汽车构造5驱动桥

六驱动桥动力经过万向传动装置之后就接进了驱动桥，所谓驱动桥即是提供驱动功能的车桥。车桥是汽车行业中的一个专业词汇，它是指象桥梁一样连接左右两侧车轮的结构。在行驶系中，我们还会学习其他类型的车桥。驱动桥概述主减速器差速器半轴驱动桥壳变速驱动桥1驱动桥概述1.1驱动桥组成与功用（1）组成

驱动桥是传动系中动力传动的最后一级,由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等组成。（2）功用驱动桥的功用是将万向传动装置传来的动力通过主减速器、差速器、半轴传递给驱动车轮，实现降速增扭和差速。1.2驱动桥类型（一）驱动桥一般可按结构分为断开式和非断开式两种。和不同的汽车悬架形式相匹配。（1）非断开式：非断开式驱动桥也称为整体式驱动桥。1.2驱动桥类型（二）（2）断开式为了与独立悬架相适应，驱动桥壳需要分为几段，更多的是只保留主减速器壳部分，主减速器壳固定在车架或车身上，这种驱动桥称为断开式驱动桥。为了适应驱动轮独立上下跳动的需要，差速器与车轮之间的半轴也要分段，各段之间用万向节连接。1.2驱动桥类型（三）按功能还可分为：普通驱动桥、贯通式驱动桥、变速驱动桥和转向驱动桥。（1）贯通式驱动桥1.2驱动桥类型（三）按功能还可分为：普通驱动桥、贯通式驱动桥、变速驱动桥和转向驱动桥。（1）贯通式驱动桥1.2驱动桥类型（四）（2）变速驱动桥1.2驱动桥类型（五）（3）转向驱动桥军用依维柯前桥SX2150K军用越野驱动桥1.2驱动桥类型（五）（3）转向驱动桥1.2驱动桥类型（六）2主减速器主减速器是在传动系中起降低转速，增大转矩作用的主要部件，当发动机纵置时还具有改变转矩旋转方向的作用。答：将主减速器布置变速器之后的位置，有利于减小其前面的传动部件（如离合器、变速器、万向节、传动轴等）所传递的转矩，从而减小这些部件的尺寸和质量。为什么主减速器布置在变速器之后？2.1主减速器功用与分类（1）功用：降低转速，将输入转矩提高。（2）分类按参加减速的齿轮副数分：有单级式和双级式主减速器；在双级式主减速器中，若第二级减速在车轮附近进行，实际上构成两个车轮处的独立部件，则称为轮边减速器。按传动比档位分：有单速式和双速式主减速器；按齿轮副结构型式分：有圆柱齿轮式、圆锥齿轮式和准双曲面式。2.2主减速器结构（一）（1）单级主减速器2.2主减速器结构（一）（1）单级主减速器支撑刚度；轴承预紧力；啮合间隙调整；2.2主减速器结构（一）（1）单级主减速器2.2主减速器结构（二）（2）双级主减速器2.2主减速器结构（三）（3）轮边减速器使用轮边减速器可以减小半轴所传递的转矩，有利于减小半轴的尺寸和质量。轮边减速器有行星齿轮式，也有由一对圆柱齿轮副构成，这种车桥称为门式车桥，常用于对车桥高低位置有特殊要求的汽车。2.2主减速器结构（四）轮边减速器结构2.2主减速器结构（五）（4）贯通式主减速器2.3减速齿轮副（一）在发动机横向布置汽车的驱动桥上，主减速器往往采用简单的斜齿圆柱齿轮；在发动机纵向布置汽车的驱动桥上，主减速器往往采用圆锥齿轮和准双曲面齿轮等型式。与圆锥齿轮相比，准双曲面齿轮工作平稳性更好，弯曲强度和接触强度更高。2.3减速齿轮副（二）使用准双曲面齿轮还可以使主动齿轮轴线相对于从动齿轮轴线向上或向下偏移。当主动齿轮轴线向下偏移时，可以降低传动轴的位置，从而有利于降低车身及整车重心高度，提高汽车的行驶稳定性。2.4主减速器的调配为了减少主减速器内齿轮的冲击噪声，并使轮齿沿其长度方向的磨损比较均匀，需要保证主动和从动齿轮之间正确位置关系，为此在主减速器内设有啮合调整装置。齿面接触情况的检查方法是：先在主动锥齿轮轮齿上涂以红色颜料，然后使主动锥齿轮往复转动，使从动锥齿轮轮齿的两工作面上出现红色印迹。通过调整主动锥齿轮和从动锥齿轮的位置，应使动齿轮轮齿正转和逆转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。调整的内容1)小齿轮轴承预紧度；

2)大齿轮轴承预紧度；

3)小齿轮位置；

4)大齿轮位置；

232.4主减速器的调配2.5主减速器的润滑齿轮油从主减速器壳后面加注到加油口的高度。当从动锥齿轮转动时，会把齿轮油甩溅到各齿轮和轴承上。主减速器壳体上装有通气塞，防止壳内气压过高而使齿轮油渗漏。主减速器壳下面设有放油口以备更换齿轮油。准双曲面齿轮在工作时，齿面间有较大的相对滑动，且齿面间压力很大，齿面油膜易被破坏。为减少摩擦，提高效率，必须采用含防刮伤添加剂的双曲面齿轮油，绝不允许用普通齿轮油代替，否则将使齿面迅速擦伤和磨损，大大降低使用寿命。3差速器汽车差速器是一个差速传动机构，用来保证各驱动轮在各种运动条件下的动力传递，避免轮胎与地面间打滑。只有转向需要吗？3.1差速器的分类（一）（1）按安置的位置分：

轮间差速器、轴间差速器

3.1差速器的分类（二）（2）按功能分：普通差速器、防滑差速器（3）按两侧输出转矩分：对称式差速器、不对称式差速器3.2齿轮式差速器结构（一）普通的对称式锥齿轮差速器由行星齿轮、半轴齿轮、行星齿轮轴（十字轴或一根直销轴）和差速器壳等组成。动力自主减速器从动齿轮依次经差速器壳、十字轴、行星齿轮、半轴齿轮及半轴输出给驱动车轮。当两侧车轮以相同的转速转动时，行星齿轮绕半轴轴线转动——公转。若两侧车轮阻力不同，则行星齿轮在作上述公转的同时，还绕自身轴线转动——自转。这样，两半轴齿轮带动两侧车轮能够以不同转速转动。293.2齿轮式差速器结构（二）行星齿轮的背面和差速器壳相应位置的内表面，均做成球面，保证行星齿轮对正中心，以利于和两个半轴齿轮正确地啮合。303.2齿轮式差速器结构（三）由于行星齿轮和半轴齿轮是锥齿轮传动，在传递转矩时，沿行星齿轮和半轴齿轮的轴线作用着很大的轴向力，而齿轮和差速器壳间又有相对运动。为减少齿轮和壳的磨损，在半轴齿轮和差速器壳之间，装在软钢的平垫片；而在行星齿轮与差速器壳之间，装着软钢的球面垫片。当汽车行驶一定里程垫片磨损后可换上新垫片，以提高差速器寿命。垫片通常用铜或聚甲醛塑料制成。313.2齿轮式差速器结构（四）差速器靠主减速器壳体中的润滑油润滑。在差速器壳体上开有窗口，供润滑油进出。为保证行星齿轮和十字轴轴颈之间有良好的润滑，在十字轴轴颈上铣出一段平面存油，并有时在行星齿轮的齿间钻有油孔。323.2齿轮式差速器结构（五）大部分轿车和微型车及部分轻型载货汽车的车桥，因主减速器输出的转矩不大，故可用两个行星齿轮。因而行星齿轮轴为一根直销轴，差速器壳也不必分成左右两半，而制成整体式的，其前后两侧都开有大窗孔，以便于拆装行星齿轮和半轴齿轮。333.2齿轮式差速器结构（六）3.2齿轮式差速器结构（九）对称式锥齿轮差速器是一种行星齿轮机构。差速器壳3与行星齿轮轴5连成一体，形成行星架，因为它又与主减速器的从动齿轮6固连在一起，故为主动件，设其角速度为ω0；半轴齿轮1和2为从动件，其角速度分别为ω1和ω2。A、B两点分别为行星齿轮4与半轴齿轮1和2的啮合点。行星齿轮的中心为C，A、B、C三点到差速器旋转轴线的距离均为r。353.3齿轮式差速器原理（一）当行星齿轮只是随同行星架绕差速器旋转轴线公转时，显然，处在同一半径r上的A、B、C三点的圆周速度都相等，其值为ω0r。于是ω1=ω2=ω0，即差速器不起差速作用，而半轴角速度等于差速器壳3的角速度。363.3齿轮式差速器原理（二）当行星齿轮4除公转外，还绕本身的轴5以角速度ω4自转时，啮合点A的圆周速度为ω1r=ω0r+ω4r4，啮合点B的圆周速度为ω2r=ω0r—ω4r4。其中，r4为行星齿轮半径，于是： ω1+ω2=2ω0

n1+n2=2n0373.3齿轮式差速器原理（三）

n1+n2=2n0两半轴齿轮直径相等的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两倍，而与行星齿轮转速无关。因此在汽车转弯行驶或其他行驶情况下，都可以借行星齿轮以相应转速自转，使两侧驱动车轮以不同转速在地面上滚动而无滑动。还可得知：①当任何一侧半轴齿轮的转速为零时，另一侧半轴齿轮的转速为差速器壳转速两倍；②当差速器壳转速为零（例如用中央制动器制动传动轴时），若一侧半轴齿轮受其他外来力矩而转动，则另一侧半轴齿轮即以相同转速反向转动。383.3齿轮式差速器原理（四）3.3齿轮式差速器原理（五）差速器与行星排的源渊3.3齿轮式差速器原理（六）差速器中各元件之间的转矩关系和转速关系M1:M2:M3=1:a:-(a+1)在行星排中有转矩关系在差速器中有转矩关系M1:M2:M3=1:1

:-2在行星排中有转速关系n1+an2-(a+1)n3=0在差速器中有转矩关系n1+n2-2n3=0结论：差速器具有“差速不差扭”的特点。当汽车在环路面上行驶时，这种差速器却严重影响了通过能力。例如，当汽车的一个驱动车轮接触到泥泞或冰雪路面时，此时在泥泞路面上的车轮原地滑转，而在好路面上的车轮静止不动。413.4齿轮式差速器转矩分配（一）由主减速器传来的转矩M0，经差速器壳、行星齿轮轴和行星齿轮传给半轴齿轮。行星齿轮相当于一个等臂杠杆，而两个半轴齿轮半径也是相等的。因此，当行星齿轮没有自转时，总是将转矩M0平均分配给左、右两半轴齿轮，即：423.4齿轮式差速器转矩分配（二）当两半轴齿轮以不同转速朝相同的方向转动时，设左半轴转速n1大于右半轴转速n2，则行星齿轮将按图上实线箭头n4的方向绕行星齿轮轴的轴线自转，此时行星齿轮孔与行星齿轮轴轴颈间以及齿轮背部与差速器壳之间都产生摩擦。行星齿轮所受的摩擦力矩Mr方向与其转速n4方向相反.433.4齿轮式差速器转矩分配（三）此摩擦力矩使行星齿轮分别对左右半轴齿轮附加作用了大小相等而方向相反的两个圆周力F1和F2，F1使传到转得快的左半轴上的转矩M1减小，而F2却使传到转得慢的右半轴上的转矩M2增加。因此，当左右驱动车轮存在转速差时，左右车轮上的转矩之差等于差速器的内摩擦力矩Mr。443.4齿轮式差速器转矩分配（四）为了衡量差速器内摩擦力矩的大小及转矩分配特性，常以锁紧系数K和转矩比S来表征。转矩比S：较高转矩侧半轴传递转矩Mb与较低转矩侧半轴传递转矩Ms之比称为转矩比S，即：

转矩比S是表征限滑能力的参数，表明两侧驱动车轮的转矩可能相差的最大倍数。453.4齿轮式差速器转矩分配（五）锁紧系数K：内摩擦转矩Mr与差速器传递转矩M0（等于左右半轴传递转矩之和）之比称为锁紧系数K，即

锁紧系数K是表征限滑差速器限滑能力的参数，表明内摩擦转矩占差速器传递转矩的比例，其数值一般在0~1之间。463.4齿轮式差速器转矩分配（六）目前广泛使用的对称式锥齿轮差速器的内摩擦力矩很小，其锁紧数K=0.05~0.15，转矩比S=1.1~1.4。可以认为无论左右驱动轮转速是否相等，而转矩基本上总是平均分配的。这样的分配比例对于汽车在好路面上直线或转弯行驶时，都是满意的。当汽车在坏路面上行驶时，这种差速器却严重影响了通过能力。例如，当汽车的一个驱动车轮接触到泥泞或冰雪路面时，此时在泥泞路面上的车轮原地滑转，而在好路面上的车轮静止不动。这是因为在泥深路面上车轮与路面之间附着力很小，路面只能对半轴作用很小的反作用转矩，虽然另一车轮与好路面间的附着力较大，但因对称式锥齿轮差速器具有转矩平均分配的特性，使这一个车轮分配到的转矩只能与传到滑转的驱动轮上的很小的转矩相等，致使总的驱动力不足以克服行驶阻力，汽车便不能前进。473.4齿轮式差速器转矩分配（七）3.5限滑差速器限滑差速器的种类很多，常见的有：（1）转矩敏感式（2）转速敏感式（3）主动控制式（1）转矩敏感式按其结构可以分为锥盘式、摩擦片式和轮齿式等（a）锥盘式具有常压摩擦锥盘（c）轮齿式螺旋齿、蜗轮蜗杆式（托森式）（b）摩擦片式锁紧系数K可达0.6～0.7托森式差速器托森式差速器是蜗轮－蜗杆式差速器，基本原理是利用蜗轮蜗杆的单向传动特性（运动只能从蜗杆传递到蜗轮，反之发生自锁）其锁紧系数K可为0.7～0.8。（2）转速敏感式利用硅油的液体粘性摩擦特性感知速度差，实现差速器限滑作用。按其结构可以分为离心机械锁式和粘性流体式等（a）离心机械锁式（伊顿）（b）粘性流体式现在一些4轮驱动的小汽车采用了常啮合式四轮驱动，取消了分动器，可以自动转换驱动形式。它有一个起关键作用的部件叫做粘性联轴器。粘性联轴器粘性联轴器是一个密封的多板片偶合器，它是由壳体、外板、内板、内轴等主要零件构成，其中壳体和外板为主动部分，在动力输入一端；内板和内轴为从动部分，在动力输出一端；