學(xué)習(xí)任務(wù)16驅(qū)動(dòng)橋謝政權(quán)

1、幻燈片編輯：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2013全國(guó)汽車類情境體驗(yàn)拓展互動(dòng)“1+1”理實(shí)一體化規(guī)劃教材主講人：教師姓名更新日期：xxxx-xx-xx驅(qū)動(dòng)橋驅(qū)動(dòng)橋 任務(wù)任務(wù)目標(biāo)目標(biāo)任務(wù)任務(wù)描述描述1.了解：驅(qū)動(dòng)橋的概念。2.熟悉：驅(qū)動(dòng)橋的類型、組成。3.掌握：主減速器的作用、原理和差速器的作用。4.學(xué)會(huì)：各種主減速器和差速器的區(qū)別。驅(qū)動(dòng)橋是汽車動(dòng)力傳動(dòng)裝置之一,它的作用是將動(dòng)力經(jīng)驅(qū)動(dòng)橋傳遞給驅(qū)動(dòng)輪。本任務(wù)主要討論驅(qū)動(dòng)橋的組成、各組成的作用和工作原理。 學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)任任務(wù)務(wù) 16162學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋3本章內(nèi)容合作交流創(chuàng)新項(xiàng)目16.1 驅(qū)動(dòng)橋概述 項(xiàng)目16.2 主減速器 項(xiàng)目16.3 差速器的分類及差速

2、原理 項(xiàng)目16.4 半軸和橋殼 學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋項(xiàng)目16.1 驅(qū)動(dòng)橋概述58%4學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋驅(qū)動(dòng)橋是傳動(dòng)系的最后一個(gè)總成。發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)過(guò)離合器(或液力變矩器)、變速器、萬(wàn)向傳動(dòng)裝置，傳到了驅(qū)動(dòng)橋，最后傳給驅(qū)動(dòng)輪。驅(qū)動(dòng)橋一般是由主減速器、差速器、半軸、橋殼等組成，如圖16.1所示。學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋6動(dòng)橋的功用是將由萬(wàn)向傳動(dòng)裝置傳來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩傳給驅(qū)動(dòng)車輪，并經(jīng)降速增矩、改變動(dòng)力傳動(dòng)方向，使汽車行駛，而且允許左右驅(qū)動(dòng)車輪以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。 16.1.116.1.1驅(qū)動(dòng)橋的功驅(qū)動(dòng)橋的功用用具體來(lái)說(shuō)有如下5個(gè)作用：(1)通過(guò)主減速器齒輪的傳動(dòng)，降低轉(zhuǎn)速，增大轉(zhuǎn)矩；(2)將萬(wàn)向傳動(dòng)裝置

3、傳來(lái)的動(dòng)力通過(guò)采用錐齒輪的主減速器折過(guò)90角，改變力的傳遞方向；(3)通過(guò)差速器可以使內(nèi)外側(cè)車輪以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，適應(yīng)汽車的轉(zhuǎn)向要求；(4)通過(guò)半軸是將動(dòng)力由差速器傳給驅(qū)動(dòng)車輪，使汽車行駛；(5)通過(guò)橋殼和車輪，實(shí)現(xiàn)承載及傳力作用。學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋7驅(qū)動(dòng)橋按結(jié)構(gòu)形式不同，可以分為整體式驅(qū)動(dòng)橋和斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。整體式驅(qū)動(dòng)橋又稱為非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。當(dāng)驅(qū)動(dòng)車輪采用非獨(dú)立懸架時(shí)，應(yīng)該選用非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋；當(dāng)驅(qū)動(dòng)車輪采用獨(dú)立懸架時(shí)，則應(yīng)該選用斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。因此，前者又稱為非獨(dú)立懸架驅(qū)動(dòng)橋；后者稱為獨(dú)立懸架驅(qū)動(dòng)橋。獨(dú)立懸架驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但可以大大提高汽車在不平路面上的行駛平順性。16.1.216.1.2驅(qū)

4、動(dòng)橋類型驅(qū)動(dòng)橋類型及組成及組成學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋81.整體式驅(qū)動(dòng)橋整體式驅(qū)動(dòng)橋整體式驅(qū)動(dòng)橋如圖16.2所示，其驅(qū)動(dòng)橋殼為一剛性的整體，是一根支承在左右驅(qū)動(dòng)車輪上的剛性空心梁，齒輪及半軸等傳動(dòng)部件安裝在其中。驅(qū)動(dòng)橋兩端通過(guò)懸架與車架或車身連接，左右半軸始終在一條直線上，即左右驅(qū)動(dòng)輪不能相互獨(dú)立地跳動(dòng)。當(dāng)某一側(cè)車輪因地面不平而升高或下降時(shí)，整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋及車身都要隨之發(fā)生傾斜，車身波動(dòng)大。學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋?qū)W習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋102.斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋?yàn)樘岣哕囕v行駛的平順性和通過(guò)性，多數(shù)轎車和越野車采用獨(dú)立懸架的斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋，如圖16.3所示。斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋的橋殼是分段的并用鉸鏈連接，各段彼此

5、之間可以做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以這種橋稱為斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。另外，它又總是與獨(dú)立懸掛相匹配，故又稱為獨(dú)立懸掛驅(qū)動(dòng)橋。這種車橋的中段，主減速器及差速器等是懸置在車架橫粱或車廂底板上，或與脊梁式車架相連。這樣，兩側(cè)驅(qū)動(dòng)車輪及橋殼可以彼此獨(dú)立地相對(duì)于車架或車身上下跳動(dòng)，相應(yīng)地就要求驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置及其外殼或套管作相應(yīng)擺動(dòng)。學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋?qū)W習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋Agenda12學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋項(xiàng)目項(xiàng)目 小結(jié)小結(jié)2驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)組成。驅(qū)動(dòng)橋的作用。驅(qū)動(dòng)橋的類型。項(xiàng)目16.2 主減速器58%13學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋主減速器是在傳動(dòng)系中起降低轉(zhuǎn)速，增大轉(zhuǎn)矩作用的主要部件；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)縱置時(shí)還具有改變轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)方向的作用

6、。它是依靠齒數(shù)少的齒輪帶齒數(shù)多的齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)減速的，采用圓錐齒輪傳動(dòng)則可以改變轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)方向。14主減速器的存在有兩個(gè)作用，第一是改變動(dòng)力傳輸?shù)姆较?，第二是作為變速器的延伸為各個(gè)檔位提供一個(gè)共同的傳動(dòng)比。 變速器的輸出是一個(gè)繞縱軸轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩，而車輪必須繞車輛的橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)，這就需要有一個(gè)裝置來(lái)改變動(dòng)力的傳輸方向。之所以叫主減速器，就是因?yàn)椴还茏兯倨髟谑裁礄n位上，這個(gè)裝置的傳動(dòng)比都是總傳動(dòng)比的一個(gè)因子。有了這個(gè)傳動(dòng)比，可以有效的降低對(duì)變速器的減速能力的要求，這樣設(shè)計(jì)的好處是可以有效減小變速器的尺寸，使車輛的總布置更加合理。簡(jiǎn)而言之，主減速器主要的作用，就是減速增扭。發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率是一定的，根據(jù)功率的計(jì)

7、算公式，當(dāng)通過(guò)主減速器將傳動(dòng)速度降下來(lái)以后，能獲得比較高的輸出扭矩，從而得到較大的驅(qū)動(dòng)力。學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋15為滿足不同的使用需求，主減速器的結(jié)構(gòu)形式也是不同的。按參加減速傳動(dòng)的齒輪副數(shù)目分，有單級(jí)式主減速器和雙級(jí)式主減速器。在雙級(jí)式主減速器中，若第二級(jí)減速器齒輪有兩副，并分置于兩側(cè)車輪附近，實(shí)際上成為獨(dú)立部件，則稱為輪邊減速器。按主減速器傳動(dòng)比擋數(shù)分，有單速式和雙速式。前者的傳動(dòng)比是固定的，后者有兩個(gè)傳動(dòng)比供駕駛員選擇，以適應(yīng)不同行駛條件的需要。按齒輪副結(jié)構(gòu)形式不同分，有圓柱齒輪式(又分為軸線固定式和軸線旋轉(zhuǎn)式即行星齒輪式)、錐齒輪式和準(zhǔn)雙曲面齒輪式。學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋16單級(jí)主減速器

8、總成主要靠一對(duì)錐齒輪傳遞扭矩，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)效率高、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，它廣泛地用在主減速比小于7.6的各種中、小型汽車上。因此，轎車和一般輕、中型貨車均采用單級(jí)主減速器。單級(jí)減速器就是一個(gè)主動(dòng)錐齒輪(俗稱角齒)，和一個(gè)從動(dòng)錐齒輪(又稱從動(dòng)傘齒輪或盆角齒)，主動(dòng)錐齒輪連接傳動(dòng)軸，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從動(dòng)錐齒輪貼在其右側(cè)，嚙合點(diǎn)向下轉(zhuǎn)動(dòng)，與車輪前進(jìn)方向一致。由于主動(dòng)錐齒輪直徑小，從動(dòng)錐齒輪直徑大，達(dá)到減速的功能，如圖16.4所示。16.2.116.2.1單級(jí)主減速單級(jí)主減速器器學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋?qū)W習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋18為了使主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪之間嚙合傳動(dòng)時(shí)沖擊輕、噪聲低，而且輪齒沿其長(zhǎng)度方向磨損

9、均勻，因此必須有正確的相對(duì)位置。為此，在結(jié)構(gòu)上一方面要使主動(dòng)和從動(dòng)錐齒輪有足夠的支承剛度，使其在傳動(dòng)過(guò)程中不至于發(fā)生較大變形而影響正常嚙合；另一方面，應(yīng)有必要的嚙合調(diào)整裝置。 1.支承剛度支承剛度為保證主動(dòng)錐齒輪有足夠的支承剛度，主動(dòng)錐齒輪與軸制成一體，前端支承在互相貼近而小端相向的兩個(gè)圓錐滾子軸承13和17上，后端支承在圓柱滾子軸承19上，形成跨置式支承。環(huán)狀的從動(dòng)錐齒輪7連接在主減速器殼4的座孔中。在從動(dòng)錐齒輪的背面，裝有支承螺栓6，以限制從動(dòng)錐齒輪過(guò)度變形而影響齒輪的正常工作。裝配時(shí)，支承螺栓與從動(dòng)錐齒輪端面之間的間隙為0.30.5mm，轉(zhuǎn)動(dòng)支承螺柱可以調(diào)整此間隙。學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋1

10、92.軸承預(yù)緊度軸承預(yù)緊度圓錐滾子軸承一般都是成對(duì)使用，在裝配主減速器時(shí)，圓錐滾子軸承應(yīng)有一定的裝配預(yù)緊度，即在消除軸承間隙的基礎(chǔ)上，再給予一定的壓緊力，其目的是為了減小在錐齒輪傳動(dòng)過(guò)程中，軸向力所引起的齒輪軸的軸向位移，以提高軸的支承剛度，保證錐齒輪副的正常嚙合。但也不能過(guò)緊，若過(guò)緊則傳動(dòng)效果低，且加速軸承磨損。為調(diào)整圓錐滾子軸承13和17的預(yù)緊度，在兩軸承內(nèi)座墊圈之間的隔離套的一端裝有一組厚度不同的調(diào)整墊片14。如發(fā)現(xiàn)過(guò)緊則增加墊片14的總厚度，反之，減少墊片的總厚度。通常用預(yù)緊力矩來(lái)表示預(yù)緊度的大小，對(duì)于EQl090E型汽車主減速器主動(dòng)軸，調(diào)整到能以1.01.5Nm的力矩轉(zhuǎn)動(dòng)叉形凸緣1l

11、，預(yù)緊度即為合適。支承差速器殼的圓錐滾子軸承3的預(yù)緊度靠擰緊兩端調(diào)整螺母2調(diào)整。調(diào)整時(shí)應(yīng)用手轉(zhuǎn)動(dòng)從動(dòng)錐齒輪，使?jié)L子軸承處于適宜的預(yù)緊度。調(diào)好后應(yīng)能以1.52.5Nm的力矩轉(zhuǎn)動(dòng)差速器組件。應(yīng)該指出的是圓錐滾子軸承預(yù)緊度的調(diào)整必須在齒輪嚙合調(diào)整之前進(jìn)行。 學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋203.嚙合的調(diào)整嚙合的調(diào)整(1)齒面嚙合印跡的調(diào)整正轉(zhuǎn)工作時(shí)逆轉(zhuǎn)工作時(shí)正轉(zhuǎn)工作時(shí)逆轉(zhuǎn)工作時(shí)先在主動(dòng)錐齒輪輪齒上涂以紅色顏料(紅丹粉與機(jī)油的混合物)，然后用手使主動(dòng)錐齒輪往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，于是從動(dòng)錐齒輪輪齒的兩工作面上便出現(xiàn)紅色印跡。若從動(dòng)齒輪輪齒正轉(zhuǎn)和逆轉(zhuǎn)工作面上的印跡均位于齒高的中間偏于小端，并占齒面寬度的60以上，則為正確嚙合，

12、如圖16.6所示。正確嚙合的印跡位置可通過(guò)增減主減速器殼與主動(dòng)錐齒輪軸承座15之間的調(diào)整墊片9的總厚度(即移動(dòng)主動(dòng)錐齒輪的位置)而獲得。學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋?qū)W習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋22(2)齒側(cè)間隙的調(diào)整擰動(dòng)軸承調(diào)整螺母2以改變從動(dòng)錐齒輪的位置。輪齒的齒側(cè)間隙應(yīng)在0.150.4mm范圍內(nèi)。若間隙大于規(guī)定值，應(yīng)使從動(dòng)錐齒輪靠近主動(dòng)錐齒輪，反之則離開(kāi)。為保持已調(diào)好的圓錐滾子軸承的預(yù)緊度不變，一端螺母擰進(jìn)的圈數(shù)應(yīng)等于另一端螺母擰出的圈數(shù)。為了減小驅(qū)動(dòng)橋的外形尺寸，目前主減速器中基本不用直齒圓柱齒輪，而采用螺旋圓錐齒輪。在同樣傳動(dòng)比的情況下，主動(dòng)螺旋齒輪齒數(shù)可以做得少些，主減速器的結(jié)構(gòu)就比較緊湊，可以增加

13、離地間隙。而且運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，因而在汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋?qū)W習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋當(dāng)齒面嚙合狀況與齒側(cè)間隙不符合要求時(shí)，可按表16.1中的方法進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整時(shí)注意齒側(cè)間隙不得小于最小值。學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋25近年來(lái)，在準(zhǔn)雙曲面齒輪廣泛用于轎車的基礎(chǔ)上，越來(lái)越多地使用在中型、重型汽車上。這是因?yàn)樗c螺旋圓錐齒輪相比，不僅齒輪的工作平穩(wěn)性更好，彎曲強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度更高，而且，其主動(dòng)錐齒輪的軸線相對(duì)從動(dòng)錐齒輪軸線可以偏移。在保證一定的離地間隙的情況下，主動(dòng)齒輪的軸線向下偏移，可降低主動(dòng)錐齒輪和傳動(dòng)軸的位置，因而使車身和整個(gè)汽車的重心降低，提高了汽車的行駛穩(wěn)定性，如圖16.8所示。

14、東風(fēng)EQl090E型汽車主減速即采用了這種下偏移的準(zhǔn)雙曲面齒輪，其偏移距為38mm。學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋準(zhǔn)雙曲面齒輪工作時(shí)，由于齒面間的相對(duì)滑移量大，且齒面間的壓力也大，齒面油膜易被破壞。為了減少摩擦，提高效率，必須使用專門(mén)級(jí)別的含防刮傷添加劑的雙曲線齒輪油，決不允許用普通齒輪油代替，否則會(huì)使齒面迅速擦傷和磨損，大大降低主減速的使用壽命。學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋27當(dāng)汽車主減速器需要較大的傳動(dòng)比時(shí)，若仍采用單級(jí)主減速器，由于主動(dòng)錐齒輪受強(qiáng)度、最小齒數(shù)的限制，其尺寸不能太小，相應(yīng)的從動(dòng)錐齒輪尺寸將增大，這不僅使從動(dòng)錐齒輪剛度降低，而且會(huì)使主減速器殼及驅(qū)動(dòng)橋外形輪廓尺寸增大，難以保證足夠的離地間隙，從

15、而需要采用兩對(duì)齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)降速的雙級(jí)主減速器。由兩級(jí)齒輪減速器組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量加大，制造成本也顯著增加，因此僅用于主減速比較大(7.65的中、重型汽車的貫通橋。它又有錐齒輪-圓柱齒輪式和圓柱齒輪-錐齒輪式兩種結(jié)構(gòu)形式。錐齒輪圓柱齒輪雙級(jí)貫通式主減速器的特點(diǎn)是有較大的總主減速比(因兩級(jí)減速的減速比均大于1)，但結(jié)構(gòu)的高度尺寸大，特別是主動(dòng)錐齒輪的工藝性差，而從動(dòng)錐齒輪又需要采用懸臂式安置，支承剛度差，拆裝也不方便。與錐齒輪圓柱齒輪式雙級(jí)貫通式主減速器相比，圓柱齒輪錐齒輪式雙級(jí)貫通式主減速器的結(jié)構(gòu)緊湊，高度尺寸減小，但其第一級(jí)的斜齒圓柱齒輪副的減速比較小，有時(shí)甚至等于1。為此，有些汽車在采用這種

16、結(jié)構(gòu)布置的同時(shí)，為了加大驅(qū)動(dòng)橋的總減速比而增設(shè)輪邊減速器；而另一些汽車則將從動(dòng)錐齒輪的內(nèi)孔做成齒圈并裝入一組行星齒輪減速機(jī)構(gòu)，以增大主減速比。學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋334.單級(jí)單級(jí)(或雙級(jí)或雙級(jí))主減速器附輪邊減速器主減速器附輪邊減速器礦山、水利及其他大型工程等所用的重型汽車，工程和軍事上用的重型牽引越野汽車及大型公共汽車等，要求有高的動(dòng)力性，而車速則可相對(duì)較低，因此其傳動(dòng)系的低檔總傳動(dòng)比都很大。在設(shè)計(jì)上述重型汽車、大型公共汽車的驅(qū)動(dòng)橋時(shí)，為了使變速器、分動(dòng)器、傳動(dòng)軸等總成不致因承受過(guò)大轉(zhuǎn)矩而使它們的尺寸及質(zhì)量過(guò)大，應(yīng)將傳動(dòng)系的傳動(dòng)比以盡可能大的比率分配給驅(qū)動(dòng)橋。這就導(dǎo)致了一些重型汽車、大型公共

17、汽車的驅(qū)動(dòng)橋的主減速比往往要求很大。當(dāng)其值大于12時(shí)，則需采用單級(jí)(或雙級(jí))主減速器附加輪邊減速器的結(jié)構(gòu)型式，將驅(qū)動(dòng)橋的一部分減速比分配給安裝在輪轂中間或近旁的輪邊減速器。這樣一來(lái)，不僅使驅(qū)動(dòng)橋中間部分主減速器的輪廓尺寸減小，加大了離地間隙，并可得到大的驅(qū)動(dòng)橋減速比(其值往往在1626左右)，而且半軸、差速器及主減速器從動(dòng)齒輪等零件的尺寸也可減小。但輪邊減速器在一個(gè)橋上就需要兩套，使驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本提高，因此只有當(dāng)驅(qū)動(dòng)橋的減速比大于12時(shí)，才推薦采用。學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋Agenda34項(xiàng)目項(xiàng)目 小結(jié)小結(jié)2主減速器的作用。單級(jí)主減速器。主減速器的各參數(shù)調(diào)整。雙級(jí)主減速器。其他類型的主減速

18、器。學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋項(xiàng)目16.3 差速器58%35汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，內(nèi)側(cè)車輪和外側(cè)車輪的轉(zhuǎn)彎半徑不同，外側(cè)車輪的轉(zhuǎn)彎半徑要大于內(nèi)側(cè)車輪的轉(zhuǎn)彎半徑，這就要求在轉(zhuǎn)彎時(shí)外側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速要高于內(nèi)側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速。差速器的作用就是即是滿足汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)兩側(cè)車輪轉(zhuǎn)速不同的要求，這個(gè)作用是差速器最基本的作用。如圖16.10所示。學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋?qū)W習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋37普通差速器由行星齒輪、行星輪架(差速器殼)、半軸齒輪等零件組成，如圖16.11所示。發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)傳動(dòng)軸進(jìn)入差速器，直接驅(qū)動(dòng)行星輪架，再由行星輪帶動(dòng)左、右兩條半軸，分別驅(qū)動(dòng)左、右車輪。差速器的設(shè)計(jì)要求滿足：(左半軸轉(zhuǎn)速)+(右半軸轉(zhuǎn)速)=2*(行星輪架

19、轉(zhuǎn)速)。當(dāng)汽車直行時(shí)，左、右車輪與行星輪架三者的轉(zhuǎn)速相等處于平衡狀態(tài)，而在汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)三者平衡狀態(tài)被破壞，導(dǎo)致內(nèi)側(cè)輪轉(zhuǎn)速減小，外側(cè)輪轉(zhuǎn)速增加。16.3.116.3.1差速器的工差速器的工作原理作原理學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋?qū)W習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋39學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)直線行駛時(shí)，從發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力首先傳遞到差速器殼體上使差速器殼體開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，將動(dòng)力從殼體傳遞到左右半軸上，兩邊車輪阻力相同，因此差速器殼體內(nèi)的行星齒輪跟著殼體公轉(zhuǎn)同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，兩個(gè)行星齒輪咬合著兩個(gè)半軸齒輪以相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣汽車直線行駛，如圖16.12所示。40假設(shè)車輛現(xiàn)在向左轉(zhuǎn)，左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪行駛的距離短，相對(duì)來(lái)說(shuō)會(huì)產(chǎn)生更大

20、的阻力。差速器殼體通過(guò)齒輪和輸出軸相連，在傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速不變情況下差速器殼體的轉(zhuǎn)速也不變，因此左側(cè)半軸齒輪會(huì)比差速器殼體轉(zhuǎn)得慢，這就相當(dāng)于行星齒輪帶動(dòng)左側(cè)半軸會(huì)更費(fèi)力。這時(shí)行星齒輪就會(huì)產(chǎn)生自傳，把更多的扭矩傳遞到右側(cè)半軸齒輪上。由于行星齒輪的公轉(zhuǎn)外加自身的自傳，導(dǎo)致右側(cè)半軸齒輪會(huì)在差速器殼體轉(zhuǎn)速的基礎(chǔ)上增速。這樣一來(lái)右車輪就比左車輪轉(zhuǎn)得快，從而使車輛實(shí)現(xiàn)順滑的轉(zhuǎn)彎。也就是說(shuō)當(dāng)轉(zhuǎn)彎時(shí)，由于外側(cè)輪有滑拖的現(xiàn)象，內(nèi)側(cè)輪有滑轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪此時(shí)就會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)方向相反的附加力，由于“最小能耗原理”，必然導(dǎo)致兩邊車輪的轉(zhuǎn)速不同，從而破壞了三者的平衡關(guān)系，并通過(guò)半軸反映到半軸齒輪上，迫使行星齒輪產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，使外

21、側(cè)半軸轉(zhuǎn)速加快，內(nèi)側(cè)半軸轉(zhuǎn)速減慢，從而實(shí)現(xiàn)兩邊車輪轉(zhuǎn)速的差異，如圖16.13所示。學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋?qū)W習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋42差速器的結(jié)構(gòu)形式選擇，應(yīng)從所設(shè)計(jì)汽車的類型及其使用條件出發(fā)，以滿足該型汽車在給定的使用條件下的使用性能要求?，F(xiàn)代汽車上的差速器通常按其工作特性分為齒輪式差速器和防滑差速器兩大類。防滑差速器常見(jiàn)的形式有強(qiáng)制鎖止式差速器、高摩擦自鎖式差速器、托森差速器等。此外，目前轎車中還廣泛采用了變速驅(qū)動(dòng)橋。 16.3.216.3.2差速器的分差速器的分類類學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋431.齒輪式差速器齒輪式差速器差速器的結(jié)構(gòu)形式有多種。大多數(shù)汽車都屬于公路運(yùn)輸車輛，對(duì)于在公路上和市區(qū)行駛的汽

22、車來(lái)說(shuō)，由于路面較好，各驅(qū)動(dòng)車輪與路面的附著系數(shù)變化很小，因此幾乎都采用了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作平穩(wěn)、制造方便、用于公路汽車也很可靠的普通對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器，作為安裝在左、右驅(qū)動(dòng)輪間的所謂輪間差速器使用。學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋442.強(qiáng)制鎖止式差速器強(qiáng)制鎖止式差速器采用普通錐齒輪差速器，使汽車通過(guò)壞路面的行駛能力受到了限制，為了提高汽車在壞路面上的通過(guò)能力，一些越野汽車、高速小客車和載重汽車裝用了防滑差速器。其共同出發(fā)點(diǎn)都是在一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)時(shí)，設(shè)法使大部分轉(zhuǎn)矩甚至全部轉(zhuǎn)矩傳給不滑轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輪，以充分利用這一驅(qū)動(dòng)輪的附著力而產(chǎn)生足夠的牽引力，使汽車能繼續(xù)行駛。為實(shí)現(xiàn)上述要求，最簡(jiǎn)單的辦法是在對(duì)稱式錐齒

23、輪差速器上設(shè)置差速鎖，使之成為強(qiáng)制鎖止式差速器。當(dāng)一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)時(shí)，可利用差速鎖使差速器不起差速作用。這種差速器通過(guò)駕駛員操縱差速鎖，人為地將差速器暫時(shí)鎖住，使差速器不起差速作用。 學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋453.高摩擦自鎖式差速器高摩擦自鎖式差速器為了充分利用汽車的驅(qū)動(dòng)力，保證轉(zhuǎn)矩在驅(qū)動(dòng)車輪間的不等分配以提高抗滑能力，并避免上述強(qiáng)制鎖止式差速器的缺點(diǎn)，創(chuàng)造了各種類型的自鎖式差速器。用以評(píng)價(jià)自鎖式差速器性能的主要參數(shù)，是它的鎖緊系數(shù)。為了提高汽車的通過(guò)性，似乎是鎖緊系數(shù)愈大愈好，但是鎖緊系數(shù)過(guò)大，不但對(duì)汽車轉(zhuǎn)向操縱的行駛的穩(wěn)定性、輕便靈活性、傳動(dòng)系的載荷、輪胎磨損和燃料消耗等，有不同程度的不良影響

24、，而且無(wú)助于進(jìn)一步提高驅(qū)動(dòng)車輪抗滑能力。因此設(shè)計(jì)高通過(guò)性汽車差速器時(shí)，應(yīng)正確選擇鎖緊系數(shù)值。一般越野汽車的低壓輪胎與地面的附著系數(shù)的最大值為0.70.8(在干燥的柏油或混凝路面上)，而最小值為0.10.2(在開(kāi)始溶化的冰上)?？梢?jiàn)相差懸殊的附著系數(shù)的最大比值為8。因此，為了充分利用汽車牽引力，差速器的鎖緊系數(shù)K實(shí)際上選定為8就已足夠。學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋464.托森托森(Torsen)差速器差速器“托森”差速器是美國(guó)格里森公司生產(chǎn)的轉(zhuǎn)矩感應(yīng)式差速器，即差速器可以根據(jù)其內(nèi)部差動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小而決定是否限制差速器的差速作用。在結(jié)構(gòu)上巧妙地利用渦輪蝸桿傳動(dòng)的不可逆原理而設(shè)計(jì)。托森差速器的結(jié)構(gòu)和工作原理：

25、說(shuō)起AWD(All Wheel Drive)轎車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(即全輪驅(qū)動(dòng))，人們不能不想到奧迪Quattro，正是奧迪的大膽創(chuàng)新并義無(wú)反顧才使得越來(lái)越多的人們享受到AWD帶來(lái)的駕駛樂(lè)趣，而奧迪Quattro AWD的核心正是托森差速器系統(tǒng)。托森(Torsen)差速其作為一種新型差速機(jī)構(gòu)，在四輪驅(qū)動(dòng)轎車上得到日益廣泛的使用。它利用蝸桿傳動(dòng)的不可逆性原理和齒面高摩擦條件，使差速器根據(jù)其內(nèi)部差動(dòng)轉(zhuǎn)矩(差速器的內(nèi)摩擦力矩)大小而自動(dòng)所死或松開(kāi)，即在差速器內(nèi)差動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小時(shí)起差速作用，而過(guò)大時(shí)自動(dòng)將差速器鎖死，有效提高了汽車的通過(guò)性。托森差速器的結(jié)構(gòu)如圖16.19所示。學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋48托森差速器一般在

26、四驅(qū)汽車上作為中央差速器使用。它巧妙地利用了蝸輪蝸桿傳動(dòng)的不可逆性，即蝸桿可以使用蝸輪自由轉(zhuǎn)動(dòng)，而蝸輪不能使蝸桿自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖16.20所示。學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋?qū)W習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋505.變速驅(qū)動(dòng)橋變速驅(qū)動(dòng)橋轎車發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)的形式得到了廣泛應(yīng)用。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)，變速器和差速器成為一體式傳動(dòng)，這樣可以有效地簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減小體積，提高傳動(dòng)效率，而且取消了傳動(dòng)軸，可以使汽車自重減輕，提高了傳動(dòng)系效率。在這一體式傳動(dòng)中，驅(qū)動(dòng)橋殼和變速器殼體合二為一，制成統(tǒng)一的整體，同時(shí)完成變速，差速和驅(qū)動(dòng)車輪的功能。這種結(jié)構(gòu)稱為變速驅(qū)動(dòng)橋，也稱動(dòng)力傳動(dòng)器。變速驅(qū)動(dòng)橋不僅使結(jié)構(gòu)緊湊，也大大減輕了傳動(dòng)系質(zhì)量，有利于汽車底

27、盤(pán)的輕量化，其在轎車上的應(yīng)用前景十分廣泛。一汽奧迪100手動(dòng)變速器驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是五個(gè)前進(jìn)檔和一個(gè)倒車檔，為兩軸式手動(dòng)變速器(除倒檔軸外，只有輸入軸和輸出軸，無(wú)中間軸)，主減速器、差速器與變速器裝在同一個(gè)殼體內(nèi)，組成手動(dòng)變速器驅(qū)動(dòng)橋(自動(dòng)變速器與主減速器和差速器裝為一體，稱自動(dòng)變速器驅(qū)動(dòng)橋)。 學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋Agenda51學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋項(xiàng)目項(xiàng)目 小結(jié)小結(jié)2差速器的功能。差速器的工作原理。差速器的分類：齒輪式差速器、強(qiáng)制鎖止式差速器、高摩擦自鎖式差速器、托森差速器、變速驅(qū)動(dòng)橋。項(xiàng)目16.4 半軸與橋殼58%52半軸也叫驅(qū)動(dòng)軸。半軸是變速器、減速器與驅(qū)動(dòng)輪之間傳遞扭矩的軸，因其傳動(dòng)

28、的轉(zhuǎn)矩較大，常制成實(shí)心軸。半軸內(nèi)外端各有一個(gè)萬(wàn)向節(jié)分別通過(guò)萬(wàn)向節(jié)上的花鍵與減速器齒輪及輪轂軸承內(nèi)圈連接，如圖16.21所示。16.4.116.4.1半軸半軸學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋?qū)W習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋54半軸的結(jié)構(gòu)因驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)形式的不同而異。整體式驅(qū)動(dòng)橋中的半軸為一剛性整軸。而轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋和斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋中的半軸則分段并用萬(wàn)向節(jié)連接。半軸內(nèi)端一般制有外花鍵與半軸齒輪連接。半軸外端有的直接在軸端鍛造出凸緣盤(pán)；也有的制成花鍵與單獨(dú)制成的凸緣盤(pán)滑動(dòng)配合；還有的制成錐形并通過(guò)鍵和螺母與輪轂固定連接。現(xiàn)代汽車常用的半軸支承形式主要有全浮式和半浮式兩種，半軸的支承形式?jīng)Q定了半軸的受力情況。學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋55

29、1.全浮式半軸支承全浮式半軸支承這種支承形式的半軸除受扭矩外，兩端均不承受任何彎矩，故稱為全浮式。全浮式半軸支承廣泛應(yīng)用在各種貨車上。如圖16.22所示為全浮式半軸支承的示意圖。它用內(nèi)端花鍵與差速器半軸齒輪相連，并通過(guò)差速器殼支承在主減速器殼的座孔中。半軸外端鍛造有半軸凸緣，用螺栓緊固在輪轂上，輪轂用一對(duì)圓錐滾子軸承支承在半軸套管上，半軸套管與空心梁壓配成一體，組成驅(qū)動(dòng)橋殼。這種支承形式，半軸與橋殼沒(méi)有直接聯(lián)系。全浮式半軸支承便于拆裝，只須擰下半軸凸緣上的輪轂螺栓，即可將半軸抽出，而車輪和橋殼照樣能支持住汽車。學(xué)習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋?qū)W習(xí)任務(wù)16 驅(qū)動(dòng)橋572.半浮式半軸支承半浮式半軸支承如圖16.23所示為半浮式半軸支承的示意圖。半軸外端制成錐形，錐面上銑有鍵槽，最外端制有螺紋。輪轂以其相應(yīng)的錐孔與半軸上錐面配合，并用鍵連接，用鎖緊螺母緊固。半軸用一個(gè)圓錐滾子軸承直接支承在橋殼凸緣的座孔內(nèi)。半軸內(nèi)端通過(guò)花鍵與半軸