汽车底盘课件5_1驱动桥概述

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1、第5章 驱动桥,主编 贺大松,学习目标： 1.掌握驱动桥各主要部件的功用和类型 2.掌握单级、双级主减速器和齿轮式、强制锁止式差速器的工作原理 3.了解半轴和桥壳的作用 4.了解四轮驱动系统的组成和工作原理 5.掌握驱动桥的常见故障和检修方法，掌握主减速器、差速器的装配和调整方法 5.了解电控驱动防滑系统,5.1 驱动桥概述 5.1.1 驱动桥的作用和组成 1组成 驱动桥是传动系中最后一个总成。主要由桥壳、主减速器、差速器和半轴组成。一般汽车的驱动桥总体构造如图5-l 所示。 2功用 驱动桥的作用是将万向传动装置输入的动力减速增扭、改变动力方向之后，通过半轴将动力传递分配到左右驱动轮。驱动桥各

2、部分的功用如下： 主减速器的作用：降低转速、增加扭矩、且改变扭矩的传递方向以适应汽车的行驶方向。差速器的作用：使左右轮可以以不同转速旋转，适应汽车转弯及在不平路面上行驶。 半轴的作用：将转矩从差速器传至驱动轮。 桥壳的作用：安装主减速器、差速器等传动装置。,图5-1解放CA1091型汽车驱动桥示意图 1-轮毂 2-桥壳 3-半轴 4-差速器 5-主减速器,5.1.2 驱动桥的类型 根据驱动桥的结构形式分为整体式驱动桥、断开式驱动桥和转向驱动桥。整体式驱动桥也称为非断开式驱动桥。 1非断开式驱动桥 非断开式驱动桥通过悬架与车架相连，主减速器和半轴装在整体的桥壳内。该形式的车桥和车轮只能随路面的变

3、化而整体上下跳动。非断开式驱动桥多用在货车和部分轿车的后桥上。如解放CA1091、东风EQ1090、北京切诺基等车的驱动桥。,2断开式驱动桥 当驱动桥采用独立悬架时，两侧车轮和半轴可以随路面的变化彼此独立地相对于车架上下跳动，主减速器固定在车架上。这时驱动桥结构多用在断开式驱动桥。断开式驱动桥是指驱动桥制成分段，并用铰链连接。这样，车身不会随车轮的跳动而跳动，提高车辆的平顺性和舒适性。 断开式驱动桥的总体结构如图5-2所示，断开式驱动桥又分为单铰接摆动和双铰接摆动式(图15-2a、b)。当驱动桥同时兼作转向驱动桥时，称为转向驱动桥，如上海桑塔纳、一汽车奥迪、天津夏利等轿车的驱动桥。,图5-2摆

4、动式驱动桥 单铰接摆动桥 b)双铰接摆动桥 l-摆动半轴 2-伸缩节 3-万向节 4-主减速器壳弹性固定架 5-半轴套管 6-刚性半轴7-铰链 8-铰链臂 9-差速器10-摆动半轴垂直支承 11-横向补偿弹簧 12-后延臂 13-悬架弹簧 14-传动轴 15-弹性支架,5.2 主减速器 5.2.1 主减速器的功用和类型 主减速器的主要功用是降低传动轴传来的转速，增大输出扭矩，并改变旋转方向，使传动轴的左右旋转变为半轴前后旋转。 为满足不同的需要，主减速器具有不同的结构形式。按参加减速传动的齿轮副数目分，有单级式主减速器和双级式主减速器，如图5-3所示。在双级式主减速器中，若第二级减速器齿轮有两

5、副，并分置于两侧车轮附近，实际上成为独立部件，称为轮边减速器。 按主减速器传动比档数分，有单速式和双速式。前者的传动比是固定的，后者有两个传动比供驾驶员选择，以适应不同行驶条件的需要。 按齿轮副结构形式分，有圆柱齿轮式(又可分为轴线固定式和轴线旋转式及行星齿轮式)、螺旋锥齿轮式和准双曲面齿轮式。,（a）单级 (b)双级 图5-3主减速器工作原理简图 1-主动齿轮 2-从动齿轮,5.2.2 主减速器的构造与工作原理 1单级主减速器 单级主减速器因结构简单、体积小、质量小、传动效率高等到优点，可以满足轿车和中型货车动力性的要求，因此在轿车和中型货车中采用较多。其减速传动机构有一对齿轮组成，主传动比

6、为,图5-4为东风EQ1090E型汽车单级主减速器。其动力传递过程是：万向传动装置动力由叉形凸缘11经花键传给主动锥齿轮18、从动锥齿轮7，减速变向后，通过螺栓传给差速器壳5，由差速器传给两侧半轴，驱动车轮旋转。其减速传动机构是由一对准双曲面齿轮18、7及38支承装置组成。主动锥齿轮18与输入轴制成一体，通过三个轴承 19、17和13支承在主减速器壳4上，构成跨置式支承，保证了主动锥齿轮具有足够的支承刚度。 从动锥齿轮7通过螺栓固定在差速器壳5上，差速器壳两侧通过两个圆锥轴承3支承在主减速 器壳上。为限制从动锥齿轮过度变形，在从动锥齿轮啮合处的背面装有支承螺柱6。支承螺柱6 在小负荷时与齿轮背

7、面留有一定间隙，当负荷超过一定值时，因从动锥齿轮及支承轴承的变形， 抵在支承螺柱端面上，既限制了齿轮的变形量，又承受部分负荷，保护差速器侧轴承。轴承17紧 套在轴上，轴承13松套在轴上，二者之间装有隔套和一组厚度不同的调整垫片14。接触面处装 有调整垫片9。轴承盖上装有油封12，叉形凸缘上焊有防尘罩10，两个轴传来的承盖1不能互换，有装 配记号。,轴承3外侧装有调整螺母2。通过调整垫片14的厚度，可以实现圆锥滚子轴承13和 17预紧度的调整，目的是保证锥齿轮副的正常啮合。注意，该轴承预紧度的调整必须在齿轮啮 合调整前进行。锥齿轮啮合间隙的调整是指齿面瞄合印迹和齿侧间隙的调整。通过调整垫片9 的

8、厚度可得到正确的啮合印迹；齿侧间隙的调整通过调整螺母2，改变从动锥齿轮的位置得到 的。主减速器采用从动锥齿轮转动时将润滑油甩溅到各齿轮、轴承和轴上的方式进行润滑的。 为使轴承13和17得到充分的润滑，壳体4侧面铸有进油道8和回油道16，差速器壳转动时，将 齿轮油飞溅到过油道中，润滑轴承的油又从轴承13的前方经壳体4下方的回油道16流回主减 速器壳底部。在桥壳上方有通气孔，防止温度升高时壳体内的气压过高冲开油封而漏油。,图5-4东风EQ1090E型汽车单级主减速器及差速器示意图 l-差速器轴承盖 2-轴承调整螺母 3、13、17-圆锥滚子轴承 4-主减速器壳 5-差速器壳 6-支承螺栓 7-从动

9、锥齿轮 8-进油道 9、14-调整垫片 10-防尘罩 11-叉形凸缘 12-油封 15-轴承座 16-回油道 18-主动锥齿轮 19-圆柱滚子轴承 20-行星齿轮垫片 21-行星齿轮 22-半轴齿轮推力垫片 23-半轴齿轮 24-行星齿轮轴(十字轴) 25-螺栓,主动锥齿轮的支撑方式有跨置式和悬臂式两种： 跨置式是指主动锥齿轮前后方均有轴承支承(图5-5a)。采用这种形式的主动锥齿轮支 承刚度大，适用于负荷较大的单级主减速器。当前方两锥轴承出现间隙时，齿轮将会轴向窜动而 导致齿面啮合印痕发生变化，但变化较小。 悬臂式是指主动锥齿轮只在前方有支承，后方没有支承，其支承刚度较差。多用于负荷较小的

10、单级主减速器(5-5b)。部分中、重型汽车的双级主减速器主动锥齿轮也采用这种支承形式。 有的重型汽车为提高其支承刚度，主减速器主动锥齿轮采用三个轴承支承(图5-5c)。,图5-5主动锥齿轮的支承形式及调整装置 a)跨置式 b、c)悬臂式 1-主动锥齿轮啃合状况调整垫片 2-隔套 3-轴承预紧度调整垫片 4-主动锥齿轮轴承座 5-主动锥齿轮 6-凸缘叉 7-主减速器壳 8-油封盖,2双级主减速器 根据汽车使用条件不同，有时要求主减速器具有较大的传动比，为保证汽车具有较好的通过性，采用一对锥齿轮构成的单级主减速器已不能保证足够需要，采用两对齿轮降速的双级主减速器。解放CAl091型汽车双级主减速器

11、的剖面图见图5-6。 该车主减速第一级传动为一对螺旋锥齿轮；第二级传动为一对斜齿轮。第一级从动锥齿轮16加热后套在中间轴14的凸缘上并用绑钉例紧。第二级主动圆柱齿轮与中间轴制成一体，采 用悬臂式支撑。主动锥齿轮轴轴承的预紧度，可用增减调整垫片8的厚度来调整；为了便于进行锥齿轮副的 啮合调整，主动和从动锥齿轮的轴向位置都可以略加移动。通过调整垫片7的厚度，主动锥齿轮 11则沿轴向离开从动锥齿轮；反之则相反。若减少左轴承盖4处的调整垫片6，同时将这些卸下 来的垫片都加到右轴承盖15处，则从动锥齿轮16右移；反之则左移。若两组垫片6和13的总厚度的增量和减量不相等，则破坏已调整好的中间轴轴承的预紧度

12、。,图5-6解放CA1091型汽车双级主减速器及差速器剖面示意图 l-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-级主动齿轮 12-主减速器壳 14-中间轴 16-第-级从动齿轮 17-后盖,3贯通式主减速器 在一些多轴越野汽车中，为使结构简化，部件通用性好以及便于行成系列产品，常采用贯通式驱动桥。如图5-7所示，前面(或后面)两驱动桥的传动轴是串联的，传动轴穿过离分动器较近的驱动桥，通往另一驱动桥。,图5-7 贯通式驱动桥示意图,4轮边减速器 在重型货车、大型客车或越野车上，需有较

13、大的主传动比和较大的离地间隙时，可将双级主成速器的第二级减速齿轮机构制成结构相同的两套，其安装位置靠近两侧驱动车轮，称为轮边减速器。轮边减速器分为外啮合圆柱齿轮式、内啮合齿轮齿圈式和行星齿轮式等多种形式。图5-8所示为行星齿轮式轮边减速器。外齿圈6与桥壳1连成整体。半轴2与半轴齿轮3连成整体。半轴齿轮3带动行星齿轮4自转、公转，行星齿轮轴5随着公转，通过行星架7带动车轮旋转。 轮边减速器的特点：减小了主减速器的尺寸，提高汽车的通过性；作用在半轴和差速器上的转矩较小；有较大的主传动比，同时结构比较紧凑。,图5-8 行星齿轮式轮边减速器示意图 1-桥壳 2-半轴 3-半轴齿轮 4-行星齿轮 5-行

14、星齿轮轴 6-外齿圈,5.3 差速器 差速器的作用是：使左右车轮能以不同的转速进行滚动转向和直线行驶，称为差速特性 ，即n特性；将主减速器传来的扭矩平均分给两半轴，尽量使两侧车轮驱动力相等，称为扭矩等分特性，即M特性。 差速器按其用途分为：轴间差速器和轮间差速器。 防滑差速器常见的形式有强制锁止式齿轮差速器、高摩擦自锁差速器(包括摩擦片式、滑块凸轮式等)以及自由轮式差速器等。,5.3.1 普通齿轮差速器 普通齿轮式差速器有锥齿轮和柱齿轮式两种，由于锥齿轮差速器结构简单、紧凑、工作平稳， 因此，目前应用最为广泛。 图5-9为行星锥齿轮差速器。它由行星锥齿轮4，十字轴7，两个半轴锥齿轮2，两个半差

15、速器壳1和5及垫片3和6组成。主减速器从动圆柱齿轮8夹在半差速器壳1和5之间，用螺栓将它们固定在一起，十字轴的两个轴颈嵌在两个半差速器壳端面半圆槽所形成的孔中，行星锥齿轮4分别松套在四个轴颈上，两个半轴锥齿轮2分别与行星锥齿轮啮合，以其轴颈支承在差速器壳中，并以花键孔与半轴连接。行星锥齿轮背面和差速器壳的内表面，均制成球面，以保证行星齿轮的对中性，使其与两个半轴锥齿轮能正确啮合，行星齿轮和半轴锥齿轮的背面与差速器壳之间装有推力垫片3和6，用以减轻摩擦，降低磨损，提高差速器的使用寿命，同时还可以用来调整齿轮的啮合间隙。,图5-9行星锥齿轮差速器 15-差速器壳；2-半轴锥齿轮；3-行星锥齿轮球形

16、垫片；4-行星锥齿轮； 6-半轴锥齿轮推力垫片；7-十字轴；83、10-主减速器齿轮,差速器壳的十字轴孔是在左、右壳装合后加工而成的，装配时不能周向错位。 差速器靠主减速器壳内的润滑油来润滑，因此差速器上开有供润滑油进出的窗孔，为了保证行星齿轮和十字轴轴颈之间的润滑，在十字轴轴颈上铣有平面，并在行星齿轮的齿间钻有油孔与其中心孔相通。同样，半轴齿轮上也钻有油孔，与其背面相通，以加强背面与差速器壳之间的润滑。工作时，主减速器的动力传至差速器壳，依次经十字轴7、行星齿轮4、半轴齿轮2传给半轴，再由半轴传给车轮。 在中型以下的货车或轿车上，因传递的转矩较小，故可采有两个行星齿轮，相应的行星齿轮轴5是一根直轴。如图5-10所示为桑塔纳轿车的差速器，差速器壳为一整体框架结构。 行星齿轮轴5装入差速器壳后用止动销6定位，半轴齿轮2背面也制成球形。其背面的推力 垫片与行星齿轮背面的推力垫片制成一个整体，称为复合式推力垫片。螺纹套3用来紧固半 轴齿轮。,5.3.1 普通齿轮差速器,图5-10 桑塔纳轿车差速器 1复合式推力垫片 2半轴齿轮 3螺纹套