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1、铝合金车轮,多功能车中心,2,一、概述 二、 主减速器齿轮的类型 三、主动锥齿轮的支承型式及安置方法 四、从动锥齿轮的支承型式及安置方法 五、轴承预紧及齿轮啮合调整 六、主减速器的减速型式,目录,3,一、概述,汽车车轮是介于轮胎和车轴之间所承受负荷的旋转组件，通常由两个部件轮辋和轮辐组成。 汽车行驶性能的好坏与车轮和车胎有密切的关系。车轮和车胎是汽车行驶系中重要部件，汽车通过车轮与车胎直接与地面接触在道路上行驶。车轮的主要功能是： 1.承载汽车的总质量，吸收与缓和汽车行驶时所受到的路面冲击和震荡，保证轮胎与路面良好的附着性能，以提高汽车的动力性、制动性和通过性。 2.产生平衡汽车转向行驶的同时
2、，通过轮胎产生的自动回正力矩，使汽车保持直线行驶。 车轮不但是安装轮胎的骨架，也是将轮胎和车轴连接起来的旋转部件。,4,一、概述,1.1、车轮的工作环境 汽车车轮的工作环境总体来说是比较恶劣的。在气候上来说夏季的炎热高温、冬季的寒冷低温及雨雪等对车轮的表面都有着很大的影响。道路路面的不平整、坑位，城市街道两侧的“路牙”在汽车行驶及停靠时很容易对车轮造成严重的伤害。,5,主减速器的结构型式 主减速器的结构型式，主要是根据其齿轮类型、主动齿轮和从动齿轮的安置方法以及减速型式的不同而异。 主减速器齿轮的类型 在现代汽车驱动桥上，汽车主减速器广泛采用螺旋锥齿轮（包括圆弧齿锥齿轮、延伸外摆线齿锥齿轮、双
3、曲面齿轮）。 在双级主减速器中，通常还要加一对圆柱齿轮（多采用斜齿圆柱齿轮），或一组行星齿轮。 在轮边减速器中则常采用普通平行轴式布置的斜齿圆柱齿轮传动或行星齿轮传动。 在某些公共汽车、无轨电车和超重型汽车的主减速器上，有时也采用蜗轮传动。,二、主减速器齿轮的类型,格里森制切制的锥齿轮均是减缩制齿轮，轮齿从齿的大端向小端方向的齿高是逐渐缩小的，而且所用的也多属于双重收缩齿（图），齿轮的根锥顶点、面锥顶点均不和节锥顶点重合，根锥顶点位于节锥顶点的外侧，其目的是保证沿齿长方向有均等的齿顶间隙。,8,二、主减速器齿轮的类型,双重收缩齿,9,螺旋锥齿轮 主、从动齿轮轴线相交于一点。交角可以是任意的，但
4、在绝大多数的汽车驱动桥上，主减速齿轮副都是采用90交角的布置。由于轮齿端面重叠的影响，至少有两对以上的轮齿同时啮合，因此，螺旋锥齿轮能承受大的负荷。加之其轮齿不是在齿的全长上同时啮合，而是逐渐地由齿的一端连续而平稳地转向另端，使得其工作平稳，即使在高速运转时，噪声和振动也是很小的。,二、主减速器齿轮的类型,（a） 螺旋锥齿轮 （b） 双曲面齿轮,10,二、主减速器齿轮的类型,延伸外摆线齿锥齿轮 当一滚动圆在基圆上作纯滚动时，在滚动圆延长半径上的一点所形成的轨迹叫做延伸外摆线。 延伸外摆线齿锥齿轮一般是用装有一定刀片组数的端铣刀盘切削的。每组刀片切制工件的一个齿间，相邻的一组刀片切制工件的另一个
5、齿间。如果刀盘上有Zw组刀片，刀盘每转一周时，工件转过Zw齿间。当刀盘连续回转时，工件也必须连续回转以便分齿。这种齿轮加工是连续切削的。,延伸外摆线 延伸外摆线齿锥齿轮,11,奥利康齿制 是按延伸外摆线方法加工齿轮的。这种齿制的另一特点是等高齿锥齿轮。轮齿的大端到小端齿高是相等的，因此该齿轮的面角、根角和节角均相等。它是连续切削加工的，所以它的生产率要比格里森齿制的高。现在有较多汽车的主减速器齿轮采用这种齿形。,二、主减速器齿轮的类型,等高齿锥齿轮,12,双曲面齿轮 如图其主、从动齿轮轴线不相交而呈空间交叉。其空间交叉角也都是采用90。主动齿轮轴相对于从动齿轮轴有向上或向下的偏移，称为上偏置或
6、下偏置。这个偏移量称为双曲面齿轮的偏移距。当偏移距大到一定程度时，可使一个齿轮轴从另一个齿轮轴旁通过。这样就能在每个齿轮的两边布置尺寸紧凄的支承。这对于增强支承刚度、保证轮齿正确啮合从而提高齿轮寿命大有好处。双曲面齿轮的偏移距使得其主动齿轮的螺旋角大于从动齿轮的螺旋角。因此，双曲面传动齿轮副的法向模数或法向周节虽相等，但端面模数或端面周节是不等的。主动齿轮的端面模数或端面周节大于从动齿轮的。这一情况就使得双曲面齿轮传动的主动齿轮比相应的螺旋锥齿轮传动的主动齿轮有更大的直径和更好的强度和刚度。其增大的程度与偏移距的大小有关。,二、主减速器齿轮的类型,13,二、主减速器齿轮的类型,14,二、主减速
7、器齿轮的类型,另外，由于双曲面传动的主动齿轮的直径及螺旋角都较大，所以相啮合齿轮的当量曲率半径较相应的螺旋锥齿轮当量曲率半径为大，从而使齿面间的接触应力降低。随偏移距的不同，双曲面齿轮与接触应力相当的螺旋锥齿轮比较，负荷可提高至175。双曲面主动齿轮的螺旋角较大，则不产生根切的最少齿数可减少，所以可选用较少的齿数，这有利于大传动比传动。当要求传动比大而轮廓尺寸又有限时，采用双曲面齿轮更为合理。因为如果保持两种传动的主动齿轮直径一样，则双曲面从动齿轮的直径比螺旋锥齿轮的要小，这对于主减速比i04.5的传动有其优越性。当传动比小于2时，双曲面主动齿轮相对于螺旋锥齿轮主动齿轮就显得过大，这时选用螺旋
8、锥齿轮更合理，因为后者具有较大的差速器可利用空间。,15,由于双曲面主动齿轮螺旋角的增大，还导致其进入啮合的平均齿数要比螺旋锥齿轮相应的齿数多，因而双曲面齿轮传动比螺旋锥齿轮传动工作得更加平稳、无噪声，强度也高。双曲面齿轮的偏移距还给汽车的总布置带来方便。例如，当主减速器采用下偏置(这时主动齿轮为左旋)的双曲面齿轮时，可降低轿车传动轴的高度。 像圆柱齿轮传动只在节点处一对齿廓表面为纯滚动接触而在其他啮合点还伴随着沿齿廓的滑动一样，螺旋锥齿轮与双曲面齿轮传动都有这种沿齿廓方向的滑动。此外，双曲面齿轮传动还具有沿齿长方向的纵向滑动。这种滑动有利于磨合，促使齿轮副沿整个齿面都能较好地啮合，因而更促使
9、其工作平稳和无噪声。但双曲面齿轮的纵向滑动产生较多的热量，使接触点的温度升高，因而需要用专门的双曲面齿乾油来润滑，且其传动效率比螺旋锥齿轮略低，达96。其传动效率与偏移距有关，特别是与所传递的负荷大小及传动比有关。负荷大时效率高。,二、主减速器齿轮的类型,16,蜗轮传动 蜗杆-蜗轮传动简称蜗轮传动，在汽车驱动桥上也得到了一定应用。在超重型汽车上，当高速发动机与相对较低车速和较大轮胎之间的配合要求有大的主减速比(通常814)时，主减速器采用一级蜗轮传动最为方便，而采用其他齿轮时就需要结构较复杂、轮廓尺寸及质量均较大、效率较低的双级减速。与其他齿轮传动相比，它具有体积及质量小、传动比大、运转非常平
10、稳、最为静寂无噪声、便于汽车的总体布置及贯通式多桥驱动的布置、能传递大载荷、使用寿命长、传动效率高、结构简单、拆装方便、调整容易等一系列的优点。其惟一的缺点是耍用昂贵的有色金属的合金(青铜)制造，材料成本高，因此未能在大批量生产的汽车上推广。,二、主减速器齿轮的类型,17,蜗杆-蜗轮传动,二、主减速器齿轮的类型,18,三、主动锥齿轮的支承型式及安置方法,主动锥齿轮的支承型式及安置方法 在壳体结构及轴承型式已定的情况下，主减速器主动齿轮的支承型式及安置方法，对其支承刚度影响很大，这是齿轮能否正确啮合并具有较高使用寿命的重要因素之一。 现在汽车主减速器主动锥齿轮的支承型式有以下两种： 悬臂式 齿轮
11、以其轮齿大端一侧的轴颈悬臂式地支承于一对轴承上。为了增强支承刚度，应使两轴承支承中心间的距离齿轮齿面宽中点的悬臂长度大两倍以上，同时比齿轮节圆直径的70%还大，并使齿轮轴径大于等于悬臂长。当采用一对圆锥滚子轴承支承时，为了减小悬臂长度和增大支承间的距离，应使两轴承圆锥滚子的小端相向朝内，而大端朝外，以缩短跨距，从而增强支承刚度。,19,骑马式 齿轮前、后两端的轴颈均以轴承支承，故又称两端支承式。骑马式支承使支承刚度大为增加，使齿轮在载荷作用下的变形大为减小，约减小到悬臂式支承的130以下而主动锥齿轮后轴承的径向负荷比悬臂式的要减小至1/51/7。齿轮承载能力较悬臂式可提高10%左右。 装载质量
12、为2t以上的汽车主减速器主动齿轮都是采用骑马式支承。但是骑马式支承增加了导向轴承支座，是主减速器结构复杂，成本提高。轿车和装载质量小于2t的货车，常采用结构简单、质量较小、成本较低的悬臂式结构。,三、主动锥齿轮的支承型式及安置方法,悬臂式,骑马式,20,三、主动锥齿轮的支承型式及安置方法,21,主减速器从动锥齿轮的支承刚度依轴承的型式、支承间的距离和载荷在支承之间的分布而定。为了增加支承刚度，支承间的距离应尽可能缩小。两端支承多采用圆锥滚子轴承，安装时应使他们的圆锥滚子的大端相向朝内，小端相背朝外。为了防止从动齿轮在轴向载荷作用下的偏移，圆锥滚子轴承也应预紧。由于从动锥齿轮轴承是装在差速器壳上
13、，尺寸较大，足以保证刚度。球面圆锥滚子轴承具有自动调位的性能，对轴的歪斜的敏感性较小，这一点当主减速器从动齿轮轴承的尺寸大时极为重要。向心推力轴承不需要调整，但仅见于某些小排量轿车的主减速器中。 轿车和轻型载货汽车主减速从动锥齿轮采用无辐式结构并用细牙螺钉以精度较高的紧配合固定在差建界壳的突缘上。这种方法对增强刚性效果较好，中型和重型汽车主减速从动锥齿轮多采用有幅式结构并有螺栓或铆钉与差速器壳突缘连结。,四、从动锥齿轮的支承型式及安置方法,22,四、从动锥齿轮的支承型式及安置方法,23,锥齿轮轴承预紧度的调整 可通过精选两轴承内圈间的套筒支承主减速器齿轮的圆锥滚子轴承需预紧以消除安装的原始间隙
14、，磨合期间该间隙的增大。增强支承刚度及预紧力的大小与安装形式、载荷大小、轴承刚度特性及使用转速有关。 主动长度、调整垫圈厚度、轴承与轴肩之间的调整垫片等方法进行。近年来采用波形套筒调整轴承预紧度极为方便，波形套筒安装在两轴承内圈间或轴承与轴肩间。,五、轴承预紧及齿轮啮合调整,24,主减速器的减速型式分为单级减速、双续减速、双速减速、单级贯通、双级贯通、主减速及轮边减速等。 单级主减速器 由于单级主减速器具有结构简单、质量小、尺寸紧凑及制造成本低廉的优点，广泛用在主减速比i07.6的各种中、小型汽车上。单级主减速器都是采用一对螺旋锥齿轮或双曲面齿轮，也有采用蜗轮传动的。 双级主减速器 由两级齿轮
15、减速器组成，结构复杂、质量加大，制造成本也显著增加，因此仅用于主减速比较大(7.6i012)且采用单级减速不能满足既定的主减速比和离地间隙要求的重型汽车上。以往在某些中型载货汽车上虽有采用，但在新设计的现代中型载货汽车上已很少见。这是由于随着发动机功率的提高、车辆整备质量的减小以及路面状况的改善，中等以下吨位的载货汽车往具有更高车速的方向发展，因而需采用较小主减速比的缘故。,六、主减速器的减速型式,25,六、主减速器的减速型式,26,六、主减速器的减速型式,27,双速主减速器 对于载荷及道路状况变化大、使用条件非常复杂的重型载货汽车来说，要想选择一种主减速比来使汽车在满载甚至牵引井爬陡坡或通过
16、坏路面时具有足够的动力性，而在平直而良好的硬路面上单车空载行驶时又有较高的车速和满意的娥料经济性，是非常困难的。为了解决这一矛盾，提高汽车对各种使用条件的适应性，有的重型汽车采用具有两种减速比并可根据行驶条件来选择档位的双速主减速器。它与变速器各档相配合，就可得到两倍于变速器的档位。显然，它比仅仅在变速器中设置超速档，即仅仅改变传动比而不增加档位数，更为有利。当然，用双速主减速器代替半衰期的超速档，会加大驱动桥的质量，提高制造成本，并要增设较复杂的操纵装置，因此它有时被多档变速器所代替。,六、主减速器的减速型式,28,六、主减速器的减速型式,29,单级贯通式主减速器 单级贯通式主减速器用于多桥驱动汽车的贯通桥上，其优点是结构简单、主减速器的质量较小、尺寸紧凑，并可使中，后桥的大部分零件，尤其是使桥壳、半轴等主要零件具有互换性。它又分为双曲面齿轮式和蜗轮式两种结构型式。 双曲面齿轮式单级贯通式主减速器 是利用了双曲面齿轮传动主动齿轮轴线相对于从动齿轮轴线的偏移，将一根贯通轴穿过中桥井通向后桥。但这种结构受主动齿轮最少齿数和偏
