第18章驅(qū)動橋

1、第18章 驅(qū) 動 橋?qū)W習(xí)目的：·掌握驅(qū)動橋的功用、類型、組成·掌握主減速器的結(jié)構(gòu)、類型·掌握單級主減速器的結(jié)構(gòu)和工作原理·掌握雙級主減速器的結(jié)構(gòu)和工作原理·掌握差速器的組成、類型、結(jié)構(gòu)特點和工作原理、分析其運(yùn)動特性和轉(zhuǎn)矩特性·掌握半軸和橋殼的構(gòu)造和工作原理第一節(jié) 概 述圖18-11-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-主減速器從動齒輪齒圈；7-主減速器主動小齒輪一、組成與功用組成：驅(qū)動橋是傳動系的最后一個總成。萬向傳動裝置傳來的動力依次經(jīng)主減速器、差速器和半軸最后傳給驅(qū)動輪。一般由主減速器、差速

2、器、半軸和橋殼等組成。功用：1、進(jìn)一步降速增矩。2、改變動力傳遞方向。3、允許左右驅(qū)動輪以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。二、結(jié)構(gòu)類型按結(jié)構(gòu)不同，驅(qū)動橋分為整體式驅(qū)動橋和斷開式驅(qū)動橋兩種。圖18-21-主減速器；2-半軸；3-彈性元件；4-減振器；5-車輪；6-擺臂；7-擺臂軸整體式驅(qū)動橋(圖18-1)采用非獨立懸架。其驅(qū)動橋殼為一剛性的整體，驅(qū)動橋兩端通過懸架與車架連接，左右半軸始終在一條直線上，即左右驅(qū)動橋不能相互獨立地跳動。當(dāng)某一側(cè)車輪因地面升高或下降時，整個驅(qū)動橋及車身都要隨之發(fā)生傾斜。為提高車輛行駛的平順性和通過性，轎車和越野采用獨立懸架的斷開式驅(qū)動橋。斷開式驅(qū)動橋(圖18-2)采用獨立懸架。其主減

3、速器固定在車架上，驅(qū)動橋殼分段制成并用鉸鏈連接，半軸也分段并用萬向節(jié)連接。驅(qū)動器兩端分別用懸架與車架連接。這樣，兩側(cè)的驅(qū)動輪及橋殼可以彼此獨立地相對于車架上下跳動。發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動轎車的驅(qū)動橋，將變速器、主減速器和差速器均安裝于一個三件組合的外殼(常稱為變速器殼)之內(nèi)。這樣傳動系的體積有效地減少，由于取消了貫穿前后的傳動軸，簡化結(jié)構(gòu)，使轎車自重減輕。而且動力直接傳給前輪，提高了傳動效率。第二節(jié) 主減速器功用：1、將輸入的轉(zhuǎn)矩增大并相應(yīng)降低轉(zhuǎn)速，2、當(dāng)發(fā)動機(jī)縱置時改變轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)方向。類型：為滿足不同的使用要求，主減速器的結(jié)構(gòu)形式也是不同的。按參加減速傳動的齒輪副數(shù)目分，有單級式主減速器和雙級式主

4、減速器。在雙級式主減速器中，若第二級減速器齒輪有兩副，并分置于兩側(cè)車輪附近，實際上成為獨立部件，此種稱為輪邊減速器。按主減速器傳動比擋數(shù)分，有單速式和雙速式。前者的傳動比是固定的。目前，國產(chǎn)汽車基本都采用單速式主減速器。后者有兩個傳動比供駕駛員選擇，這種主減速器實際上又起到了副變速器的作用?？梢赃m應(yīng)不同行駛條件的需要。圖18-3按齒輪副結(jié)構(gòu)形式分，有圓柱齒輪式，圓錐齒輪式和準(zhǔn)雙曲面齒輪式。一、單級主減速器目前，轎車和一般輕、中型貨車均采用單級主減速器，即可滿足汽車動力性的要求。它具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、質(zhì)量輕和傳動效率高等優(yōu)點。圖18-4為轎車單級主減速器。P119為EQl090E型汽車主減速器

5、，其減速傳動機(jī)構(gòu)為一對準(zhǔn)雙曲面齒輪18和7。主動齒輪有6個齒，從動齒輪有38個齒。為了使主動和從動齒輪之間嚙合傳動時沖擊輕、噪聲低，而且輪齒沿其長度方向磨損均勻，因此必須有正確的相對位置。為此，在結(jié)構(gòu)上一方面要使主動和從動錐齒輪有足夠的支承剛度，使其在傳動過程中不至于發(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：為保證主動錐齒輪有足夠的支承剛度，主動錐齒輪與軸制一體，前端支承在互相貼近而小端相向的兩個圓錐滾子軸承13和17上，后端支承在圓柱滾子軸承19上（圖中未畫出），形成跨置式支承。環(huán)狀的從動錐齒輪7連接在主減速器殼4的座孔中。在從動錐齒輪的背面，裝有支承螺栓6

6、，以限制從動錐齒輪過度變形而影響齒輪的正常工作。裝配時，支承螺栓與從動錐齒輪端面之間的間隙為0.30.5mm。2、軸承預(yù)緊度：裝配主減速器時，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過程中，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。但也不能過緊，若過緊則傳動效果低，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)緊力矩來表示預(yù)緊度的大小，對于EQl090E型

7、汽車主減速器主動軸，調(diào)整到能以1.01.5N.m的力矩轉(zhuǎn)動叉形凸緣1l，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)整時應(yīng)用手轉(zhuǎn)動從動錐齒輪，使?jié)L子軸承處于正確位置。調(diào)好后應(yīng)能以1.52.5N.m的力矩轉(zhuǎn)動差速器2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。3、嚙合的調(diào)整：正轉(zhuǎn)工作時逆轉(zhuǎn)工作時A、齒面嚙合印跡的調(diào)整。先在主動錐齒輪輪齒上涂以紅色顏料(紅丹粉與機(jī)油的混合物)然后用手使主動錐齒輪往復(fù)轉(zhuǎn)動，于是從動錐齒輪輪齒的兩工作面上便出現(xiàn)紅色印跡。若從動齒輪輪齒正轉(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，

8、則為正確嚙合(圖18-4)。正確嚙合的印跡位置可通過增減主減速器殼與主動錐齒輪軸承座15之間的調(diào)整墊片9的總厚度(即移動主動錐齒輪的位置)而獲得。B、齒側(cè)間隙的調(diào)整。旋轉(zhuǎn)螺母2以改變從動錐齒輪的位置。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)使從動錐齒輪靠近主動錐齒輪，反之則離開。為保持已調(diào)好的圓錐滾子軸承3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。在同樣傳動比的情況下，主動螺旋齒輪齒數(shù)可以做得少些，主減速器的結(jié)構(gòu)就比較緊湊，可以增加離地間隙。而且運(yùn)動平穩(wěn)，噪聲小，因而在汽

9、車上得到了廣泛的應(yīng)用。近年來，在準(zhǔn)雙曲面齒輪廣泛用于轎車的基礎(chǔ)上，越來越多地使用在中型、重型汽車上。這是因為它與螺旋圓錐齒輪相比，不僅齒輪的工作平穩(wěn)性好彎曲強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度好，而且，其主動齒輪的軸線相對從動錐齒輪的可以偏移。在保證一定的離地間隙的情況下，主動齒輪的軸線向下偏移，可降低主動錐齒輪和傳動軸的位置，因而使車身和整個汽車的重心降低，提高了汽車的行駛穩(wěn)定性。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。圓錐齒輪 準(zhǔn)雙曲面齒輪準(zhǔn)雙曲面齒輪工作時，由于齒面間的相對滑移量大，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，必須使用專門級別的含防

10、刮傷添加劑的雙曲線齒輪油，決不允許用普通齒輪油代替，否則會使齒面迅速擦傷和磨損，大大降低主減速的使用壽命。主減速器殼中所貯存的雙曲線齒輪油，靠從動齒輪轉(zhuǎn)動時甩到各齒輪、軸承和軸上進(jìn)行潤滑。為了保證主動齒輪前端的圓錐滾子軸承13和17得到可靠的潤滑，在主減速器殼體中鑄有進(jìn)油道8和回油道16。齒輪轉(zhuǎn)動時，飛濺起的潤滑油從進(jìn)油道8通過軸承座15的孔進(jìn)入兩圓錐滾子軸承小端之間，在離心力的作用下，潤滑油從小端流向大端。流出圓錐滾子軸承13大端的潤滑油經(jīng)回油道流回主減速器內(nèi)。在主減速器殼體上裝有通氣塞，防止殼內(nèi)的氣壓過高而使?jié)櫥蜐B漏。轎車上使用的都是單級主減速器。因采用發(fā)動機(jī)縱向前置、前輪驅(qū)動，整個傳動

11、系都集中布置在汽車的前部，主減速器裝于變速器殼體內(nèi)，總稱為“變速驅(qū)動橋”，沒有專用的主減速殼體。變速器的輸出軸即為主減速器的主動軸，動力由變速器直接傳遞給主減速器，省去了萬向傳動裝置。主減速器由一對雙曲面錐齒輪4和差速器2等組成。主動錐齒輪4與變速器輸出軸制成一體，用雙列圓錐滾子軸承6和圓柱滾子軸承8支承在變速器殼體內(nèi)。環(huán)狀的從動錐齒輪9靠凸緣定位，并用螺釘和差速器殼連接，差速器殼由一對圓錐滾子軸承12支承在變速器殼體上。奧迪100轎車的主減速器在結(jié)構(gòu)上與上海桑塔納轎車相同。其主動齒輪齒數(shù)是9，從動齒輪的齒數(shù)是否37，主減速器的傳動比為4.11。二、雙級主減速器（大掛圖）當(dāng)汽車主減速器需要較大

12、的傳動比時，若仍采用單級主減速器，由于主動錐齒輪受強(qiáng)度、最小齒數(shù)的限制，其尺寸不能太小，相應(yīng)的從動錐齒輪尺寸將增大，這不僅使從動錐齒輪剛度降低，而且會使主減速器殼及驅(qū)動橋外形輪廓尺寸增大，難以保證足夠的離地間隙，從而需要采用雙級主減速器。P126圖18-12所示為解放CAl091型汽車雙級主減速器。第一級傳動為一對螺旋錐齒輪11和16；第二級為一對斜齒圓柱齒輪1和5。主減速器的傳動比等于兩級齒輪傳動比的乘積。目前有三種傳動比，25/13*45/15=5.77 25/12*45/15=6.25 25/11*47/14=7.63主動錐齒輪11和傳動軸9制成一體，用兩個圓錐滾子軸承支承在軸承座10的

13、座孔中，因主動錐齒輪懸伸在兩軸承之后，故稱為懸臂式支承。這種支承形式結(jié)構(gòu)簡單，雖支承剛度不及跨置式支承大，但由于傳動比小，主動錐齒輪及主動軸的尺寸可以做得大些；同時，還可以盡量加大兩軸承之間的跨距，以提高支承剛度，同樣能滿足承載要求。從動錐齒輪16用鉚釘鉚接在中間軸14的凸緣上。第二級傳動的主動圓柱齒輪5與中間軸14制成一體，用兩個圓錐滾子軸承支承在支承兩端軸承蓋4和15的座孔中，軸承蓋用螺釘與主減速器殼12固定連接。從動圓柱齒輪1夾在左右兩半差速器殼之間，并有螺栓將它們固定在一起，其支承形式與東風(fēng)EQl090E型汽車主減速器中差速器殼支承型式相同。主動錐齒輪軸承的預(yù)緊度，可通過增減調(diào)整墊片8

14、的厚度來調(diào)整，中間軸圓錐滾子軸承的預(yù)緊度是通過改變調(diào)整墊片6和13的總厚度來調(diào)整。同樣，為了便于齒輪嚙合的調(diào)整，軸9、14的位置都可以移動。通過增減調(diào)整墊片7可以移動主動齒輪軸向位置；通過左右調(diào)換調(diào)整墊片6和13，可以移動從動齒輪軸向位置；第二級傳動的圓柱齒輪間的間隙不可調(diào)整。差速器殼軸承的預(yù)緊度靠擰動調(diào)整螺母3來調(diào)整。三、輪邊減速器在雙級式主減速器中，若第二級減速在車輪附近進(jìn)行，實際上構(gòu)成兩個車輪處的獨立部件，則稱為輪邊減速器。這樣作的好處是可以提高主傳動比，增大離地間隙。輪邊減速器可以是行星齒輪式的，也可以由一對圓柱齒輪副構(gòu)成。當(dāng)采用圓柱齒輪副進(jìn)行輪邊減速時，可以通過調(diào)節(jié)兩齒輪的相互位置，

15、改變車輪軸線與半軸之間的上下位置關(guān)系。這種車橋稱為門式車橋，常用于對車橋高低位置有特殊要求的汽車。第三節(jié) 差 速 器為什么需要差速器汽車轉(zhuǎn)向時(p133圖18-23)，內(nèi)外兩側(cè)車輪在同一時間內(nèi)轉(zhuǎn)動的距離顯然不相等，外側(cè)車輪移動的距離要大于內(nèi)側(cè)車輪移動的距離。如果你的車上沒有差速器，兩個車輪將不得不固定聯(lián)結(jié)在一起，以同一轉(zhuǎn)速驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。這會導(dǎo)致汽車轉(zhuǎn)向困難。此時，為了使汽車能夠轉(zhuǎn)彎，一個輪胎將不得不打滑。對于現(xiàn)代輪胎和混凝土道路來說，要使輪胎打滑則需要很大的外力，這個力通過車橋從一個輪胎傳到另一個輪胎，這樣就給車橋零部件產(chǎn)生很大的應(yīng)力。同樣，即使汽車直線行駛，由于路面不平或者諸多原因造成的車輪半徑

16、不相等，都會使兩側(cè)車輪移動的距離不相等，從而造成上述滑移和滑轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。車輪相對于地面的滑移和滑轉(zhuǎn)，不僅會加速車輪的磨損，而且還會增加汽車的功率消耗和燃油消耗，并導(dǎo)致轉(zhuǎn)向困難、制動性能惡化和行駛穩(wěn)定性差等。為了消除以上的不良現(xiàn)象，保證驅(qū)動輪與地面作純滾動，必須將車輪的驅(qū)動軸分成兩段，即左右各一根軸(半軸)，并在其間裝一差速器。功用：車輛在轉(zhuǎn)彎和不平路面行駛時，兩側(cè)驅(qū)動輪能以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，以保證兩車輪與地面間作純滾動的要求。此外，多橋驅(qū)動的汽車各驅(qū)動橋之間也同樣存在上述驅(qū)動輪與地面之間的相對滑移和滑轉(zhuǎn)，為此，有些汽車在驅(qū)動橋之間也裝有差速器。類型：按用途分：輪間差速器軸間差速器。按工作特性分：普

17、通差速器防滑差速器。一、普通齒輪式差速器：有錐齒輪和柱齒輪式兩種，由于對稱錐齒輪差速器結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，工作平穩(wěn)，因此，目前應(yīng)用最為廣泛。1、組成：對稱行星錐齒輪差速器由行星錐齒輪、十字形行星錐齒輪軸，兩個半軸錐齒輪、兩半差速器殼和墊片組成。主減速器從動齒輪7用螺栓將它們固定在右外殼8上，十字軸9的兩個軸頸嵌在兩半差速器殼端面半圓槽所形成的孔中，行星錐齒輪6分別松套在四個軸頸上，兩個半軸錐齒輪4分別與行星錐齒輪6嚙合，以其軸頸支承在差速器殼2、8中，并以花鍵孔與半軸連接。行星錐齒輪背面和差速器殼的內(nèi)表面，均制成球面，以保證行星齒輪的對中性，使其與兩個半軸錐齒輪能正確嚙合。由于錐齒輪傳動時存在較大

18、軸向力，且與差速器殼又有相對運(yùn)動。所以，行星齒輪與差速器殼之間裝有軟鋼的球面墊片5，半軸錐齒輪的背面與差速器殼之間裝有推力墊片3（銅或聚甲醛塑料），用以減輕摩擦、降低磨損，以提高差速器的使用壽命，同時還可以用來調(diào)整齒輪的齒側(cè)間隙。十字軸的四個裝配孔是在左、右兩半軸裝合后加工而成的，裝配時不能周向錯位。1-軸承2-左外殼3-墊片4-半軸齒輪5-墊圈6-行星齒輪7-從動齒輪8-右外殼9-十字軸10-螺栓差速器靠主減速器殼內(nèi)的潤滑油來潤滑，因此差速器上開有供潤滑油進(jìn)出的窗孔，為了保證行星齒輪和十字軸軸頸之間的潤滑，在十字軸軸頸上銑有平面，并在行星齒輪的齒間鉆有油孔與其中心孔相通。同樣，半軸齒輪上也鉆

19、有油孔，與其背面相通，以加強(qiáng)背面與差速器殼之間的潤滑。工作時，主減速器的動力傳至差速器殼，依次經(jīng)十字軸、行星齒輪、半軸齒輪傳給半軸，再由半軸傳給車輪。在中型以下的貨車或轎車上，因傳遞的轉(zhuǎn)矩較小，故可采有兩個行星齒輪，相應(yīng)的行星齒輪軸5是一根直軸。如圖18-26所示為奧迪100轎車的差速器，差速器殼為一整體框架結(jié)構(gòu)。行星齒輪軸14裝入差速器殼后用止動銷12定位，半軸齒輪15背面也制成球形，其背面的推力墊片與行星齒輪背面的推力墊片制成一個整體，稱為復(fù)合式推力墊片。2、工作原理：運(yùn)動特性：右圖示為差速器的運(yùn)動原理圖。差速器殼3與行星齒輪軸5連成一體形成行星架，并由主減速器從動錐齒輪6帶動一起轉(zhuǎn)動，是

20、差速器的主動件。其角速度為o，A、B兩點分別為行星齒輪4與半軸齒輪1和2的嚙合點。C為行星齒輪4的中心。A、B、C到差速器旋轉(zhuǎn)軸線的距離相等。差速器行星齒輪有三種運(yùn)動狀態(tài)，即公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)和既公轉(zhuǎn)又自轉(zhuǎn)。當(dāng)汽車直線行駛時，行星齒輪相當(dāng)于一個等臂的杠桿保持平衡，即行星齒輪不自轉(zhuǎn)，而只隨行星齒輪軸5及差速器殼體一起公轉(zhuǎn)，所以兩半軸無轉(zhuǎn)速差，差速器不起差速作用。主動件角速度0，半軸角速度12，行星齒輪角速度4，A、B為嚙合點，C為行星齒輪的中心點，其半徑均為r。0=1=2當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎行駛時，行星齒輪既公轉(zhuǎn)又自轉(zhuǎn)，A點：1r =0r+4rB點：2r =0r-4r1r +2r=0r+4r +0r-4r1+2=

21、20所以，半軸齒輪1轉(zhuǎn)速的增加值等于半軸齒輪2的減小值，這就是差速器的差速作用。即汽車在轉(zhuǎn)彎或其它情況下行駛時，兩側(cè)車輪可以不同的轉(zhuǎn)在地面上滾動，差速器無論差速與否，兩半軸齒轉(zhuǎn)速之和始終等于差速器殼體轉(zhuǎn)速的兩倍，而與行星齒輪自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速無關(guān)。推論：（1）若1或2為零時，2或1=20；（一側(cè)打滑，另一側(cè)飛轉(zhuǎn)）（2）當(dāng)0=0時，1= 2（中央制動器制動傳動軸）轉(zhuǎn)矩特性：差速器起差速作用的同時，還要分配轉(zhuǎn)矩給左右兩側(cè)的驅(qū)動輪。右圖為行星錐齒輪差速器轉(zhuǎn)矩分配示意圖。設(shè)輸入差速器殼的轉(zhuǎn)矩為M0，輸出給左、右兩半軸齒輪的轉(zhuǎn)矩為M1和M2。當(dāng)行星齒輪沒有自轉(zhuǎn)時，與差速器殼連在一起的行星齒輪軸帶動行星齒輪轉(zhuǎn)動時，

22、行星齒輪相當(dāng)于一根等臂杠桿，其中點被行星齒輪軸推動，左右兩端帶動半軸齒輪轉(zhuǎn)動，作用在行星齒輪上的推動力必然平均分配到兩個半軸齒輪之上。即M1=M20.5 M0（因為行星齒輪成對使用，所以有1/2）當(dāng)兩半軸齒輪以不同轉(zhuǎn)速朝相同方向轉(zhuǎn)動時，設(shè)nl>n2，則行星齒輪將按上圖n4的方向繞行星齒輪軸自轉(zhuǎn)，此時行星齒輪孔與行星齒輪軸軸頸間以及行星齒輪背部與差速器殼之間都產(chǎn)生摩擦，半軸齒輪背部與差速器殼之間也產(chǎn)生摩擦。行星齒輪所受摩擦力矩為M4與n4的方向相反，這幾項摩擦綜合作用的結(jié)果，使轉(zhuǎn)得快的左半軸齒輪得到的轉(zhuǎn)矩M1減小，而轉(zhuǎn)得慢的右半軸齒輪得到的轉(zhuǎn)矩M2增大。M1=0.5（M0-M4）M20.5

23、（M0+M4）M1+M2M0左、右車輪上的轉(zhuǎn)矩之差等于折合到半軸齒輪上總的內(nèi)摩擦力矩M4。即轉(zhuǎn)得慢的車輪分配到的轉(zhuǎn)矩大于轉(zhuǎn)得快的車輪分配到的轉(zhuǎn)矩，差值為差速器內(nèi)部摩擦力矩。M4與M0之比叫作差速器的鎖緊系數(shù)。即 K= M4/ M0快軸M2與慢軸M1之比叫作差速器的轉(zhuǎn)矩比。即 Kb= M2/M1=（1+K）/（1-K）鎖緊系數(shù)K可以用來衡量差速器內(nèi)摩擦力矩的大小及轉(zhuǎn)矩分配特性，目前廣泛使用的對稱式錐齒輪差速器，其內(nèi)摩擦力矩很小，鎖緊系數(shù)K=0.050.15, 輸出到兩半軸的最大轉(zhuǎn)矩之比Kb1.111.35。因此可以認(rèn)為無論左右驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速是否相等，對稱式錐齒輪差速器總是將轉(zhuǎn)矩近似平均分配給左右驅(qū)動

24、輪的。這樣的轉(zhuǎn)矩分配特性對于汽車在良好路面上行駛是完全可以的，但當(dāng)汽車在壞路面行駛時，卻會嚴(yán)重影響其通過能力?？梢姡瑹o論差速器差速與否，行星齒輪差速器都具有轉(zhuǎn)矩等量分配的特性。差速不差力在薄冰上行駛普通錐齒輪差速器一般都是將相同大小的扭矩分配到兩側(cè)車輪上。有兩個因素決定分配到車輪扭矩的多少：設(shè)備及牽引力。在干燥的環(huán)境、有充足的牽引力的情況下，分配到車輪的扭矩受到發(fā)動機(jī)及齒輪的限制；在牽引力較小的情況下，諸如在冰面上行駛。在這種情況下，扭矩的大小受限于車輪不至于打滑。所以，即使一輛車可以產(chǎn)生更大的扭矩，同樣需要足夠的牽引力用以將這些扭轉(zhuǎn)力矩傳輸?shù)降孛嫔?。如果?dāng)車輪開始打滑時，你用力睬油門，只會使

25、車輪轉(zhuǎn)得更快。如果你曾經(jīng)在冰面上開過車，你可能知道使加速變得容易的方法。那就是你不以一擋起步而是二擋起步，甚至是三擋。因為變速器里的擋位越高，傳到車輪上的扭矩會變的更少。這樣就會讓車輪在不轉(zhuǎn)的情況下加速更快。當(dāng)一個汽車主動輪在附著系數(shù)較高的路面上，而另一個主動輪卻在冰面上時，會發(fā)生什么情況呢？這就是普通錐齒輪差速器的問題所在。記住，普通錐齒輪差速器最大扭矩受限于最大防滑系數(shù)的限制。他并不會給在冰面上的車輪以更大的扭矩。而且牽引力好的那個車輪僅獲得很少量的扭矩。此時，你的車就不能正常運(yùn)行。越野行駛除此之外，普通錐齒輪差速器可能在你越野的時候給你帶來麻煩。如果你有一輛前后都有差速器的四輪驅(qū)動車或越

26、野車，你可能被卡住?，F(xiàn)在，記得就如我們之前已經(jīng)提到過的，普通錐齒輪差速器一般都是給兩輪傳遞相等的扭矩。如果一側(cè)前輪及一側(cè)后輪陷入地中，兩輪只能在空無助的旋轉(zhuǎn)，汽車根本無法移動。為了提高汽車在壞路上的通過能力，這類問題只能通過防滑式差速器（LSD）來解決。防滑差速器使用多種機(jī)械技術(shù)來實現(xiàn)常規(guī)差速器使車輛轉(zhuǎn)彎的行為。當(dāng)一側(cè)車輪打滑時，充分利用另一側(cè)不打滑驅(qū)動輪的附著力而產(chǎn)生足夠的牽引力，提供更多的扭矩給不打滑的輪子。使汽車?yán)^續(xù)行駛。二、防滑差速器采用普通錐齒輪差速器，使汽車通過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。汽車上常

27、用的防滑差速器有人工強(qiáng)制鎖止式和自鎖式兩大類。前者通過駕駛員操縱差速 鎖，人為地將差速器暫時鎖住，使差速器不起差速作用。后者是在汽車行駛過程中，根據(jù)路面情況自動改變驅(qū)動輪間的轉(zhuǎn)矩分配。自鎖式差速器又有摩擦片式，滑塊凸輪式和托森式等多種結(jié)構(gòu)型。1強(qiáng)制鎖止式差速器當(dāng)需要差速器鎖止時，如圖（P138），用電磁閥控制的氣缸操縱一個離合機(jī)構(gòu)，壓縮空氣進(jìn)入氣缸，使一側(cè)半軸與差速器殼剛性接合。由該種差速器中的運(yùn)動特性關(guān)系式：1+2=20，如1或2=0，則必有1=2，這就相當(dāng)于把左右兩半軸鎖成一體一同旋轉(zhuǎn)。這樣，當(dāng)一側(cè)驅(qū)動輪打滑而牽引力過小時，從主減速器傳來的轉(zhuǎn)矩絕大部分部分配到另一側(cè)驅(qū)動輪上，使汽車得以通過

28、這樣的路段。當(dāng)需要解除差速器的鎖止時，通過操縱結(jié)構(gòu)，放掉氣缸內(nèi)壓縮空氣，彈簧復(fù)位，離合機(jī)構(gòu)分離，差速器恢復(fù)差速作用。強(qiáng)制鎖止式差速器結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，但操縱不便，一般要在停車時進(jìn)行。12345689101171-活塞；2-活塞皮碗；3-氣路管接頭；4-工作缸；5-套管；6-半軸；7-壓力彈簧； 8-鎖圈；9-外接合器；10-內(nèi)接合器；11-差速器殼2摩擦式自鎖差速器圖示為摩擦式自鎖差速器。它是在普通行星錐齒輪差速器的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的。兩半軸齒輪背面與差速器殼1之間各安裝了一套摩擦式離合器，用以增大差速器的內(nèi)部摩擦阻力矩。摩擦式離合器由推力壓盤3，主、從動摩擦片組2組成。推力壓盤的內(nèi)花鍵與半軸

29、相連。而其外花鍵與從動摩擦片的內(nèi)花鍵連接。主動摩擦片的外花鍵與差速器殼的內(nèi)花鍵連接。主、從動摩擦片及推力壓盤均可作微小的軸向移動。十字軸4為兩根互相垂直的行星齒輪軸組成，其軸頸的端部均切有凸V形斜面，差速器殼上的配合孔較大，相應(yīng)地也加工有凹V形斜面。兩根行星齒輪軸是反向安裝的（凸V形相對）。當(dāng)汽車直線行駛，由于差速器殼通過V形斜面驅(qū)動行星齒輪軸，在傳遞轉(zhuǎn)矩時，斜面上產(chǎn)生的力迫使兩根行星齒輪軸分別向左、右方向略微移動，通過行星齒輪推動推力壓盤壓緊摩擦片。此時轉(zhuǎn)矩經(jīng)兩條路線傳給半軸：一路經(jīng)行星齒輪軸、行星齒輪和半軸齒輪將大部分轉(zhuǎn)矩傳給半軸；另一路則由差速器殼、主從動摩擦片、推力壓盤傳給半軸。兩半軸

30、無速差，轉(zhuǎn)矩平均分配給兩半軸。當(dāng)一側(cè)車輪在壞路面上滑轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)彎時，兩半軸有速差，兩半軸轉(zhuǎn)速不相等。這樣，由于轉(zhuǎn)速差及軸向力的存在，主、從動摩擦片間將產(chǎn)生摩擦力矩。其數(shù)值大小與差速器傳遞的扭矩和摩擦片數(shù)量成正比。摩擦力矩方向與快轉(zhuǎn)半軸的轉(zhuǎn)向相反，而與慢轉(zhuǎn)半軸的轉(zhuǎn)向相同。因而使得慢轉(zhuǎn)半軸所分配到的轉(zhuǎn)矩大于快轉(zhuǎn)半軸所分配到的轉(zhuǎn)矩。摩擦作用越強(qiáng)，兩半軸的轉(zhuǎn)矩差越大，最大可達(dá)5-7倍。摩擦片式自鎖差速器結(jié)構(gòu)簡單，工作平穩(wěn)，多用于轎車或輕型貨車。3托森（Torsen）差速器它利用蝸桿傳動的不可逆性原理以及齒面高摩擦條件，使差速器內(nèi)的差動轉(zhuǎn)矩較小時起差速作用，較大時自動將差速器鎖死而不起差速作用奧迪80和奧迪

31、90全輪驅(qū)動的轎車前、后驅(qū)動橋之間采用的這種新型托森差速器?！巴猩北硎尽稗D(zhuǎn)矩一靈活”，它是一種軸間自鎖差速器，裝在變速器后端。轉(zhuǎn)矩由變速器輸出軸傳動給托森差速器，再由差速器直接分配給前驅(qū)動橋和后驅(qū)動橋。89組成：由差速器外殼1、蝸輪6（6個）、蝸輪軸2（6個）、直齒圓柱齒輪4（12個）及前、后軸蝸桿7、空心軸9、齒輪軸8、3組成。差速器外殼由內(nèi)花鍵與空心軸連接一起轉(zhuǎn)動。每根蝸輪軸上固定連接一個蝸輪6和兩個直齒圓柱齒輪4，安裝在差速器外殼上。六根蝸輪軸分為兩兩一組安裝，同一組的直齒圓柱齒輪相互嚙合。與前橋驅(qū)動軸8、后橋驅(qū)動軸3分別相連的兩個蝸桿7置于差速器殼內(nèi)，構(gòu)成6對蝸桿蝸輪嚙合副。由變速器

32、空心軸9傳來的轉(zhuǎn)矩經(jīng)差速器殼1、蝸輪軸2、蝸輪6傳至蝸桿7，然后分配給前、后橋驅(qū)動軸9和3，再分別傳至前驅(qū)動橋和后驅(qū)動橋。當(dāng)前、后橋驅(qū)動軸8和3無轉(zhuǎn)速差時，蝸輪、蝸桿無相對運(yùn)動，直齒圓柱齒輪也無相對運(yùn)動。各蝸輪、蝸桿與差速器殼一體等速轉(zhuǎn)動，即差速器不起差速作用。當(dāng)前、后驅(qū)動橋需要有轉(zhuǎn)速差時，例如汽車轉(zhuǎn)彎時，因前輪轉(zhuǎn)彎半徑大，故要求差速器有差速作用。此時蝸輪除公轉(zhuǎn)傳遞動力外，還要自轉(zhuǎn)。直齒圓柱齒輪的相互嚙合，使前后蝸輪的自轉(zhuǎn)方向相反，從而使前軸蝸桿軸的轉(zhuǎn)速增加，后軸蝸桿軸的轉(zhuǎn)速減小，實現(xiàn)了差速。托森差速器起差速作用的同時，由于蝸桿蝸輪嚙合副之間的摩擦作用，轉(zhuǎn)速較低的后驅(qū)動橋比轉(zhuǎn)速較高的前驅(qū)動橋分

33、配到的轉(zhuǎn)矩大，若后驅(qū)動橋分配到的轉(zhuǎn)矩大到一定程度而出現(xiàn)滑轉(zhuǎn)時，則后橋轉(zhuǎn)速升高一點，轉(zhuǎn)矩又立刻重新分配給前橋一些，所以驅(qū)動力的分配可根據(jù)轉(zhuǎn)彎的要求自動調(diào)節(jié)，使汽車轉(zhuǎn)彎具有良好的駕駛性能。同理，當(dāng)前、后驅(qū)動橋中某一橋因附著力不足而出現(xiàn)滑轉(zhuǎn)時，差速器起作用，將轉(zhuǎn)矩大部分分配給附著力好的另一驅(qū)動橋(最大可達(dá)35倍)，從而提高了汽車通過能力。第四節(jié) 半軸和橋殼一、半軸功用：是將差速器傳來的動力傳遞給驅(qū)動輪。其內(nèi)端與差速器的半軸齒輪相連，而外端則與驅(qū)動輪的輪轂相連。因其傳動的轉(zhuǎn)矩較大，常制成實心軸。半軸的結(jié)構(gòu)受到懸架和驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)影響。非獨立懸架、發(fā)動機(jī)前置、后輪驅(qū)動的汽車，如解放CAl091、東風(fēng)車等，

34、半軸是一根長軸，它將轉(zhuǎn)矩直接將動力從差速器傳遞給驅(qū)動輪。斷開式驅(qū)動橋和發(fā)機(jī)前置前輪驅(qū)動的汽車，如奧迪100和上海桑塔納轎車，半軸分段，并用等速萬向節(jié)連接，中半軸常被稱為傳動軸。半軸的受力情況，則由半軸和驅(qū)動輪在橋殼上的支承型式而定，現(xiàn)代汽車基本上采用全浮式半軸支承和半浮式半軸支承形式。1全浮式半軸支承全浮式半軸支承廣泛應(yīng)用在各種貨車上。P153圖18-43a所示為東風(fēng)EQl090型汽車半軸外端與輪轂及橋殼的連接情況。輪轂通過兩個相距較遠(yuǎn)的圓錐滾子軸承支承在半軸套管上。半軸內(nèi)端用花鍵與差速器的半軸齒輪連接。在外端，路面對驅(qū)動輪的作用力(垂直反力FZ、切向反力FX和側(cè)向反力Fr)以及由它們形成的彎

35、矩，直接由輪轂通過兩個錐軸承傳給橋殼，完全不由半軸承受。同樣，在內(nèi)端作用在主減速器從動錐齒輪上的力及彎矩全部由差速器殼直接承受，與半軸無關(guān)。因此這樣的半軸支承形式，使半軸只承受轉(zhuǎn)矩，而兩端均不承受任何反力和反力矩，故稱為全浮式支承形式。所謂“浮”是對卸除半軸的彎曲負(fù)荷而言。1-止推塊；2-半軸；3-圓錐滾子軸承；4-鎖緊螺母；5-鍵；6-輪轂；7-橋殼凸緣CA7560半浮動半軸為防止輪轂及半軸在側(cè)向力作用下發(fā)生軸向竄動，輪轂內(nèi)的兩個錐軸承的安裝方向必須使它們能分別承受向內(nèi)和向外的軸向力。軸承的預(yù)緊度可調(diào)整，并有鎖緊螺母鎖緊。優(yōu)點：全浮式支承的半軸易于拆裝，只需擰下半軸凸緣上的螺釘，就可將半軸從

36、半軸套管中抽出，而車輪和車橋照樣能支持住汽車。2半浮式半軸支承P153圖18-43b所示為紅旗CA7560型高級轎車的驅(qū)動橋，其半軸的內(nèi)端支承方式與上述相同，即半軸內(nèi)端不承受力及力矩。作用在車輪上的各反力及力矩都必須經(jīng)過半軸傳給驅(qū)動橋殼。因半軸內(nèi)端不受彎矩，而外端卻承受全部彎矩和轉(zhuǎn)矩，故稱為半浮式。半浮式支承中，半軸與橋殼中的軸承一般只用一個，為使半軸和車輪不致于被向外的側(cè)向力拉出，該軸承必須承受向外的軸向力。半浮式半軸支承結(jié)構(gòu)簡單，廣泛用于承受載荷較小的轎車上。二、橋 殼驅(qū)動橋的橋殼是支承并保護(hù)主減速器、差速器和半軸等的部件。使左右驅(qū)動車輪的軸向相對位置固定；同驅(qū)動橋一起支承車架及其上面的各

37、種總成；汽車行駛時，承受由車輪傳遞的路面反力和力矩，并經(jīng)懸架傳給車架。1、4半軸殼 2-左橋殼 3-右橋殼 5-鋼板彈簧座 6-突緣 7-半軸套管 8-后橋殼 9-殼蓋驅(qū)動橋的橋殼須有足夠的強(qiáng)度和剛度，質(zhì)量輕，并便于主減速器的拆裝和調(diào)整。由于橋殼的尺寸和質(zhì)量比較大，制造較困難，故其結(jié)構(gòu)形式在滿足使用要求的條件下，要盡可能便于制造。驅(qū)動橋殼可分為整體式和分段式兩類。整體式橋殼具有較大的強(qiáng)度和剛度，且便于主減速器的裝配、調(diào)整和維修。因此普遍用于各類汽車上。第六節(jié) 驅(qū)動橋的故障診斷與檢修汽車行駛時，驅(qū)動橋的受力情況特別復(fù)雜。各傳遞動力的零件，由于接近最終傳動，其所受的各種應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳動系的其它部件

38、。后輪驅(qū)動的汽車，其驅(qū)動橋殼要承受相當(dāng)一部分的載質(zhì)量；以前輪驅(qū)動的轎車，半軸暴露在外，兩端萬向節(jié)的防塵罩長期使用后的老化都會使驅(qū)動橋的技術(shù)狀態(tài)發(fā)生變化，造成傳動間隙增大而出現(xiàn)異響、主減速器和差速器殼溫度過高、漏油等現(xiàn)象，影響汽車的正常使用。一、驅(qū)動橋常見故障診斷與排除驅(qū)動橋常見故障有異響、發(fā)熱和漏油。 1驅(qū)動橋異響 1)現(xiàn)象 當(dāng)汽車以40km/h以上的速度行駛時，驅(qū)動橋會發(fā)生一種不正常的響聲，且車速越高響聲越大，而當(dāng)滑行時或低速時響聲減小或消失。 2)原因 (1)齒輪或軸承嚴(yán)重磨損或損壞。 (2)主、從動齒輪配合間隙過大。 (3)從動齒輪鉚釘或螺栓松動。 (4)差速器齒輪、半軸內(nèi)端或半軸齒輪花

39、鍵磨損松曠。 3)診斷及排除 (1)停車檢查，發(fā)現(xiàn)驅(qū)動橋有不正常的響聲時，可將驅(qū)動橋架起，起動發(fā)動機(jī)并掛上擋，后急劇改變車速，察聽驅(qū)動橋響聲來源，以判斷故障所在部位。隨即熄火并放人空擋，在傳動軸停止轉(zhuǎn)動后，用手轉(zhuǎn)動傳動軸凸緣，若有松曠感覺，則為齒側(cè)間隙過大；如感到一點活動量沒有，則說明齒側(cè)間隙過小。此時應(yīng)調(diào)整齒側(cè)間隙。(2)汽車在行駛中，如車速越高則響聲越大，而滑行時減小或消失，一般是軸承磨損松曠；齒輪齒側(cè)間隙失常；如急速改變車速或上坡時發(fā)響，則為齒輪齒側(cè)間隙過大，應(yīng)予調(diào)整；(3)如汽車在轉(zhuǎn)彎時發(fā)生，多為差速器行星齒輪齒側(cè)間隙過大或半軸齒輪及鍵槽磨損；嚴(yán)重時應(yīng)拆下來修理。(4)在行駛中聽到驅(qū)動

40、橋有突然響聲，多為齒輪損壞，應(yīng)立即停車檢查排除。如繼續(xù)行駛，將會打壞齒輪，使汽車停駛。 2發(fā)熱 1)現(xiàn)象 ：汽車行駛一段時間后，用手觸摸驅(qū)動橋時有燙手的感覺。2)原因：(1)軸承裝配過緊。(2)齒輪齒側(cè)間隙過小。(3)齒輪油太少或粘度不對。3)診斷與排除應(yīng)結(jié)合發(fā)熱部位，逐項檢查予以排除。輪轂軸承過緊時，常伴有起步費(fèi)勁，行駛中發(fā)沉，滑行不良等現(xiàn)象。3漏油1)現(xiàn)象齒輪油從驅(qū)動橋處向外滲油。2)原因 (1)主減速器油封損壞。 (2)半軸油封損壞。 (3)與油封接觸的軸頸磨損，使之表面有溝槽。 (4)襯墊損壞或緊固螺栓松動。 (5)齒輪油加注過多。 3)診斷與排除 (1)齒輪油經(jīng)半軸凸緣周圍滲漏，系半軸油封不良，更換半軸油封。無半軸油封的汽車