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驱动桥-复习资料

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第十七章驱动桥

(一)功用:

将万向传动装置传来的动力传给驱动车轮,实现降速增扭,同时改变转矩旋转方向。

(二)组成:

主减速器、差速器、半轴、轮毂、驱动桥壳

(三)分类:

1.非断开式驱动桥:与非独立悬架配合;

2.断开式驱动桥:与独立悬架配合,

优点:①非悬挂质量小,故平顺性好;

②两轮互不干涉,最小离地间隙大,故通过性好。(四)要求:

1.具有合适的传动比,使汽车具有良好的动力性和经济性; 2.具有差速作用,保证汽车转向或在不平道路上正常行驶;3.具有较大的离地间隙,以保证良好的通过性;

4.尽可能地减轻重量,以提高汽车的平顺性。

第一节主减速器

(一)功用:

1.减速增扭;

2.改变扭矩旋转方向。

(二)分类:

1.按减速齿轮副数目分:?单级主减速器

?双级主减速器

2.按传动比数分:?单速式

?双速式

3.按齿轮副结构型式分:?园柱齿轮主减速器

?园锥齿轮主减速器

?准双曲面齿轮主减速器

一.单级主减速器:

以EQ1090为例

1.组成:

主动齿轮、从动齿轮、轴承

2.工作情况:

动力传递路线

3.结构特点:

⑴润滑:

激溅(油道)

⑵轴承预紧度的调整(减垫片,增加预紧度)

①主动锥齿轮轴轴承:调两轴承内座圈间垫片14

②差速器壳轴承:调调整螺母2

⑶齿轮啮合与齿轮间隙的调整:

①齿轮啮合调整:调垫片9,使主动锥齿轮前后移动;

②齿轮间隙的调整:拧动调整螺母2(一端拧入,另一端

必须拧出同样圈数),使从动锥齿轮左右移动;

注意:轴承预紧度调整必须在齿轮调整之前进行。

⑷采用螺旋锥齿轮;

优点(与直齿园锥齿轮相比):最小离地间隙大,通过性好。

(∵在传动比相同的情况下,加工时不发生根切的最小齿数比直齿园锥齿轮的最小齿数小,故从动轮的直

径较小,主减速器的结构紧凑)

4.BJ2020单级主减速器采用的准双曲面齿轮:

(与螺旋锥齿轮相比)

优点:⑴齿轮的工作平稳性更好,轮齿的弯曲强度和接触

强度更高;

⑵具有主动齿轮的轴线可相对以齿轮轴线偏移的特

点,使汽车整个重心降低。

(∵在保证一定了地间隙情况下,可降低主动锥齿轮

和传动轴的位置,使汽车整个重心降低,提高汽

车行驶稳定性)

缺点:齿面间相对滑动大压力很大油膜易破坏,

――必须加双曲面齿轮油。

二.双级主减速器:

以CA1091为例

1.组成:

第一级减速:一对螺旋锥齿轮

第二级减速:一对斜齿园柱齿轮

2.工作情况:

动力传递路线

3.结构特点:

⑴轴承预紧度的调整(减垫片,增加预紧度)

①主动锥齿轮轴轴承:调两轴承内座圈间垫片8

②中间轴轴承:轴承盖与壳体间的垫片6、13

③差速器壳轴承:调调整螺母3

⑵齿轮啮合与齿轮间隙的调整:

①齿轮啮合调整:调垫片7,使主动锥齿轮前后移动;

②齿轮间隙调整:调垫片6、13(总厚度不变),

使从动锥齿轮左右移动;

注意:轴承预紧度调整必须在齿轮调整之前进行。

⑶支承形式:

①跨置式:两园锥轴承应采用?←→?

②悬臂式:两园锥轴承应采用→?←

三.贯通式主减速器:

延安SX2150

斯太尔(轴间差速器)

四.双速主减速器

1.组成(书图17-17 图17-18)

一对圆锥齿轮i

01

一个行星齿轮机构i

02

2.工作情况

高速档――行星齿轮不起减速作用, i

0=i

02

低速档――行星齿轮起作用, i

0=i

01

*i

02

五.轮边减速器

将双级主减速器中的第二级减速齿轮制成同样两套,分别

安装在两侧驱动轮的近旁

――行星齿轮式轮边减速器

=1+齿圈齿数∕中心齿轮齿数

i

(图17-19、图17-20 SH3540;

图17-21、图17-22 斯太尔前驱动桥)

优点:⑴使驱动桥尺寸↘,离地间隙↘;

⑵由于半轴在轮边减速器之前,所承受扭矩↘,

因而半轴、差速器等零件尺寸↘。

缺点:⑴结构复杂、成本高;

⑵非簧载质量大、平顺性小(故只用于重型车)。

车桥试验台使用说明书

QQX5.0汽车驱动桥振动综合性能实验系统 用户操作说明书 杭州浙大奔月科技有限公司 2011年03月

杭州浙大奔月科技有限公司 汽车驱动桥振动综合性能实验系统 QQX5.0 用户手册 ____________________________________

1.1 QQX5.0简介 QQX5.0汽车驱动桥振动综合性能试验机是杭州浙大奔月科技有限公司研制的能够对各型号车桥进行检测的试验机。检测项目主要包括:制动时间、制动距离、制动减速度、制动扭矩、制动跑偏、制动热衰退特性曲线、车桥内阻力矩、 “发卡”、差速器差速工况、噪音等级、振动等级、振动的频谱分析、异响的频谱分析、主减速器油温检测、密封性测试、预留ABS 检测软件接口。 1.2 试验机原理及系统配置 1.2.1试验机原理: 车桥由人工吊入试验机;装夹系统对车桥进行人工装夹夹紧;装车桥桥壳气管和液压制动油;按控制面板上相应键,开始启动电机进行所需试验检测;试验过程中由工业控制计算机对电机转速、加载器、传感器等进行自动控制、自动模拟车桥的各种运行工况,如正反转、升降速、低中高速稳定运行、不同的两侧阻力矩、制动等等,同时获取各个传感信号到计算机进行分析计算,给出检测数据、曲线、结论;参照标准得出合格或不合格的结果。 在车桥的输入端由电机代替发动机变速箱输入动力,电机由交流变频控制,转速无级可调,电机实际发出的转速、转距、功率由传感器检测;在车桥的输出端连接惯性飞轮,模拟车桥装到车辆上以后的平动惯量,作为制动器检测试验的储能元件;在车桥的两侧输出端安装阻力矩加载器,可对两侧独立地施加阻扭矩,模拟车轮地滚动阻力矩,阻力矩可以无级控制;对于实际达到地阻力矩用传感器加以检测。通过这些过程可以检测得车桥的传动效率、内阻力矩、制动特性、差速特性等等。 同时通过噪声、振动传感器测取车桥的运转噪声、异响等;通过温度传感器间接地测取车桥主减速器油液的温升;同时通过压力传感器检测车桥的密封性,如在检测到存在漏气情况后,采用人工涂抹皂液,观察气泡情况的方法确定漏气部位。 1.2.2试验机系统组成: 动力与加载系统:采用日本三菱交流变频器控制的电机提供动力源。 电机经转矩转速传

MOS管工作原理及其驱动电路

功率场效应晶体管MOSFET 技术分类:电源技术模拟设计 | 2007-06-07 来源:全网电子 1.概述 MOSFET的原意是:MOS(Metal Oxide Semiconductor金属氧化物半导体),FET(Field Effect Transistor场效应晶体管),即以金属层(M)的栅极隔着氧化层(O)利用电场的效应来控制半导体(S)的场效应晶体管。 功率场效应晶体管也分为结型和绝缘栅型,但通常主要指绝缘栅型中的 MOS型(Metal Oxide Semiconductor FET),简称功率MOSFET(Power MOSFET)。结型功率场效应晶体管一般称作静电感应晶体管(Static Induction Transistor——SIT)。其特点是用栅极电压来控制漏极电流,驱动电路简单,需要的驱动功率小,开关速度快,工作频率高,热稳定性优于GTR,但其电流容量小,耐压低,一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置。 2.功率MOSFET的结构和工作原理 功率MOSFET的种类:按导电沟道可分为P沟道和N沟道。按栅极电压幅值可分为;耗尽型;当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道,增强型;对于N(P)沟道器件,栅极电压大于(小于)零时才存在导电沟道,功率MOSFET 主要是N沟道增强型。 2.1功率MOSFET的结构 功率MOSFET的内部结构和电气符号如图1所示;其导通时只有一种极性的载流子(多子)参与导电,是单极型晶体管。导电机理与小功率mos管相同,但结构上有较大区别,小功率MOS管是横向导电器件,功率MOSFET大都采用垂直导电结构,又称为VMOSFET(Vertical MOSFET),大大提高了MOSFET 器件的耐压和耐电流能力。

驱动桥差速器设计说明书

摘要 汽车驱动桥是汽车的主要部件之一,其基本的功用是增大由传动轴或直接由变速器传来的转矩,再将转矩分配给左右驱动车轮,并使左右驱动车轮具有汽车行驶运动所要求的差速功能。汽车差速器位于驱动桥内部,为满足汽车转弯时内外侧车轮或两驱动桥直接以不同角度旋转,并传递扭矩的需求,在传递扭矩时应能够根据行驶的环境自动分配扭矩,提高了汽车通过性。其质量,性能的好坏直接影响整车的安全性,经济性、舒适性、可靠性。 随着汽车技术的成熟,轻型车的不断普及,人们根据差速器使用目的的不同,设计出多种类型差速器。与国外相比,我国的车用差速器开发设计不论在技术上,还是在成本控制上都存在不小的差距,尤其是目前兴起的三维软件设计方面,缺乏独立开发与创新能力,这样就造成设计手段落后,新产品上市周期慢,材料品质和工艺加工水平也存在很多弱点。 本文认真地分析了国内外驱动桥中差速器设计的现状及发展趋势,在论述汽车驱动桥的基本原理和运行机理的基础上,提炼出了在差速器设计中应掌握的满足汽车行驶的平顺性和通过性、降噪技术的应用及零件的标准化、部件的通用化、产品的系列化等关键技术;阐述了汽车差速器的基本原理并进行了系统分析;根据经济、适用、舒适、安全可靠的设计原则和分析比较,确定了轻型车差速器总成及半轴的结构型式;轻型车差速器的结构设计强度计算运用了理论分析成果;最后运用CATIA软件对汽车差速器进行建模设计,提升了设计水平,缩短了开发周期,提高了产品质量,设计完全合理,达到了预期的目标。 关键词:驱动桥;差速器;半轴;结构设计;

Automobile driving axle is one of the main components of cars, its basic function is increased by the transmission shaft or directly by coming from torque, again will torque distribution to drive wheels, and make about driving wheel has about vehicle movement required differential function. Auto differential drive to meet internal, located in car wheel or when turning inside and outside two axles directly with different point of view, and transfer the rotating torque transmission torque in demand, according to the environment should be driving torque, improve the automatic assignment car through sex. Its quality, performance will have a direct impact on the security of the vehicle, economy, comfort and reliability. As car technology maturity, the increasing popularity of small, people of different purposes according to differential, the design gives a variety of types differential. Compared with foreign countries, China's automotive differential development design whether in technology, or in the cost control there are large gap, especially at present the rise of 3d software design, lack of independent development and innovation ability, thus causing design means backward, new products listed cycle slow, materials quality and craft processing level also has many weaknesses. This paper conscientiously analyzes the differential drive axle design at home and abroad in the present situation and development trend of automobile driven axle, this basic principle and operation mechanism, carry on the basis of the differential practiced a meet the design should be mastered in smooth and automobile driving through sexual, noise reduction technology application and parts of standardization, parts of generalization, serialization of products, and other key technology; Expounds the basic principle and automotive differential system analysis; According to economic, applicable, comfortable, safe and reliable design principles and analysis comparison, determine the small differential assembly and half shaft structure type; Small differential structure design strength calculation using theoretical analysis results; Finally using CATIA software modeling design of automotive differential, promoted design level, shorten the development cycle, improve the product quality, design completely reasonable, can achieve the desired goals. Key words:Differential mechanism;Differential gear;Planetary gear;Semiaxis;

驱动桥的工作原理

驱动桥的工作原理 驱动桥处于动力传动系的末端,其基本功能有如下三个方面: 1、增大由传动轴或变速器传来的转矩,并将动力传到驱动轮,产生牵引力。 2、通过差速器将动力合理的分配给左、右驱动轮,使左右驱动轮有合理的转速 差,使汽车在不同路况下行驶。 3、承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力、纵向力和横向力。 驱动桥的组成: 驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。 1-后桥壳;2-差速器壳;3-差速器行星齿轮;4-差速器半轴齿轮;5-半轴;6-主减速器从动齿轮;7-主减速器主动锥齿轮 对一些载重较大的载重汽车,要求较大的减速比,用单级主减速器传动,则从动齿轮的直径就必须增大,会影响驱动桥的离地间隙,所以采用两次减速。通常称为双级减速器。双级减速器有两组减速齿轮,实现两次减速增扭。 A、在主减速器内完成双级减速 为提高锥形齿轮副的啮合平稳性和强度,第一级减速齿轮副是螺旋锥齿轮。二级齿轮副是斜齿圆柱齿轮。 主动圆锥齿轮旋转,带动从动圆银齿轮旋转,从而完成一级减速。第二级减速的主动圆柱齿轮与从动圆锥齿轮同轴而一起旋转,并带动从动圆柱齿轮旋转,进行第二级减速。因从动圆柱齿轮安装于差速器外壳上,所以,当从动圆柱齿轮转动时,通过差速器和半轴即驱动车轮转动 B、轮边减速: 将二级减速器设计在轮毂中,其结构是半轴的末端是小直径的外齿轮,周围有一组行星齿轮(一般5个),轮毂内有齿包围这组行星齿轮,以达到减速驱动的目的。 优点: a、由于半轴在轮边减速器之前,所承受扭矩减小,减速性能更好(驱动力加大); b、半轴、差速器等尺寸减小,车辆通过性能大大提高。 缺点: a、结构复杂,成本增加。 b、载质量大、平顺性小(故只用于重型车)。

驱动桥的拆装实验报告

驱动桥的拆装 一、实训目的 1、掌握主减速器与差速器的功用、构造和工作原理 2、熟悉主减速器与差速器的拆装顺序,以及一些相关的检测与维修知识 二、实验原理 根据驱动桥的种类、结构特点、工作原理和组成部分,以及主减速器与差速器的结构特点、工作原理和组成部分,进行驱动桥总成的分拆装实训。 三、设备和实训用具 1、驱动桥总成1个(非断开式驱动桥) 2、工作台架1个 3、常用、专用工具全套 4、各式量具全套 四、实验步骤 1、用专用工具从驱动桥壳中拉下左、右两边 半轴主减速器 2、松下主减速器紧固螺栓,卸下主减速器总成 3、松开差速器支撑轴承的轴承盖紧固螺栓,卸下轴承盖,并做好记号 4、卸下支撑轴承,并做好标记,以及分解出差速器总成 5、从主减速器壳中,拉出主减速器双曲面主动齿轮(可视需要进行分拆装) 6、分解差速器总成,直接卸下一边半轴锥齿轮,接着卸下行星齿轮,以及另一边半轴锥齿轮 7、观察各零部件之间的结合关系,以及其工作原理

8、装配顺序与上述顺序相反

五、注意事项 1、拆卸差速器轴承盖时,应做好左、右两边轴承盖的相应标记 2、驱动桥为质量大部件,需小心操作,必要时用吊装,切忌勿站在吊装底下 3、严格按照技术要求及装配标记进行装合,防止破坏装配精度,如差速器及盖、调整垫片、传动轴等部位。行星齿轮止推垫片不得随意更换 4、差速器轴承的预紧度要按标准调整 5、差速器侧盖与变速器壳体的接合面装复时要涂密封 6、侧盖固定螺栓要按规定的扭矩拧紧 7、从动锥齿轮的固定螺栓应按规定的扭矩拧紧 &差速器轴承装配时可用压床压入 六、实验结果与分析 1、驱动桥的动力传递路线: 从万向传动轴到主减速器小齿轮,到从动锥齿轮,差速器壳T十字轴T行星齿轮T半轴齿轮T左右半轴。 2、主减速器、差速器等的支撑方式,及轴承预紧度调整: (1)主动锥齿轮与轴制成一体,主动轴前端支承在相互贴近而小端相向的两个圆锥滚子轴承上,后端支承在圆柱滚子轴承上,形成跨置式支承。其轴承预紧度可通过相对两个锥齿轮中加减垫片进行调整。 (2)从动锥齿轮连接在差速器壳上,而差速器壳则用两个圆锥滚子轴承支承在主减速器壳的座孔中。 (3)在从动锥齿轮背面,装有支承螺栓,以限制从动锥齿轮过度变形而影响齿轮的正常工作。装配时,一般支承螺栓与从动锥齿轮端面之间的间隙为0.3~0.5mm。 3、齿轮啮合间隙调整方法:

IGBT驱动电路原理及保护电路

驱动电路的作用是将单片机输出的脉冲进行功率放大,以驱动IGBT.保证IGBT 的可靠工作,驱动电路起着至关重要的作用,对IGBT驱动电路的基本要求如下: (1) 提供适当的正向和反向输出电压,使IGBT可靠的开通和关断。 (2) 提供足够大的瞬态功率或瞬时电流,使IGBT能迅速建立栅控电场而导通。 (3) 尽可能小的输入输出延迟时间,以提高工作效率。 (4) 足够高的输入输出电气隔离性能,使信号电路与栅极驱动电路绝缘。 (5) 具有灵敏的过流保护能力。 第一种驱动电路EXB841/840 EXB841工作原理如图1,当EXB841的14脚和15脚有10mA的电流流过1us 以后IGBT正常开通,VCE下降至3V左右,6脚电压被钳制在8V左右,由于VS1稳压值是13V,所以不会被击穿,V3不导通,E点的电位约为20V,二极管VD,截止,不影响V4和V5正常工作。 当14脚和15脚无电流流过,则V1和V2导通,V2的导通使V4截止、V5导通,IGBT栅极电荷通过V5迅速放电,引脚3电位下降至0V,是IGBT 栅一射间承受5V左右的负偏压,IGBT可靠关断,同时VCE的迅速上升使引脚6“悬空”.C2的放电使得B点电位为0V,则V S1仍然不导通,后续电路不动作,IGBT正常关断。 如有过流发生,IGBT的V CE过大使得VD2截止,使得VS1击穿,V3导通,C4通过R7放电,D点电位下降,从而使IGBT的栅一射间的电压UGE降低 ,完成慢关断,实现对IGBT的保护。由EXB841实现过流保护的过程可知,EXB841判定过电流的主要依据是6脚的电压,6脚的电压不仅与VCE 有关,还和二极管VD2的导通电压Vd有关。

江淮帅铃汽车驱动桥设计说明书

第1章绪论 1.1 本课题的目的和意义 本课题是对江淮帅铃货车驱动桥的结构设计。通过此次毕业设计,训练学生的实际工作能力。掌握汽车零部件设计与生产技术是开发我国自主品牌汽车产品的重要基础,汽车驱动桥时传动系统的重要部件。设计汽车驱动桥,需要综合考虑多方面的因素。设计时需要综合运用所学的知识,熟悉实际设计过程,提高设计能力。驱动桥的设计,由驱动桥的结构组成、功用、工作特点及设计要求讲起,详细地分析了驱动桥总成的结构形式及布置方法;全面介绍了驱动桥车轮的传动装置和桥壳的各种结构形式与设计计算方法。 汽车驱动桥位于传动系的末端。其基本功用首先是增扭,降速,改变转矩的传递方向,即增大由传动轴或直接从变速器传来的转矩,并将转矩合理的分配给左右驱动车轮;其次,驱动桥还要承受作用于路面或车身之间的垂直力,纵向力和横向力,以及制动力矩和反作用力矩等。驱动桥一般由主减速器,差速器,车轮传动装置和桥壳组成。 对于重型载货汽车来说,要传递的转矩较乘用车和客车,以及轻型商用车都要大得多,以便能够以较低的成本运输较多的货物,所以选择功率较大的发动机,这就对传动系统有较高的要求,而驱动桥在传动系统中起着举足轻重的作用。汽车驱动桥是汽车的重大总成,承载着汽车的满载簧荷重及地面经车轮、车架及承载式车身经悬架给予的铅垂力、纵向力、横向力及其力矩,以及冲击载荷;驱动桥还传递着传动系中的最大转矩,桥壳还承受着反作用力矩。汽车的经济性日益成为人们关心的话题,这

不仅仅只对乘用车,对于载货汽车,提高其燃油经济性也是各商用车生产商来提高其产品市场竞争力的一个法宝,因为重型载货汽车所采用的发动机都是大功率,大转矩的,装载质量在四吨以上的载货汽车的发动机,最大功率在99KW,最大转矩也在350N·m 以上,百公里油耗是一般都在30升左右。为了降低油耗,不仅要在发动机的环节上节油,而且也需要从传动系中减少能量的损失。这就必须在发动机的动力输出之后,在从发动机—传动轴—驱动桥这一动力输送环节中寻找减少能量在传递的过 程中的损失。驱动桥是将动力转化为能量的最终执行者。因此,在发动机相同的情况下,采用性能优良且与发动机匹配性比较高的驱动桥便成了有效节油的措施之一。所以设计新型的驱动桥成为新的课题。 目前我国正在大力发展汽车产业,采用后轮驱动汽车的平衡性和操作性都将会有很大的提高。后轮驱动的汽车加速时,牵引力将不会由前轮发出,所以在加速转弯时,司机就会感到有更大的横向握持力,操作性能变好。维修费用低也是后轮驱动的一个优点,尽管由于构造和车型的不同,这种费用将会有很大的差别。 1.2 驱动桥的分类 1.2.1 非断开式驱动桥 普通非断开式驱动桥,由于结构简单、造价低廉、工作可靠,广泛用在各种家庭乘用车、客车和公共汽车上,在多数的越野汽车和部分轿车上也采用这种结构。他们的具体结构、特别是桥壳结构虽然各不相同,但是有一个共同特点,即桥壳是一根支承在左右驱动车轮上的刚性空心梁,齿轮及半轴等传动部件安装在其中。这时整个驱动桥、驱动车轮及部分传动轴均属于簧下质量,汽车簧下质量较大,这是它的一个缺点。 驱动桥的轮廓尺寸主要取决于主减速器的型式。在汽车轮胎尺寸和驱动桥下的最

半桥电路的工作原理及注意问题

半桥电路的工作原理及注意问题 在PWM和电子镇流器当中,半桥电路发挥着重要的作用。半桥电路由两个功率开关器件组成,它们以图腾柱的形式连接在一起,并进行输出,提供方波信号。本篇文章将为大家介绍半桥电路的工作原理,以及半桥电路当中应该注意的一些问题,希望能够帮助电源新手们更快的理解半桥电路。首先我们先来了解一下半桥电路的基本拓扑: 半桥电路的基本拓扑电路图 电容器C1和C2与开关管Q1、Q2组成桥,桥的对角线接变压器T1的原边绕组,故称半桥变换器。如果此时C1=C2,那么当某一开关管导通时,绕组上的电压只有电源电压的一半。半桥电路概念的引入及其工作原理电路的工作过程大致如下:参照半桥电路的基本拓扑电路图,其中Q1开通,Q2关断,此时变压器两端所加的电压为母线电压的一半,同时能量由原边向副边传递。Q1 关断,Q2关断,此时变压器副边两个绕组由于整流二极管两个管子同时续流而处于短路状态,原边绕组也相当于短路状态。Q1关断,Q2开通。此时变压器两端所加的电压也基本上是母线电压的一半,同时能量由原边向副边传递。副边两个二极管完成换流。半桥电路中应该注意的几点问题偏磁问题原因:由于两个电容连接点A的电位是随Q1、Q2导通情况而浮动的,所以能够自动的平衡每个晶体管开关的伏秒值,当浮动不满足要求时,假设Q1、Q2具有不同的开关特性,即在相同的基极脉冲宽度t=t1下,Q1关断较慢,Q2关断较快,则对B点的电压就会有影响,就会有有灰色面积中A1、A2的不平衡伏秒值,原因就是Q1关断延迟。如果要这种不平衡的波形驱动变压器,将会发生偏磁现象,致使铁心饱和并产生过大的晶体管集电极电流,从而降低了变换器的效

MOSFET与MOSFET驱动电路原理及应用

MOSFET与MOSFET驱动电路原理及应用 下面是我对MOS FET及MOSFET驱动电路基础的一点总结,其中参考了一些资料,非全部原创。包括MOS管的介绍,特性,驱动以及应用电路。 在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候,大部分人都会考虑MOS的导通电阻,最大电压等,最大电流等,也有很多人仅仅考虑这些因素。这样的电路也许是可以工作的,但并不是优秀的,作为正式的产品设计也是不允许的。 1、MOS管种类和结构 MOSFET管是FET的一种(另一种是JFET),可以被制造成增强型或耗尽型,P沟道或N沟道共4种类型,但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管,所以通常提到NMOS,或者PMOS指的就是这两种。右图是这两种MOS管的符号。 至于为什么不使用耗尽型的MOS管,不建议刨根问底。 对于这两种增强型MOS管,比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中,一般都用NMOS。下面的介绍中,也多以NMOS为主。 在MOS管原理图上可以看到,漏极和源极之间有一个寄生二极管。这个叫体二极管,在驱动感性负载(如马达),这个二极管很重要。顺便说一句,体二极管只在单个的MOS管中存在,在集成电路芯片内部通常是没有的。下图是MOS管的构造图,通常的原理图中都画成右图所示的样子。 (栅极保护用二极管有时不画)

MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在,如图所示。这不是我们需要的,而是由于制造工艺限制产生的。寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些,但没有办法避免,在MOS管的驱动电路设计时再详细介绍。 2、MOS管导通特性 导通的意思是作为开关,相当于开关闭合。 NMOS的特性,Vgs大于一定的值就会导通,适合用于源极接地时的情况(低端驱动),只要栅极电压达到4V或10V就可以了。 PMOS的特性,Vgs小于一定的值就会导通,使用与源极接VCC时的情况(高端驱动)。但是,虽然PMOS 可以很方便地用作高端驱动,但由于导通电阻大,价格贵,替换种类少等原因,在高端驱动中,通常还是使用NMOS。 下图是瑞萨2SK3418的Vgs电压和Vds电压的关系图。可以看出小电流时,Vgs达到4V,DS间压降已经很小,可以认为导通。 3、MOS开关管损失

商用车驱动桥设计说明书

商用车驱动桥设计 摘要 驱动桥作为汽车四大总成之一,它的性能的好坏直接影响整车性能。当采用大功率发动机输出大的转矩以满足目前载重汽车的快速、重载的高效率的需要时,必须要搭配一个高效、可靠的驱动桥。本文参照传统驱动桥的设计参数;然后参考类似驱动桥的结构,确定出总体设计方案;最后对主,从动锥齿轮,差速器圆锥行星齿轮,半轴齿轮,全浮式半轴和整体式桥壳的强度进行校核以及对支撑轴承进行了寿命校核。本文还是采用传统的锥齿轮作为商用车的主减速器。 关键词:商用车,驱动桥,主减速器,螺旋锥齿轮

THE DESIGNING OF BUSINESS AUTOMOBILE REAR DRIVE AXLES ABSTRACT Drive axle is one of automobile four important assemblies. Its performance directly influence on the entire automobile, especially for the heavy truck. When using the big power engine with the big driving torque to satisfy the need of high speed, heavy-loaded, high efficiency, high benefit. Today heavy truck must exploit the high driven efficiency single reduction final drive axle. Becoming the heavy traditional designing method of the drive axle: first, make up the main parts structure and the key designing parameters; then reference to the similar driving axle structure, decide the entire designing project; finally check the strength of the axle drive bevel pinion, bevel gear wheel, the differential planetary pinion, differential side gear, full-floating axle shaft and the banjo axle housing, and the life expection of carrier bearing. The designing takes spiral bevel gear as the gear type of business automobile’ final drive. KEY WORDS: business automobile, drive axle, final drive , spiral bevel gear

汽车车桥设计

YC1090货车驱动桥的设计 汽车设计课程设计说明 书 题目:汽车驱动桥的设计 姓名:张华生 学号:2009094643020 专业名称:车辆工程 指导教师:伍强 日期:2011.11.28-2011.12.04

盐城工学院本科生毕业设计说明书2007 一主减速器设计 主减速器是汽车传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件,它是依靠齿数少的锥齿轮带动齿数多的锥齿轮。对发动机纵置的汽车,其主减速器还利用锥齿轮传动以改变动力方向。由于汽车在各种道路上行使时,其驱动轮上要求必须具有一定的驱动力矩和转速,在动力向左右驱动轮分流的差速器之前设置一个主减速器后,便可使主减速器前面的传动部件如变速器、万向传动装置等所传递的扭矩减小,从而可使其尺寸及质量减小、操纵省力。 驱动桥中主减速器、差速器设计应满足如下基本要求: a)所选择的主减速比应能保证汽车既有最佳的动力性和燃料经济性。 b)外型尺寸要小,保证有必要的离地间隙;齿轮其它传动件工作平稳,噪音小。 c)在各种转速和载荷下具有高的传动效率;与悬架导向机构与动协调。 d)在保证足够的强度、刚度条件下,应力求质量小,以改善汽车平顺性。 e)结构简单,加工工艺性好,制造容易,拆装、调整方便。 3.1 主减速器结构方案分析 主减速器的结构形式主要是根据齿轮类型、减速形式的不同而不同。 3.1.1 螺旋锥齿轮传动 图3-1螺旋锥齿轮传动 按齿轮副结构型式分,主减速器的齿轮传动主要有螺旋锥齿轮式传动、双曲面齿轮式传动、圆柱齿轮式传动(又可分为轴线固定式齿轮传动和轴线旋转式齿轮传动即行星齿轮式传动)和蜗杆蜗轮式传动等形式。 在发动机横置的汽车驱动桥上,主减速器往往采用简单的斜齿圆柱齿轮;在发动机纵置的汽车驱动桥上,主减速器往往采用圆锥齿轮式传动或准双曲面齿轮式传动。 为了减少驱动桥的外轮廓尺寸,主减速器中基本不用直齿圆锥齿轮而采用螺旋锥齿轮。因为螺旋锥齿轮不发生根切(齿轮加工中产生轮齿根部切薄现象,致使齿

IR2181S驱动芯片在全桥电路中应用设计和注意事项

IR2181S驱动芯片在全桥电路中应用设计和注意事项 要:三相全桥技术具有应用广泛 ,控制方便 ,电路简单等特点 , 因此 ,广泛应用于逆变电源 ,变频技术 ,电力电子等相关领域 , 但其功率MOSFET以及相关的驱动电路的设计直接与电路的可靠性紧密相关,如MOSFET的驱动电路设计不当,MOSFET很容易损坏 ,因此本文主要分析和研究了成熟驱动控制芯片 IR2181S组成的电路,并设计了具体的电路,为提高MOSFET的可靠性作一些研究 ,以便能够为设计人员在设计产品时作些参考。 关键词:IR2181S驱动芯片;MOSFET全桥电路;自举电路设计;吸收电路 IR2181S的结构和驱动电路设计 IR2181S是IR公司研发的一款专用驱动芯片电其内部结 构参考图 1:主要由 :低端功率晶体驱动管 ,高端功率晶体驱动管,电平转换器 ,输入逻辑电路等组成。 IR2181S优点是可靠性高,外围电路简单。它驱动的 MOSFET高压侧电压可以达到 600V最大输出电流可达到 1.9A(高端)2.3A(低端)。

具体设计电路时如将 MOSFET或IGBT作为高压侧开关 (漏极直接接在高压母线上)需在应用的时候需要注意以下几点: (1)栅极电压一定要比漏极电压高10-15V作为高压侧开 关时 ,栅极电压是系统中电压最高的。 (2)栅极电压从逻辑上看必须是可控制的 ,低压侧一般是 以地为参考点的 ,但在高端是就必须转换成高压侧的源极电 位,相当于将栅极驱动的地悬浮在源极上,所以在实际应用栅极控制电压是在母线电压之间浮动的。 (3)栅极驱动电路吸收的功率不会显著影响整个电路的 效率。 图2是以IR2181S驱动芯片设计的三相全桥电路图2中应用到三个IR2181S驱动芯片每路驱动一组桥臂 提供高端和低端两路驱动信号(HO*,LO*),以第一路桥臂为例(其它同理):IR2181S输入是由DSP或其他专用驱动信号发生 芯片产生的高端和低端两路驱动信号,经过 2181 输出同样也

MOS管工作原理及其驱动电路

MOS管工作原理及其驱动电路 1.概述 MOSFET的原意是:MOS(Metal Oxide Semiconductor金属氧化物半导 体),FET(Field Effect Transistor场效应晶体管),即以金属层(M)的 栅极隔着氧化层(O)利用电场的效应来控制半导体(S)的场效应晶体管。 功率场效应晶体管也分为结型和绝缘栅型,但通常主要指绝缘栅型中的MOS 型(Metal Oxide Semiconductor FET),简称功率MOSFET(Power MOSFET)。 结型功率场效应晶体管一般称作静电感应晶体管(Static Induction Transistor——SIT)。其特点是用栅极电压来控制漏极电流,驱动电路简单, 需要的驱动功率小,开关速度快,工作频率高,热稳定性优于GTR,但其电流 容量小,耐压低,一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置。 2.功率MOSFET的结构和工作原理 功率MOSFET的种类:按导电沟道可分为P沟道和N沟道。按栅极电压幅值 可分为;耗尽型;当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道,增强型;对 于N(P)沟道器件,栅极电压大于(小于)零时才存在导电沟道,功率MOSFET 主要是N沟道增强型。 2.1功率MOSFET的结构 功率MOSFET的内部结构和电气符号如图1所示;其导通时只有一种极性的 载流子(多子)参与导电,是单极型晶体管。导电机理与小功率mos管相同, 但结构上有较大区别,小功率MOS管是横向导电器件,功率MOSFET大都采用垂 直导电结构,又称为VMOSFET(Vertical MOSFET),大大提高了MOSFET器件 的耐压和耐电流能力。

汽车设计课设驱动桥设计

汽车设计课程设计说明书 题目:BJ130驱动桥部分设计验算与校核 姓名: 学号: 专业名称:车辆工程 指导教师: 目录 一、课程设计任务书 (1) 二、总体结构设计 (2) 三、主减速器部分设计 (2) 1、主减速器齿轮计算载荷的确定 (2) 2、锥齿轮主要参数选择 (4) 3、主减速器强度计算 (5) 四、差速器部分设计 (6) 1、差速器主参数选择 (6) 2、差速器齿轮强度计算 (7) 五、半轴部分设计 (8) 1、半轴计算转矩Tφ及杆部直径 (8) 2、受最大牵引力时强度计算 (9) 3、制动时强度计算 (9) 4、半轴花键计算 (9) 六、驱动桥壳设计 (10) 1、桥壳的静弯曲应力计算 (10) 2、在不平路面冲击载荷作用下的桥壳强度计算 (11) 3、汽车以最大牵引力行驶时的桥壳强度计算 (11) 4、汽车紧急制动时的桥壳强度计算 (12)

5、汽车受最大侧向力时的桥壳强度计算 (12) 七、参考书目 (14) 八、课程设计感想 (15)

一、课程设计任务书 1、题目 《BJ130驱动桥部分设计验算与校核》 2、设计内容及要求 (1)主减速器部分包括:主减速器齿轮的受载情况;锥齿轮主要参数选择;主减速器强度计算;齿轮的弯曲强度、接触强度计算。 (2)差速器:齿轮的主要参数;差速器齿轮强度的校核;行星齿轮齿数和半轴齿轮齿数的确定。 (3)半轴部分强度计算:当受最大牵引力时的强度;制动时强度计算。 (4)驱动桥强度计算:①桥壳的静弯曲应力 ②不平路载下的桥壳强度 ③最大牵引力时的桥壳强度 ④紧急制动时的桥壳强度 ⑤最大侧向力时的桥壳强度 3、主要技术参数 轴距L=2800mm 轴荷分配:满载时前后轴载1340/2735(kg) 发动机最大功率:80ps n:3800-4000n/min 发动机最大转矩17.5kg﹒m n:2200-2500n/min 传动比:i1=7.00; i0=5.833 轮毂总成和制动器总成的总重:g k=274kg

汽车驱动桥实验

汽车驱动桥实验 一、实验目的 1、观察驱动桥的结构形式,拆装单级主减速器,分析其结构原理和调整部位。 2、拆装锥形齿轮差速器,分析其作用原理。 3、对半轴的安装固定形式进行分析,能正确区别全浮式半轴和半浮式半轴结构。 二、实验原理 汽车驱动桥主要包括减速器、差速器、半轴以及桥壳等部件。其主要功用是将万向传动装置传来的发动机动力经过降速,将增大的转矩分配到驱动车轮。按结构不同可分为前驱动桥和后驱动桥两种。 三、实验设备 四、实验内容和步骤

(一)减速器的拆装 在整车上观察驱动桥,注意其连接方式。在解剖的驱动桥上观察主减速器的安装、半轴的安装及桥壳的组成、车轮的安装形式。 1、拆卸 (1)拆下左、右传动轴,拆下速度表传感器的联接线。 (2)用拉器卸下左右半轴上的突缘。 (3)拆下差速器侧盖的固定螺栓11,卸下侧盖。 (4)从减速器壳体内抽出差速器总成及减速器从动齿轮4,卸下主动锥齿轮。 (5)用卡钳拆下内半轴内侧的弹性挡圈,抽出左、右内半轴。 2、装配 装配按与拆卸相反的顺序进行,但要注意: (1)差速器轴承的预紧度要按标准调整。 (2)差速器侧盖与变速器壳体的接合面装复时要涂密封胶。 (3)侧盖固定螺栓要按规定的扭矩拧紧。 (二)差速器的拆装 1、拆卸 (1)拆下左、右侧的调整垫片及速度表磁铁。注意:左、右调整垫片应做好标记。 (2)用拉器拉下左、右轴承,做上标记。 (3)拆下从动锥齿轮固定螺栓,用铜锤敲击齿轮,使其与差速器壳分离。 (4)拆下弹性销,抽出行星齿轮轴。 (5)拆下行星齿轮及半轴锥齿轮。

(6)拆下球形耐磨垫片。 2、装配 装配按与拆卸相反的顺序进行,但应注意以下几点: (1)球形耐磨垫片的厚度要合适,以保证行星齿轮及半轴锥齿轮的正常工作。 (2)弹性销装复后应牢固可靠。 (3)从动锥齿轮装配前应加热到1000左右。 (4)从动锥齿轮的固定螺栓应按规定的扭矩拧紧。 (5)差速器轴承装配时可用压床压入。 五、实验报告 1、画简图说明驱动桥的工作原理 2、详述驱动桥减速器的拆装过程 3、分析各种不同形式驱动桥的特点 六、注意事项 1、注意拆卸零件时零件的放置,拆装顺序和拆装方法。 2、注意零件要清洗干净。 3、不要损坏轴承、齿轮。 七、预习与思考题 1、前置前驱轿车与前置后驱驱动桥的结构有何不同? 2、轿车驱动桥与载重汽车驱动桥有何不同?

IR2104 + IRF540 MOS电机驱动全桥

R2104 + IRF540 MOS电机驱动全桥学习与实践过程 https://www.doczj.com/doc/d610824367.html,/bbs/article_1012_130178.html 使用L293或L298等全桥芯片来控制直流电机虽然简便而且成本低廉,但由于它们的内阻较大,在控制大电流的马达时芯片常常过热,导致系统的整体效率较低。在电动车上,马达控制芯片的内阻过大会导致车子的加速度变小。 本人设想在暑假制作一个大的轮式或者履带式机器人,并且希望它能跑到公交车那么快,于是开始研究如何使用MOS管来控制更大电流的电机。 首先,本人参考了《大功率直流马达的驱动——ABU ROBOCON 2005比赛之动力方案》一文中的电路图(原文地址 https://www.doczj.com/doc/d610824367.html,/article.php?sid=192 ) 按照这个原理图,我热转印制作了单个全桥的实验电路。个别的电阻电容值有所变动。 上电并给予有效的持续高电平信号后发现电路不能驱动马达,而2104开始发烫,540没有任何反应。于是更换2104,但仍出现同样的现象。通过示波器检测发现,高端MOS没有被驱动,而低端MOS的G端信号正常,因而桥没有被导通。更换信号方向,另外半桥仍然出现相同的现象。 本人开始怀疑是BOOTSTRAP电容的问题,于是实验了不同的电容值。但无论怎么变换,问题仍然没有被解决。由于手头没有4148,使用了IN5819作为续流二极管,按道理5819只会比4148更好,不应该成为问题的原因。 由于手头2104只有6片,而所有的都上电并且发热过,于是重新购买了一批2104。在这里感谢周顺同学,那天刚好他毕业考考好,帮我到科技京城买了2104。 更换2104后,电路工作正常。周顺看了看我原来的2104,恍然大悟:原来的芯片是97年前的旧货。 马达欢快地转了起来。由于540的内阻要比298小很多,马达的加速度明显提高,变向时电刷更是发出了闪亮的火星。 回到家后用示波器开始研究高端MOS的G端驱动电压波形。发现在EN端为高的初期,高端MOS的驱动电压突然升至比VCC高10V。此时强推动作用起效。但随着时间的流逝,该电压逐渐衰减为VCC,MOS的导通程度越来越不完全。直到下一个脉冲到来,G端电压又恢复为VCC+10V,但又逐渐衰减。也就是说,用持续的高电平信号来驱动MOS会导致MOS不能被完全导通,致使MOS 发热,马达的实际功率低下。使用PWM信号则可以解决这个问题,它使BOOTSTRAP电容反复充电放电,使高端驱动电压始终维持在一个比较高的水平。倘若想让马达全速前进,不能使用持续的高

H桥电路驱动原理(经典)

H桥电路驱动原理 2009年04月08日 星期三 上午 08:43 H桥电路驱动原理 一、H桥驱动电路 图4.12中所示为一个典型的直流电机控制电路。电路得名于“H桥驱动电路”是因为它的形状酷似字母H。4个三极管组成H的4条垂直腿,而电机就是H中的横杠(注意:图4.12及随后的两个图都只是示意图,而不是完整的电路图,其中三极管的驱动电路没有画出来)。 如图所示,H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机。要使电机运转,必须导通对角线上的一对三极管。根据不同三极管对的导通情况,电流可能会从左至右或从右至左流过电机,从而控制电机的转向。 图4.12 H桥驱动电路 要使电机运转,必须使对角线上的一对三极管导通。例如,如图4.13所示,当Q1管和Q4管导通时,电流就从电源正极经Q1从左至右穿过电机,然后再经 Q4回到电源负极。按图中电流箭头所示,该流向的电流将驱动电机顺时针转动。当三极管Q1和Q4导通时,电流将从左至右流过电机,从而驱动电机按特定方向 转动(电机周围的箭头指示为顺时针方向)。

图4.13 H桥电路驱动电机顺时针转动 图4.14所示为另一对三极管Q2和Q3导通的情况,电流将从右至左流过电机。当三极管Q2和Q3导通时,电流将从右至左流过电机,从而驱动电机沿另一方向转动(电机周围的箭头表示为逆时针方向)。 图4.14 H桥驱动电机逆时针转动 二、使能控制和方向逻辑 驱动电机时,保证H桥上两个同侧的三极管不会同时导通非常重要。如果三极管Q1和Q2同时导通,那么电流就会从正极穿过两个三极管直接回到负极。此时,电 路中除了三极管外没有其他任何负载,因此电路上的电流就可能达到最大值(该电流仅受电源性能限制),甚至烧坏三极管。基于上述原因,在实际驱动电路中通常 要用硬件电路方便地控制三极管的开关。 图4.155 所示就是基于这种考虑的改进电路,它在基本H桥电路的基础上增加了4个与门和2个非门。4个与门同一个“使能”导通信号相接,这样,用这一个信号就能控制 整个电路的开关。而2个非门通过

驱动桥设计说明书

设计题目:桑塔纳志俊驱动桥设计 姓名付晶 学院交通学院 专业机械设计制造及其自动化 班级11级5班 学号20112814601 指导教师孙宏图王昕彦

4. 驱动桥设计 (1) 4.1 确定驱动桥的结构形式 (1) 4.2 主减速器和差速器齿轮主要参数的选择与计算 (5) 4.2.1 主减速器齿轮主要参数的选择 (5) 4.2.2 直齿锥齿轮差速器齿轮基本参数 (5) 4.3 齿轮的结构设计、图样及技术要求 (7) 4.3.1 齿轮的结构设计 (7) 4.3.2 齿轮的图样及技术要求 (13)

4. 驱动桥设计 4.1 确定驱动桥的结构形式 4.1.1驱动桥的功能 驱动桥处于动力传动系的末端,其基本功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩,并将动力合理的分配给左、右驱动轮,另外还承受作用于路面和车架或车身之间的垂直立、纵向力和横向力。驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。 4.1.2驱动桥的分类: 驱动桥分非断开式(整体式)---用于非独立悬架 断开式---用于独立悬架 非断开式(整体式)驱动桥 定义:非断开式驱动桥也称为整体式 驱动桥,其半轴套管与主减速器壳均与轴壳刚性地相连一个整体梁,因而两侧的半轴和驱动轮相关地摆动,通过弹性元件与车架相连。它由驱动桥壳1,主减速器,差速器和半轴组成。 优点:结构简单,成本低,制造工艺性好,维修和调整易行,工作可靠。 用途:广泛载货汽车、客车、多数越野车、部分轿车用于上。

断开式驱动桥 定义:驱动桥采用独立悬架,即主减速器壳固定在车架上,两侧的半轴和驱动轮能在横向平面相对于车体有相对运动的则称为断开式驱动桥。为了与独立悬架相配合,将主减速器壳固定在车架(或车身)上,驱动桥壳分段并通过铰链连接,或除主减速器壳外不再有驱动桥壳的其它部分。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各段之间用万向节连接。 优点:可以增加最小离地间隙,减少部分簧下质量,减少车轮和车桥上的动载两半轴相互独立,抗侧滑能力强可使独立悬架导向机构设计合理,提高操纵稳定性 缺点:结构复杂,成本高 用途:多用于轻、小型越野车和轿车 4.1.3驱动桥的组成 驱动桥由主减速器、差速器、半轴及桥壳组成。 主减速器 1)主减速器一般用来改变传动方向,降低转速,增大扭矩,保证汽车有足够的驱动力和适当的速皮。主减速器类型较多,有单级、双级、双速、轮边减速器等。 单级主减速器由一对减速齿轮实现减速的装置,称为单级减速器。其结构简单,重量轻,东风BQl090型等轻、中型载重汽车上应用广泛。 2)双级主减速器对一些载重较大的载重汽车,要求较大的减速比,用单级主减速器传动,则从动齿轮的直径就必须增大,会影响驱动桥的离地间隙,所以采用两次减速。通常称为双级减速器。双级减速器有两组减速齿轮,实现两次减速增扭。

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