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1、课题三 万向传动装置、驱动桥的构造与检修,主 讲 关 练 芬,技能改变人生 二技助你成功,湛江市第二技工学校,第三单元 驱动桥的构造与拆装,湛江市第二技工学校,XDCHJS,现代汽车技术,学习目标,理解驱动桥的结构类型及组成 掌握主减速器的功用和结构,掌握驱动桥的就车拆装,知识点,能力点,理解半轴与桥壳结构 掌握差速器的差速原理与结构 了解半轴及桥壳结构及特点,掌握驱动桥的拆卸与装配 掌握驱动桥的装复与调整,案例：主减速器异响,湛江市第二技工学校,它主要由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等组成。对于前轮驱动的车辆来说，前桥既是转向桥又是驱动桥（简称转向驱动桥）。,驱动桥的安装位置：,一、驱动桥
2、构造,传动系统之,驱动桥安装在万向传动装置的后面，是汽车传动系统中的最后一个组成部分。,驱动桥的组成,湛江市第二技工学校,（一）驱动桥的结构类型及组成,1驱动桥的功用,（1）驱动桥功用是将万向传动装置输入的发动机转矩传给驱动轮，并实现降低转速、增大转矩、改变动力传递方向。 （2）允许左右驱动轮以不同的转速旋转，实现车辆转弯。,湛江市第二技工学校,2驱动桥的种类及组成（视频）,驱动桥有断开式驱动桥和整体式驱动两种。(如右图),（1）分类,（2）组成 驱动桥由主减速器、差速器、半轴和桥壳等组成,1）主减速器：降速、增矩、变向。 2)差速器：使两侧驱动轮不等速旋转 。 3)半轴：将扭矩从差速器传至驱
3、动桥。 4)桥壳：安装基础，承重，且承力。,湛江市第二技工学校,（3）整体式驱动桥的组成,右图为整体式后驱动桥，其驱动桥壳为一刚性的整体，驱动桥两端通过悬架与车架连接，左右半轴始终在一条直线上，即左右驱动轮不能相互独立地跳动。当某一侧车轮通过地面的凸出物或凹坑升高或下降时，整个驱动桥及车身都要随之发生倾斜，车身波动大。,湛江市第二技工学校,整体式驱动桥由驱动桥壳1，主减速器（图中包括6、7），差速器（图中包括2、3、4）和半轴5组成。,1）组成,湛江市第二技工学校,2）动力传递过程,动力由传动轴输入主减速器主动小齿轮主减速器从动圆锥齿轮（减速增扭）差速器左右半轴驱动轮。,湛江市第二技工学校,（
4、4）断开式驱动桥的组成,断开式驱动桥采用独立悬架，如图所示。其主减速器固定在车架上，驱动桥壳制成分段并用铰链连接，半轴也分段并用万向节连接。驱动桥两端分别用悬架与车架(或车身)连接。这样，两侧的驱动轮及桥壳可以彼此独立地相对于车架上下跳动。,1-主减速器；2-半轴；3-弹性元件；4-减振器；5-车轮；6-摆臂；7-摆臂轴,湛江市第二技工学校,组成： 断开式驱动桥主要由主减速器、差速器、两半轴、弹性元件、减振器、车轮、摆臂、摆臂轴等组成,1-主减速器；2-半轴；3-弹性元件；4-减振器；5-车轮；6-摆臂；7-摆臂轴,湛江市第二技工学校,（二）主减速器,1、主减速器的功用、类型,（1）功用： 主
5、减速器的功用是将输入的转矩增大、转速降低，并将动力传递的方向改变后(有些横向布置发动机的除外)传给差速器。,湛江市第二技工学校,主减速器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。,湛江市第二技工学校,2主减速器种类,1）按参加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。有些重型汽车又将双级式主减速器的第二级圆柱齿轮传动装置设置在两侧驱动轮处，称为轮边减速器。,2）按主减速器传动速比个数 可分为
6、单速和双速式主减速器。单速式的传动比是一定值（桑塔纳i=4.11），而双速式则有两个传动比(即两条传动路线)(解放i=7.63)供驾驶员选择。,3）按齿轮副结构形式 可分为圆柱齿轮式(又可分为定轴轮系和行星轮系)主减速器和圆锥齿轮式主减速器和准双曲面齿轮式。,湛江市第二技工学校,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。,准双曲面齿轮 准双曲面齿轮在轿车及中、重型车上得到广泛应用。 与圆锥齿轮相比，它工作平稳性更好，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
7、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。,湛江市第二技工学校,3、主减速器的构造与工作原理（视频）,如图所示为单级主减速器结构，它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
8、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。,（1）单级主减速器,湛江市第二技工学校,从动锥齿轮1被螺栓固定在差速器壳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,1、离合器及机械式控制系统的工作原理,湛江市第二技工学校,（2）双级式主减速器,结构形式：如右图,主减速器（视频1） （视频2）,对一些载重较大的载重汽车，要求较大的减速比，用单级主减速器传动，则从动齿轮的直径就必须增大，会影响驱动桥的
9、离地间隙，所以采用两次减速。通常称为双级减速器。双级减速器有两组减速齿轮，实现两次减速增扭。,湛江市第二技工学校,（三）差速器,采用差速的理由：,汽车转弯的需要。 直线行驶时也需要（如轮胎尺寸、气压、磨损、负荷等的变化）。 两侧车轮采用同一根转轴，必会出现边滚动边滑动的现象。车轮对路面的滑动会加速轮胎磨损，增大汽车行驶阻力，且可能导致转向和制动性能的恶化。,改进：为保证两侧车轮处于纯滚动状态，改用两根半轴及差速器。,湛江市第二技工学校,差速器的功用及分类,（1）功用,1）把主减速器传来的扭矩平分给两半轴，使两侧车轮驱动力尽量相等，此称为扭矩等分特性（即M特性）。 2）差速器使左右车轮能以不同的
10、转速，进行纯滚动转向或直线行驶，称为差速特性（即n特性）。,（2） 分类,1）差速器按其用途分为轮间差速器和轴间差速器。 轮间差速器装在驱动桥内。 轴间差速器装在各个驱动桥之间。 2）按工作特性分为普通差速器和防滑差速器。,湛江市第二技工学校,2、普通差速器（对称式锥齿轮差速器）,（1）普通差速器构造,目前小轿车广泛使用的对称式锥齿轮普通差速器。,1）组成：主要由四个（二个）行星齿轮、行星齿轮轴（十字或一字）、二个半轴齿轮和差速器壳等组成。如下图所示。,1轴承 2。左半轴差速器壳 3。平垫片 4。直齿圆锥半轴齿轮 5。球面垫圈 6。直齿圆锥行星齿轮 7。从动齿轮 8。右半轴差速器壳 9。十字形
11、行星齿轮轴 10。螺栓,湛江市第二技工学校,2）装配关系：,1轴承 2。左半轴差速器壳 3。平垫片 4。直齿圆锥半轴齿轮 5。球面垫圈 6。直齿圆锥行星齿轮 7。从动齿轮 8。右半轴差速器壳 9。十字形行星齿轮轴 10。螺栓,3）动力传递,动力由主减速器主动锥齿轮、从动齿轮从动锥齿轮差速器壳行星齿轮轴轮轴行星齿轮半轴齿轮经半轴传至驱动轮。,湛江市第二技工学校,（2）普通差速器工作原理,行星锥齿轮差速器的运动原理如下图1、2所示。,图中：,从动圆锥齿轮带动差速器壳与行星齿轮一起转动，是主动件，设其转速为n0。,湛江市第二技工学校,左右半轴齿轮为从动件，设其转速分别为n1 ，n2。 A、B两点为行
12、星齿轮与两个半轴齿轮的啮合点，C点为行星齿轮中心点。CA=CB。,湛江市第二技工学校,两侧车轮所受的行驶阻力相等，通过半轴作用及半轴齿轮反作用在两啮合点A、B上的力相等。这时行星齿轮相当于一个等臂杠杆，行星齿轮不自转。行星齿轮只随行星架绕差速器旋转轴线公转，差速器不起作用，半轴角速度等于差速器壳的角速度。有：,差速器的速度特性,n1= n0= n2 n1+ n2=2 n0,1）当汽车直线行驶时（两侧驱动轮没有滑转和滑移趋势）,湛江市第二技工学校,2）当汽车转弯或两侧车轮有滑转和滑移趋势时,两侧车轮所受的行驶阻力不相等，通过半轴作用及半轴齿轮反作用在两啮合点A、B上的力也不相等。此时，行星齿轮除
13、公转外，还绕行星齿轮轴自转。设其自转速度为n4，则左半轴齿轮1的转速加快，而右半轴齿轮2的转速减慢。左半轴齿轮1转速的增加值等于右半轴齿轮2转速的减小值。设该值为n,则有：,n1= n0+n n2= n0-n,湛江市第二技工学校,这就是差速器的差速作用，即汽车在转弯或其它情况下行驶（两侧车轮有滑转和滑移）时，行星齿轮即发生自转，借行星齿轮的自转，使两侧车轮以不同的转速在地面上滚动。此时仍有：,n1+ n2=2 n0。,亦即是：不论差速器差速与否，左右两半轴的转速之和始终等于差速器壳转速的两倍，且与行星齿轮的自转无关。 当一侧半轴齿轮的转速为零时，另一半轴的齿轮的转速为差速器壳转速的两倍。 当差
14、速器壳的转速为零时，若一侧半轴齿轮受外力人作用而转动，则另一侧半轴齿轮以相同的转速反向转动。,湛江市第二技工学校,差速器的转矩特性,如右图所示。,设M0主减速器传来的转矩。 M1左半轴齿轮转矩。 M2左半轴齿轮转矩。 MT自转产生的摩擦力矩,当汽车直线行驶时：,行星齿轮没有自转，将主减速器传来的扭矩M0平均分配给左右两半轴齿轮：,M1=M2=M0/2,湛江市第二技工学校,2）当汽车转弯或两侧车轮有滑转和滑移趋势时：,两半轴齿轮转速不同，行星齿轮产生自转，行星齿轮孔与行星齿轮轴轴颈间、齿轮背部与差速器壳之间产生摩擦力矩MT，方向与自转方向相反，附加在两半轴齿轮上。MT产生两个大小相等而方向相反的
15、圆周摩擦力F1和F2，分别作用在左右半轴上。F1使M1下降，F2使M2上升。则有：,M1=1/2（M0MT） M2=1/2（M0+MT）,即左右车轮上的转矩之差等于差速器的内摩擦力矩MT。,湛江市第二技工学校,由于MT很小可以忽略不计，则有：,M1=M2=1/2M0,所以，无论差速器差速与否，行星锥齿轮差速器都具有转矩等量分配的特性。,对称式锥齿轮差速器转矩特性的说明：,差速器转矩的平均分配特性对于汽车在良好路面上直线或转弯行驶时，都是满意的。而当汽车在坏路面行驶时，却严重影响了它的通过能力。如汽车的一侧驱动轮行驶在泥泞或冰雪路面，而另一侧驱动轮在良好路面上，由于在坏路面上的轮子与地面附着力小
16、，所产生的驱动力矩也很小。这时根据转矩的平均分配特性，另一侧在好路面上的驱动力矩也很小，无法产生足够的驱动力来使汽车前进。这时车轮运动现象为，一侧车轮转速为零，另一侧车轮以差速器壳转速的二倍高速空转。,湛江市第二技工学校,行星齿轮工作原理视频1,1轴承 2。左半轴差速器壳 3。平垫片 4。直齿圆锥半轴齿轮 5。球面垫圈 6。直齿圆锥行星齿轮 7。从动齿轮 8。右半轴差速器壳 9。十字形行星齿轮轴 10。螺栓,视频2,湛江市第二技工学校,3防滑差速器（视频）,防滑差速器可以克服上述对称锥齿轮式差速器的弊病。它可以使一侧驱动轮打滑空转的。同时，将大部分或全部转矩传给不打滑的驱动轮，以利用这一驱动轮的附着力产生较大的驱动力矩使汽车行驶。,常用的防滑差速器有强制锁住式和自锁式两大类。,湛江市第二技工学校,二、半轴与桥壳,1、半轴,（1）功用：半轴用来将差速器半轴齿轮的输出转矩传到驱动轮上。,（2）结构形式：,1）在非断开式驱动桥内，差速器与驱动轮之间传递较大的扭
