6章 驱动桥

汽车构造Ⅱ第六章驱动桥drivingaxle主要内容：概述主减速器（※）差速器（※）变速驱动桥半轴与桥壳主题研讨四驱技术（分时/全时/适时）汽车构造Ⅱ本次课程任务主减速器结构原理单级主减速器双级主减速器差速器结构原理普通差速器防滑差速器托森差速器变速驱动桥布置及组成汽车构造Ⅱ一、概述驱动桥组成主减速器差速器半轴与桥壳万向节和驱动车轮汽车构造Ⅱ1.驱动桥结构切诺基汽车构造Ⅱ2.驱动桥功用主减速器（finaldrive）通过主减速器齿轮的传动，降低转速，增大转矩主减速器采用锥齿轮传动，改变转矩的传递方向差速器（differential）使内外侧车轮以不同转速转动，适应转向要求半轴和桥壳（halfaxle&axlehousing）实现承载及传力作用汽车构造Ⅱ3.驱动桥类型结构类型非断开式驱动桥（un-dividedaxle）亦称整体式驱动桥断开式驱动桥（dividedaxle）适用独立悬架功能类型独立驱动桥变速驱动桥：变速器和驱动桥在同一壳体转向驱动桥：既是转向桥又是驱动桥汽车构造Ⅱ驱动桥类型非断开式汽车构造Ⅱ驱动桥类型组成主减速器差速器半轴与壳体传动轴万向节应用独立悬架断开式汽车构造Ⅱ驱动桥类型断开式汽车构造Ⅱ二、主减速器（finaldrive）按参加减速传动的齿轮副数目分单级主减速器：轿车、中轻型货车多用（※）双级主减速器：第二级制成2套在驱动轮边-轮边减速器按主减速器传动比档数分单速式：传动比固定（※）双速式：两个传动比供驾驶员选择按齿轮副结构形式分圆柱齿轮式：主从动齿轮轴线平行圆锥齿轮式：主从动锥齿轮轴线垂直且相交准双曲面齿轮式：主从动锥齿轮轴线垂直但不相交，有轴线偏移汽车构造Ⅱ1.单级主减速器齿轮副结构准双曲面齿轮式？传动比37/9=4.111应用轿车和一般轻中型货车特点结构简单体积小、重量轻传动效率高桑塔纳2000汽车构造Ⅱ（1）准双曲面齿轮式主减速器轴线偏移的作用在驱动桥离地间隙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。汽车构造Ⅱ（2）单级主减速器的工作汽车构造Ⅱ2.双级主减速器结构特点第一级锥齿轮传动第二级圆柱斜齿轮传动解放CA1091汽车构造Ⅱ3.贯通式主减速器多轴驱动汽车各驱动桥的布置非贯通式驱动桥贯通式驱动桥贯通式特点减少分动器的动力输出轴数量简化结构汽车构造Ⅱ三、差速器（differential）差速器功用必要时，实现两侧驱动轮不等速旋转差速器分类按用途分轮间差速器轴间差速器按工作性能分普通差速器防滑差速器汽车构造Ⅱ1.普通差速器组成差速器壳体行星齿轮半轴齿轮行星齿轮轴特点对称式锥齿轮差速器行星齿轮机构轮间？轴间？汽车构造Ⅱ（1）差速器结构桑塔纳汽车构造Ⅱ（2）差速原理行星齿轮机构行星架：ω0主动件差速器壳3/行星齿轮轴5/从动齿轮6半轴齿轮1：ω1从动件1半轴齿轮2：ω2从动件2行星齿轮4：自传ω4汽车构造Ⅱ1）直线行驶时运动方程式ABC三点圆周速度相等ω1r=ω2r=ω0rω1=ω2=ω0n1=n2=n0不起差速作用A、B-啮合点C-行星齿轮中心4-行星齿轮汽车构造Ⅱ2）转向行驶时运动特性方程式ω1r+ω2r=2ω0rω1+ω2=2ω0n1+n2=2n0起差速作用当n1=0，n2=2n0当n0=0，n1=-n2汽车构造Ⅱ（3）差速器转矩分配直线行驶M1=M2=M0/2转向行驶（设n1n2）M1=（M0-M4）/2M2=（M0+M4）/2M2-M1=M4对称式锥齿轮差速器内摩擦力矩M4很小转矩基本是平均分配汽车构造Ⅱ差速器力矩差速分配关系M1M2M0M4左半轴扭矩:M1=1/2(M0-M4)内摩擦力矩(M4)=行星齿轮摩擦力矩+半轴齿轮摩擦力矩快慢转动快的半轴获得的力矩小右半轴扭矩:M2=1/2(M0+M4)转动慢的半轴获得的力矩大汽车构造Ⅱ差速器的锁紧系数:K=M4/M0差速器力矩差速分配关系转矩比:Kb=M2/M1=(1+K)/(1-K)K值为0.05~0.15Kb值为1.11~1.35对称式锥齿轮差速器特点总结1.总是将转矩近似平均地分配给左右驱动轮。2.转速慢的半轴比转速快的半轴获得更多驱动力。3.当一侧驱动车轮因地面附着力小而空转，则另一侧驱动轮获得的转矩与打滑驱动轮上很小的转矩近似相等，致使车辆总牵引力不足而无法前进行驶。汽车构造Ⅱ（4）差速器工作（视频）差速器坏路面时的不足一轮原地空转（泥泞路面）转矩平均分配特性另一轮静止不动（好路面）防滑差速锁差速锁锁死差速器，不起差速作用传给两侧驱动轮的转矩可以不同一侧空滑，转矩全部加到另一侧提高通过性汽车构造Ⅱ2.防滑差速器类型转矩敏感式防滑差速器差速器壳输入转矩增加，防滑转矩增大转速敏感式防滑差速器差速器左右半轴的转速差增加，防滑转矩增大主动控制式防滑差速器驾驶员主动控制实现防滑功用根据路面情况自动改变或控制驱动轮间转矩分配LSD（Limitedslipdifferential）汽车构造Ⅱ（1）转矩式防滑差速器摩擦片式汽车构造Ⅱ转矩式防滑差速器视频汽车构造Ⅱ（2）转速式防滑差速器粘性联轴器汽车构造Ⅱ转速式防滑差速器视频汽车构造Ⅱ轴间差速器的结构轴间差速器的功用:适应转弯行驶中，前、后轴车轮的差速运转汽车构造Ⅱ轴间差速器的锁止功能锁止功能：在前、后驱动轮所处的地面附着力差异较大时，防止附着力小的车轮空转打滑。汽车构造Ⅱ（3）主动控制式防滑差速器电液式汽车构造Ⅱ（4）托森差速器奥迪全时四驱前齿轮轴输入轴差速器外壳前轴蜗杆后轴蜗杆后轴涡轮前轴涡轮后齿轮轴原理转矩式防滑差速器差速器内差动转矩较小时差动差速器内差动转矩过大时锁死差速器应用中央轴间差速器后驱动桥的轮间差速器不用于转向驱动桥轮间差速器汽车构造Ⅱ1）轴间托森差速器驱动轴主动齿轮齿轮组1档和2档齿轮组5档和R档空心轴齿轮组3档和4档托森差速器万向轴的法兰盘汽车构造Ⅱ蜗杆蜗轮托森差速器(Torsen)原理锁紧系数K值为0.56转矩比Kb值为3.5蜗轮、蜗杆传动传动逆效率低内摩擦力矩高汽车构造Ⅱ托森差速器(Torsen)差速运转工作过程差速器壳体空心轴法兰/万向轴前驱动轴后驱动轴正齿轮蜗轮轴蜗轮蜗杆/前轴蜗杆/后轴前驱动轴蜗杆/前轴蜗轮/前轴蜗轮/后轴正齿轮/前轴正齿轮/后轴蜗杆/后轴后驱动轴汽车构造Ⅱ托森差速器(Torsen)差速功能在转弯行驶中，经托森差速器的差速调整，前轴驱动轮的转速大于后轴驱动轮的转速汽车构造Ⅱ托森差速器(Torsen)转矩分配45NM10NM35NM慢快在前、后轴地面附着力差异较大时，托森差速器的Kb值最大可达到3.5，即处于地面附着力大的车轴获得的扭矩比地面附着力小的车轴所获得的扭矩大3.5倍。这有利于车辆驱动行驶汽车构造Ⅱ轴间托森差速器原理当n1=n2n1=n2=n0转矩平均分配M1+M2=M0当n1≠n2n1-n2相差不大时起差速作用n1较高（打滑）M1=(M0-Mr)/2M2=(M0+Mr)/2Mr-涡轮蜗杆内摩擦力矩涡轮蜗杆逆传动效率低汽车构造Ⅱ2）轮间托森差速器汽车构造Ⅱ四、变速驱动桥汽车构造Ⅱ1.发动机横置变速驱动桥FF形式汽车构造Ⅱ2.发动机纵置变速驱动器FR形式汽车构造Ⅱ五、半轴与桥壳半轴半浮式全浮式桥壳整体式分段式汽车构造Ⅱ1.半轴（halfaxle）结构特点既受转矩，又受弯矩应用常用于轿车、微型客车及货车半浮式汽车构造Ⅱ半轴结构特点只受转矩，不受弯矩应用用于轻型、中型、重型货车、越野汽车和客车全浮式汽车构造Ⅱ2.桥壳（axlehousing）结构特点强度、刚度较大，应用广泛整体式汽车构造Ⅱ桥壳特点宜于铸造，加工简便但装车后不便于驱动桥的维修分段式汽车构造Ⅱ本次课程任务主减速器结构原理单级主减速器双级主减速器差速器结构原理普通差速器防滑差速器托森差速器变速驱动桥布置及组成