单元六 驱动桥

单元六驱动桥6.1 概述6.1.1 驱动桥的功用、组成1、功用：将万向传动装置输入的动力经降速增矩、改变动力传递方向后，分配到左右驱动轮，使汽车行驶，并允许左右驱动轮以不同的旋转速度旋转。

2、组成:主减速器、差速器、半轴和桥壳。

6.1.2 驱动桥的类型1、整体式1）采用非独立悬架。

2）驱动桥壳为一刚性的整体，驱动桥两端通过悬架与车架连接，左右半轴始终在一条直线上，即左右驱动轮不能独立地跳动。

汽车整体式驱动桥壳示意图2、断开式1）采用独立悬架。

2）主减速器固定在驱动桥壳制成段并用铰链连接，驱动桥两端通过悬架与车架连接，半轴分段并用万向节连接，即左右驱动轮及桥壳可以独立地相对于车架跳动。

断开式驱动桥示意图6.2 主减速器6.2.1 主减速器的功用与类型1、功用将输入的转矩增大、转速降低，并将动力传递的方向改变后（横向布置发动机除外）传给差速器。

2、类型1）按参加传动的齿轮副数目分类：（1）单级主减速器（2）双级主减速器2）按主减速器传动比个数分类：（1）单速式：传动比为定值。

（2）双速式：有两条传递路线。

3）按齿轮副结构形式分类：（1）圆柱齿轮式：又分为定轴轮系和行星轮系。

（2）圆锥齿轮式：又分为螺旋齿轮式和双曲面锥齿轮。

6.2.2 主减速器的构造与工作原理（主减速器结构与检修录像）1、单级主减速器结构简单，质量小，体积小，传动效率高,动力性能满足中型以下货车及轿车的要求。

东风EQ1090型汽车单级主减速器1）组成主、从动锥齿轮，支撑调整装置、主减速器壳等。

2）结构分析（1）主动锥齿轮的支承型式跨置式：主动锥齿轮前后都有轴承支承，用于负荷较大汽车的单级主减速器。

（2）锥齿轮齿形——准双曲面齿轮特征：主从动锥齿轮轴线不相交，降低汽车质心，提高行驶稳定性。

特点：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。

主减速器主动锥齿轮与从动锥齿轮轴线位置示意图左图:主动锥齿轮轴线与从动锥齿轮轴线相交。

右图：主动锥齿轮轴线低于从动锥齿轮轴线。

3）主减速器调整装置（1）调整项目①轴承预紧度的调整②锥齿轮啮合的调整●齿面啮合印痕的调整●齿侧啮合间隙的调整①轴承预紧度的调整●调整目的：使轴承承受一定的轴向压紧力，提高支承刚度，保证正常啮合。

过大，发热量大，磨损大，轴承寿命下降。

过小，破坏啮合，齿轮寿命下降。

●检查方法经验检查：即用手转动主(从)动锥齿轮，应该转动自如，且轴向推动无间隙。

定量检查：将轴承座夹在虎钳上，按规定转矩拧紧凸缘螺母后，在各零件润滑的情况下用弹簧秤测凸缘盘拉力或用指针式扭力扳手在锁紧螺母上测主动锥齿轮的转动力矩，其值应符合规定。

●调整方法主动锥齿轮：通过增减调整垫片1、2的厚度进行调整。

（减垫片，轴承预紧度变紧；反之，变松）从动锥齿轮：通过拧动两侧的调整螺母来调整，拧入调整螺母，轴承预紧度增加，反之，预紧度减小。

轴承预紧度检查示意图②锥齿轮啮合的调整齿面啮合印痕的调整和齿侧啮合间隙的调整通过锥齿轮轴的轴向移动，从而改变主从动锥齿轮的相对位置来获得。

●齿面啮合印痕的调整：通过增减调增垫片厚度来调整：增加垫片厚度，主动轴及主动锥齿轮前移，反之则后退。

检查：在主动锥齿轮上相隔140°的三处用红丹油在齿的正反面各涂2～3个齿，再用手对从动锥齿轮稍施加阻力并正、反向各转动主动齿轮数圈。

观察从动锥齿轮上的啮合印迹。

正确的啮合印迹：在从动锥齿轮上啮合印迹位于齿高的中间偏小端，并占齿宽60%以上。

调整：移动主动锥齿轮，调整垫片1。

正确的啮合印痕位置示意图●齿侧啮合间隙的调整检查：将百分表抵在从动锥齿轮正面的大端处，用手把住主动锥齿轮，然后轻轻往复摆转从动锥齿轮即可显示间隙值。

调整：轴向移动从动锥齿轮，通过拧动轴承调整螺母，应一端拧入几圈，另一端拧出几圈。

（2）调整步骤为了保证啮合调整的正确性，先调整轴承预紧度，再调整齿轮啮合位置；且当两者采用同一调整装置时，齿轮啮合的调整应保持原已调整好的轴承预紧度不变。

4）双曲面锥齿轮主减速器的特点双曲面锥齿轮与螺旋锥齿轮比较，具有以下优点：（1）主从动齿轮轴线不相交，使汽车质心降低，提高行驶稳定性。

（2）根切的齿数较少，可以尽可能减小主从动锥齿轮的尺寸，从而减少主减速器壳外形轮廓尺寸，有利于车身布置和提高最小离地间隙。

（3）啮合系数大，同时参加啮合的齿数多，传动平稳，噪声小，承载能力大。

双曲面锥齿轮的缺点：（1）啮合面间相对滑动速度大，接触压力大，摩擦面的油膜易被破坏，因而对润滑油要求高，必须使用专门的双曲面齿轮油。

（2）螺旋角较大，传动时轴向力较大，传动时轴向力大，易造成轴的支撑定位件的损坏而引起轴向窜动。

因此，双曲面齿轮对机件的强度、刚度要求高，相应地调整精度要求也较高。

2、双级主减速器当汽车主减速器需要有较大传动比时，若采用单级主减速器，由于主动锥齿轮受强度、最小齿数的限制，其尺寸不能太小，相应地从动锥齿轮直径将较大。

这不仅使从动齿轮刚度降低了，而且会使主减速器壳及驱动桥外形轮廓尺寸增大，难以保证足够的离地间隙，因此需要采用双级主减速器。

以解放CA1092型汽车双级主减速器为例：1）结构（1）第一级：传动方式：螺旋锥齿轮传动支撑方式：主动齿轮采用悬臂式支撑（2）第二级：传动方式：斜齿圆柱齿轮传动支撑方式：从动齿轮夹在左右两半差速器壳之间，并用螺栓将它们紧固在一起。

解放CA1092型汽车双级主减速器为例：2）调整项目及位置：（1）主动锥齿轮轴轴承的预紧度：通过增减调整垫片3的厚度来调整。

（2）中间轴滚子轴承的预紧度：通过改变调整垫片1和4的总厚度来调整。

（3）支撑差速器壳的圆锥滚子轴承的预紧度：通过调整螺母来调整。

3、双速主减速器1）定义：主减速器具有两个档位（两个传动比），可根据行驶条件的变化改变档位。

2）组成：一对圆锥齿轮、一套行星齿轮机构及其操纵机构。

3）工作过程：（1）高速档行驶时，通过操纵机构将行星架内齿圈与行星齿轮连成一体，此时差速器壳与从动锥齿轮一起以相同转速旋转，传动比等于1（即直接传动）。

（2）低速档行驶时，通过操纵机构将结合套上的短接合齿与主减速器壳体上的固定齿圈套合，即结合套被固定，此时差速器壳因行星齿轮的自转而降速。

此时行星齿轮机构的传动比为：i0=1+ 中心齿轮D的齿数/齿圈的齿数a)高速档单级传动 b）低速档双级传动行星齿轮双速主减速器6.3 差速器6.3.1 差速器的功用、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速度旋转，以满足两侧驱动轮差速的需要，保证两侧车轮相对地面纯滚动而非滑动。

滑动的危害：轮胎磨损、动力损耗、转向和制动性能下降。

2、类型（按工作特性分类）：普通齿轮式差速器、防滑差速器。

6.3.2 普通齿轮式差速器的构造及工作原理（差速器结构与检修录像）1、分类锥齿轮式、圆柱齿轮式由于锥齿轮式差速器结构简单、紧凑，工作平稳，因此目前应用最广泛。

2、组成（以行星锥齿轮差速器为例）4个行星齿轮、十字形行星锥齿轮轴、两个半轴锥齿轮、两半差速器壳、行星锥齿轮球面垫片、半轴锥齿轮推力垫片。

（差速器工作原理动画）行星锥齿轮差速器3、动力传递路线差速器壳→十字轴→行星齿轮→半轴齿轮→半轴→驱动车轮4、工作原理1）运动特性差速器2种不同的工作情况：（1）汽车直线行驶（两侧驱动轮阻力相同）行星齿轮只有公转，没有自转，差速器不起差速作用;则ω1=ω2=ω0，即ω1+ω2=2ω0, n1+n2= 2n0（2）汽车转向（两侧驱动轮阻力不同）如汽车右转向，外侧车轮有滑移的趋势，内侧车轮有滑转的趋势，即外侧车轮阻力小，内侧车轮阻力大，使行星齿轮除了公转,还以△ω自转，差速器起差速作用;则ω1=ω0+△ω，ω2=ω0-△ω（差速作用）即ω1+ω2=2ω0,n1+n2=2n0a)差速器运动简图b)差速器不起作用 c)差速器起作用差速器的运动原理●差速器的运动特性方程式n1+n2= 2n0上式表明:差速器无论差速与否,,两半轴齿轮的转速之和始终等于差速器壳转速的两倍,而与行星齿轮的自转速度无关。

（1）当任何一侧的半轴齿轮为零时，另一侧半轴的转速为差速器客转速的两倍。

（2）当差速器壳转速为零时，若一侧半轴齿轮受其他外来力矩而转动，则另一侧半轴齿轮以相同的转速反向转动。

2）差速器的转矩分配特性差速器转矩分配示意图设主减速器传至差速器壳的转矩为M0,两半轴的转矩分别为M1和M2，行星齿轮的自转产生的摩擦力矩为M4。

（1）当行星齿轮不自转时，M4=0，差速器将转矩M0平均分配给两半轴齿轮。

即 M1=M2=M0/2（2）当行星齿轮如右图方向自转时（n1＞n2），行星齿轮所受摩擦力矩M4与其自转方向相反。

M1=（M0－M4）/2M2=（M0＋M4）/2结论：当差速器起差速左右时，转得慢的车轮分配到的转矩大于转得快的车轮，差值为差速器的内部摩擦力矩M4。

由于M4很小，可忽略不计，则M1=M2=M0/2，可见，无论差速器差速与否，行星锥齿轮差速器都具有转矩等量分配的特性。

特点：该特性对于汽车在好路面上行驶是有利的。

但在坏路面上行驶却会严重影响其通过率。

(差速器组装动画)6.3.3 防滑差速器1、分类1）人工强制锁止式：人为的将差速器锁2）自锁式：通过路面状况自动改变驱动轮间的转矩分配。

（1）摩擦片式（2）滑块凸轮式（3）托森式2、强制锁止式差速器（1）结构特点：在行星齿轮差速器上装设了差速锁。

差速锁组成：接合器和接合器操纵机构。

（2）工作情况：①当汽车在好路面上行驶时，接合器处于分离状态，此时为普通行星锥齿轮差速器。

②当汽车通过坏路面时，锁止差速器，将半轴与差速器壳连成一个整体，不起差速作用，转矩可以全部分配给好路面上的车轮。

强制锁止式差速器3、摩擦片式自锁差速器（1）结构：在普通行星锥齿轮差速器的两半轴齿轮背面与差速器壳之间各安装了一套摩擦式离合器，用以增大差速器的内部摩擦阻力矩。

摩擦式离合器组成：推力压盘，主、从动摩擦片。

（2）工作情况：①当两半轴无转速差时，转矩平均分配给两半轴。

转矩的传递经过两条路线：●行星齿轮→行星齿轮轴→半轴齿轮→半轴●差速器壳→主从动摩擦片→推力压盘→半轴②当一侧车轮在坏路面上滑转或转弯时，差速器起差速作用，使两半轴产生转速差，同时在轴向力的作用下，主从动摩擦片间将产生摩擦力矩，并且转向相反：与快转半轴的转向相反，与慢转半轴的转向相同。

因此，慢转半轴所分配得到的转矩大于快转半轴所分配得到的转矩。

摩擦作用越强，两半轴转矩差越大，最大可达5-7倍（3）适用车型：轿车、轻型货车摩擦片式自锁差速器4、滑块凸轮式自锁差速器汽车中、后桥之间采用滑块凸轮式自锁差速器。

（1）汽车直线行驶时，中、后桥无转速差，差速器不起差速作用。