第五章 驱动桥设计

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四、优缺点及应用：
断开式驱动桥能显著减少汽车簧下质量，从而改善汽车行 驶平顺性，提高了平均行驶速度；减小了汽车行驶时作用于车 轮和车桥上的动载荷，提高了零部件的使用寿命；增加了汽车 离地间隙；由于驱动车轮与路面的接触情况及对各种地形的适 应性较好，增强了车轮的抗侧滑能力；若与之配合的独立悬架 导向机构设计合理，可增加汽车的不足转向效应，提高汽车的 操纵稳定性。但其结构较复杂，成本较高。断开式驱动桥在乘 用车和部分越野汽车上应用广泛。
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2．双曲面齿轮传动 特点：主、从动齿轮的轴线相互垂直而不相交，且主动齿轮 轴线相对从动齿轮轴线向上或向下偏移一距离E，称为偏移距。
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偏移距E使主动齿轮的螺旋角β1大于从动齿轮的螺旋角β2， 并将β1与β2之差称为偏移角ε。 ε＝β1 －β2
根据啮合面上法向力相等，可求得主、从动齿轮圆周力之比 为
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3．圆柱齿轮传动 应用：广泛用于发动机横置的前置前驱动乘用车驱动桥 和双级主减速器驱动桥以及轮边减速器。此时，齿轮皆应采 用斜齿轮。
4．蜗杆传动
优点：轮廓尺寸及质量小，可获得较大的传动比（通常
ί0＝8～14）；工作非常平稳，无噪声；便于汽车的总体布置 及通式多桥驱动布置；可以传递大的载荷，使用寿命长；结
构简单，拆装方便，调整容易。
缺点：蜗轮齿圈要求使用昂贵的有色金属合金（青铜）
制造，材料成本高；此外，传效率较低。
应用：主要用于生产批量不大的个别总质量较大的多桥
驱动汽车和具有高转速发动的客车上。
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（二）主减速器的减速形式
根据减速形式特点不同，主减速器分类如下：
影响减速形式选择的因素：汽车类型、使用条件、驱动桥处
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缺点：
沿齿长方向的纵向滑动会使摩擦损失增加，降低传动效率。 双曲面齿轮齿面间的压力和摩擦功较大，可能导致油膜破坏和 齿面烧结咬死，抗胶合能力较低。因此，需要选用可改善油膜 强度和带有防刮伤添加剂的双曲面齿轮油来进行润滑。
应用选择：
一般情况下，当主减速器速比大于4.5而轮廓尺寸又有限时， 采用双曲面齿轮传动更为合理；而当传动比小于2.0时，双曲 面齿轮传动的主动齿轮相对于弧齿锥齿轮传动的主动齿轮就显 得过大，此时选用弧齿锥齿轮更合理，因为后者具有较大的差 速器可利用空间；对于中等传动比，两种齿轮传动均可采用。
主减速器
轴间差速器
贯通圆柱齿轮 轮间差速锁 半轴
输出轴
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第三节 主减速器设计
一、主减速器的结构形式
（－）主减速器的齿轮类型 主减速器的齿轮有弧齿锥齿轮、双曲面齿轮、圆柱齿轮和 蜗轮蜗杆等形式。 1．弧齿锥齿轮传动 特点：主、从动齿轮的轴线垂直相交于一点。 优缺点：可以承受较大的负荷，工作平稳，噪声和振动小， 但弧齿锥齿轮对啮合精度很敏感，齿轮副锥顶稍不吻合就会使 工作条件急剧变坏，并加剧齿轮的磨损和使噪声增大。 传动比：
螺旋角：是指在锥齿轮节锥表面展 开图上的齿形线任意一点A的切线TT 与该点和节锥顶点连线之间的夹角。
传动比：
令K＝cosβ2／cosβ1，则ί0s＝K r2／r1。 由于β1＞β2，因此K＞1，一般为1.25～1.50。
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优点：（与弧齿锥齿轮传动相比较） 具有更大的传动比；有更大的直径和较高的轮齿强度及较 大的主动齿轮轴和轴承刚度；尺寸较小，离地间隙较大；运转 平稳性好；双曲面传动的主动齿轮的螺旋角较大，同时啮合的 齿数较多，重合度更大，既可提高传动的平稳性，又可以使齿 轮的弯曲强度提高约30％；双曲面传动的主动齿轮直径及螺旋 角都较大，所以相啮合轮齿的当量曲率半径较相应的弧齿锥齿 轮大，从而可以降低齿面间的接触应力；双曲面传动的主动齿 轮螺旋角较大，则不产生根切的最小齿数可减少，因此可以选 用较少的齿数，有利于增加传动比；双曲面传动的主动齿轮较 大，因此加工时所需的刀盘刀顶距较大，切削刃寿命较长；双 曲面齿轮的偏移距还有利于实现汽车的总体布置。
非断开式驱动桥结构简单，成本低，工作可靠，广泛应用 于各种商用车和部分乘用车上。但由于其簧下质量较大，对汽 车的行驶平顺性和降低动载荷有不利的影响。
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五、其他驱动方式
为了提高汽车的载质量和通过性，总质量较大的商用车大 多采用多桥驱动方式，而各驱动桥又采用贯通式的布置形式。
输入轴凸缘
轴间差速锁
轮间差速器
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第二节 驱动桥结构方案分析
一、分类 断开式和非断开式。 二、断开式驱动桥的结构 特点 没有连接左右驱动车轮的 刚性整体外壳或梁，主减速器、 差速器及其壳体安装在车架或 车身上，通过万向传动装置驱 动车轮。
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三、非断开式驱动桥的的结构特点
桥壳是一根支承在左右驱动车轮上的刚性空心梁，主减速 器、差速器和半轴等所有传动件都装在其中 。
第五章 驱动桥设计
本章主要内容: ❖ 概述 ❖ 驱动桥结构方案分析 ❖ 主减速器设计 ❖ 差速器设计 ❖ 车轮传动装置设计 ❖ 驱动桥壳设计 ❖ 驱动桥的结构元件
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第一节 概述
一、基本功用
1）增扭、降速，改变转矩的传递方向，即增大由 传动轴或直接从变速器传来的转矩，并将转矩合理地 分配给左、右驱动车轮。
3）齿轮及其他传动件工作平稳，噪声小。 4）在各种载荷和转速工况下有高的传动效率。 5）具有足够的强度和刚度，以承受和传递作用于路面和车 架或车身间的各种力和力矩；在此条件下，尽可能降低质量， 尤其是簧下质量，以减少不平路面的冲击载荷，提高汽车行驶 平顺性。 6）与悬架导向机构运动协调；对于转向驱动桥，还应与转 向机构运动协调。 7）结构简单，加工工艺性好，制造容易，维修、调整方便。
的离地间隙、驱动桥数和布置形式以及主传动比ί0。
其中，ί0的大小影响汽车的动力性和经济性。
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1．单级主减速器
优点：结构简单、质量小、 尺寸紧凑、制造成本低等。
2）承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力、 纵向力和横向力，以及制动力矩和反作用力矩等。
二、组成
主减速器、差速器、车轮传动装置和桥壳等，转向 驱动桥还有等速万向节。
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三、基本要求
1）选择适当的主减速比，以保证汽车在给定条件下具有最 佳的动力性和燃油经济性。
2）外廓尺寸小，保证汽车具有足够的离地间隙，以满足通 过性要求。