装载机驱动桥

1、 第第1 1部分部分 车桥简介车桥简介 第第2 2部分部分 装载机驱动桥概述装载机驱动桥概述 第第3 3部分部分 主减、差速器组件主减、差速器组件 第第4 4部分部分 轮边传动组件轮边传动组件 第第5 5部分部分 制动组件制动组件 第第6 6部分部分 桥壳桥壳 第第7 7部分部分 常见故障及排除常见故障及排除装载机驱动桥介绍装载机驱动桥介绍第一部分 车桥概述车桥功用：（1）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。（2）改变传动方向，然后分配给左右驱动轮。（3）使左右驱动轮以不同转速旋转，实现转向、不同路面行驶。（4）降速增扭。 车桥对车辆的动力性，稳定性，承载能力等性能有着重要

2、的影响。 装载机是用于铲、装的工程机械，要适应各种恶劣工况的野外环境，因此装载机一般配装的前、后桥均为驱动桥。 装载机作业驱动力大，速度较低，因此装载机驱动桥有较大传动比（一般15-30）、较强承载能力。 装载机动力由发动机提供经过变矩器、变速箱、传动轴传递给驱动桥，从而装载机得以行走、工作。装载机驱动桥功用：（1）承载装载机车架与车轮之间各方向作用力及其力矩。（2）改变传动方向，然后分配给左右驱动轮。（3）使左右驱动轮以不同转速旋转，实现转向、不同路面行驶。（4）降速增扭。 目前用于装载机的驱动桥按制动形式分为：1、钳盘式驱动桥；2、湿式驱动桥。钳盘式驱动桥湿式驱动桥 装载机驱动桥由主减差速

3、器组件、桥壳、制动组件、轮边组件等组成。主减差速器组件轮边组件制动组件桥壳钳盘式驱动桥轮边组件主减差速器组件桥壳制动组件湿式驱动桥装载机驱动桥主减、差速器组件功用：（1）降速增扭；（2）改变转矩旋转方向90度；（3）满足装载机转弯及在不平路面上行驶时，左、右驱动轮以不同的转速旋转。 主减、差速器组件由主减组件和差速器组件组成。装载机驱动桥主减传动一般采用一级螺旋锥齿轮传动。差速器传动一般采用直齿锥齿轮行星传动。第第3 3部分部分 主减、差速器组件主减、差速器组件主减组件主减组件差速器组件差速器组件 装载机主减组件由输入法兰、锁母、主动螺旋伞齿轮、油封座、轴承座、主减壳体、差速器螺母、支架盖、被

4、动伞齿轮、锁止片、轴承、调整垫、辅助支撑、油封、连接螺栓等组成。输入法兰输入法兰锁母锁母主动伞齿轮主动伞齿轮油封座油封座轴承座轴承座主减壳体主减壳体调整垫调整垫差速器螺母差速器螺母支架盖支架盖被动伞齿轮被动伞齿轮锁止片锁止片轴承轴承轴承轴承辅助支撑辅助支撑轴承轴承调整隔套调整隔套调整垫调整垫轴承轴承油封油封 主动锥齿轮采用跨置式支承，前后方均有轴承支承，支承刚度较大，适应负荷较大的载荷输入。 装载机驱动桥主减传动一般采用正交螺旋锥齿轮传动，传动比为：i=z被动伞齿轮/z主动伞齿轮 为提高支承刚度，防止负荷过大时从动齿轮变形过大而破坏啮合，采用螺柱辅助支撑。 主减组件的调整装配（1）主动伞齿轮轴

5、承预紧调整 测量、选择调整垫装配右图主动伞齿轮组件，紧固锁母使主动伞齿轮转动扭矩达到规定值，保证工作时主动伞齿轮的圆锥滚子轴承的工作游隙在要求范围内。主动伞齿轮主动伞齿轮锁母锁母输入法兰输入法兰轴承轴承轴承座轴承座调整垫调整垫隔套隔套轴承轴承主动伞齿轮组件主动伞齿轮组件调整垫调整垫被动伞齿轮组被动伞齿轮组件件差速器锁母差速器锁母（2）啮合间隙的调整： 测量、选择调整垫装配主动伞齿轮组件，通过差速器螺母调整安装被动伞齿轮组件位置，可以得到符合要求的啮合间隙。轴承轴承主减壳体主减壳体支架盖支架盖（3）主、被动伞齿轮啮合印痕的调整 通过调整主动伞齿轮组件的前后位置和从动锥齿轮组件的左右位置，可以调节

6、齿面接触情况。在主动锥齿轮轮齿上涂以红色颜料（红丹粉与机油的混合物），然后使主动伞齿轮往复转动，从动伞齿轮轮齿的两工作面上便出现红色印迹。应使从动伞齿轮轮齿正转和逆转工作面上的印迹均位于齿高的中间，并偏于小端，占齿面宽度的60以上。（4）从动伞齿轮组件轴承预紧调整 调整差速器螺母，可以使主动伞齿轮转动扭矩达到规定值，保证工作时被动伞齿轮组件两边的圆锥滚子轴承的工作游隙在要求范围内。从动锥齿轮正确的啮合印迹位置2) 2) 差速器组件差速器组件 装载机转弯、路面不平、 当左右驱动轮轮胎气压不等、胎面磨损程度不同或左右负载不均时、两侧轮胎的滚动半径不是绝对相等的，会造成两轮滚动距离不同，为适应这一要

7、求，装载机驱动桥驱动桥装有轮间差速器。 目前装载机驱动桥配装的差速器：普通差速器、限滑差速器。差速器功用：差速器功用：（1）将主减速器传来的动力传给左、右两半轴。（2）并在必要时允许左、右半轴以不同的转速旋转，使左、右驱动车轮相对于地面纯滚动而不是滑动。1 1、行星锥齿轮普通差速器构造、行星锥齿轮普通差速器构造行星齿轮转动：（1）公转（2）自转1,2-半轴齿轮；3-差速器壳；4-行星齿轮；5-行星齿轮轴；6-主减速器从动齿轮 路面阻力反映到差速机构上，使得行星齿轮与半轴齿轮啮合点A、B受力相等（PA=PB)，由于行星齿轮相当于一个等臂的杠杆，则 MA=PAr MB=PBr MA=MB (大小相

8、等，方向相反）所以，行星齿轮没有自转，只有公转，差速器不起差速作用 。啮合点A啮合点B4ABC0r0r =1r =2r 即即n1=n2 = n0此时差速器不此时差速器不起差速作用起差速作用且，且，n1+n2=2n0 路面阻力反映到差速机构上，使得行星齿 轮与半轴齿轮啮合点A、B受力不相等 如图汽车右转弯，（PAPB)， 由于行星齿轮相当于一个等臂的杠杆，则 MA=PAr ，MB=PBr MAMB 在MB-MA的作用下，行星齿轮发生自转，同时也有公转，差速器起差速作用 。PP路面对车轮的附路面对车轮的附加力加力P使行星齿使行星齿轮受力不平衡，轮受力不平衡，产生自转力矩。产生自转力矩。因：VA =

9、1r VB = 2r相加，有运动方程：相加，有运动方程： 1 + 2 =20 n1=n0+n n2=n0 - n ， 但仍有n1+ n2=2n0 C0rr44A4r4B4r4A点：点：VA = 0r +4r B点：点：VB = 0r 4r左右半轴齿轮之转速和等于差速器壳体转速的左右半轴齿轮之转速和等于差速器壳体转速的2倍，且倍，且与行星齿轮转速无关。与行星齿轮转速无关。 n1+ n2=2n0 n1=0, n2 =2n0(如一个车轮掉入泥坑打滑，另一个车轮在地面不转）n0=0， n1=-n2（如拱起前桥，传动轴制动，顺时针转动一侧车轮，另一个车轮会以相同的转速逆时针转动）右转弯时，行星齿轮自转，

10、产生摩擦转右转弯时，行星齿轮自转，产生摩擦转矩矩M4，使转速快的半轴，使转速快的半轴1的转矩减小，使的转矩减小，使转速快的半轴转速快的半轴2的转矩增大，但由于的转矩增大，但由于M4，很小，半轴很小，半轴1、2的转矩几乎不变，仍为的转矩几乎不变，仍为平均分配。平均分配。直线行驶时，行直线行驶时，行星齿轮没有自转，星齿轮没有自转，转矩平均分配给转矩平均分配给左、右半轴。左、右半轴。 设输入差速器壳的转矩为M0 ，输出给左、右两半轴齿轮的转矩为M1和M2，Mf为折合到半轴齿轮上总的内摩擦力矩，则： M M1 1= =（M M0 0M Mf f）/2/2 M M2 2= =（M M0 0+ M+ Mf

11、 f）/2/2结论：结论：无转论差速器差速与否，普通行星齿轮差速器都具有矩等量分配的特性。 普通差速器等量分配特性对于装载机在湿滑地方作业时十分不利，因一侧车轮打滑，所得作用力矩很小，而另一车轮也只能同样分配得到很小的转矩，可能导致装载机无法自拔。 上面讲到，普通差速器由于内摩擦力矩小（K小）当一个驱动轮打滑时，另一个驱动轮的转矩也为零。针对此问题，开发出摩擦片式差速器。二、防滑二、防滑差速器（摩擦片式差速器）V形面。两个互相垂直的行星形面。两个互相垂直的行星轴不是一体，可以左右移动。轴不是一体，可以左右移动。（两个轴（两个轴V形面反向）形面反向） 动力传递动力传递产生压力产生压力F 压力传递

12、压力传递推力盘推力盘主动摩擦片主动摩擦片从动摩擦片从动摩擦片rd摩擦片式差速器的动力传递摩擦片式差速器的动力传递直线行驶时：有两条路线直线行驶时：有两条路线: :一是与锥齿轮式一样，一是与锥齿轮式一样，经十字轴经十字轴行星齿轮行星齿轮半轴齿轮，将大部分转矩传半轴齿轮，将大部分转矩传给半轴。二是差速器壳通过斜面给半轴。二是差速器壳通过斜面压紧行星齿轮轴压紧行星齿轮轴两端斜面两端斜面斜面产生轴向力斜面产生轴向力两行星轴分别向左、两行星轴分别向左、右移动右移动通过行星齿轮使推力压盘压紧摩擦片通过行星齿轮使推力压盘压紧摩擦片差差速器壳带转摩擦片速器壳带转摩擦片带转推盘带转推盘带转半轴齿带转半轴齿带转带

13、转半轴。半轴。当一侧打滑，行星齿轮自转。由于左、右半轴旋当一侧打滑，行星齿轮自转。由于左、右半轴旋转速差和轴向力的存在，主、从动摩擦片滑转同时转速差和轴向力的存在，主、从动摩擦片滑转同时产生摩擦力矩，力矩方向与快转半轴的旋向相反，产生摩擦力矩，力矩方向与快转半轴的旋向相反，与慢转半轴的旋向相同。摩擦力矩施加到慢转半轴。与慢转半轴的旋向相同。摩擦力矩施加到慢转半轴。从而另一侧有动力输出。从而另一侧有动力输出。差速器齿轮啮合间隙的调整： 测量、装配差速器各零部件，使差速齿轮、半轴齿轮符合要求的啮合间隙。差速小壳体差速小壳体差速壳体差速壳体十字轴十字轴半轴齿轮半轴齿轮半轴垫片半轴垫片差速齿轮垫片差速

14、齿轮垫片差速齿轮差速齿轮 轮边传动是装载机传动系中最后一级减速增扭机构，其功用是进一步降速增扭，满足整车的作业和行走要求；同时降低主减速器与变速箱的速比，降低了这些零部件传递的转矩。 目前，装载机驱动桥轮边一般采用渐开线行星传动-单排内外啮合行星排传动，其中太阳轮由半轴驱动为主动件，行星架和车轮轮毂连接为从动件，齿圈与驱动桥桥壳固定连接。此种传动形式传动比为1+（为齿圈和太阳轮的齿数之比），可以在较小的轮廓尺寸获得较大的传动比，可以布置在车轮轮毂内部，而不增加机械的外形尺寸。 减速行星排在桥两端 减速行星排在桥中央 位于驱动桥两端轮边传动由轮毂、行星架、端盖、行星轮行星轮轴、太阳轮、半轴、套管

15、、滚针、轴承等组成。轮毂轮毂套管套管齿圈支撑齿圈支撑齿圈齿圈行星轮行星轮行星轮轴行星轮轴端盖端盖滚针滚针行星轮架行星轮架半轴半轴齿圈齿圈行星轮行星轮行星轮轴行星轮轴轴承轴承行星轮架行星轮架半轴半轴输出轴输出轴 位于驱动桥中央轮边传动由行星轮架、行星轮、行星轮轴、太阳轮、半轴、套管、轴承、输出轴等组成。太阳轮太阳轮 动力通过半轴传递给太阳轮，内齿圈是固定不动的，太阳轮就通过行星轮带动行星架旋转，驱动轮毂通过螺栓与行星轮架相连，这样半轴上的扭矩通过行星减速器传递到驱动轮上。 为改善太阳轮与行星轮的啮合条件，使载荷分布比较均匀，太阳轮连同半轴端部完全是浮动的，不加任何支承，此时太阳轮连同半轴端部是靠

16、对称布置的几个行星齿轮对太阳轮的相互平衡的径向力处于平衡位置的。轮边轴承预紧调整 调整套管螺母，可以使轮毂转动扭矩达到规定值，保证工作时轮毂两边的圆锥滚子轴承的工作游隙在要求范围内。第第5 5部分部分 制动组件制动组件 驱动桥装有制动装置，进行控制操作可以实现装载机运行过程中的制动。 目前，装载机驱动桥一般两种形式的制动： 鉗盘式制动、湿式制动。 鉗盘式制动 装载机驱动桥一般用固定式钳盘制动器。制动钳由钳体、活塞、密封圈、活塞盖、摩擦片、销轴等组成。制动钳体制动钳体活塞活塞密封圈密封圈活塞盖活塞盖摩擦片摩擦片销轴销轴 控制油进入活塞腔内，推动活塞移动，活塞推动摩擦片移动，对称摩擦片相向移动，抱

17、紧驱动桥制动盘，从而进行制动 湿式制动 装载机湿式驱动桥一般摩擦片式制动器。湿式式制动器由齿圈、制动缸体、活塞、密封圈、主动片、从动片、压盘、回位弹簧、齿轮等组成。 控制油进入活塞腔内，推动活塞移动，活塞推动从动片移动，从而压紧主、从动片，进行制动 制动缸体制动缸体齿圈齿圈从动片从动片主动片主动片压板压板齿轮齿轮密封圈密封圈回位弹簧回位弹簧活塞活塞第6部分 桥壳驱动桥壳功用：1）桥壳是支承装载机质量，并承受有车轮传来的路面反力和反力矩，并传给车架。2）桥壳是主减速、差速器组件、制动组件的支撑、防护、装配体。 3）桥壳是两边轮边组件、车轮的定位、装配体。驱动桥壳制造应满足如下要求： 应具有足够的

18、强度和刚度，以保证主减、差速器组件、轮边组件的齿轮啮合正常，并不使半轴产生附加弯曲应力； 在保证强度和刚度的情况下，尽量减小质量以提高行驶的平顺性； 保证足够的离地间隙； 结构工艺性好，成本低； 保护装于其中的传动系统部件和防止泥水浸入； 拆装，调整，维修方便。装载机驱动桥壳一般采用铸造整体式桥壳。1、驱动桥异响： 1)现象 当装载机以高速档快速行驶时，驱动桥异响会发生越大，而当滑行时或低速时响声减小或消失。 2)原因 (1)齿轮或轴承严重磨损或损坏。 (2)主、从动齿轮配合间隙过大。 (3)从动齿轮螺栓松动。 (4)差速器齿轮、半轴内端或半轴齿轮花键磨损松旷。第7部分 常见故障及排除 3)诊断及排除 (1)停车检查，发现驱动桥有不正常的响声时，可将驱动桥架起，起动发动机并挂上档，然后急剧改变车速，察听