高低位置有特殊要求 的汽车。 按主减速器传动比档数分，可分为单速式和双速式两种。目前，国产汽车基本都采用了 传动比固定的单速式

5、主减速器。在双速式主减速器上，设有供选择的两个传动比，这种主减 速器实际上又起到了副变速器的作用。 按减速齿轮副结构型式分，可分为圆柱齿轮式、圆锥齿轮和准双曲面齿轮等型式。 在发动机横向布置汽车的驱动桥上， 主减速器往往采用简单的斜齿园柱齿轮； 在发动机纵向 布置汽车的驱动桥上， 主减速器往往采用圆锥齿轮和准双曲面齿轮等型式。 与圆锥齿轮相比， 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。 如图 DC53 所示为单级主减速器结构，它

6、采用一对准双曲面锥齿轮传动。主动锥 齿轮 4 与输入轴制成一体，用圆锥滚子轴承 5 和 6 支承。这两个轴承安装在主减速器壳的 轴承孔内，并被台阶轴向定位，用来承受在主减速器工作时，对主动锥齿轮 4 产生的轴向 和径向力。因为主动锥齿轮 4 处于圆锥滚子轴承 5 和 6 支承点的外面，所以让两轴承的小 端相对，这能够增大有效支承点的距离，并使轴承 5 有效支承点距锥齿轮 4 更近，有利于 增加主动锥齿轮的支承刚度。输入轴前端的固定螺母把垫圈、叉形凸缘、轴承 6 内圈、预 紧调整垫片、 隔离套管8、 轴承5内圈和齿轮前后位置调整垫片等固定在齿轮4的前端面上。 从动锥齿轮 1 被螺栓固定在差速器壳

7、 10 上，差速器壳又被两个圆锥滚子轴承 3 支承在 主减速器壳内。 因为从动锥齿轮 1 处于两个圆锥滚子轴承之间， 所以让两轴承的大端相对， 这能够适当减小两轴承有效支承点的距离，对增加从动锥齿轮的支承刚度是有利的。 在桑塔纳、奥迪 100、切诺基等发动机纵置的汽车上，都采用了以上形式的主减速器。 夏利、富康、捷达这些发动机横置前桥驱动汽车采用的是圆柱齿轮式单级主减速器。主 减速器（以及差速器）与变速器连为一体，又总称为“变速驱动桥”。 主减速器传动比可用下式进行计算： i。从动锥齿轮齿数。从动锥齿轮齿数 N2主动锥齿轮齿数主动锥齿轮齿数 N1 主减速器齿轮的支承、安装调整和润滑主减速器齿轮

8、的支承、安装调整和润滑 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， 还要使这些齿 轮有足够的支承刚度，以保持在传动过程中不至于发生较大变形而影响正常啮合。 在安装调整中，主要应作好以下三件事： （1）圆锥滚子轴承的预紧：在消除轴承间隙后，再对轴承加一定的轴向压紧力。压紧 力过小，则不能满足轴的支承刚度需要；压紧力过大，则会导至传动效率降低，并且加速轴 承磨损。 在图 DC53 所示的主减速器未装油封时，按规定力矩拧紧主动锥齿轮 4 前端螺母 后，应调整到能以 M10.81.3Nm 左右的

9、力矩使主动锥齿轮 4 单独转动。为了调节此力 矩的大小， 在主动轴两轴承内圈之间的隔离套管的一端装有预紧调整垫片。 如过紧则增加垫 片的厚度；过松则减少垫片的厚度。 调整垫片 2 的厚度，可以调整支承差速器壳的圆锥滚子轴承 3 的预紧程度，主、被动 锥齿轮组装后，应能以 M2M10.20.4Nm 的力矩（不同车型有所不同，以上两数值范 围为 TOYOTA DYNA 车型的范围）转动主动锥齿轮。 （2）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

10、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。 为了对主减速器内的齿轮和轴承进行润滑， 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。为保证主动齿轮前端的圆锥滚子轴承 5 和 6（见图 DC53）得到可靠润滑，在主减速器壳体中铸出了进油道 11 和回油道（在 圆锥滚子轴承 6 的前面下方图中未示出） 。被甩溅到主减速器壳内壁的一部分齿轮油从进 油道进入两圆锥轴承小端之间，在离心力作用下，齿轮油自轴承小端流向大端。流出圆锥滚 子轴承 6 大端的齿轮油经回油道流回主减速器

11、内。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。 差速器差速器 汽车差速器是一个差速传动机构，用来保证各驱动轮在各种运动条件下的动力传递， 避免轮胎与地面间打滑。汽车差速器是一个差速传动机构，用来保证各驱动轮在各种运动条件下的

12、动力传递， 避免轮胎与地面间打滑。 当汽车转弯行驶时，外侧车轮比内侧车轮所走过的路程长(图 DC55)；汽车在不平 路面上直线行驶时，两侧车轮走过的曲线长短也不相等；即使路面非常平直，但由于轮胎制 造尺寸误差，磨损程度不同，承受的载荷不同或充气压力不等，各个轮胎的滚动半径实际上 不可能相等，若两侧车轮都固定在同一刚性转轴上，两轮角速度相等，则车轮必然出现边滚 动边滑动的现象。 车轮对路面的滑动不仅会加速轮胎磨损， 增加汽车的动力消耗， 而且可能导致转向和制 动性能的恶化。 若主减速器从动齿轮通过一根整轴同时带动两侧驱动轮， 则两侧车轮只能同 样的转速转动。 为了保证两侧驱动轮处于纯滚动状态，

13、就必须改用两根半轴分别连接两侧车 轮， 而由主减速器从动齿轮通过差速器分别驱动两侧半轴和车轮， 使它们可用不同角速度旋 转。这种装在同一驱动桥两侧驱动轮之间的差速器称为轮间差速器。 在多轴驱动汽车的各驱动桥之间， 也存在类似问题。 为了适应各驱动桥所处的不同路面 情况，使各驱动桥有可能具有不同的输入角速度，可以在各驱动桥之间装设轴间差速器。 差速器可分为普通差速器和防滑差速器两大类。 普通差速器的结构及工作原理普通差速器的结构及工作原理 目前国产轿车及其它类汽车基本都采用了对称式锥齿轮普通差速器。 对称式锥齿轮差速 器由行星齿轮、 半轴齿轮、 行星齿轮轴 （十字轴或一根直销轴） 和差速器壳等组

14、成 12-13 （见 图 DC56） 。 （从前向后看）左半差速器壳 2 和右半差速器壳 8 用螺栓固紧在一起。主减 速器的从动齿轮 7 用螺栓（或铆钉）固定在差速器壳右半部 8 的凸缘上。十字形行星齿轮 轴 9 安装在差速器壳接合面处所对出的园孔内， 每个轴颈上套有一个带有滑动轴承 （衬套） 的直齿圆锥行星齿轮 6，四个行星齿轮的左右两侧各与一个直齿圆锥半轴齿轮 4 相啮合。半 轴齿轮的轴颈支承在差速器壳左右相应的孔中， 其内花键与半轴相连。 与差速器壳一起转动 （公转）的行星齿轮拨动两侧的半轴齿轮转动，当两侧车轮所受阻力不同时，行星齿轮还要 绕自身轴线转动-自转，实现对两侧车轮的差速驱动。

15、 行星齿轮的背面和差速器壳相应位置的内表面， 均做成球面， 这样作能增加行星齿轮轴 孔长度，有利于和两个半轴齿轮正确地啮合。 在传力过程中， 行星齿轮和半轴齿轮这两个锥齿轮间作用着很大的轴向力， 为减少齿轮 和差速器壳之间的磨损，在半轴齿轮和行星齿轮背面分别装有平垫片 3 和球面垫片 5。垫片 通常用软钢、铜或者聚甲醛塑料制成。 差速器的润滑是和主减速器一起进行的。 为了使润滑油进入差速器内， 往往在差速器壳 体上开有窗口。 为保证润滑油能顺利到达行星齿轮和行星齿轮轴轴颈之间， 在行星齿轮轴轴 颈上铣出一平面，并在行星齿轮的齿间钻出径向油孔。 在中级以下的汽车上，由于驱动车轮的转矩不大，差速器

16、内多用两个行星齿轮。相应的 行星齿轮轴相为一根直销轴，差速器壳可以制成开有大窗孔的整体式壳，通过大窗孔，可以 进行拆装行星齿轮和半轴齿轮的操作。 半轴和桥壳半轴和桥壳 半轴半轴 半轴用来将差速器半轴齿轮的输出转矩传到驱动轮或轮边减速器上。 在非断开式驱动桥 内，半轴一般是实心的；在断开式驱动桥处，往往采用万向传动装置给驱动轮传递动力；在 转向驱动桥内，半轴一般需要分为内半轴和外半轴两段，中间用等角速万向节相连接。 在非断开式驱动桥内， 半轴与驱动轮的轮毂在桥壳上的支承型式决定了半轴的受力状况。 现代汽车多采用全浮式和半浮式两种半轴支承型式。 由于差速器壳左右两边有滚锥轴承支承， 几个行星齿轮对半轴齿轮的径向作用力又是相 互平衡的，所以半轴以花键与半轴齿轮相连的一端只受扭矩，不受弯矩。 图 DC511 表示了北京 212 型汽车半轴外端的支承情况， 驱动轮的轮毂 7 通过两个 圆锥滚子轴承支承在半轴套管上，用螺母轴向固定。半轴外端用螺栓与轮毂连接。由于两个 圆