汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋原理及結(jié)構(gòu)

汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋原理及構(gòu)造2023/2/4

2車(chē)橋的分類(lèi)車(chē)橋根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式的不同主要分為四大類(lèi)：1、驅(qū)動(dòng)橋；驅(qū)動(dòng)橋可分為斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋、非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。2、支撐橋；支撐橋可分為普通支撐橋、隨動(dòng)轉(zhuǎn)向支撐橋。3、轉(zhuǎn)向橋。4、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋。其中轉(zhuǎn)向橋和支持橋都屬于從動(dòng)橋。大多數(shù)汽車(chē)采用前置后驅(qū)動(dòng)（FR），因此前橋作為轉(zhuǎn)向橋，后橋作為驅(qū)動(dòng)橋；而前置前驅(qū)動(dòng)（FF）汽車(chē)則前橋成為轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋，后橋充當(dāng)支撐橋。

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3驅(qū)動(dòng)橋作用原理汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋位于傳動(dòng)系的末端。其基本功用首先是增扭，降速，改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向，即增大由傳動(dòng)軸或直接從變速器傳來(lái)的轉(zhuǎn)矩，并將轉(zhuǎn)矩合理的分配給左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪；其次，驅(qū)動(dòng)橋還要承受作用于路面或車(chē)身之間的垂直力，縱向力和橫向力，以及制動(dòng)力矩和反作用力矩等，2023/2/4

4驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)

驅(qū)動(dòng)橋一般可分為非斷開(kāi)式和斷開(kāi)式兩種。

1.非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋也稱(chēng)為整體式驅(qū)動(dòng)橋，它由驅(qū)動(dòng)橋殼1，主減速器（圖中包括6、7），差速器（圖中包括2、3、4）和半軸7組成。驅(qū)動(dòng)橋殼1由中間的主減速器殼和兩邊與之剛性連接的半軸套管組成，通過(guò)懸架與車(chē)身或車(chē)架相連。兩側(cè)車(chē)輪安裝在此剛性橋殼上，半軸與車(chē)輪不可能在橫向平面內(nèi)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。其原理是輸入驅(qū)動(dòng)橋的動(dòng)力首先傳到主減速器主動(dòng)小齒輪7，經(jīng)主減速器減速后轉(zhuǎn)矩增大，再經(jīng)差速器分配給左右兩半軸5，最后傳至驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。2023/2/4

5驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)2、斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋?yàn)榱伺c獨(dú)立懸架相適應(yīng)，驅(qū)動(dòng)橋殼需要分為用鉸鏈連接的幾段，更多的是只保留主減速器殼（或帶有部分半軸套管）部分，主減速器殼固定在車(chē)架或車(chē)身上，這種驅(qū)動(dòng)橋稱(chēng)為斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。1-后橋殼；2-差速器殼；3-差速器行星齒輪；4-差速器半軸齒輪；5-半軸；6-主減速器從動(dòng)齒輪齒圈；7-主減速器主動(dòng)小齒輪2023/2/4

6驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)為了適應(yīng)驅(qū)動(dòng)輪獨(dú)立上下跳動(dòng)的需要，差速器與車(chē)輪之間的半軸也要分段，各段之間用萬(wàn)向節(jié)連接。1-主減速器；2-半軸；3-彈性元件；4-減振器；5-車(chē)輪；6-擺臂；7-擺臂軸2023/2/4

7非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋按其主減速器不同可以分為以下三種結(jié)構(gòu)1、中央單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋。中央單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋是驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)中最為簡(jiǎn)單的一種,是驅(qū)動(dòng)橋的基本形式,在載重汽車(chē)中占主導(dǎo)地位。一般在主傳動(dòng)比小于6的情況下,應(yīng)盡量采用中央單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋。目前的中央單級(jí)減速器趨于采用雙曲線(xiàn)螺旋傘齒輪,主動(dòng)小齒輪采用騎馬式支承,有差速鎖裝置供選用。2023/2/4

8非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)2、中央雙級(jí)驅(qū)動(dòng)橋。在國(guó)內(nèi)目前的市場(chǎng)上,中央雙級(jí)驅(qū)動(dòng)橋主要有2種類(lèi)型:一類(lèi)如伊頓系列產(chǎn)品,事先就在單級(jí)減速器中預(yù)留好空間,當(dāng)要求增大牽引力與速比時(shí),可裝人圓柱行星齒輪減速機(jī)構(gòu),將原中央單級(jí)改成中央雙級(jí)驅(qū)動(dòng)橋,這種改制“三化”程度高,橋殼、主減速器等均可通用,盆齒輪直徑不變;另一類(lèi)如洛克威爾系列產(chǎn)品,當(dāng)要增大牽引力與速比時(shí),需要改制第一級(jí)傘齒輪后,再裝入第二級(jí)圓柱直齒輪或斜齒輪,變成要求的中央雙級(jí)驅(qū)動(dòng)橋,這時(shí)橋殼可通用,主減速器不通用,盆齒輪有2個(gè)規(guī)格。2023/2/4

9非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)2023/2/4

10非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)3、中央單級(jí)、輪邊減速驅(qū)動(dòng)橋。輪邊減速驅(qū)動(dòng)橋較為廣泛地用于油田、建筑工地、礦山等非公路車(chē)與軍用車(chē)上。當(dāng)前輪邊減速橋可分為2類(lèi):一類(lèi)為圓錐行星齒輪式輪邊減速橋，沃爾沃、雷諾等都采用此類(lèi)車(chē)橋；另一類(lèi)為圓柱行星齒輪式輪邊減速驅(qū)動(dòng)橋,奔馳、斯堪尼亞、中國(guó)重汽、重慶重汽等都采用此類(lèi)車(chē)橋。

1）、圓錐行星齒輪式輪邊減速橋。由圓錐行星齒輪式傳動(dòng)構(gòu)成的輪邊減速器,輪邊減速比為固定值2，它一般均與中央單級(jí)橋組成為一系列。在該系列中,中央單級(jí)橋仍具有獨(dú)立性,可單獨(dú)使用,需要增大橋的輸出轉(zhuǎn)矩，使?fàn)恳υ龃蠡蛩俦仍龃髸r(shí)，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(jí)橋。這類(lèi)橋與中央雙級(jí)減速橋的區(qū)別在于:降低半軸傳遞的轉(zhuǎn)矩，把增大的轉(zhuǎn)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(lèi)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(chē)。

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11非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)2）、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,中央主減速器的速比一般均小于3,這樣盆齒輪就可取較小的直徑，以保證重型汽車(chē)對(duì)離地問(wèn)隙的要求。這類(lèi)橋比單級(jí)減速器的質(zhì)量大z價(jià)格也要貴些，而且輪毅內(nèi)具有齒輪傳動(dòng),長(zhǎng)時(shí)間在公路上行駛會(huì)產(chǎn)生大量的熱量而引起過(guò)熱;因此,作為公路車(chē)用驅(qū)動(dòng)橋,它不如中央單級(jí)減速橋。2023/2/4

12非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋——主減速器主減速器是汽車(chē)傳動(dòng)系中減小轉(zhuǎn)速、增大扭矩的主要部件。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)縱置的汽車(chē)來(lái)說(shuō)，主減速器還利用錐齒輪傳動(dòng)以改變動(dòng)力方向。汽車(chē)正常行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速通常在2000至3000r/min左右，如果將這么高的轉(zhuǎn)速只靠變速箱來(lái)降低下來(lái)，那么變速箱內(nèi)齒輪副的傳動(dòng)比則需很大，而齒輪副的傳動(dòng)比越大，兩齒輪的半徑比也越大，換句話(huà)說(shuō)，也就是變速箱的尺寸會(huì)越大。另外，轉(zhuǎn)速下降，而扭矩必然增加，也就加大了變速箱與變速箱后一級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)負(fù)荷。

主減速器的種類(lèi)繁多，根據(jù)參加減速傳動(dòng)的齒輪數(shù)目不同，可分為單級(jí)式主減速器和雙級(jí)式主減速器。一些要求大傳動(dòng)比的中、重型車(chē)采用雙級(jí)主減速器.其主要目的是在同一傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速下提供更大的半軸扭矩，即加強(qiáng)減速增扭的作用。2023/2/4

13單級(jí)減速器就是一個(gè)主動(dòng)椎齒輪和一個(gè)從動(dòng)傘齒輪（俗稱(chēng)盆角齒）主動(dòng)椎齒輪連接傳動(dòng)軸，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從動(dòng)傘齒輪貼在其右側(cè)，嚙合點(diǎn)向下轉(zhuǎn)動(dòng)，與車(chē)輪前進(jìn)方向一致。由于主動(dòng)錐齒輪直徑小，從動(dòng)傘齒輪直徑大，達(dá)到減速的功能。非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋——主減速器2023/2/4

14雙級(jí)減速器多了一個(gè)中間過(guò)渡齒輪，主動(dòng)椎齒輪左側(cè)與中間齒輪的傘齒部分嚙合，傘齒輪同軸有一個(gè)小直徑的直齒輪，直齒輪與從動(dòng)齒輪嚙合。這樣中間齒輪向后轉(zhuǎn)，從動(dòng)齒輪向前轉(zhuǎn)動(dòng)。中間有兩級(jí)減速過(guò)程。雙級(jí)減速由于使車(chē)橋體積增大，過(guò)去主要用在發(fā)動(dòng)機(jī)功率偏低的車(chē)輛匹配上，現(xiàn)在主要用于低速高扭矩的工程機(jī)械方面。非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋——主減速器2023/2/4

15非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋——差速器

汽車(chē)差速器是驅(qū)動(dòng)轎的主件。它的作用就是在向兩邊半軸傳遞動(dòng)力的同時(shí)，允許兩邊半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，滿(mǎn)足兩邊車(chē)輪盡可能以純滾動(dòng)的形式作不等距行駛，減少輪胎與地面的摩擦。一、構(gòu)成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。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(chē)輪。差速器的設(shè)計(jì)要求滿(mǎn)足：（左半軸轉(zhuǎn)速）+（右半軸轉(zhuǎn)速）=2（行星輪架轉(zhuǎn)速）。當(dāng)汽車(chē)直行時(shí)，左、右車(chē)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(chē)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。2023/2/4

16非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋——差速器二、原理驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪若用一根整軸剛性連接，則兩輪只能以相同的角度旋轉(zhuǎn)。這樣，當(dāng)汽車(chē)轉(zhuǎn)向行駛時(shí)，由于外側(cè)車(chē)輪要比內(nèi)側(cè)車(chē)輪移過(guò)的距離大，將使外側(cè)車(chē)輪在滾動(dòng)的同時(shí)產(chǎn)生滑拖，而內(nèi)側(cè)車(chē)輪在滾動(dòng)的同時(shí)產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)。即使是汽車(chē)直線(xiàn)行駛，也會(huì)因路面不平或雖然路面平直但輪胎滾動(dòng)半徑不等（輪胎制造誤差、磨損不同、受載不均或氣壓不等）而引起車(chē)輪的滑動(dòng)。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(chē)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(chē)輪轉(zhuǎn)速的差異。

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17三、分類(lèi)1、齒輪式差速器：當(dāng)左右驅(qū)動(dòng)輪存在轉(zhuǎn)速差時(shí)，差速器分配給慢轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩大于快轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩。這限滑差速器種差速器轉(zhuǎn)矩均分特性能滿(mǎn)足汽車(chē)在良好路面上正常行駛。但當(dāng)汽車(chē)在壞路上行駛時(shí)，卻嚴(yán)重影響通過(guò)能力。例如當(dāng)汽車(chē)的一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪陷入泥濘路面時(shí)，雖然另一驅(qū)動(dòng)輪在良好路面上，汽車(chē)卻往往不能前進(jìn)（俗稱(chēng)打滑）。此時(shí)在泥濘路面上的驅(qū)動(dòng)輪原地滑轉(zhuǎn)，在良好路面上的車(chē)輪卻靜止不動(dòng)。這是因?yàn)樵谀酀袈访嫔系能?chē)輪與路面之間的附著力較小，路面只能通過(guò)此輪對(duì)半軸作用較小的反作用力矩，因此差速器分配給此輪的轉(zhuǎn)矩也較小，盡管另一驅(qū)動(dòng)輪與良好路面間的附著力較大，但因平均分配轉(zhuǎn)矩的特點(diǎn)，使這一驅(qū)動(dòng)輪也只能分到與滑轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輪等量的轉(zhuǎn)矩，以致驅(qū)動(dòng)