重型汽车的桥结构

重型汽车的桥结构
锻造⼆车间讲义
动⼒传递的纽带卡车车桥结构图⽂讲解
发动机，变速箱和车桥是卡车的三⼤动⼒核⼼总成，三者中车桥虽不像发动机和变速箱⼀样常被⼈们提及，但却在汽车动⼒传输的过程中发挥着纽带的作⽤，对整车的⾏驶的动⼒性和稳定性有着举⾜轻重的作⽤。

●什么是车桥？
车桥，通过悬架和车架(或承载式车⾝)相连，两端安装汽车车轮的桥式结构。

图为车桥总成
●车桥的作⽤
车桥的功能就是传递车架(或承载式车⾝)与车轮之间各⽅向作⽤⼒及其⼒矩，其对汽车的动⼒性，稳定性，承载能⼒等性能有着重要的影响。

如果是作为驱动桥，除了承载作⽤外还起到驱动、减速和差速的作⽤。

●车桥的结构
卡车⼀般采⽤发动机前置，后轮驱动的布置⽅法。

⼀般情况下，前桥都是转向桥，⽽驱动桥在后桥。

前桥的结构
前桥定型结构
卡车前桥由主要由前梁，转向节，主销和轮毂等部分组成。

车桥两端与转向节绞接。

前梁的中部为实⼼或空⼼梁。

●驱动桥结构
驱动桥位于汽车传动系统的末端，主要由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等组成。

驱动桥典型结构
1．主减速器
主减速器⼀般⽤来改变传动⽅向，降低转速，增⼤扭矩，保证汽车有⾜够的驱动⼒和适当的速度。

主减速器类型较多，有单级、双级、双速、轮边减速器等。

卡车后桥主减速器
1）单级主减速器
由⼀对减速齿轮实现减速的装置，称为单级减速器。

其结构简单，重量轻。

2）双级主减速器
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。

双级主减速器
为提⾼锥形齿轮副的啮合平稳性和强度，第⼀级减速齿轮副是螺旋锥齿轮。

⼆级齿轮副是斜齿圆柱齿轮。

主动圆锥齿轮旋转，带动从动圆锥齿轮旋转，从⽽完成⼀级减速。

第⼆级减速的主动圆柱齿轮与从动圆锥齿轮同轴⽽⼀起旋转，并带动从动圆柱齿轮旋转，进⾏第⼆级减速。

因从动圆柱齿轮安装于差速器外壳上，所以，当从动圆柱齿轮转动时，通过差速器和半轴即驱动车轮转动。

3）轮边减速器
⼀般来说，采⽤轮边减速器是为了提⾼汽车的驱动⼒，以满⾜或
修正整个传动系统驱动⼒的匹配。

⽬前采⽤的轮边减速器，就是为满⾜整个传动系统匹配的需要，⽽增加的⼀套降速增扭的齿轮传动装置。

斯太尔轮边减速器
从发动机经离合器、变速器和分动器把动⼒传递到前、后桥的主减速器，再从主减速器的输出端传递到轮边减速器及车轮，以驱动汽车⾏驶。

在这⼀过程中，轮边减速器的⼯作原理就是把主减速器传递的转速和扭矩经过其降速增扭后，再传递到车轮，以便使车轮在地⾯附着⼒的反作⽤下，产⽣较⼤驱动⼒。

2．差速器
差速器⽤以连接左右半轴，可使两侧车轮以不同⾓速度旋转同时传递扭矩。

保证车轮的正常滚动。

有的多桥驱动的汽车，在分动器内
或在贯通式传动的轴间也装有差速器，称为桥间差速器。

其作⽤是在汽车转弯或在不平坦的路⾯上⾏驶时，使前后驱动车轮之间产⽣差速作⽤。

图为差速器结构⽰意图
⽬前⼤多数汽车采⽤⾏星齿轮式差速器，普通锥齿轮差速器由两个或四个圆锥⾏星齿轮、⾏星齿轮轴、两个圆锥半轴齿轮和左右差速器壳等组成。

3．半轴
半轴是将差速器传来的扭矩再传给车轮，驱动车轮旋转，推动汽车⾏驶的实⼼轴。

4．桥壳
驱动桥壳的主要功⽤是⽀撑汽车质量，并承受由车轮传来的路⾯的反⼒和反⼒矩，并经悬架传给车架（或车⾝）；同时，它⼜是主减
速器、差速器、半轴的装配基体。

后桥桥壳
驱动桥桥壳按照制造⼯艺分为冲焊桥壳、铸造（铸铁、铸钢）桥壳。

传统的铸造桥壳具有刚度⼤，变形⼩，成本低等优点，但是制造周期长、⼯艺复杂，效率较低。

冲焊桥壳具有外观好、重量轻、清洁度⾼、故障率低等优点，冲焊技术正在逐步替代铸造技术。

驱动桥的基本功能
1.将万向传动装置传来的发动机转矩通过主减速胎、差速器、半轴等传到驱动车轮，实现降低转速、增⼤转矩；
2.通过主减速器圆锥齿轮副改变转矩的传递⽅向；
3.通过差速器实现两侧车轮差速作⽤，保证内、外侧车轮以不同转速转向。

●车桥的命名⽅式
按照国家规定是应该⽤盆齿直径作为驱动桥名称的，我们常见的如457桥，485桥等，这些数字指的是差速器上的盆齿直径，单位为毫⽶。

图为车桥盆齿
还有⼀种常见的如140，153桥等指的就不是盆齿直径了，153其实是东风⼀种车型，上⾯装的这个桥就被⼈们习惯称为153桥，在解放车上就根据盘齿直径叫435桥。

●车桥的分类
1.根据桥的结构形式，可以分为整体式和断开式两种。

整体式车桥：也叫⾮断开式车桥，其半轴套管与主减速器壳均与轴壳刚性地相连成⼀个整体梁。

图为153整体式后桥
整体式桥壳因强度和刚度性能好，便于主减速器的安装、调整和维修，⽽得到⼴泛应⽤。

整体式桥壳因制造⽅法不同，可分为整体铸造式、中段铸造压⼊钢管式和钢板冲压焊接式等。

断开式车桥：⼀般与独⽴悬挂匹配，轿车中较为常见，卡车⼀般只有军⽤卡车才会使⽤，民⽤卡车中不常见。

2.根据车桥的作⽤不同，车桥可分为：转向桥，驱动桥，⽀持桥和转向驱动桥。

转向桥：卡车的前桥为转向桥，转向桥的结构基本相同，由前轴、转向节、主销和轮毂等组成
驱动桥：指为卡车提供动⼒输出的桥。

后驱车型⼀般有单轮驱动和双轮驱动两种形式。

⽀持桥：没有动⼒输出，只起到承载作⽤。

某些单桥驱动的三轴汽车(6×2汽车)的中桥或后桥为⽀持桥，挂车上的车桥都是⽀持桥。

⽀持桥中还有⼀种悬浮桥形式。

悬浮桥指能上下浮动的桥，结构跟普通⽀持桥基本相似，多了⼀个举升机构，在卡车重载时将
悬浮桥放下，承载重量，空载或轻载是将悬浮桥提升减少油耗。

转向驱动桥：具有转向功能的驱动桥，轿车中⽐较常见，卡车⼀般在全轮驱动车型中才会有。

●单级减速和轮边减速的选择
后桥速⽐决定最⾼车速
后桥速⽐是汽车驱动桥中主减速器的齿轮传动⽐，它等于传动轴的旋转⾓速度与车桥半轴的旋转⾓速度之⽐，也等于它们的转速之⽐。

卡车的⾏驶速度=发动机转速/档位速⽐/驱动桥速⽐*轮胎直径，当卡车进⼊最⾼档时，后桥速⽐就决定了卡车的最⾼时速，后桥速⽐⼩的最⾼车速⼤但扭矩⼩，反之，车速⼩但扭矩输出⼤。

单级减速和轮边减速如何选择？
要是增⼤后桥速⽐，单级主减速桥就需要更⼤的盆齿，卡车的离地间隙变⼩，通过性较差。

⽽轮边减速器则很好的解决了这对⽭盾，在车轮半轴轴头和车轮之间再加装⼀个减速齿轮，主减速器盆齿直径减⼩，车桥升⾼了，通过性提⾼，能适应各种复杂路况。

但是，轮减桥因为结构更复杂，导致其⾃重⼤，机械效率低，能量损耗⼤，较费油，同时发热量⼤使轮端温度⾼，容易发⽣爆胎。

选择后桥应根据具体的运输需要：单减桥适合公路运输，传动效率⾼，并能减少油耗。

⽽轮减桥适合路况不好的车辆选⽤，轮减桥可以提⾼通过性，并输出较⼤的扭矩。

●国内市场现状
国内重型车桥⽣产企业主要集中在⼭汽改、东风车桥、济南桥箱⼚、陕西汉德车桥、重庆红岩和安凯车桥等⼏家企业，这些企业⼏乎占到国内重卡车桥90%以上的市场。

陕汽汉德车桥凭借斯太尔驱动桥、MAN技术单级桥两⼤技术平台优势，保持国内车桥产销的头把交椅。

国内车桥市场拥有巨⼤的潜⼒，特殊的市场环境对车桥也有着更为苛刻的要求，国内严重的超载现象，对车桥的承载能⼒和输出扭矩均提出了更⾼的要求。

但国内车桥的质量与国际⽔平仍存在较⼤的差距，热处理等⼯艺技术落后，核⼼技术及核⼼总成仍依赖从国外引进。

●车桥发展⽅向：
车桥作为卡车的核⼼总成，其重要性受到越来越多的关注，科技的迅猛发展也将带领车桥朝着以下⼏个⽅向发展：
（1）专业化车桥⾏业将按车辆的使⽤条件逐步完善产品型谱分类，针对每⼀个细分市场提供特定的产品；
（2）轻量化随着计重收费和燃油税政策的推出，轻量化成为卡车发展的⼤趋势，车桥也将采⽤更多新型材料，结构设计得以优化。

（3）⾼效率制造⾼机械效率的车桥将成为各企业的⽬标，如德纳公司的双速车桥，可提供两种速⽐，满载时采⽤⼤速⽐可加⼤转矩，空载时采⽤⼩速⽐可省油；
（4）盘式制动器的⼴泛应⽤盘式制动器散热好、质量轻，欧美地区的货车已经⼴泛应⽤盘式制动器；
（5）电⼦系统辅助制动技术的⼴泛应⽤国内客车已⼴泛应⽤的ABS系统将逐步推⼴到货车⾏业中，ESP、EBD等乘⽤车技术也将逐渐得到应⽤。

●总结：
本⽂就卡车车桥的基本结构和功能做了简单的介绍，车桥不仅承载了整个卡车的重量，还要传动卡车的动⼒输出，对整车的动⼒性和稳定性有着重要的影响。

国内运输业的发展带动了车桥市场的迅猛发展，成了国内外⼚商必争之地，但由于国内的设计和制造⽔平与国际⽔平差距较⼤，要赶上国际先进⽔平，国内⼚商还有很长的⼀段路要⾛
汽车前桥的功能、分类及基本构造
汽车的前⾯连接着两个轮胎⽤来架起车⾝的叫前桥。

1、前桥功能：承载、制动、⾏⾛、转向。

2、前桥的分类：按制动形式分⿎式和盘式制动；按制动器分⽓刹和液刹（单向双领蹄式和双向⾃增⼒式）；按轴荷：微卡、轻卡、中卡、重卡，0.5~7.5吨；
3、前桥构造：前桥主要由前轴、主销、转向节、制动器总成、轮毂组合、节臂、横拉杆总成等组成。

前轴：是前桥的主要承重零部件，我公司有管式和锻打式两种结构形式，但主要以锻打式为主。

前轴两端各有⼀呈拳形的加粗部分作为安装主销的部位。

中间部分的两侧为板簧⽀座⾯，⽤以安装钢板弹簧及其附件。

在此需要说明的是：在U型螺栓穿过前轴的安装孔需要打紧下⽅的背紧螺母时，往往会出现套筒跟前轴背筋发⽣⼲涉的问题。

为什么会出现该问题呢？⼀是设计问题，因为前轴的背筋影响到前桥的载荷，因此必须保证⼀定的尺⼨要求，⽽如果前后U型螺栓的距离设计的过⼩，没有留出⾜够的间隙装配便会出现以上问题。

⼆是⼯艺问题，⼯艺问题有两种情况。

第⼀种是前轴背筋的对称度不好或安装孔的对称度不好容易造成该问题；第⼆种就是有些主机⼚为避免套筒的易损，没有考虑到产品的实际情况⽽盲⽬加⼤套筒的外径。

主销：是影响整车性能的重要零部件。

主销上有⽌动槽，销锁栓通过⽌动槽将主销固定在前轴的主销孔内，使其不能转动也不能轴向移动。

节销的加⼯精度要求很⾼，是我公司重点控制的零部件之⼀。

转向节：转向节是前桥上主要的转向件。

它利⽤主销和前轴铰接并经⼀对轮毂轴承⽀撑着轮毂组合，来实现转向的功能。

制动器总成：是实现车轮制动的主要元件，有油刹和⽓刹两种形式。

在车辆实施制动命令时，制动器的摩擦⽚通过扩张与制动⿎的内加⼯⾯接触产⽣摩擦⼒实现车辆制动。

前桥制动器的选择⾮常关键，如果选择不当，会出现前后制动⼒不匹配，制动⼒达不到要求等许多问题。

轮毂组合：主要通过两滚动轴承安装在转向节上，带动车轮转动。

同时与摩擦⽚形成摩擦副，实现车轮的制动。

节臂：分直拉杆臂、横拉杆臂，分别和直拉杆总成和横拉杆总成相连。

形成转向机构和转向梯形机构。

转向机构来完成车辆的转向，转向梯形决定了车辆的内外转⾓是否合理。

横拉杆总成：是调整前束的主要零部件。

杆⾝是由⽆缝钢管制造，
两端是球形铰接结构的接头总成，通过螺纹配合后安装在横拉杆臂上，杆⾝可调，以便于调节前束。

盘式和⿎式制动的区别
⿎式刹车和盘式刹车到底哪个好？相信⼤多数⼈都会说后者好，这点似乎⽏庸置疑，但在某些特定情况下，⿎式刹车也有⾃⼰的优势。

在本⽂开始之前，想让我们了解⼀下什么是⿎式刹车，什么⼜是盘式刹车，各⾃⼜有什么优缺点呢？
盘式刹车顾名思意，通过⼀个和轮胎固定并同速转动的圆盘，刹车时利⽤油压推动刹车卡钳中的活塞产⽣制动⼒，并和“圆盘”接触产⽣摩擦最终使车辆停下。

这个很像我们的⾃⾏车，通过闸⽪摩擦轮圈最终是车停下。

⿎式刹车拥有有⼀形状类似铃⿎的铸铁件，它与轮胎固定并同速转动。

刹车时，不同于盘式刹车的“夹住”刹车盘，⿎式刹车通过油压将位于刹车⿎内的刹车来令⽚往外推，使刹车来令⽚与随着车轮转动的刹车⿎之内⾯发⽣磨擦，从⽽产⽣刹车的效果。

那两者都有什么优缺点呢？
⿎式式刹车优点
1.⿎式刹车的制造成本更低，维修保养也⾮常便宜，所以你能看到很多⼩型车上⼀直采⽤这样的设计。

2.⿎式刹车排⽔性较好，因为整个刹车系统都在⼀个近乎相对密闭的空间中，所以不易受到⽔和泥沙的影响
3.以相同⼒量踩下刹车时，因为⿎式刹车的接触⾯积更⼤，所以获得的刹车⼒也会更⼤，⽽在没有助⼒刹车的情况下，这种效果更加明显。

⿎式刹车缺点
1.⿎式刹车最⼤问题就是热衰退性很差，因为存在于⼀个相对封闭的环境，刹车时产⽣的热量并不能及时散去，所以长时间刹车后，刹车效果明显变差。

2.同样由于⿎式刹车的刹车来令⽚密封于刹车⿎内，造成刹车来令⽚磨损后的碎屑⽆法散去，影响刹车⿎与来令⽚的接触⾯从⽽影响刹车性能。

盘式刹车优点
1.第⼀就是⿎式刹车最⼤的弱点，盘式刹车因为刹车卡钳、刹车盘全部暴露在空⽓中，所以热衰退现象并不明显，长时间刹车后依然可以获得很好的刹车效果。

2.由于刹车系统没有密封，因此刹车磨损的细削不到于沈积在刹车上，碟式刹
车的离⼼⼒可以将⼀切⽔、灰尘等污染向外抛出，以维持⼀定的清洁。

3.刹车盘在受热之后尺⼨的改变并不使踩刹车踏板的⾏程增加。

4.与⿎式刹车相⽐较下，盘式刹车的构造简单，且容易维修。

盘式刹车缺点
1.盘式刹车的来令⽚与刹车盘之间的摩擦⾯积较⿎式刹车的⼩，所以刹车的⼒量也⽐较⼩。

如果想加⼤刹车⼒只能通过增⼤刹车盘的直径，或提⾼刹车系统的油压，以提⾼刹车的⼒量。

2.因刹车盘的排⽔性较佳，可以降低因为⽔或泥沙造成刹车不良的情形。

3.盘式刹车的来令⽚与刹车盘之间的摩擦⾯积较⿎式刹车的⼩，使刹车的⼒量也⽐较⼩。

4.虽然易于维修，但使⽤过程中磨损较快，维修成本较⾼。

看的出，不论盘式还是⿎式刹车，都有⾃⼰的优点或缺点，⽽两者最显著的区别似乎都集中在了热衰退性和刹车⼒上了，盘式刹车刹车⼒略⼩，但热衰退性较好，⿎式刹车恰恰相反。

不过现在城市⽤车更看重盘式刹车在热衰退性上的优势，所以你看到更多汽车选择了盘式刹车。

⽽⿎式刹车总是⽤在考虑成本的⼩型车上。