项目五：驱动桥的认识与拆装

项目五：驱动桥的认识与拆装视频活动一：概述•发动机的动力经过离合器（或变矩器）、变速器、万向传动装置，传到了驱动桥。一、驱动桥的组成驱动桥一般是由主减速器、差速器、半轴、桥壳等组成。活动一：驱动桥的功用、组成和分类1.主减速器活动一：驱动桥的功用、组成和分类2.差速器活动一：驱动桥的功用、组成和分类3.半轴活动一：驱动桥的功用、组成和分类4.桥壳活动一：驱动桥的功用、组成和分类驱动桥是传动系的最后一个总成，发动机的动力传到驱动桥后，首先传到主减速器，在这里将转矩放大并降低转速后，经差速器分配给左右半轴，最后通过半轴外端的凸缘传到驱动车轮的轮毂。驱动桥的主要零部件都装在驱动桥的桥壳中。桥壳由主减速器壳和半轴套管组成。传动轴减速器差速器半轴左右车轮活动一：驱动桥的功用、组成和分类二、驱动桥的功用驱动桥的功用:将由万向传动装置传来的发动机转矩传给驱动车轮，并经降速增矩，改变动力传动方向，使汽车行驶，而且允许左右驱动车轮以不同的转速旋转。活动一：驱动桥的功用、组成和分类三、驱动桥的分类按照悬架结构的不同，驱动桥可以分为：整体式驱动桥和断开式驱动桥。1．整体式驱动桥(又称为非断开式驱动桥)活动一：驱动桥的功用、组成和分类结构特点它与非独立悬架配用。其驱动桥壳为一刚性的整体，驱动桥两端通过悬架与车架或车身连接，左右半轴始终在一条直线上，即左右驱动轮不能相互独立地跳动。当某一侧车轮通过地面的凸出物或凹坑升高或下降时，整个驱动桥及车身都要随之发生倾斜，车身波动大。活动一：驱动桥的功用、组成和分类整体式驱动桥活动一：驱动桥的功用、组成和分类2．断开式驱动桥活动一：驱动桥的功用、组成和分类结构特点它与独立悬架配用。其主减速器固定在车架或车身上，驱动桥壳制成分段并用铰链连接，半轴也分段并用万向节连接。驱动桥两端分别用悬架与车架或车身连接。这样，两侧驱动车轮及桥壳可以彼此独立地相对于车架或车身上下跳动。（活动一：驱动桥的功用、组成和分类活动一：驱动桥的功用、组成和分类活动一：驱动桥的功用、组成和分类3.其它活动一：驱动桥的功用、组成和分类活动一：驱动桥的功用、组成和分类活动二：主减速器活动二：主减速器的功用、类型、结构一、主减速器概述1．主减速器的功用(1)将万向传动装置传来的发动机转矩传给差速器。(2)在动力的传动过程中要将转矩增大并相应降低转速。(3)对于纵置发动机，还要将转矩的旋转方向改变90度。活动二：主减速器的功用、类型、结构2．主减速器的类型（1）按参加传动的齿轮副数目可分：单级式主减速器和双级式主减速器。•单级主减速器——微、轻、中型车采用。•双级主减速器——中、重型车采用。•目前，在轿车中主要是应用单级式主减速器。活动二：主减速器的功用、类型、结构（2）按主减速器传动比的个数，可分为：单速式双速式i固定的i供驾驶员选择活动二：主减速器的功用、类型、结构（3）按齿轮副的结构形式，可分为：•圆柱齿轮式(又可分为定轴轮系和行星轮系)主减速器•圆锥齿轮式(又可分为螺旋锥齿轮式和准双曲面锥齿轮式)主减速器。螺旋锥齿轮准双曲面锥齿轮主从动锥齿轮轴线不相交，轴线低于或高于从动锥齿轮。同时啮合齿数多，传动平稳，强度大。圆锥齿轮式的啮合齿面的相对滑动速度大，齿面压力大，齿面油膜易被破坏。应采用专用含防刮伤添加剂的双曲面齿轮油。活动二：主减速器的功用、类型、结构二、单级主减速器特点：结构简单、质量小、体积小、传动效率高。应用：轿车和一般轻、中型货车（如桑塔纳、奥迪100、切诺基等发动机纵置的汽车上）。活动二：主减速器的功用、类型、结构1．东风EQl090单级主减速器(1)工作情况：万向传动装置传来的动力由凸缘经花键传给主动齿轮、从动齿轮，减速变向后，通过螺栓传给差速器壳，由差速器传给两侧半轴驱动车轮。(2)结构分析：组成：由主、从动锥齿轮及其支承调整装置、主减速器壳等组成。传动比：主动锥齿轮的齿数为6，从动锥齿轮的齿数为38，其传动比i=6.33。主、从动锥齿轮类型：主动锥齿轮的支承型式：从动锥齿轮的支承装置：特点：主从动锥齿轮轴线不相交，螺旋角大，重合度大，啮合平稳，但齿面滑动速度大，需专门的齿轮油，轴向力大，易轴向窜动。悬臂式支承采用准双曲面齿轮。两侧轴承支承活动二：主减速器的功用、类型、结构调整垫片调整垫片调整螺母圆柱滚子轴承活动二：主减速器的功用、类型、结构圆锥滚子轴承调整垫片隔套主动锥齿轮叉型凸缘活动二：主减速器的功用、类型、结构活动二：主减速器的功用、类型、结构2．上海桑塔纳2000轿车单级主减速器(1)结构图中所示为桑塔纳2000轿车单级主减速器。由于发动机纵向前置前轮驱动，整个传动系都集中布置在汽车前部，因此，其主减速器装于变速器壳体内，没有专门的主减速器壳体。由于省去了变速器到主减速器之间的万向传动装置，所以变速器输出轴即为主减速器主动轴。活动二：主减速器的功用、类型、结构主减速器由一对准双曲面锥齿轮组成，主动锥齿轮的齿数为9，从动锥齿轮的齿数为40，其传动比为4.444。主动锥齿轮与变速器输出轴制成为一体，用双列圆锥滚子轴承和圆柱滚子轴承支承在变速器壳体内，属于悬臂式支承。环状的从动锥齿轮靠凸缘定位，并用螺栓与差速器壳体连接。差速器由一对圆锥滚子轴承支承在变速器壳体上。活动二：主减速器的功用、类型、结构三、双级主减速器有些汽车需要较大的主减速器传动比，单级主减速器已不能满足足够的离地间隙，这就需要采用由两对齿轮降速的双级主减速器。图所示为解放CAl092汽车的双级主减速器。活动二：主减速器的功用、类型、结构活动二：主减速器的功用、类型、结构（1）工作情况：万向传动装置传来的动力由凸缘经花键传给第一级主动锥齿轮、从动锥齿轮，经中间轴第二级主动圆柱齿轮、从动圆柱齿轮减速变向后，通过螺栓传给差速器壳，由差速器传给两侧半轴驱动车轮。（2）结构：齿轮类型：第一级：螺旋锥齿轮传动第二级：斜齿圆柱齿轮传动传动比：i1=25/13=1.923i2=45/15=3。第一级主动齿轮轴的支承：悬臂式支承中间轴支承：跨臂式支承活动二：主减速器的功用、类型、结构活动三：差速器的认识视频思考：汽车在转向时，左右车轮转速相同吗？外侧车轮的转速大于内侧车轮的转速活动三：差速器的功用、类型、结构同样，汽车在不平路面上直线行驶时，两侧车轮实际移过的曲线距离也不相等。因此，在角速度相同的条件下，在波形较显著的路面上运动的一侧车轮是边滚动边滑移，另一侧车轮则是边滚动边滑转。即使路面非常平直，但由于轮胎制造尺寸误差，磨损程度不同，承受的载荷不同或充气压力不等等情况，各个轮胎的滚动半径实际上不可能相等，因此，只要各轮角速度相等，车轮对路面的滑动就必然存在。车轮对路面的滑动不仅会加速轮胎磨损，增加汽车的动力消耗，而且还可能导致转向和制动性能的恶化。所以，在正常行驶条件下，应使车轮尽可能不发生滑动，汽车就必须安装差速器的作用就在于此。活动三：差速器的功用、类型、结构一、差速器的功用与类型1．功用将主减速器传来的动力传给左、右两半轴，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。活动三：差速器的功用、类型、结构2．类型差速器按其工作特性可分为：•普通齿轮式差速器•防滑差速器活动三：差速器的功用、类型、结构二、普通齿轮差速器应用最广泛的普通齿轮差速器为锥齿轮差速器。1、差速器结构活动三：差速器的功用、类型、结构桑塔纳轿车的差速器结构主动锥齿轮从动锥齿轮差速器齿轮行星齿轮轴行星齿轮差速器壳圆锥轴承活动三：差速器的功用、类型、结构结构差速器由差速器壳、行星齿轮轴、2个行星齿轮、2个半轴齿轮、复合式推力垫片等组成。行星齿轮轴装入差速器壳体后用止动销定位。行星齿轮和半轴齿轮的背面制成球面，与复合式推力垫片相配合，以减摩、耐磨。螺纹套用于紧固半轴齿轮。差速器通过一对圆锥滚子轴承支承在变速器壳体中。活动三：差速器的功用、类型、结构EQ1090汽车差速器结构1差速器壳体2半轴齿轮3行星齿轮4行星齿轮轴5主减速器从动齿轮活动三：差速器的功用、类型、结构2.工作原理差速器的工作原理如图所示。主减速器传来的动力带动差速器壳(转速为n0)转动，经过行星齿轮轴、行星齿轮、半轴齿轮、半轴(转速分别为n1和n2)，最后传给两侧驱动车轮。活动三：差速器的工作原理(1)汽车直线行驶时此时两侧驱动车轮所受到的地面阻力相同，并经半轴、半轴齿轮反作用于行星齿轮两啮合点A和B(见图7—44)。这时行星齿轮相当于等臂杠杆，即行星齿轮不自转，只随差速器壳和行星齿轮轴一起公转，两半轴无转速差，即n1=n2=n0，n1+n2=2n0。同样，由于行星齿轮相当于等臂杠杆，主减速器传动差速器壳体上的转矩M0等分给两半轴齿轮(半轴)，即M1=M2=M0/2。活动三：差速器的工作原理汽车直线行驶时活动三：差速器的工作原理(2)汽车转向行驶时此时两侧驱动车轮所受到的地面阻力不同。如果车辆右转，右侧(内侧)驱动车轮所受的阻力大，左侧(外侧)驱动车轮所受的阻力小。这两个阻力经半轴、半轴齿轮反作用于行星齿轮两啮合点A和B(见图7—44)，使行星齿轮除了随差速器壳公转外还顺时针自转，设自转转速为n4，则左半轴齿轮的转速增加，右半轴齿轮的转速降低，且左半轴齿轮增加的转速等于右半轴齿轮降低的转速。设半轴齿轮的转速变化为Δn，则n1=n0+Δn，n2=n0﹣Δn。即汽车右转时，左侧(外侧)车轮转得快，右侧(内侧)车轮转得慢，实现纯滚动。此时依然有n1+n2=2n0。活动三：差速器的工作原理由于行星齿轮的自转，行星齿轮孔与行星齿轮轴轴径间以及齿轮背部与差速器壳体之间都产生摩擦。行星齿轮所受的摩擦力矩MT的方向与其自转方向相反，并传到左、右半轴齿轮，使转得快的左半轴的转矩减小，转得慢的右半轴的转矩增加。所以当左、右驱动车轮存在转速差时，M1=(M0－MT)／2，M2=(M0+MT)／2。但由于有推力垫片的存在，实际中的MT很小，可以忽略不计，则M1=M2=M0／2。活动三：差速器的工作原理汽车转向行驶时活动三：差速器的工作原理总结①普通锥齿轮差速器的运动特性：n1+n2=2n0②普通锥齿轮差速器的转矩等量分配特性：M1=M2=M0／2普通锥齿轮式差速器转矩等量分配的特性对于汽车在好路面上行驶是有利的。但汽车在坏路面上行驶时却会严重影响其通过能力。活动三：差速器的工作原理例如，当汽车的一个驱动轮处于泥泞路面因附着力小而原地打滑时，即使另一驱动轮处于附着力大的路面（未滑转），汽车仍不能行驶。这是因为附着力小的路面只能对驱动车轮作用一个很小的反作用力矩，而驱动转矩也只能等于这一很小的反作用力矩。由于差速器等量分配转矩的特性，附着力好的驱动轮也只能分配到同样小的转矩，以至于总的牵引力不足以克服行驶阻力，汽车便不能前进。•为了提高汽车通过坏路面的能力，可采用防滑差速器。当汽车某一侧驱动轮发生滑转时，差速器的差速作用即被锁止，并将大部分或全部转矩分配给未滑转的驱动轮，充分利用未滑转车轮与地面之间的附着力，就可以产生足够的牵引力使汽车继续行驶。三、防滑差速器汽车上常用的防滑差速器有多种形式，下面仅介绍托森差速器的构造和工作原理。图所示为奥迪A4全轮驱动轿车前、后驱动桥之间采用的新型托森差速器。“托森”表示“转矩—灵敏”，它是一种轴间自锁差速器，装在变速器后端。转矩由变速器输出轴传给托森差速器，再由差速器直接分配给前驱动桥和后驱动桥。托森差速器由差速器壳、6个蜗轮、6根蜗轮轴、12个直齿圆柱齿轮及前、后轴蜗杆组成。当前、后驱动桥无转速差时，蜗轮绕自身轴自转。各蜗轮、蜗杆与差速器壳一起等速转动，差速器不起差速作用。当前、后驱动桥需要有转速差，例如，汽车转弯时，因前轮转弯半径大，差速器起差速作用。此时，蜗轮除公转传递动力外，还要自转。由于直齿圆柱齿轮的相互啮合，使前后蜗轮自转方向相反，从而使前轴蜗杆转速增加，后轴蜗杆转速减小，实现了差速。托森差速器起差速作用时，由于蜗杆蜗轮啮合副之间的摩擦作用，转速较低的后驱动桥比转速较高的前驱动桥所分配到的转矩大。若后桥分配到的转矩大到一定程度而出现滑转时，则后桥转速升高一点，转矩又立刻重