第七章 轮式机械驱动桥

2020/4/23
轮式机械驱动桥
（2）、动力特性分析
①动力传递：
主传动器主动齿轮轴 →从动大锥齿轮 →差速器壳 →行星轮轴 （十字轴）→行星轮 →半轴齿轮 →半轴
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②转矩分配
A：转弯时转矩分配
右转弯时，行星齿
轮自转，产生摩擦 转矩M4，使转速快 的半轴1的转矩减小 ，使转速快的半轴2 的转矩增大，但由 于M4很小，半轴1、 2的转矩几乎不变， 可认为仍为平均分 配。
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§7-2 差速器
从动锥齿轮
转弯；在不平路面上行驶，两轮走过的距
离总不等；轮胎滚动半径总不等(左右轮胎
气压不等；胎面磨损不同；左右负载不同)
。
一、作用
主动锥齿轮
半轴齿轮 行星齿轮
1、使左右驱动轮实现以不同的转速旋转。
2、将主传动器传来的转矩分给两半轴，
使两侧的驱动车轮产生驱动力。
从动锥齿轮
改变力的传递方向；增扭减速
二、结构形式
１、单级主传动器
由一对圆锥齿轮组成，也采用双
曲面齿轮。只进行一次增扭减速
主动锥齿轮
，传动比一般为3.5～6.7，不超
过7。
结构简单，重量轻，传动效率高，主要用在中小型工程机械和汽车上。
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单级主传动器
叉形凸缘
结构装 配图：
1、 悬臂式支承 只在齿轮轴的一侧用两个相隔较远的 相对安装的轴承支承。两轴承距离应大 于悬臂长度的2倍，且装轴承处轴径应 尽可能大，应≥悬臂长度。 这种型式刚度不好， 易变形。
在轻型机械上采用。
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2、骑马式支承（跨置式）
这种形式支承刚度好， 不易变形； 传动轴长度短。 工程机械多采用。
比，传动比为7～11。减 小了从动齿轮的尺寸，增 大了离地间隙，保证了最 小离地间隙足够大，以提 高通过性。
半轴
从动锥齿轮 第二级从动齿轮
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第二级主动齿轮 第二级从动齿轮
主动锥齿轮 从动锥齿轮
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三、主动齿轮轴的支承型式
• 主动齿轮的尺寸较小，为增大轴的刚度，主动齿轮和轴常做成 一体
行星齿轮轴
差速器壳
半轴
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二、普通差速器/ 行星锥齿轮差速器
•结构
9
3
81
7 4
6 11
10
5
2
1-左半轴齿轮 2-右半轴齿轮 3-左差速器壳 4-行星轮 5-行星轮轴
6-主传动从动齿轮 7-垫圈 8-垫片 9-轴承 10-螺栓 11-右差速器壳
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四、主传动器齿轮正确啮合要求
１、大小锥齿轮的螺旋方向应相反
２、齿轮的螺旋方向和轴的旋转方向决定了锥齿轮传动的轴向 受力方向。正确的设计应是：在重载时（低档），轴向力的方 向应使大小齿轮相互推开，以防止减小齿侧间隙，加速齿面磨 损，甚至引起轮齿卡住折断。
３、调整
为保证主、从动齿轮处于正确的啮合位置，以减小传动噪声和 正常磨损，要对主传动器进行调整。纵向：调整垫片；横向： 调整螺母；防止变形：止推螺母。如图所示
M1=（M6－M4）/2 M2=（M6+M4）/2
一般M4很小，因此通常认为是差速不差力，即转矩总是平均分配的。
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B、直线行驶时转矩分配
直线行驶时：行星轮只有公转，此时相当于一个等 臂杠杆，磨擦转矩不存在，因此，当行星轮没有自 转时，总是将转矩M6平均分配给左右半轴齿轮，即 M1=M2=M6/2
轮转速分析：
Ua=ω1r Ub=ω2r ∴ω1r+ω2r=（ω6r+ω′r′） +（ω6r－ω′r）
ω1+ω2=2ω6 即：n1+n2=2n6 此式即为两半轴齿轮直径相等的普通齿轮式差速器的运动特性方程
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转弯行驶时的差速器工作情况
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行星轮公转又自转时A、B、C三点速度
结构简图
7
9 3 81
4
6 11
10
52
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工作原理
行星轮运动： ① 公转 ② 自转 ③ 既公转又自转
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（1）运动特性分析
•①、当行星轮只随行星架绕差 速器旋转轴线以ω6公转时 Ua=Ub=Uc=ω6r 此时半轴齿轮 1、2的角速度：ω1=ω2=ω6； 差速器不起差速作用，直线行 驶，行星轮只公转不自转。
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运动特性结论
①、不论行星轮的运动状态如何，左右两半轴齿轮的转速之和 等于差速器壳转速的两倍（条件：差速器左右半轴齿轮齿数相 等）。 ②、快速轴增加的转速等于慢速轴减小的转速。 ③、若一半轴不动，另一半轴则以2倍于差速器壳的转速旋转 n1=0，n2=2n6 如车轮陷入泥泞中，该车轮就以2倍的转速旋转 ，另一侧车轮不动。 ④、n6=0，n1=﹣n2 两侧车轮相反旋转 如架修驱动桥，刹住传 动轴，转动一侧车轮的情况。
从动锥齿轮
主动锥齿轮
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从动锥齿轮
主动锥齿轮
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主动锥齿轮 从动锥齿轮
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2、双级主减速器 主动锥齿轮轴
•传动方式：
•第一级：锥齿轮传动 •第二级：圆柱斜齿轮传 动
主动锥齿轮 第二级主动齿轮
中间轴
•功用：获得较大的减速
半轴
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圆锥轴承
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驱动桥各机构功能
• 主传动器—降低转速、增加扭矩、改变扭矩的传 递方向。 •差速器—使两侧驱动车轮不等速旋转，以适应不 同路面。 •半轴—将扭矩从差速器传给车轮。 •轮边减速器—增扭减速。
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§7-1 主 传 动 器
一、作用
第七章 轮式机械驱动 桥
2020年4月23日星期四
驱动桥
• 指变速箱或万向节-传动轴之后，驱动轮之 前的所有传动机构。
• 驱动桥主要由五大机构组成：主传动器、差 速器、半轴、轮边减速器、桥壳
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轮式机械驱动桥
主传动器与差速器
从动锥齿轮
主动锥齿轮
行星齿轮轴
半轴齿轮 行星齿轮 差速器壳
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轮式机械驱动桥
行星轮只有公转无自转时A、B、C三点速度
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轮式机械驱动桥
直线行驶时的差速器工作情况
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齿条
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②、转弯行驶
行星轮除公转外，还有自转角
右转弯
速度ω′ ？？
Ua=ω6r+ω′r′ Ub=ω6r－ω′r′ Uc=ω6r 又A、B点是啮合点，按半轴齿