驱动桥设计ppt

也相对较高，因此通常只应用于一些高性能的豪华车型或专业赛车。
04
驱动桥的维护与保养
定期检查与保养
定期检查驱动桥的油位和密封情况，确保 无泄漏。
定期更换驱动桥的润滑油，以保持其良好 的润滑状态。
定期检查驱动桥的轴承和齿轮，确保其正 常运转。
定期检查驱动桥的螺丝和固定件，确保其 紧固。
常见故障诊断与排除
未来驱动桥技术展望
集成化设计
高效能量回收系统
未来驱动桥将采用集成化设计，将多 个功能模块整合在一起，简化结构并 提高可靠性。
未来驱动桥将配备高效能量回收系统 ，能够将制动能量回收并转化为电能 储存起来，提高能源利用效率并减少 能耗。
智能化控制系统
未来驱动桥将配备智能化控制系统， 能够实时监测车辆状态和驾驶员意图 ，自动调整工作状态，提供更好的驾 驶体验和安全性。
详细描述
驱动桥的主要功能是将发动机的动力传递到车轮，同时 承受和缓冲来自路面和车轮的冲击，并吸收和缓冲传动 系统的振动，提高汽车的行驶平顺性和稳定性。
驱动桥的组成与结构
总结词：驱动桥主要由主减速器、差速器、半轴和桥 壳等部分组成，各部分协同工作，实现驱动桥的功能 。
详细描述：主减速器是驱动桥的核心部分，它的作用是 将发动机的转速降低，同时增加扭矩，以便更好地传递 到差速器和半轴。差速器是驱动桥中的重要组成部分， 它的作用是实现左右车轮的差速功能，使汽车在转弯或 行驶在不平整的路面上时，左右车轮能够以不同的转速 旋转。半轴是连接差速器和车轮的部分，它将差速器输 出的扭矩传递到车轮，使车轮得以转动。桥壳是驱动桥 的支撑部分，它承载着主减速器、差速器和半轴等部件 的重量，同时起到保护作用。
电动化
随着电动汽车的普及，驱动桥将逐渐 向电动化发展，能够提供更高的效率 和更低的能耗，同时减少对环境的污 染。

当角速度以每分钟n转表示，则：n1＋n2＝2n0 由此可见：
左右两侧半轴齿轮转速之和等于差速器壳转速的两 倍，与行星齿轮转速无关。即两侧驱动轮在各种复杂情 况下都可借助行星轮自转，而获得不同的转速。
共32页 第21页
相关结论：
当一侧半轴不转时，另一半轴的转速是差速器 壳转速的两倍；当差速器壳因某种原因静止时，若 一侧半轴转动，另一侧则按相反的方向以相同的转 速转动。 ②对称式差速器力矩分配
重型货运、工●程行车辆星承载轮大，4速与度相行对较星低，架一起只作公转，无自转，A、B、C三
点圆周速度相等，有ω0＝ω1＝ω2；
共32页 第20页
●当行星轮4同时绕自身轴5以ω4的角速度自传时： A点圆周速度为ω1r＝ω0r＋ω4r ， B点圆周速度为ω2r＝ω0r－ω4r ；
可得：ω1r＋ω2r ＝（ω0 r＋ ω4 r ）＋（ ω0 r－ ω4 r） 即ω1r＋ ω2r＝2ω0r
1半轴套管 2半轴 3太阳轮 4行星齿轮 5行星轮架 6齿圈 7行星架
星轮中心为C，A、B、C三点到到差速器转轴轴线距离为r。 设主动件角速度为ω0，从动件1、2角速度分别为ω1、 ω2，A、B两点分别为行星轮4与半轴齿轮1、2的啮合点，行
共32页 第23页 齿轮半径也相等，所以在无行星轮自转的情况下，
共32页 第24页
5、半轴 差速器与驱动轮之间传递运动和动力的实心轴。
半轴的受力状况取决与支撑形式，现代汽车基本采用全 浮式半轴支承和半浮式半轴支承两种形式。
半轴示意图
1花键 2杆部 3垫圈 4凸缘 5半轴起拔螺钉 6半轴固定螺栓
共32页 第25页
●全浮式半轴支承 广泛用于各类载货车
辆，支承结构如作图所 示。
共32页 第13页

.
4
§5-2 驱动桥的结构方案分析
分类：
非断开式（整体式）—用于非独立悬架 断开式—用于独立悬架
.
5
一、断开式驱动桥特点：
当采用独立悬架时，为保证运动协调，驱 动桥应为断开式。如图
.
6
断开式驱动桥优 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
.
7
优点：
（2）齿轮弯曲强度计算 （3）齿轮接触强度计算
.
58
四、主减速器锥齿轮轴承的载荷计算
1.锥齿轮齿面上的作用力
（1）齿宽中点处的圆周力
F=2T/Dm2 T—从动轮上的转矩 Dm2— 从动轮齿宽中点处的分度圆直径
（2）锥齿轮上的轴向力和径向力
2.锥齿轮轴承载荷 .
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五、锥齿轮材料
要求： 弯曲疲劳强度、接触疲劳强度高，耐磨；心部 有一定的韧性；锻造性能、切削性能和热处理 性能良好；少用我国比较缺少的金属材料。
结构受限，主动齿轮工艺性差 速比小
.
35
形式2：蜗轮蜗杆传动
质量小 噪声低 传动比大
.
36
双级贯通式主减速器： 用于中重型多桥驱动汽车
形式1：锥齿轮－圆柱齿轮
传动比大，结构尺寸大 从动锥齿轮支承刚度差 主动锥齿轮工艺性差
.
37
形式2：圆柱齿轮－锥齿轮：结构紧凑，高度小
ω2 T2
普 通 锥 齿 轮 式 差 速. 器 示 意 图
62
2.摩擦片式差速器（图5-21 ）： 锁紧系数k可达0.6，半轴转矩比可达4，结构简单， 工作平稳，可明显提高通过性
3.强制锁止式差速器： 当两侧车轮所处地面附着系数差异较大时，可 以强制锁住差速器与半轴，提高通过性，多用 于重型车

(6) 螺旋方向
(7) 法向压力角
大的压力角可以增加轮齿强度，减少避免根切的最小 齿数。但是，对小尺寸的齿轮，大的压力角易使齿顶变尖 和刀尖宽度过小，并使齿轮端面重合系数下降。
23
《汽车设计》电子教案
5.3 主减速器设计
• 5.3.3 汽车主减速器锥齿轮设计
• 3. 主减速器锥齿轮强度计算 进行强度验算，以保证锥齿轮具有足够的强度和寿命，
作用时间长、变化多、冲击较大，它们的工作条件更加恶 劣。因此，驱动桥齿轮材料应满足如下要求：
(1) 具有较高的弯曲疲劳强度和表面接触疲劳强度， 齿面具有较高硬度(保证耐磨性)。
(2) 在轮齿芯部应有适当的韧性以适应冲击载荷；避 免在冲击载荷下发生齿根折断。
(3) 钢材锻造性能、切削性能及热处理性能好；热处 理变形要小或变形规律要容易控制。
B、外啮合圆柱齿轮轮边减速器 可使桥壳离地高度降 低。
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《汽车设计》电子教案
5.3 主减速器设计
• 5.3.1 主减速器的结构形式
• 3. 双速主减速器
双速主减速器有两个挡位，即有两个传动比，它与普 通变速器相配可成倍增加挡位，而不需要采用副变速器。
(1) 圆柱齿轮组式双级主减速器 这种结构的尺寸和质 量较大，可获得的主传动比较大。
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《汽车设计》电子教案
5.3 主减速器设计
• 5.3.3 汽车主减速器锥齿轮设计
汽车主减速器锥齿轮的切齿法主要有“格里 森”(Gleason)切齿法和奥利康(Oerlikon)切齿法。
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《汽车设计》电子教案
5.3 主减速器设计
• 5.3.3 汽车主减速器锥齿轮设计
格里森制锥齿轮主要参数的选择和设计计算方法。

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辅助支承 限制从动锥齿轮因受轴向 力作用而产生偏移。
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许用偏移量
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三、主减速器锥齿轮主要参数的选择
主要参数：主、从动锥齿轮齿数z1和z2、从动锥齿轮大端分度圆直 径D2和端面模数ms、主、从动锥齿轮齿面宽b1和b2、双曲面齿轮副的偏
移距E、中点螺旋β、法向压力角α等。
在齿面宽中点处的螺旋角称为中点螺旋角。通常不特殊 说明，则螺旋角系指中点螺旋角。
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根据啮合面上法向力相等， F1 cos1 F2 cos2
F1、F2分别为主、从动齿轮的圆周力 (图解)
齿轮传动比
i0s
F2r2 F1r1
r2cos2 r1cos1
r1、r2分别为主、从动齿轮平均分 度圆半径
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2.从动锥齿轮大端分度圆直径D2和端面模数ms
根据经验公式初选 KD2—直径系数，KD2 =13.0—15.3 Tc —从动锥齿轮计算载荷
而ms
Km—模数系数， Km =0.3—0.4
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3.主、从动锥齿轮齿面宽b1和b2 从动锥齿轮面宽b2推荐不大于其节锥距A2的0.3倍，即b2≤0.3A2，而且b2应满 足b2≤10ms，一般也推荐b2=0.155D2。对于螺旋锥齿轮，b1一般比b2大10%
对于第二级为锥齿轮、第二级为圆柱齿轮的双级主 减速器，
纵向水平、斜向和垂向三种布置方案。
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纵向水平布置 总成的垂直方向轮廓尺寸减小，从而降低汽车的质心高度，
但使纵向尺寸增加，用在长轴距汽车上可适当减小传动轴 长度，但不利于短轴距汽车的总布置，会使传动轴过短， 导致万向传动轴夹角加大。 垂直布置使驱动桥纵向尺寸减小，可减小万向传动轴夹角， 但由于主减速器壳固定在桥壳的上方，不仅使垂向轮廓尺 寸增大，而且降低了桥壳刚度，不利于齿轮工作。这种布 置可便于贯通式驱动桥的布置。

速器相配合，可得到双倍于变速器的挡位。双速主减速器的高低挡减速比是
根据汽车的使用条件、发动机功率及变速器各挡速比的大小来选定的。
双速主减速器可以由圆柱齿轮组(图a)或行星齿轮组(图b)构成。圆柱齿轮 式双速主减速器结构尺寸和质量较大，可获得的主减速比较大。只要更换圆 柱齿轮轴、去掉一对圆柱齿轮，即可变型为普通的双级主减速器。行星齿轮 式双速主减速器结构紧凑，质量较小，具有较高的刚度和强度。
单级主减速器广泛应用于轿车和轻、中型货车的驱 动桥中。
2．双级主减速器
与单级主减速器相比，在保证离地间隙相同时可 得到大的传动比，i0一般为7～12。
但是尺寸、质量均较大，成本较高。它主要应用 于中、重型货车、越野车和大客车上。
分为整体式和分开式两种。
整体式双级主减速器有多种结构方案： 第一级为锥齿轮，第二级为圆柱齿轮 （图5-8a）；第一级为锥齿轮，第二 级为行星齿轮；第一级为行星齿轮， 第二级为锥齿轮（图5-8b）；第一级 为圆柱齿轮，第二级为锥齿轮（图58c）。
一般情况下，当要求传动比大于4.5而轮廓尺寸又有限时，采用双曲面齿 轮传动更合理。这是因为如果保持主动齿轮轴径不变，则双曲面从动齿轮直 径比螺旋齿轮小。
当传动比小于2时，双曲面主动齿轮相对弧齿锥齿轮主动齿轮显得过大， 占据了过多空间，这时可选用弧齿锥齿轮传动，因为弧齿锥齿轮传动具有较 大的差速器可利用空间。
对于中等传动比，两种齿轮传动均可采用。
3．圆柱齿轮传动
圆柱齿轮传动（图5-3c）一般采用பைடு நூலகம்齿轮， 广泛应用于发动机横置且前置前驱动的轿车驱动 桥（见右图）和双级主减速器贯通式驱动桥。
4．蜗杆传动
与锥齿传动相比，蜗杆（图5 –3d）传动有如下优点： （1）在轮廓尺寸和结构质量较小的情况下，可得到较

一、驱动桥的组成及作用
2.驱动桥是由什么组成:
主减速器; 差速器 ;半轴和桥壳等 组成.
。
二、驱动桥按结构形式分
整体式
结构形式
断开 式
转向式
1.整体式驱动桥 什么是整体式驱动桥？
二、驱动桥按结构形式分
• 把整个驱动桥通过弹性元件奖悬架与 车架连接。驱动桥壳与主减速器刚性 地连接为一体，两侧的半轴和驱动车 轮不可能在横向平面内作相对运动。
•
主减速器的结构形式：
按减速齿轮副的级数可分为单级和双级主减速器; • 按主减速器速比挡数分，有单速和双速主减速器; • 按主减速器所在位置分，有中央主减速器和轮边主是什么？ • 单级主减速器结构简单，体积 小，质量轻，传动效率高，一般用于 轿车和轻中型货车上。
四.回顾与总结本节内容
• 驱动桥的作用和组成
• 驱动桥的结构形式及优点 • 主减速器作用与形式
五.作业
• 1.把本章知识点总结到作业本上 • 2.预习差速器的作用与分类
• 3.预习差速器的工作原理
•
教课人：宋莎
回顾所学知识
• 汽车的动力源 • 离合器 • 变速器 • 万向传动装置
第六节
驱动桥
学习目标
• 1.驱动桥的作用及组成 • 2.驱动桥的结构分类 • 3.主减速器的作用与分类
一、驱动桥的组成及作用
1.驱动桥的作用:
驱动桥的作用是将发动机传出 的相关扭矩经过它传给驱动车 轮，实现降速，增大扭矩的作 用。
• EQ1090E型采用单级准双曲面齿轮，传动比为6.33。
• （3）双级主减速器 • 优点是什么? • 采用双级主减速器可以获 得较大传动比，保证驱动桥有足 够的离地间隙，并可缩短传动轴 的长度.

02
驱动桥的组成部件
主减速器
总结词
主减速器是驱动桥的核心部件，用于降 低发动机转速并增加扭矩。
VS
详细描述
主减速器通常由单级或多级齿轮组成，将 发动机的高转速降低到适合车轮驱动的低 转速，同时增加扭矩，以克服车辆行驶阻 力。主减速器的齿轮材质一般采用优质合 金钢，经过精密加工和热处理，具有较高 的强度和耐磨性。
驱动桥的类型与结构
总结词
根据结构和使用特点，驱动桥可分为整体式和断开式两种类型。
详细描述
整体式驱动桥也称为刚性桥，其主减速器和差速器集成在一个壳体中，结构紧凑，制造成本较低。而断开式驱动 桥则由主减速器、差速器和传动轴组成，其优点是可以使车身前后部更加灵活地分开，有利于提高汽车的通过性 和行驶稳定性。
使用适当的润滑油或润滑脂，按照规 定的润滑周期对驱动桥进行润滑，以 保证其正常运转。
清洁驱动桥
定期清除驱动桥表面的污垢和杂物， 保持清洁，防止杂物进入内部影响其 正常工作。
驱动桥的维修与更换
维修
当驱动桥出现故障或性能下降时，应及时进行维修。根据故 障情况，可能需要更换损坏的零部件或进行整体维修。
更换
详细描述
桥壳一般采用铸铁或钢板焊接而成，具有足 够的强度和刚度，能够承受车辆行驶时的冲 击和振动。桥壳内部通常安装有主减速器和 差速器等部件，外部则通过螺栓与车架相连 接。桥壳的设计需要充分考虑车辆的载荷、 行驶工况和主减速器的安装位置等因素，以
确保驱动桥的整体性能和稳定性。
03
驱动桥的维护与保养
05
驱动桥的发展趋势与未来展望
驱动桥技术的创新与改进
轻量化设计
采用高强度材料和先进的 制造工艺，降低驱动桥的 重量，提高车辆燃油经济 性和动力性能。

• 全浮式半轴的半轴凸缘一端与轮毂相连，轮毂通过两个相 距较远的轴承支承在桥壳上。半轴另一端通过半轴齿轮轮毂支 承于差速器壳两侧轴颈孔内，而差速器壳又以两侧轴颈通过轴 承支承在桥壳上，用这样的支承，半轴与桥壳没有直接联系， 即半轴两端均不承受任何弯矩及反力，故称全浮式，所谓全 “浮”即指卸除半轴的弯曲载荷而言。
一起加油，勇往直前！
• （3）故障诊断排除
• ①齿轮油自半轴突缘周围渗出，系半轴油封不良。 • ②主减速器主动齿轮突缘处漏油。说明该处油封不良或突
缘轴颈磨损，产生沟槽。 • ③其他部位漏油可根据油迹查明原因，并予排除。
一起加油，勇往直前！
增大输出扭矩，并改变旋转方向，使传动轴左右旋转变为半轴 的前后旋转。
一起加油，勇往直前！
• 主减速器的结构类型：
• 按减速齿轮副的级数可分为单级和双级主减速器，按主减 速器速比挡数分，有单速和双速主减速器，按主减速器所在位 置分，有中央主减速器和轮边主减速器。
一起加油，勇往直前！
一起加油，勇往直前！
• 全浮式支承的半轴易于拆装，只需拧下半轴突缘盘上的螺 栓，即可将半轴抽出，而车轮和桥壳照样能支持汽车。
一起加油，勇往直前！
• ②半浮式半轴支承
•
图1-170为半浮式支承示意图，与全浮式内端相同，半
轴与桥壳不受弯矩，同样是借差速器壳轴颈通过轴承支承在桥
壳上，外端与轮毂直接配合，且半轴直接通过轴承支承在桥壳
同且有异响，则为行星齿轮表面损伤或折断；若两轮转向相同， 则为行星齿轮与行星齿轮轴卡滞，应予检修。 • 2.驱动桥局部过热 • （1）故障现象 • 当汽车行驶一段路程后，用手触摸驱动桥壳时，有烫手感觉。 • （2）故障原因 • ①轴承装配过紧。 • ②齿轮啮合间隙过小。 • ③缺少齿轮油或齿轮油粘度过小。

在路况不好时，通过使用差速锁，使两根 半轴连成一体， 防止一侧车轮 打滑使另一侧 车轮不能驱动。
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2、自锁式差速器
在两半轴转速不等时，行星齿轮自转，差速器所 受摩擦力矩与快转半 轴旋向相反，与慢转 半轴旋向相同，故能 够自动地向慢转一方 多分配一些转矩。
3、托森差速器
1-差速器壳； 2-直齿轮轴；3-半轴；4直齿轮；5-主减速器被动 齿轮；6-蜗轮；7-蜗杆
在车架上
7
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§18.2 主减速器
功用：
将输入的转矩增大并相应降低转速，以及当 发动机纵置时还具有改变转矩旋转方向的作用。
分类：
1、（按照传动齿轮副的数目分类） 单级主减速器 双级主减速器
2、（按主减速器传动比档数分类 ） 单速式 双速式
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一、单级主减速器
1、构造：
叉形凸缘
从动锥齿轮 支承螺柱 差速器壳
第十八章 驱动桥
概述 主减速器 差速器 半轴与桥壳
1
§18.1 概述
1、功用：
1）通过主减速器齿轮的传动，降低转速，增大转矩； 2）主减速器采用锥齿轮传动，改变转矩的传递方向； 3）通过差速器可以使内外侧车轮以不同转速转动，适 应汽车的转向要求； 4）通过桥壳和车轮，实现承载及传力作用。
2、组成：
桥 壳—是主减速器、差速器等传动装置的安装基础。 主减速器—降低转速、增加扭矩、改变扭矩传递方向。 差速器—使两侧车轮不等速旋转，适应转向和路面。 半轴—将扭矩从差速器传给车轮。
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3、结构类型
1）整体式驱动桥 (非断开式) ：
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2）断开式驱动桥：
结构特点 车轮和车架相
对独立 铰链连接 主减速器 固定