單元十五 驅(qū)動橋

PAGE17PAGE1第頁教學目標知識目標：了解驅(qū)動橋的作用及類型；掌握主減速器、差速器的結構與原理；掌握驅(qū)動橋的拆裝要領。能力目標：能夠拆裝驅(qū)動橋素質(zhì)目標：教學重點驅(qū)動橋的結構教學難點驅(qū)動橋的拆裝要領教學手段理實一體實物講解小組討論、協(xié)作教學學時教學內(nèi)容與教學過程設計注釋單元十五驅(qū)動橋〖理論知識〗一、驅(qū)動橋概述1.整體式驅(qū)動橋整體式驅(qū)動橋采用非獨立懸架,如圖15-1所示。發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩經(jīng)變速器（分動器）及萬向傳動裝置輸入驅(qū)動橋,減速增矩后,經(jīng)差速器分配給左、右半軸,最后通過半軸外端法蘭盤傳至驅(qū)動輪轂1。驅(qū)動輪轂通過軸承支承在半軸套管上。驅(qū)動橋殼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,通過懸架與車身或車架相連。驅(qū)動橋的橋殼為整體剛性結構,其兩側(cè)半軸和驅(qū)動輪不能在橫向平面內(nèi)做相對運動,當某一側(cè)車輪通過地面凸出物或凹坑時,整個驅(qū)動橋及車身都要隨之發(fā)生傾斜和波動。圖15-1整體式驅(qū)動橋斷開式驅(qū)動橋采用獨立懸架,即主減速器殼固定在車架上,兩側(cè)的半軸和驅(qū)動輪能在橫向平面相對于車體有相對運動。二、主減速器1.主減速器的類型1）按參加傳動的齒輪副數(shù)目分類主減速器可分為單級主減速器和雙級主減速器。有些重型汽車又將雙級主減速器的第二級圓柱齒輪傳動裝置設置在兩側(cè)驅(qū)動輪處,稱為輪邊減速器。2）按主減速器的傳動速比個數(shù)分類主減速器可分為單速和雙速主減速器。3）按齒輪傳動副的結構形式分類主減速器按齒輪傳動副的結構形式可分為圓柱齒輪式、圓錐齒輪式和準雙曲面齒輪式。2.主減速器的構造1）單級主減速器如圖15-4所示為單級主減速器,它由主動錐齒輪18和從動錐齒輪7及其支承調(diào)整裝置、主減速器殼4等組成圖15-4單級主減速器2）雙級主減速器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,這會影響驅(qū)動橋的離地間隙,因此應采用兩次減速主減速器，通常稱為雙級主減速器。雙級主減速器有兩組減速齒輪,實現(xiàn)兩次減速增扭。3）輪邊減速器有的重型汽車、越野車和大型客車,不僅要求有較大的主傳動比,而且要求有較大的離地間隙。為此,將類似雙級主減速器中的第二級減速齒輪機構做成同樣兩套,分設在車輛兩側(cè)驅(qū)動輪的近旁,該機構稱為輪邊減速器。第一級仍稱為主減速器。其特點是有較大的主傳動比和較大的離地間隙,半軸和差速器等零件尺寸減小,但結構較復雜,成本較高。4）雙速主減速器行星齒輪式雙速主減速器由一對圓錐齒輪和一個行星齒輪機構組成。行星齒輪架9與差速器6的殼體剛性連接；齒圈8與從動錐齒輪7連成一體。動力由錐齒輪副經(jīng)行星齒輪機構傳遞給差速器6,最后通過半軸2傳遞給驅(qū)動橋。接合套1滑套在左半軸上,且接合套上有短齒接合齒圈和長齒接合齒圈（即太陽齒輪）。三、差速器1.差速器的功用及類型1）差速器的功用差速器的功用是將主減速器傳來的動力傳給左、右兩半軸,并在必要時允許左、右半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)以滿足兩側(cè)驅(qū)動輪差速的需要，使左、右驅(qū)動車輪相對于地面進行純滾動而不是滑動2）差速器的類型（1）按其用途分類,差速器可分為輪間差速器和軸間差速器。輪間差速器裝在同一驅(qū)動橋兩側(cè)驅(qū)動輪之間,而軸間差速器裝在各驅(qū)動橋之間。（2）按其工作特性分類,差速器可分為普通差速器和防滑差速器兩大類。2.普通差速器1）對稱式差速器結構目前大多數(shù)汽車采用對稱式錐齒輪普通差速器。對稱式錐齒輪普通差速器由行星齒輪、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,如圖15-9所示。圖15-9對稱式錐齒輪普通差速器2）差速器的運動特性行星齒輪只隨行星齒輪架繞差速器旋轉(zhuǎn)軸線公轉(zhuǎn)時,差速器不起作用,半軸角速度等于差速器殼的角速度；行星齒輪除公轉(zhuǎn)外,還繞行星齒輪軸自轉(zhuǎn)時,左、右兩半軸齒輪轉(zhuǎn)速之和等于差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍,與行星齒輪轉(zhuǎn)速無關,即n1+n2=2n0。3）差速器轉(zhuǎn)矩分配特性差速器轉(zhuǎn)矩分配示意圖如圖15-11所示。圖15-11差速器轉(zhuǎn)矩分配示意圖3.防滑差速器防滑差速器的共同特點是采用限滑或鎖死的方法,在汽車驅(qū)動輪失去附著力時減弱或讓差速器失去差速作用,使左、右兩側(cè)驅(qū)動輪都可以得到相同的轉(zhuǎn)矩。在一側(cè)驅(qū)動輪打滑時,能使大部分甚至全部轉(zhuǎn)矩傳給不打滑的驅(qū)動輪,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,使汽車繼續(xù)行駛。1）強制鎖住式差速器差速鎖的布置有兩種形式,一種是將一根半軸與差速器殼連接,如圖15-12（a）所示；另一種是兩半軸連接,如圖15-12（b）所示。差速鎖上設有彈簧回位機構,只要松開操縱手柄或踏板,差速鎖就自動分離。當差連鎖接合時,兩半軸成一體,轉(zhuǎn)矩不再平均分配給兩半軸,整個車輛的驅(qū)動力將取決于兩側(cè)驅(qū)動輪的附著力之和。圖15-12差速鎖結構簡圖2）自鎖式差速器（1）摩擦片式限滑差速器。摩擦片式限滑差速器結構如圖15-13所示,為了增加差速器的內(nèi)摩擦力矩,在半軸齒輪7與差速器殼1之間裝上了摩擦片2。兩根行星齒輪軸5互相垂直,行星齒輪軸的兩端制成V形面與差速器殼孔上的V形面相配,兩個行星齒輪軸的V形面是反向安裝的。每個半軸齒輪背面有壓盤3和主、從動摩擦片,主、從動摩擦片分別經(jīng)花鍵與差速器殼和壓盤相連。當傳遞轉(zhuǎn)矩時,差速器殼通過斜面對行星齒輪軸產(chǎn)生沿行星齒輪軸線方向的軸向力,該軸向力推動行星齒輪使壓盤將摩擦片壓緊。當左、右半軸轉(zhuǎn)速不等時,主、從動摩擦片間產(chǎn)生相對滑轉(zhuǎn),從而產(chǎn)生摩擦力矩。圖15-13摩擦片式限滑差速器結構（2）托森差速器（TorsenLSD）。托森差速器內(nèi)部為蝸輪蝸桿行星齒輪結構,如圖15-14所示,一般在四驅(qū)汽車上作為中央差速用。它利用蝸輪蝸桿傳動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)部差動轉(zhuǎn)矩的大小而自動鎖死或松開。圖15-14軸間托森差速器的結構四、半軸與橋殼1.半軸1）全浮式半軸一般大、中型汽車的半軸均采用全浮式結構。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支承在半軸套管上,半軸套管與后橋殼壓配成一體,組成驅(qū)動橋殼,如圖15-15所示。半軸與橋殼沒有直接聯(lián)系,只承受兩端驅(qū)動轉(zhuǎn)矩而不承受任何彎矩,故稱為全浮式半軸。2）半浮式半軸半浮式半軸的內(nèi)端與全浮式的一樣,不承受彎矩。其外端通過一個軸承直接支承在半軸外殼的內(nèi)側(cè),如圖15-16所示。這種支承方式將使半軸外端承受彎矩。因此,這種半軸除傳遞轉(zhuǎn)矩外,還局部地承受彎矩,故稱為半浮式半軸。圖15-15全浮式半軸圖15-16半浮式半軸2.橋殼1）分段式橋殼分段式橋殼一般由兩段組成,也有三段甚至多段組成的,各段之間用螺栓連接。如圖15-17所示為一兩段組成的橋殼,用螺栓連成一體。它主要由鑄造的主減速器殼、蓋、兩鋼制半軸套管組成。有的分段式橋殼各段之間可相對運動,采用獨立懸架。圖15-17分段式驅(qū)動橋殼2）整體式橋殼如圖15-18所示為整體式驅(qū)動橋殼。其中部為一環(huán)形的空心殼7,兩端壓入半軸套管8,并用止動螺釘2止動。半軸套管露出部分安裝輪轂軸承,端部制有螺紋,用于安裝輪轂軸承調(diào)整螺母和鎖緊螺母。凸緣盤1用來固定制動底板,空心殼7的端部加工有油封頸,和輪轂油封配合以密封輪轂空腔,防止?jié)櫥庖?。圖15-18整體式橋殼五、變速驅(qū)動橋變速驅(qū)動橋結構緊湊、質(zhì)量輕,縮短了傳動線路,傳動系統(tǒng)效率高。因此在發(fā)動機前置前驅(qū)動形式中常采用變速驅(qū)動橋。如圖15-19所示為發(fā)動機橫置式轎車的變速驅(qū)動橋結構,動力從發(fā)動機曲軸5、飛輪3輸入變速器第一軸,通過一定擋位的齒輪變速后,把動力傳給第二軸,再經(jīng)第二軸上的主減速器6的主動圓柱斜齒輪,差速器9中的行星齒輪軸、行星齒輪、半軸齒輪,等速萬向節(jié)8,最后經(jīng)左輸出軸10、右輸出軸7傳給左、右驅(qū)動輪。圖15-19發(fā)動機橫置式轎車的變速驅(qū)動橋結構〖小結〗1.驅(qū)動橋由主減速器、差速器、半軸和橋殼組成。2.主減速器的功用是將輸入的轉(zhuǎn)矩增大、轉(zhuǎn)速降低,并將動力傳遞的方向改變后（橫向布置發(fā)動機除外）傳給差速器,保證汽車有足夠的驅(qū)動力和適當?shù)乃俣取?.差速器的功用是將主減速器傳來的動力傳給左、右兩半軸,并在必要時允許左、右半軸以不同的速度旋轉(zhuǎn),以滿足兩側(cè)驅(qū)動輪差速的需要,保證兩側(cè)車輪相對地面純滾動而非滑動。4.普通行星錐齒輪差速器的運動特性:（1）差速器無論差速與否,兩半軸齒輪轉(zhuǎn)速和始終等于差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍,而與行星齒輪的自轉(zhuǎn)無關。（2）行星錐齒輪差速器都具有轉(zhuǎn)矩等量