第十八章驅(qū)動(dòng)橋

1、2022年5月9日星期一主講人：孫冬野主講人：孫冬野單單 位：重慶大學(xué)位：重慶大學(xué) 機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2驅(qū)動(dòng)橋?yàn)槠?chē)傳動(dòng)系統(tǒng)中最末端總成。驅(qū)動(dòng)橋的組成： 主減速器、差速器、半軸、萬(wàn)向節(jié)、驅(qū)動(dòng)輪和橋殼等。主減速器、差速器、半軸、萬(wàn)向節(jié)、驅(qū)動(dòng)輪和橋殼等。驅(qū)動(dòng)橋主要功用：1.將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞至車(chē)輪，實(shí)現(xiàn)降速增大扭矩2.通過(guò)主減速器改變轉(zhuǎn)矩傳遞方向3.通過(guò)差速器實(shí)現(xiàn)兩側(cè)車(chē)輪差速，保證內(nèi)、外側(cè)車(chē)輪以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向4.通過(guò)橋殼體和車(chē)輪實(shí)現(xiàn)承載及傳力作用3斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋主減速器主減速器擺臂軸擺臂軸擺臂擺臂車(chē)輪車(chē)輪半軸半軸彈性元件彈性元件減振器減振器主減速器主減速器差速器差

2、速器半軸半軸輪轂輪轂非斷開(kāi)式車(chē)橋示意圖非斷開(kāi)式車(chē)橋示意圖 驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式與驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的懸架結(jié)構(gòu)密切相關(guān)：非獨(dú)立懸架時(shí)，采用非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋；為提高汽車(chē)行駛平順性和通過(guò)性能，采用獨(dú)立懸架（減振器、彈性元件和擺臂）時(shí)，采用斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。4第一節(jié)第一節(jié) 主減速器主減速器作用：作用： 減速增矩；改變運(yùn)動(dòng)方向。 將主減速器置于盡量靠近驅(qū)動(dòng)輪處，以減小傳動(dòng)件的轉(zhuǎn)矩載荷。分類(lèi)分類(lèi): : 按傳動(dòng)級(jí)數(shù)分為： 單級(jí)式、雙級(jí)式（輪邊減速器）； 按傳動(dòng)比的數(shù)量分為： 單速式、雙速式； 按齒輪形式分為： 圓柱齒輪式、 圓錐齒輪式、 準(zhǔn)雙曲面齒輪式。5一、單級(jí)主減速器一、單級(jí)主減速器采用一對(duì)齒輪傳動(dòng)采用一對(duì)齒輪傳動(dòng)應(yīng)用對(duì)象

3、：應(yīng)用對(duì)象：轎車(chē)和一般輕、中型貨車(chē)。特特 點(diǎn)：點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、質(zhì)量輕和傳動(dòng)效率高。安裝要求：安裝要求：主動(dòng)齒輪的支承 跨置式支承（軸承）支承點(diǎn)在齒輪兩端。支承剛度好。 懸臂式支承支承點(diǎn)在齒輪的一側(cè)。6嚙合調(diào)整嚙合調(diào)整: :印跡位于齒高中間偏于小端，且占齒面寬度60%以上。通過(guò)調(diào)整主動(dòng)、從動(dòng)齒輪軸向位置來(lái)調(diào)整嚙合狀態(tài)。齒輪型式：齒輪型式：螺旋錐齒輪準(zhǔn)雙曲面齒輪： 輪齒的彎曲強(qiáng)度、接觸強(qiáng)度高； 可使主動(dòng)齒輪下偏移，降低整車(chē)重心，提高行駛穩(wěn)定性； 齒面間相對(duì)滑動(dòng)大,齒面壓力大，需要專用“雙曲面齒輪油”。7二、雙級(jí)主減速器二、雙級(jí)主減速器 為保證足夠的最小離地間隙，當(dāng)主減速器需要較大傳動(dòng)比時(shí)，用

4、兩級(jí)齒輪傳動(dòng)，可減小從動(dòng)錐齒輪的直徑。8三、輪邊減速器三、輪邊減速器主減速器為第一級(jí)減速，輪邊減速器為第二級(jí)減速。特點(diǎn)：特點(diǎn)：半軸傳遞的轉(zhuǎn)矩??； 主減速器尺寸小，離地間隙大（越野）或質(zhì)心低（低地板客車(chē)）； 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高。用于：用于：重型汽車(chē)、越野車(chē)、大型客車(chē)。類(lèi)型：類(lèi)型：行星齒輪式 、圓柱齒輪式。半軸圓柱齒輪式輪邊減速器圓柱齒輪式輪邊減速器輪轂9四、雙速主減速器四、雙速主減速器具有兩檔傳動(dòng)比，以提高汽車(chē)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。有兩級(jí)傳動(dòng)：錐齒輪傳動(dòng)+行星齒輪系傳動(dòng)。行星齒輪系中： 主動(dòng)件：齒圈(主減速器從動(dòng)齒輪)。 從動(dòng)件：行星架(差速器殼)。中心輪與從動(dòng)件中心輪與從動(dòng)件(行星架行星架/差速

5、器殼差速器殼)連接連接中心輪與固定件中心輪與固定件(橋殼橋殼)連接連接10五、貫通式主減速器五、貫通式主減速器延安延安SX2150SX2150型汽車(chē)貫通式雙級(jí)主減速器型汽車(chē)貫通式雙級(jí)主減速器主動(dòng)準(zhǔn)雙曲面齒輪主動(dòng)準(zhǔn)雙曲面齒輪從動(dòng)從動(dòng)圓柱圓柱齒輪齒輪主動(dòng)主動(dòng)圓柱圓柱齒輪齒輪從動(dòng)準(zhǔn)雙曲面齒輪從動(dòng)準(zhǔn)雙曲面齒輪貫通軸貫通軸 軸間差速器可允許兩個(gè)驅(qū)動(dòng)橋主軸間差速器可允許兩個(gè)驅(qū)動(dòng)橋主減速器的主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速不同。減速器的主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速不同。11第二節(jié)第二節(jié) 差速器差速器作用：作用： 能使同一驅(qū)動(dòng)橋的左右車(chē)輪或兩驅(qū)動(dòng)橋以不同的角速度旋轉(zhuǎn)，并傳遞轉(zhuǎn)矩，在汽車(chē)轉(zhuǎn)彎或不平路面上行駛時(shí)，防止車(chē)輪與地面產(chǎn)生滑移。輪間差速器：

6、輪間差速器：確保同一車(chē)橋上兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪可以不同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。軸間差速器：軸間差速器：確保不同車(chē)橋上的驅(qū)動(dòng)輪可以不同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。12一、齒輪式差速器一、齒輪式差速器 為一行星齒輪系。行星架為輸入端，中心輪、齒圈為2個(gè)輸出端。將齒輪變形后，就由不對(duì)稱式變?yōu)閷?duì)稱式。行星輪行星輪中心輪中心輪齒圈齒圈行星架行星架 類(lèi)型： 圓錐齒輪式 圓柱齒輪式 對(duì)稱式（等轉(zhuǎn)矩式） 不對(duì)稱式（不等轉(zhuǎn)矩式）13對(duì)稱式錐齒輪差速器的結(jié)構(gòu)與工作原理：對(duì)稱式錐齒輪差速器的結(jié)構(gòu)與工作原理：結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：差速器殼；半軸齒輪；行星齒輪軸、行星齒輪。差速器殼；半軸齒輪；行星齒輪軸、行星齒輪。轉(zhuǎn)矩傳遞路線：轉(zhuǎn)矩傳遞路線： （1 1個(gè)輸入端個(gè)輸

7、入端,2,2個(gè)輸出端）個(gè)輸出端）差速器殼差速器殼行星輪軸行星輪軸行星輪行星輪22個(gè)半軸齒輪個(gè)半軸齒輪 （主減速器從動(dòng)齒輪）（主減速器從動(dòng)齒輪） （半軸）（半軸）（半軸）（半軸）差速器殼差速器殼差速器殼差速器殼半軸齒輪半軸齒輪半軸齒輪半軸齒輪螺栓螺栓行星齒輪墊片行星齒輪墊片半軸齒輪墊片半軸齒輪墊片半軸齒輪墊片半軸齒輪墊片行星齒輪行星齒輪行星齒輪行星齒輪行星齒輪軸行星齒輪軸對(duì)稱式錐齒輪差速器零件分解圖對(duì)稱式錐齒輪差速器零件分解圖差速器簡(jiǎn)圖差速器簡(jiǎn)圖半軸齒輪半軸齒輪行星行星齒輪齒輪行星齒輪軸行星齒輪軸差速器殼差速器殼主減速器從動(dòng)齒輪主減速器從動(dòng)齒輪半軸齒輪半軸齒輪14差速原理：運(yùn)動(dòng)關(guān)系差速原理：運(yùn)動(dòng)

8、關(guān)系(n1 + n2)n1 = n2 時(shí)：時(shí)：n1 = n0 ，n2 = n0 ；n1(或或n2 ) = 0 時(shí)：時(shí)：n2 (或或n1 ) = 2 n0 ；n0 = 0 時(shí)：時(shí)：n1 = n2行星齒輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：行星齒輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：左右車(chē)輪上的阻力矩相等時(shí)，兩半軸齒輪轉(zhuǎn)左右車(chē)輪上的阻力矩相等時(shí)，兩半軸齒輪轉(zhuǎn)速相等，此時(shí)：行星齒輪不自轉(zhuǎn)，只公轉(zhuǎn)。半軸速相等，此時(shí)：行星齒輪不自轉(zhuǎn)，只公轉(zhuǎn)。半軸齒輪相對(duì)差速器殼無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)；齒輪相對(duì)差速器殼無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)；左右車(chē)輪上的阻力矩不相等時(shí)，兩半軸齒輪左右車(chē)輪上的阻力矩不相等時(shí)，兩半軸齒輪轉(zhuǎn)速不等，此時(shí)：行星齒輪既自轉(zhuǎn)，又公轉(zhuǎn)。半轉(zhuǎn)速不等，此時(shí)：行星齒輪既自轉(zhuǎn)，又公轉(zhuǎn)。半

9、軸齒輪相對(duì)差速器殼有轉(zhuǎn)動(dòng)。軸齒輪相對(duì)差速器殼有轉(zhuǎn)動(dòng)。15差速原理差速原理轉(zhuǎn)矩分配轉(zhuǎn)矩分配轉(zhuǎn)矩比：轉(zhuǎn)矩比：鎖緊系數(shù)：鎖緊系數(shù)：16二、強(qiáng)制鎖止式差速器二、強(qiáng)制鎖止式差速器差速鎖差速鎖17第三節(jié)第三節(jié) 限滑差速器限滑差速器一、限滑差速器的分類(lèi)一、限滑差速器的分類(lèi)轉(zhuǎn)矩敏感式（轉(zhuǎn)矩式）限滑轉(zhuǎn)矩Mr主要與差速器輸入轉(zhuǎn)矩M0密切相關(guān)。Mr隨M0增加而增大。 轉(zhuǎn)速敏感式（轉(zhuǎn)速式）限滑轉(zhuǎn)矩Mr主要與差速器左右半軸轉(zhuǎn)速差(n1n2 )密切相關(guān)。Mr隨|(n1n2 )|增加而增大。 主動(dòng)控制式 通過(guò)電子裝置或電液控制裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)限滑。18二、轉(zhuǎn)矩式敏感式限滑差速器二、轉(zhuǎn)矩式敏感式限滑差速器 摩擦片自鎖差速器結(jié)構(gòu)原理

10、摩擦片自鎖差速器結(jié)構(gòu)原理: :工作狀況工作狀況: :差速器殼行星輪軸行星輪半軸齒輪半軸差速器殼行星輪軸行星輪半軸齒輪半軸 摩擦片推力壓盤(pán)特點(diǎn)特點(diǎn): : 19三、轉(zhuǎn)速敏感式限滑差速器三、轉(zhuǎn)速敏感式限滑差速器黏性聯(lián)軸器黏性聯(lián)軸器多用作軸間差速器，也有用作輪間差速器。 動(dòng)力傳動(dòng)路線：動(dòng)力傳動(dòng)路線：前傳動(dòng)軸 殼體 外葉片 內(nèi)葉片 后傳動(dòng)軸花鍵 硅油膜剪切力 花鍵黏性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)黏性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)限滑原理：限滑原理：前、后傳動(dòng)軸之間的相對(duì)速度越大，油膜黏滯力越大。駝峰現(xiàn)象：前、后傳動(dòng)軸之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，硅油溫度升高，殼體內(nèi)壓增大使葉片軸向移動(dòng)，內(nèi)、外葉片間的間隙減小，油膜厚度減小，黏滯阻力增大；溫度增

11、大至一定值時(shí)，內(nèi)、外葉片貼在一起，前后傳動(dòng)軸鎖死。20四、主動(dòng)控制式限滑差速器四、主動(dòng)控制式限滑差速器電磁主動(dòng)控制限滑差速器常用多片摩擦式離合器，通過(guò)對(duì)電磁力的控制，改變內(nèi)摩擦力矩。電液主動(dòng)控制限滑差速器常用多片摩擦式離合器，通過(guò)對(duì)電磁閥的控制，改變油壓、活塞壓力來(lái)改變內(nèi)摩擦力矩。21第四節(jié)第四節(jié) 變速驅(qū)動(dòng)橋變速驅(qū)動(dòng)橋獨(dú)立驅(qū)動(dòng)橋：含主減速器、差速器、半軸等。相對(duì)其他動(dòng)力傳動(dòng)總成獨(dú)立存在。含主減速器、差速器、半軸等。相對(duì)其他動(dòng)力傳動(dòng)總成獨(dú)立存在。變速驅(qū)動(dòng)橋：將變速器和主減速器、差速器、半軸等合為一體。將變速器和主減速器、差速器、半軸等合為一體。變速驅(qū)動(dòng)橋變速驅(qū)動(dòng)橋22第五節(jié)第五節(jié) 驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的裝置

12、與橋殼驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的裝置與橋殼驅(qū)動(dòng)車(chē)輪傳動(dòng)裝置：驅(qū)動(dòng)車(chē)輪傳動(dòng)裝置： 位于汽車(chē)傳動(dòng)系的末端，其功用是將轉(zhuǎn)矩由差速器的半軸齒輪傳給驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。 對(duì)于斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋或轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋：半軸和萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)裝置； 非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋：半軸 減速驅(qū)動(dòng)橋：半軸+輪邊減速器23一、半軸一、半軸 半軸為一實(shí)心軸，內(nèi)端用花鍵與半軸齒輪連接，外端連接輪轂。 半軸的支承形式：全浮式支承；半浮式支承。 1. 1. 全浮式支承全浮式支承 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：車(chē)輪輪轂用軸承支承在橋殼上；半軸凸緣與輪轂聯(lián)接。 受載狀態(tài)：半軸承受轉(zhuǎn)矩。兩端不承受反力和彎矩。 242. 2. 半浮式支承半浮式支承結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：車(chē)輪支承在半軸上（半軸與輪轂用圓錐面固定連接）；半軸

13、用軸承支承在橋殼上。 受載狀態(tài)：半軸承受轉(zhuǎn)矩。外端承受彎矩；內(nèi)端不承受彎矩。第十四章第十四章 驅(qū)動(dòng)橋驅(qū)動(dòng)橋25二、橋殼二、橋殼功用：支撐并保護(hù)主減速器、差速器和半軸，并使左右驅(qū)動(dòng)輪的軸向位置相對(duì)固定；與從動(dòng)橋一起支撐車(chē)架及其上的總成質(zhì)量；行駛時(shí)，將車(chē)輪受到的反作用和力矩，經(jīng)懸架傳給車(chē)架。分段式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；拆裝不方便。已淘汰。整體式：結(jié)構(gòu)復(fù)雜；拆裝方便。26第十八章復(fù)習(xí)思考題第十八章復(fù)習(xí)思考題第十八章第十八章 驅(qū)動(dòng)橋驅(qū)動(dòng)橋27兩軸（蝸桿）轉(zhuǎn)速相同時(shí)，兩兩軸（蝸桿）轉(zhuǎn)速相同時(shí)，兩蝸輪不自轉(zhuǎn)。兩軸轉(zhuǎn)速不同時(shí)，蝸輪不自轉(zhuǎn)。兩軸轉(zhuǎn)速不同時(shí)，兩蝸輪按不同方向自轉(zhuǎn)。兩蝸輪按不同方向自轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)速較低的蝸桿為逆?zhèn)鲃?dòng)（蝸轉(zhuǎn)速較低的