第1章第6节

第六节驱动桥一、驱动桥的功用、组成、类型1、功用：①减速增矩；②改变扭矩传递方向；③实现差速传动；④承受、传递各种力和力矩。

2、组成：①主减速器、②差速器、③半轴、④桥壳3、类型：①非断开式：车桥是整体的，或用螺栓固定成刚性结构。

车轮不能独立摆动，与非独立悬架配用（CA1091）P129～P131②断开式：车桥中间断开铰接，两侧车轮可独立跳动，与独立悬架配用（T-815，桑塔纳）二、主减速器功用：减速增扭，改变扭矩方向。

类型：按结构分：单级、双级主减速器。

按传动比分：单速、双速主减速器。

按齿轮分：圆柱齿轮式、圆锥齿轮式、双曲面齿轮式圆柱齿轮式用于发动机横置前驱动桥车：如捷达、本田圆锥齿轮式常用螺旋齿型，传动平稳，噪声小，结构紧凑。

双曲面齿轮式齿轮锥面为回转双曲面，主、从动轴线不相交，偏移一定距离30～40mm，可使汽车重心降低，提高行驶稳定性，并且结构更紧凑、传动更平稳，噪声小。

但是需特殊润滑（因齿面接触压力大，滑称速度大）。

（EQ1090，BJ2020，奥迪100，切诺基）。

1、单级主减速器（EQ1090）用于轿车、轻、中型货车，结构简单，体积小，重量轻，传动效率高。

1）组成：一对准双曲面，壳体、轴承等。

为保证主减速器工作平稳、噪声小、齿轮磨损均匀，主、从动齿轮必须有正确相对位置。

并要求在结构上齿轮有足够的支承刚度，以避免传动中因零件变形较大而影响正常啮合；还应有必要的啮合调整装置。

为保证支承刚度：主动齿轮与轴制为一体，前端用两个圆锥磙子轴承，后端用一个圆柱磙子轴承支承。

这种支承型式称为跨置式支承。

从动齿轮用螺栓固定在差速器壳体上，差速器壳用两个圆锥磙子轴承支承在主减速器壳体的座孔中，为防止从动齿轮在传动中变形过大，在啮合点背面装有止推螺栓，装配时，二者间的间隙为0.3～0.5mm 。

2）主减速器的检调①轴承预紧度的检调装配时，圆锥滚子轴承应有一定预紧度，以减小在承受轴向力时产生的轴向位移，提高支承刚度，保证正常啮合，但不能过紧，过紧传动效率下降，磨损快，寿命低。

预紧度检查：可用弹簧称，扭力表测定m N mN .5.25.1.5.10.1～从动齿轮轴承：～ 预紧度调整：整螺母从动齿轮轴承，拧动调承之间）在轴上垫片厚度（两轴②齿侧间隙的检调检查：用铅丝，百分表调整：轴向移动齿轮，用调整垫片或调整螺母。

③啮合印迹的检调齿轮啮合是否正常可通过检查啮合印迹判断。

检查方法：在主动锥齿轮上（或在从动锥齿轮上）涂上红色颜料（红丹粉十机油），安装好后，转动主动齿轮，从动齿轮齿面上会粘上红色印迹。

如果印迹在正反两工作面上均位于齿中间，接近齿长方向小端，并占齿长的60％以上为正常印迹（标准印迹）P1134图18—10。

否则应调整。

调整方法：轴向移动齿轮，改变安装距，用垫片或螺母。

主减速器调整顺序：①轴承紧度、②啮合间隙（侧隙）、③印迹主减速器的润滑方式，飞润滑，壳内贮有润滑油，为保证主动齿轮轴承润滑，壳体内铸有油道，壳体上有通气螺塞，使内腔通大气，壳体上还有加、放油螺塞。

2、双级主减速器（CA1091）用在单级主减速器不能满足工作要求的情况下。

双级主减速器组成：有两级传动副，第一级圆锥螺旋齿轮，第二级圆柱斜齿轮。

（63.7,25.6,77.50 i ）双级主减速器第一级主动锥齿轮轴的支承常为悬臂支承，两个滚锥轴承在齿轮的前端，这种支承结构简单，但支承刚度差。

多用在空间布置困难，传力较小的情况下。

为增大支承刚度，轴颈尽量加粗，两轴承间距离较大（比悬臂长度大两倍以上）。

调整：①轴承预紧度，用垫片或螺母②啮合间隙移动齿轮，用垫片或螺母③啮合印迹3、轮边减速器用于重型货车，大型客车，越野汽车实际上是将双级主减速器的第二级齿轮机构移到驱动轮附近。

优点：①主减速比减小，主减速器、差速器，半轴尺寸减小，提高离地间隙，改善通过性。

②可获得较大的驱动桥总传动比和驱动轮力矩。

缺点：①需两套，结构复杂 ②成本高。

类型：行星车轮式在；应用广泛，如斯太尔重型汽车外啮合圆柱车轮式：用于大客车，可降低地板高度（小齿轮在下部）；用于越野汽车，提高离地间隙（小齿轮在上部）。

4、双速主减速器具有两种传动比，扩大了传动系变速范围，有圆柱齿轮式和行星齿轮式两种。

行星齿轮式双速主减速器（布切奇）由一对圆锥齿轮和一个行星齿轮机构组成双级、双速传动系统。

其中行星轮系的齿圈与主减速器从动锥齿轮相连，行星架与差速器壳体相连。

动力由锥齿轮经过行星轮机构传至差速器，再由半轴传至驱动轮。

在左半轴上滑套着一个接合套，接合套上有短齿圈和长齿圈（太阳轮）。

高速档（一般情况下），接合套保持在左方位置，接合套短齿圈与主减速器壳上固定齿圈分离，而长齿圈与行星齿轮和行星架同时合。

行星轮系锁死，不起减速作用。

ik z z i i ==010 低速档：（需较大驱动力），接合套右移到短齿圈与壳体齿圈接合，长齿圈与行星架分离，仅与行星轮接合。

于是太阳轮被固定，这时齿圈主动、行星架从动、行星机构起减速作用。

q q t z z z i +=02 02010i i i ⋅= 5、贯穿式主减速器用于多桥驱动的汽车，其结构简单，部位通用性好。

（自学）三、差速器（一）差速器功用及类型1、功用：在两侧驱动轮或两驱动桥间实现差速传动。

在汽车转弯时，两侧驱动轮走过距离不同，若用同一刚性轴传动，必然会出现边滚边滑现象。

同样汽车在不平路面上直线行驶，两侧车轮走过距离也不相等，也会出现边滚边滑。

即使路面平直，但由于轮胎制造尺寸误差，磨损程度不同，载荷不同。

轮胎气压不同，会使各轮胎的滚动半径不相等，若车轮角速度相等，也会出现边滚边滑问题。

边滚边滑：导致轮胎磨损，增加动力消耗，还使转向困难，制动性能变坏。

差速器能使两侧驱动轮以不同转速驱动，可避免上述问题。

2、类型： 按安装位置不同装在不同驱动桥之间。

—轴间差速器轮间。

装在同一驱动桥两驱动—轮间差速器 按性能不同抗滑差速器还分对称式，非对称式圆柱齿轮式圆锥齿轮式齿轮式差速器（二）齿轮式差速器按输出转矩是否相等可分为：中后桥间—后桥，前—前—）不对称式（不等转矩式后桥间（平衡悬架）—轮间、中—对称式（等转矩式）1、对称式锥齿轮差速器应用非常广泛1）组成：主动件——差速器壳 与主减速器从动齿轮相连从动件——两半轴齿轮 与两侧驱动轮相连行星齿轮——装在行星轮轴上，分别与两半轴齿轮啮，行星轮轴固定在差速器壳上，共同组成行星架。

行星齿轮通常有两个、或四个。

行星轮背面常为球面，以便于对正中心，与半轴齿轮相互啮合。

由于锥齿轮在传动中，行星齿轮、半轴齿轮受很大轴向力，而齿轮与差速器壳间又有相对运动，为减磨，在半轴齿轮与壳间，行星轮与壳间均装软钢垫片（通常用铜或聚甲醛塑料制成）。

在汽车行驶一定里程，垫片磨损后可更换新垫片。

2）差速原理——运动学特性设输入角速度（壳）为w 0，输出角速度（两半轴齿轮）为w 1，w 2。

A 、B两点分别为行星齿轮与两半轴齿轮的啮合点，C 点为行星轮中心点。

A 、B 、C 到差速器旋转轴线的距离为r 。

①直线行驶，行星轮只有公转。

这时，A 、B 、C 三点圆周速度相等，均为0210,w w w r w ==⋅于是有，差速器不起差速作用。

②转弯行驶，行星轮不但公转，还有自转，这时：A 点圆周速度4401r w r w r w V A ⋅+⋅=⋅=B 点圆周速度4402r w r w r w V B ⋅-⋅=⋅=r w r w r w r w r w r w r w V V B A ⋅=⋅-⋅+⋅+⋅=⋅+⋅=+0440440212)()(即：02102122n n n w w w =+=+或该式称为对称式锥齿轮差速器的运动特性方程式。

它表明左右两侧半轴齿轮的转速之和等于差速器壳转速的2倍，与行星轮转速无关。

因此，汽车转弯，或各种行驶情况下，可借行星轮自转使两侧驱动轮以不同转速在地面上滚动而无滑动。

特殊运动状态：①任一侧半轴齿轮转速为零，另一半轴齿轮转速为差速器壳转速2倍。

②差速器壳转速为零，若一侧半轴齿轮受外来力矩转动，另一侧半轴齿轮以相同速度反转。

3）转矩分配——动力学特性①直线行驶，行星轮无自转，则行星轮为等臂杠杆，则两侧半轴齿轮获得转矩相等，且：2021M M M == ②转弯行驶，行星轮有自转，设左半轴转速n 1大于右半轴转速n 2，行星轮按实线箭头方向自转。

此时，行星轮孔与轴颈间，齿轮背部与壳体间均产生摩擦。

行星轮所受的摩擦力矩行r M 方向与其转速n 4方向相反，如虚线箭头所示。

此时摩擦力矩使行星轮分别对左右半轴齿轮附加作用了大小相等、方向相反的两个圆周力F 1和F 2，F 1使快速侧半轴转矩1M 减小， F 2使慢速侧半轴转矩2M 增大。

同时，两半轴齿轮与壳间也会产生摩擦力矩半r M 使1M 减小，使2M 增大，因此，在行星轮有自转时：行半行半半半＝r r M M M F M M M r r r ⋅⋅-=2-2-2r -220101 行半行半半半＋＋＝＋＋r r M M M F M M M r r r ⋅⋅=222r 220202 r r M r r M M M ＝＋行半行半⋅=⋅r 12M -。

为衡量差速器内摩擦力矩的大小及转矩分配特性：常用K 和转矩比S 来表征。

锁紧系数：12120M M M M M M K r +-== 转矩比：12M M S = 式中：r M ——等效内摩擦力矩 M 2——慢速侧半轴转矩 M 1——快速侧半轴转矩对称式锥齿轮差速器内摩擦力矩很小，锁紧系数K ＝0.05～0.15， S=1.1～1.4。

实际上可以认为无论左右轮转速是否相等，而转矩总是平均分配的。

这样的分配比例对汽车在好路面上直驶或转弯，都是满意的。

但在坏路面上行驶时，严重影响汽车通过性，当汽车一侧驱动轮接触泥泞或冰雪路面时，即使另一侧驱动轮在好路面上，会因泥泞路面上的车轮原地滑转，而不能前进。

原因是泥泞路面上的车轮与路面的附着力很小。

路面只能对半轴作用很小的反作用转矩，虽然另一车轮与路面附着力很大，但因差速器转矩分配的特性，使该车轮分配到的转矩只能与传到滑转车轮上的很小的转矩相等。

使总驱动力不足以克服行驶阻力，汽车不能前进。

轿车和微型、轻型货车锁紧系数K=0.3～0.5；大型货车和越野车K=0.4～0.6。

轿车和微型、轻型货车转矩比S=1.8～32、对称式圆柱齿轮差速器①T-815差速器：主动件——差速器壳体，上装差速锁接合套从动件——两个太阳轮，分别通过两副主减速传动齿轮驱动两半轴 行星齿轮——三对圆柱齿轮，相互啮合，又分别与两太阳轮相啮合。

行星齿轮轴固定在差速器壳上，与壳一起组成行星架。

直线行驶：行星轮只公转，无自转，不起差速作用。

转弯行驶：行星轮有公转，又有自转，这时每对行星齿轮的转动方向相反，使两太阳轮相对壳体向相反方向转动，实现差速。