第十八章驱动桥

第十八章驱动桥

一、驱动桥的组成、功用及结构类型

一、驱动桥的组成、功用及结构类型 1．驱动桥的组成 • 桥壳—主减速器壳＋半轴套管 • 主减速器 • 差速器 • 半轴 • 轮毂（车轮）

2．驱动桥的功用 • 1）通过主减速器齿轮的传动，降低转速，增大转矩； • 2）主减速器采用锥齿轮传动，改变转矩的传递方向； • 3）通过差速器可以使内外侧车轮以不同转速转动，适应汽车的转向要求； • 4）通过桥壳和车轮，实现承载及传力作用。

3．结构类型 1）非断开式驱动桥（整体式驱动桥） 2）断开式驱动桥

1）非断开式驱动桥（整体式驱动桥） 特点： • 整个驱动桥通过弹性悬架与车架连接 • 半轴套管和主减速外壳刚性地连成一体，两侧车轮和半轴不能在横向平面内做相对运动。

2）断开式驱动桥 • 特点： • 两侧的驱动轮分别用弹性悬架与车架相连 • 两侧的半轴和驱动轮可独立地相对于车架上下跳动 • 主减速器壳固定在车架上，半轴与传动轴通过万向节铰接，传动轴又通过万向节与驱动轮铰接。

2）断开式驱动桥

驱动桥的布置 • 前 • 后 • 前＋后

驱动桥的布置

第一节主减速器 功用: • 1）降低转速，增大转矩； • 2）改变转矩旋转方向；

主减速器分类 • 按参加减速传动的齿轮副数目分单级式主减速器双级式主减速器（轮边减速器） • 按主减速器传动比档数分单速式单级式主减速器双速式单级式主减速器 • 按齿轮副结构形式分圆柱齿轮式圆锥齿轮式准双曲面齿轮式

一、单级主减速器 6齿 38齿单级主减速器：是指主减速传动是由一对齿轮传动完成的优点:结构简单、体积小、重量轻和传动效率高。要求：主从动锥齿轮有正确的相对位置 • 主从动齿轮有足够支承强度 • 啮合调整装置从动锥齿轮主动锥齿轮半轴半轴齿轮

一、单级主减速器 要求：主从动锥齿轮有正确的相对位置目的：降低噪音，磨损均匀 • 主从动齿轮有足够支承强度 • 啮合调整装置

在保证所要求的主传动比及足够的齿轮强度条件下，尽可能减少主动锥齿轮的齿数，从而减小从动锥齿轮的直径，以保证足够的汽车最小离地间隙。在保证所要求的主传动比及足够的齿轮强度条件下，尽可能减少主动锥齿轮的齿数，从而减小从动锥齿轮的直径，以保证足够的汽车最小离地间隙。

常用的齿轮型式 • 1）斜齿圆柱齿轮特点是主从动齿轮轴线平行。 • 2）曲线齿锥齿轮特点是主从动锥齿轮轴线垂直且相交。 • 3）准双曲面锥齿轮特点是主从动锥齿轮轴线垂直但不相交，有轴线偏移。

准双曲面齿轮 • 优点：与曲线齿锥齿轮相比，结构更为紧凑，齿轮的工作平稳性更好，轮齿的弯曲强度和接触强度更高。主动齿轮的轴线可相对从动齿轮轴线偏移 • 驱动桥离地间隙h不变的情况下，可以降低主动锥齿轮的轴线位置，从而使整车车身及重心降低。

准双曲面齿轮 • 缺点：准双曲面齿轮工作时，齿面间有较大的相对滑动，且齿面间压力很大，必须用含防刮伤添加剂的准双曲面齿轮油。

准双曲面锥齿轮的螺旋方向与轴线偏移 • 1）齿轮旋转方向的判断　从齿轮小端向大端看，齿面向左旋为左旋齿轮，右旋为右旋齿轮，一对准双曲面锥齿轮互为左右旋。 • 2）上下偏移的判断将小齿轮置于大齿轮右侧，小齿轮轴线在大齿轮轴线下方为下偏移，反之，为上偏移。

三、双级主减速器 • 要求主减速器有较大的传动比时，单级式主减速器不能保证足够的离地间隙。 • 双级主减速器：是指主减速传动是由两对齿轮传动完成的

传动方式： 第一级：锥齿轮传动（13 15) 第二级：圆柱斜齿轮传动(15 45)

四、主减速器的调整 1．主减速器的要求 • 1)主从动锥齿轮要有正确的相对位置，可以通过改变齿轮轴的轴向位置进行调整，以啮合印迹和齿侧间隙来检查； • 2) 要求有较高的支承刚度，以确保传递转矩的过程中主从动锥齿轮正确的相对位置不发生改变； • 3) 要用圆锥滚子轴承支承，以承受锥齿轮传动的轴向力； • 4) 圆锥滚子轴承的预紧度可调。

2．主减速器的调整 主减速器的调整分为原始调整和使用调整。 • 原始调整是指一对新齿轮的调整，包括新车使用的新齿轮和旧车成对更换的一对新齿轮，要求保证合适的齿侧间隙和正确的啮合印迹； • 使用调整是指齿轮和轴承磨损,齿轮相互位置发生变化时所进行的调整，只要求保证正确的啮合印迹。印迹位于尺高的中间片于小端，并占齿面宽度的60%以上

3．调整的内容 • 小齿轮轴承预紧度； • 大齿轮轴承预紧度； • 小齿轮位置； • 大齿轮位置；

五、轮边减速（双级式主减速器） 使用场合：要求有较大的主传动比和较大的离地间隙时，使用轮边减速器。应用：重型货车、越野车、大型客车

五、轮边减速（双级式主减速器） 优点： • 采用轮边减速器使驱动桥中的主减速器尺寸减小，保证了足够的离地间隙；可得到比较大的主传动比； • 由于半轴在轮边减速器之前，所承受的转矩大为减小，因而半轴和差速器等零件尺寸可以减小。缺点：需要两套轮边减速器，结构较复杂，制造成本也较高。

轮边减速器 行星架外齿圈行星齿轮轴半轴套管太阳轮行星齿轮行星齿轮式轮边减速器

六、双速主减速器

第二节普通圆锥齿轮差速器 　　　　　　　　　纯滚动车轮的　　　　　　　　　　　　滑转　运动状态　　　　　滑动　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　滑移转弯；不平路面，滑动；平的路面，齿轮半径也会不同影响：加速轮胎磨损，增加汽车动力消耗，导致转向和制动性能恶化。－－半轴

1. 差速器的功用: • 当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右驱动车轮以不同的转速滚动，即保证两侧驱动车轮作纯滚动运动。 • 将主减速器传来的扭矩平均分给两半轴，使两侧的车轮驱动力相等。

2. 差速器分类 轮间差速器（同一驱动桥两轮之间）差速器轴间差速器（驱动桥之间）强制锁止式齿轮差速器高摩擦自锁差速器防滑差速器牙嵌式自由轮差速器托森差速器粘性联轴差速器

一、齿轮式差速器 按两侧的输出转矩是否相等： • 对称式(等转矩式)，用做轮间差速器或由平衡悬架联系的两驱动桥之间的轴间差速器。 • 不对称式(不等转矩式)，用做前、中、后驱动桥之间的轴间差速器。

1. 对称式锥齿轮差速器结构

1. 对称式锥齿轮差速器工作原理

2. 差速器差速原理(运动特性方程式) • 行星齿轮没有自转时 • 行星齿轮以　自转时

对称式锥齿轮运动特性方程式 • 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两倍，而与行星齿轮转速无关。根据差速器的转速特性 1.当车轮的一侧转速为零时，则另一侧车轮的转速是多少？ 2. 当差速器壳体的转速为零时，一侧半轴齿轮转动，另外一侧如何运动？

3. 锥齿轮差速器中的转矩分配 • 行星齿轮没有自转时 • 行星齿轮自转时 • 左右车轮上的转矩之差等于差速器的内摩擦力矩

锁紧系数Ｋ,转矩比 • 用来衡量差速器内摩擦力矩的大小及转矩分配特性锁紧系数Ｋ＝0.05-0.15 表明内摩擦力矩占差速器传递转矩的比例 • 两半轴转矩比－两侧驱动轮的转矩可能相差的最大倍数 S = 1.1-1.4 • 故可认为,无论左右驱动轮转速是否相等,其转矩基本上是平均分配的。

根据差速器的差速特性，如果汽车的一个车轮陷在泥中，汽车会有什么情况发生？根据差速器的差速特性，如果汽车的一个车轮陷在泥中，汽车会有什么情况发生？

二、强制锁止式差速器 出发点：在一个驱动轮滑转的时候，设法使大部分甚至全部转矩传给不滑转的驱动轮，以期产生足够而对驱动力。设置差速锁

第五节驱动车轮的传动装置与桥壳 一、驱动车轮的传动装置功用：将转矩由差速器半轴齿轮传给驱动车轮。组成：半轴、万向节二、桥壳

第十八章 驱 动 桥