汽車驅動橋的詳細結構及分類

1、-作者xxxx-日期xxxx汽車驅動橋的詳細結構及分類【精品文檔】驅動橋的詳細結構及分類 我愛車網(wǎng) 類型：轉載 來源：騰訊汽車 時間：2011-03-02 作者：驅動橋主要由主減速器、差速器、半軸和驅動橋殼等組成。它的作用是將萬向傳動裝置傳來的動力折過90°角，改變力的傳遞方向，并由主減速器降低轉速，增大轉矩后，經(jīng)差速器分配給左右半軸和驅動輪。驅動橋的結構型式按工作特性分，可以歸并為兩大類，即非斷開式驅動橋和斷開式驅動橋。當驅動車輪采用非獨立懸架時，應該選用非斷開式驅動橋；當驅動車輪采用獨立懸架時，則應該選用斷開式驅動橋。因此，前者又稱為非獨立懸架驅動橋；后者稱為獨立懸架驅動橋。獨立

2、懸架驅動橋結構較復雜，但可以大大提高汽車在不平路面上的行駛平順性。（1）非斷開式驅動橋普通非斷開式驅動橋，由于結構簡單、造價低廉、工作可靠，廣泛用在各種載貨汽車、客車和公共汽車上，在多數(shù)的越野汽車和部分轎車上也采用這種結構。他們的具體結構、特別是橋殼結構雖然各不相同，但是有一個共同特點，即橋殼是一根支承在左右驅動車輪上的剛性空心梁，齒輪及半軸等傳動部件安裝在其中。這時整個驅動橋、驅動車輪及部分傳動軸均屬于簧下質量，汽車簧下質量較大，這是它的一個缺點。整體式驅動橋即非斷開式驅動橋組成驅動橋的輪廓尺寸主要取決于主減速器的型式。在汽車輪胎尺寸和驅動橋下的最小離地間隙已經(jīng)確定的情況下，也就限定了主減速

3、器從動齒輪直徑的尺寸。在給定速比的條件下，如果單級主減速器不能滿足離地間隙要求，可該用雙級結構。在雙級主減速器中，通常把兩級減速器齒輪放在一個主減速器殼體內(nèi)，也可以將第二級減速齒輪作為輪邊減速器。對于輪邊減速器：越野汽車為了提高離地間隙，可以將一對圓柱齒輪構成的輪邊減速器的主動齒輪置于其從動齒輪的垂直上方；公共汽車為了降低汽車的質心高度和車廂地板高度，以提高穩(wěn)定性和乘客上下車的方便，可將輪邊減速器的主動齒輪置于其從動齒輪的垂直下方；有些雙層公共汽車為了進一步降低車廂地板高度，在采用圓柱齒輪輪邊減速器的同時，將主減速器及差速器總成也移到一個驅動車輪的旁邊。在少數(shù)具有高速發(fā)動機的大型公共汽車、多橋

4、驅動汽車和超重型載貨汽車上，有時采用蝸輪式主減速器，它不僅具有在質量小、尺寸緊湊的情況下可以得到大的傳動比以及工作平滑無聲的優(yōu)點，而且對汽車的總體布置很方便。（2）斷開式驅動橋斷開式驅動橋區(qū)別于非斷開式驅動橋的明顯特點在于前者沒有一個連接左右驅動車輪的剛性整體外殼或梁。斷開式驅動橋的橋殼是分段的，并且彼此之間可以做相對運動，所以這種橋稱為斷開式的。另外，它又總是與獨立懸掛相匹配，故又稱為獨立懸掛驅動橋。這種橋的中段，主減速器及差速器等是懸置在車架橫粱或車廂底板上，或與脊梁式車架相聯(lián)。主減速器、差速器與傳動軸及一部分驅動車輪傳動裝置的質量均為簧上質量。兩側的驅動車輪由于采用獨立懸掛則可以彼此致立

5、地相對于車架或車廂作上下擺動，相應地就要求驅動車輪的傳動裝置及其外殼或套管作相應擺動。斷開式驅動橋汽車懸掛總成的類型及其彈性元件與減振裝置的工作特性是決定汽車行駛平順性的主要因素，而汽車簧下部分質量的大小，對其平順性也有顯著的影響。斷開式驅動橋的簧下質量較小，又與獨立懸掛相配合，致使驅動車輪與地面的接觸情況及對各種地形的適應性比較好，由此可大大地減小汽車在不平路面上行駛時的振動和車廂傾斜，提高汽車的行駛平順性和平均行駛速度，減小車輪和車橋上的動載荷及零件的損壞，提高其可靠性及使用壽命。但是，由于斷開式驅動橋及與其相配的獨立懸掛的結構復雜，故這種結構主要見于對行駛平順性要求較高的一部分轎車及一些

6、越野汽車上，且后者多屬于輕型以下的越野汽車或多橋驅動的重型越野汽車。（3）多橋驅動的布置為了提高裝載量和通過性，有些重型汽車及全部中型以上的越野汽車都是采用多橋驅動，常采用的有4×4、6×6、8×8等驅動型式。在多橋驅動的情況下，動力經(jīng)分動器傳給各驅動橋的方式有兩種。相應這兩種動力傳遞方式，多橋驅動汽車各驅動橋的布置型式分為非貫通式與貫通式。前者為了把動力經(jīng)分動器傳給各驅動橋，需分別由分動器經(jīng)各驅動橋自己專用的傳動軸傳遞動力，這樣不僅使傳動軸的數(shù)量增多，且造成各驅動橋的零件特別是橋殼、半軸等主要零件不能通用。而對8×8汽車來說，這種非貫通式驅動橋就更不適

7、宜，也難于布置了。為了解決上述問題，現(xiàn)代多橋驅動汽車都是采用貫通式驅動橋的布置型式。在貫通式驅動橋的布置中，各橋的傳動軸布置在同一縱向鉛垂平面內(nèi)，并且各驅動橋不是分別用自己的傳動軸與分動器直接聯(lián)接，而是位于分動器前面的或后面的各相鄰兩橋的傳動軸，是串聯(lián)布置的。汽車前后兩端的驅動橋的動力，是經(jīng)分動器并貫通中間橋而傳遞的。其優(yōu)點是，不僅減少了傳動軸的數(shù)量，而且提高了各驅動橋零件的相互通用性，并且簡化了結構、減小了體積和質量。這對于汽車的設計(如汽車的變型)、制造和維修，都帶來方便。按結構形式，驅動橋可分為三大類： 是驅動橋結構中最為簡單的一種，是驅動橋的基本形式，在重型卡車中占主導地位。一般在主傳

8、動比小于6 的情況下，應盡量采用中央單級減速驅動橋。目前的中央單級減速器趨于采用雙曲線螺旋傘齒輪，主動小齒輪采用騎馬式支承，有差速鎖裝置供選用。2.中央雙級減速驅動橋 在國內(nèi)目前的市場上，中央雙級驅動橋主要有2 種類型：一類載重汽車后橋設計，如伊頓系列產(chǎn)品，事先就在單級減速器中預留好空間，當要求增大牽引力與速比時，可裝入圓柱行星齒輪減速機構，將原中央單級改成中央雙級驅動橋，這種改制“三化”（即系列化，通用化，標準化）程度高，橋殼、主減速器等均可通用，錐齒輪直徑不變；另一類如洛克威爾系列產(chǎn)品，當要增大牽引力與速比時，需要改制第一級傘齒輪后，再裝入第二級圓柱直齒輪或斜齒輪，變成要求的中央雙級驅動橋

9、，這時橋殼可通用，主減速器不通用，錐齒輪有2 個規(guī)格。由于上述中央雙級減速橋均是在中央單級橋的速比超出一定數(shù)值或牽引總質量較大時，作為系列產(chǎn)品而派生出來的一種型號，它們很難變型為前驅動橋，使用受到一定限制；因此，綜合來說，雙級減速橋一般均不作為一種基本型驅動橋來發(fā)展，而是作為某一特殊考慮而派生出來的驅動橋存在。3.中央單級、輪邊減速驅動橋 輪邊減速驅動橋較為廣泛地用于油田、建筑工地、礦山等非公路車與軍用車上。當前輪邊減速橋可分為2類：一類為圓錐行星齒輪式輪邊減速橋；另一類為圓柱行星齒輪式輪邊減速驅動橋。圓錐行星齒輪式輪邊減速橋由圓錐行星齒輪式傳動構成的輪邊減速器，輪邊減速比為固定值2，它一般均

10、與中央單級橋組成為一系列。在該系列中，中央單級橋仍具有獨立性，可單獨使用，需要增大橋的輸出轉矩，使牽引力增大或速比增大時，可不改變中央主減速器而在兩軸端加上圓錐行星齒輪式減速器即可變成雙級橋。這類橋與中央雙級減速橋的區(qū)別在于：降低半軸傳遞的轉矩，把增大的轉矩直接增加到兩軸端的輪邊減速器上，其“三化”程度較高。但這類橋因輪邊減速比為固定值2，因此，中央主減速器的尺寸仍較大，一般用于公路、非公路軍用車。圓柱行星齒輪式輪邊減速橋，單排、齒圈固定式圓柱行星齒輪減速橋，一般減速比在3至4.2之間。由于輪邊減速比大，因此，中央主減速器的速比一般均小于3，這樣大錐齒輪就可取較小的直徑，以保證重型卡車對離地問

11、隙的要求。這類橋比單級減速器的質量大，價格也要貴些，而且輪谷內(nèi)具有齒輪傳動，長時間在公路上行駛會產(chǎn)生大量的熱量而引起過熱；因此，作為公路車用驅動橋，它不如中央單級減速橋。隨著我國公路條件的改善和物流業(yè)對車輛性能要求的變化，載重汽車驅動橋技術已呈現(xiàn)出向單級化發(fā)展的趨勢。單級減速驅動車橋是驅動橋中結構最簡單的一種，制造工藝較簡單，成本較低，是驅動橋的基本型，在重型卡車上占有重要地位；目前重型卡車發(fā)動機向低速大扭矩發(fā)展的趨勢使得驅動橋的傳動比向小速比發(fā)展；隨著公路狀況的改善，特別是高速公路的迅猛發(fā)展，許多重型卡車使用條件對汽車通過性的要求降低，因此，重型卡車產(chǎn)品不必像過去一樣，采用復雜的結構提高其的

12、通過性；與帶輪邊減速器的驅動橋相比，由于產(chǎn)品結構簡化，單級減速驅動橋機械傳動效率提高，易損件減少，可靠性增加。發(fā)動機的動力經(jīng)過變速器輸出后，必須經(jīng)過主減速器和差速器才能傳遞車輪，對于前輪驅動的汽車，如我們常見的轎車，主減速器和差速器設計在變速器殼體內(nèi)；對于后輪驅動的汽車，如客車和貨車，主減速器和差速器安裝在后轎內(nèi)。1主減速器主減速器一般用來改變傳動方向，降低轉速，增大扭矩，保證汽車有足夠的驅動力和適當?shù)乃俣?。主減速器類型較多，有單級、雙級、雙速、輪邊減速器等。1）單級主減速器由一對減速齒輪實現(xiàn)減速的裝置，稱為單級減速器。其結構簡單，重量輕，東風BQl090型等輕、中型載重汽車上應用廣泛。大部分

13、汽車的主減速器為單級主減速器，減速型式為普通斜齒輪式或錐形齒輪式：錐形齒輪式主減速器圖其中錐形齒輪式主減速器如圖所示，廣泛的應用于后驅汽車的后轎中，變速器輸出動力經(jīng)過傳動軸傳給主動錐齒輪，經(jīng)從動錐齒輪減速后傳給差速器。普通斜齒輪式主減速器應用于前驅汽車的變速器中。注：對于前驅汽車的變速器中的主減速器，如果發(fā)動機在機艙在橫置，則主減速器為普通斜齒輪式；如果發(fā)動機在機艙內(nèi)縱置，則主減速器為錐形齒輪式，如桑塔納、帕薩特等。2）雙級主減速器雙級主減速器結構圖：第一級為錐形齒輪減速，第二級為普通斜齒輪減速。對一些載重較大的載重汽車，要求較大的減速比，用單級主減速器傳動，則從動齒輪的直徑就必須增大，會影響

14、驅動橋的離地間隙，所以采用兩次減速。通常稱為雙級減速器。雙級減速器有兩組減速齒輪，實現(xiàn)兩次減速增扭。 為提高錐形齒輪副的嚙合平穩(wěn)性和強度，第一級減速齒輪副是螺旋錐齒輪。二級齒輪副是斜齒圓柱齒輪。 主動圓錐齒輪旋轉，帶動從動圓錐齒輪旋轉，從而完成一級減速。第二級減速的主動圓柱齒輪與從動圓錐齒輪同軸而一起旋轉，并帶動從動圓柱齒輪旋轉，進行第二級減速。因從動圓柱齒輪安裝于差速器外殼上，所以，當從動圓柱齒輪轉動時，通過差速器和半軸即驅動車輪轉動。2差速器汽車在直線行駛時，左右車輪轉速幾乎相同，而在轉彎時，左右車輪轉速不同，差速器能實現(xiàn)左右車輪轉速的自動調(diào)節(jié)，即允許左右車輪以不同的轉速旋轉。外側車輪比內(nèi)

15、側車輪所走過的路程長外側車輪比內(nèi)側車輪所走過的路程長；汽車在不平路面上直線行駛時，兩側車輪走過的曲線長短也不相等；即使路面非常平直，但由于輪胎制造尺寸誤差，磨損程度不同，承受的載荷不同或充氣壓力不等，各個輪胎的滾動半徑實際上不可能相等，若兩側車輪都固定在同一剛性轉軸上，兩輪角速度相等，則車輪必然出現(xiàn)邊滾動邊滑動的現(xiàn)象。車輪對路面的滑動不僅會加速輪胎磨損，增加汽車的動力消耗，而且可能導致轉向和制動性能的惡化。若主減速器從動齒輪通過一根整軸同時帶動兩側驅動輪，則兩側車輪只能同樣的轉速轉動。為了保證兩側驅動輪處于純滾動狀態(tài)，就必須改用兩根半軸分別連接兩側車輪，而由主減速器從動齒輪通過差速器分別驅動兩

16、側半軸和車輪，使它們可用不同角速度旋轉。這種裝在同一驅動橋兩側驅動輪之間的差速器稱為輪間差速器。差速器結構圖：1-差速器殼軸承；2和8-差速器殼體；3和5-調(diào)整墊片；4-半軸齒輪（兩個）；6-行星齒輪（兩個或四個）； 7-主減速器從動錐齒輪；9-行星齒輪軸。差速器用以連接左右半軸，可使兩側車輪以不同角速度旋轉同時傳遞扭矩。保證車輪的正常滾動。有的多橋驅動的汽車，在分動器內(nèi)或在貫通式傳動的軸間也裝有差速器，稱為橋間差速器。其作用是在汽車轉彎或在不平坦的路面上行駛時，使前后驅動車輪之間產(chǎn)生差速作用。前驅車差速器后驅車差速器分時四驅車差速器全時四驅差速器差速器差速器可分為普通差速器和限滑差速器兩大類

17、 普通差速器目前國產(chǎn)轎車及其它類汽車基本都采用了對稱式錐齒輪普通差速器。對稱式錐齒輪差速器由行星齒輪、半軸齒輪、行星齒輪軸（十字軸或一根直銷軸）和差速器殼等組成。目前大多數(shù)汽車采用行星齒輪式差速器，普通錐齒輪差速器由兩個或四個圓錐行星齒輪、行星齒輪軸、兩個圓錐半軸齒輪和左右差速器殼等組成。切諾基的開式差速器的結構，是典型的行星齒輪組結構，只不過太陽輪和外齒圈的齒數(shù)是一樣的。在這套行星齒輪組里，主動輪是行星架，被動輪是兩個太陽輪。通過行星齒輪組的傳動特性我們知道，如果行星架作為主動軸，兩個太陽輪的轉速和轉動方向是不確定的，甚至兩個太陽輪的轉動方向是相反的。車輛直行狀態(tài)下，這種差速器的特性就是，給

18、兩個半軸傳遞的扭矩相同。在一個驅動輪懸空情況下，如果傳動軸是勻速轉動，有附著力的驅動輪是沒有驅動力的，如果傳動軸是加速轉動，有附著力的驅動輪的驅動力等于懸空車輪的角加速度和轉動慣量的乘積。車輛轉彎輪胎不打滑的狀態(tài)下，差速器連接的兩個半軸的扭矩方向是相反的，給車輛提供向前驅動力的，只有內(nèi)側的車輪，行星架和內(nèi)側的太陽輪之間由等速傳動變成了減速傳動，駕駛感覺就是彎道加速比直道加速更有力。開式差速器的優(yōu)點就是在鋪裝路面上轉行行駛的效果最好。缺點就是在一個驅動輪喪失附著力的情況下，另外一個也沒有驅動力，開式差速器的適用范圍是所有鋪裝路面行駛的車輛，前橋驅動和后橋驅動都可以安裝。限滑差速器種類限滑差速器用

19、于部分彌補開式差速器在越野路面的傳動缺陷，它是在開式差速器的機構上加以改進，在差速器殼的邊齒輪之間增加摩擦片，對應于行星齒輪組來講，就是在行星架和太陽輪之間增加了摩擦片，增加太陽輪與行星架自由轉動的阻力力矩。限滑差速器提供的附加扭矩，與摩擦片傳遞的動力和兩驅動輪的轉速差有關。在開式差速器結構上改進產(chǎn)生的LSD（是Limited Slip Differential的縮寫，中文翻譯為限滑差速器），不能做到100的限滑，因為限滑系數(shù)越高，車輛的轉向特性越差。LSD具備開式差速器的傳動特性和機械結構。優(yōu)點就是提供一定的限滑力矩，缺點是轉向特性變差，摩擦片壽命有限。LSD的適用范圍是鋪裝路面和輕度越野路

20、面。通常用于后驅車。前驅車一般不裝，因為LSD會干涉轉向，限滑系數(shù)越大，轉向越困難。常用的抗滑差速器有：強制鎖止式差速器、高摩擦自鎖式差速器（有摩擦片式、滑塊凸輪式等結構型式）、牙嵌式自由輪差速器和托森差速器等。強制鎖止式差速器托森輪間差速器：1-差速器殼；2-直齒輪軸；3-半軸；4-直齒輪；5-主減速器被動齒輪；6-蝸倫；7-蝸桿鎖止差速器應用于真正的越野車輛。這類差速器和開式差速器的組件相同，但是其中添加了電子、氣動或液壓機械裝置，從而將兩個輸出小齒輪鎖在一起。此機械裝置通常通過開關手動激活，并且在激活時，兩個車輪將以相同的速度旋轉。當一個車輪離開地面時，其他車輪將不受影響。兩個車輪將繼續(xù)

21、以相同的速度旋轉，仿佛沒有發(fā)生過任何改變。Torsen差速器是一種純粹的機械設備，它沒有電子裝置、離合器或粘性液體。當每個車輪承受的扭矩相等時，Torsen（Torque Sensing的縮寫）差速器與開式差速器的原理相同。當一個車輪開始失去摩擦力時，扭矩的差異導致Torsen差速器中的齒輪捆綁到一起。差速器中的齒輪的設計了決定扭矩斜交比。例如，如果設計了一個斜交比為5:1的Torsen差速器，則具有良好牽引的那個車輪將要承受多于5倍的扭矩。這些設備通常應用于高性能全輪驅動的車輛上。類似于黏性耦合器，它們常被用于在前輪和后輪之間傳輸動力。在此應用中，Torsen優(yōu)于粘性耦合器，因為它在實際打滑

22、發(fā)生之前已向穩(wěn)定的車輪傳輸扭矩。然而，如果一組車輪完全失去牽引，Torsen差速器將不能對其他組車輪施加扭矩。斜交比確定可以傳輸?shù)呐ぞ氐拇笮。?的五倍仍是0。差速器的工作原理和工作狀態(tài)：行星齒輪的自轉：差速器工作時，行星齒輪繞行星齒輪軸的旋轉稱為行星齒輪的自轉；行星齒輪的公轉：差速器工作時，行星齒輪繞半軸軸線的旋轉稱為行星齒輪的公轉；（1）汽車直線行駛時，主減速器的從動錐齒輪驅動差速器殼旋轉，差速器差驅動行星齒輪軸旋轉，行星齒輪軸驅動行星齒輪公轉，半軸齒輪在行星齒輪的夾持下同速同向旋轉，此時，行星齒輪只公轉，不自動，左右車輪和轉速等于從動錐齒輪的轉速。（2）汽車轉彎時，行星齒輪在公轉的同時，

23、產(chǎn)生了自轉，即繞行星齒輪軸的旋轉，造成一側半軸齒輪轉速的增加，而加一側半軸齒輪轉速的降低，兩側車輪以不同的轉速旋轉。此時，一側車輪增加的轉速等于另一側車輪減少的轉速。（3）當將兩個驅動輪支起后，車輪離地，如果我們轉一側的車輪，另一側車輪反方向同速旋轉，這時，差速器內(nèi)的行星齒輪只自轉，不公轉，兩側半軸齒輪以相反的方向旋轉，從而帶動兩側車輪反方向同速旋轉。3半軸半軸是將差速器傳來的扭矩再傳給車輪，驅動車輪旋轉，推動汽車行駛的實心軸。由于輪轂的安裝結構不同，而半軸的受力情況也不同。所以，半軸分為全浮式、半浮式、34浮式三種型式。1）全浮式半軸全浮式半軸一般大、中型汽車均采用全浮式結構。 半軸的內(nèi)端用花鍵與差速器的半軸齒輪相連接，半軸的外端鍛出凸緣，用螺栓和輪轂連接。輪轂通過兩個相距較遠的圓錐滾子軸承文承在半軸套管上。半軸套管與后橋殼壓配成一體，組成驅動橋殼。用這樣的支承形式，半軸與橋殼沒有直接聯(lián)系，使半軸只承受兩端驅動扭矩而不承受任何彎矩，這種半軸稱為“全浮式”半軸。所謂“浮”意即半軸不受彎曲載荷。 全浮式半軸，外端為凸緣盤與軸制成一體。但也有一些載重汽車把凸緣制成單獨零件，并借花鍵套合在半軸外端。因而，半軸的兩端都是花鍵，可以換頭使用。2）半浮式半軸半浮式半軸半浮式半