减速增扭
1、主减速器接受并传递转矩
3、半轴支承汽车质量,并承受由车轮传来的路面反力和反力矩,并经悬架传给车架(身)
4、驱动桥壳在两输出轴间分配转矩并保证两输出轴可能以不同的速度旋转
2、差速器驱动桥功用第十八章 驱动桥一、驱动桥的组成及功用:
目录解放 CA1091双级主减速器二,发动机扭矩经传动系的传递路线:
发动机扭矩:曲轴 离合器 变速器 (或分动器)
万向传动置 主减速器 (扭矩增大)并使扭矩方向作 90度改变差速器 左、右半轴 轮毂 驱动轮。
发动机前置后驱动非断开式驱动桥 断开式驱动桥结构特征图例桥壳是一根支承在左、右驱动车轮上的刚性空心梁,而主减速器、差速器、和半轴等传动部件都装在其内;整个驱动桥通过悬架与车架或车身连接。
桥壳分段,彼此之间用铰链连接、可作相对运动;主减速器、差速器等固定在车架或车身上,两侧驱动轮通过独立悬架与车架或车身连接,两轮可彼此独立地相对于车架或车身上下跳动。
结构复杂,成本高,多用于轿车和越野车全部或部分驱动桥,转向驱动桥多用于后驱动桥三、驱动桥的结构类型:
第一节 主减速器
1、按齿轮付中央主减器轮边主减器
2,按位置分单级主减器双级主减器行星齿轮机构轮毂一,功用,减速增扭,改变转扭方向 。
二,类型:
圆柱齿轮式 ( 斜齿 )
主速器对汽车使用性能影响较大的两个参数:
主减速比 ——影响汽车的动力性最小离地间隙 ——影响汽车的通过性可查汽车设计手册单速 ( 1个固定的传动比 )
双速 ( 有两个传动比可供选择 )3、按传动比档数分
4,齿轮付结构形式分圆锥齿轮式 ( 螺旋齿 )
准双曲面齿轮式双速主速器结构示意图单速主速器装配图三,单级主减速器,由一对圆锥齿轮组成,结构简单,质量轻,制造容易,
成本低,维修方便;但 i0不能太大 (i0≤ 7)。
广泛用于传递转矩不大的车上:轿车,轻,中货车 。
如图为 EQ1090E 货车,采用 单级准双曲面齿轮 。
准双曲面齿轮传动主减速器 的特点是,齿轮工作平稳性好,弯曲强度和接触强度高,还可以使主动齿轮轴线相对于从动齿轮轴线偏移。当主动齿轮轴线向下偏移时,可以降低传动轴的位置,
从而有利于降低车身及整车重心高度,提高汽车的行驶稳定性。
由于齿面间有较大的相对滑动,且齿面间压力较大,齿面易刮伤必须用 含防刮伤添加剂的准双曲面齿轮油 。
要保证主,从动齿轮正确的相对位置,应注意如下问题:
1,支承,有足够的支承刚度 ( 采用跨置式支承 ) 。 此外,为限制从动齿轮过度变形,装有支承螺柱,它与从动齿轮端面之间的间隙为 0.3~0.5mm。
2,有一定的轴承预紧度,为防止用久后轴向产生间隙而使齿轮移动,破坏原来正确的啮合位置,所以应有必要的预紧度 。
叉形凸缘主动锥齿轮从动锥齿轮差速器壳半轴齿轮半轴支承螺柱减垫片:预加垫片:预轴承调整螺母 2
旋进:预旋出:预
3,圆锥滚子轴承装配预紧度的调整:
轴承调整垫片 14
( T=1.0~1.5 N.m)
( T=1.5~2.5 N.m)
(1)主动齿轮轴承预紧度的调整:
调整垫片 ( 14)
( T=1.0~1.5 N.m)
(2)从动齿轮轴承预紧度的调整:
调整螺母 ( 2) 。
( T=1.5~2.5 N.m)
轴承调整垫片轴承调整螺母
4,齿轮啮合调整:
(1)正确的啮合印迹 ——调垫片 9( 增,减垫片 )
(2)啮合间隙调整 ——调整螺母 2。 防止过热膨胀,间隙为 0.15~0.4mm,
( 可用专用仪器测量 。 ) 为保证原调好的轴承预紧度,左端螺母拧入的圈数应等 于右端螺母的拧出的圈数 。
2
9
四,双级主减速器应用,用于中、重型货车,越野车,大客车分类:
整体式分开式分开式特点,部分零件 (半轴、差速器 )承载小,
∴ 结构尺寸可做小些。
特点:
02010 iii
由两对传动齿轮组成,i0大 ( i0= 7?12),
hmin 。 但结构较复杂,尺寸、质量较大,
制造、维修难度 ↑,成本较高行星齿轮机构轮毂整体式双级主减速器:
第一级:螺旋锥齿轮 第二级:斜齿园柱齿轮
1,支承方式 ——悬臂式 。 原因,( 1) 第一级 i小,从动齿轮直径小,轴承布置困难 。 ( 2) 第一级 i小,主动锥齿轮及轴颈有可能做得较大,同时尽可能将两轴承的距离加大,可得到足够的支承刚度 。
加垫片:预减垫片:预加垫片:预减垫片:预
2,轴承预紧度调整:
( 1) 主动齿轮:调垫片 8。
( 2) 中轴:调垫片 6,13。
( 3) 差速器上从动齿轮:调螺母 3。
3,啮和调整,主动齿轮:调垫片 7;
从动齿轮:调垫片 6
( 将卸下的垫片加到 13以保证中间轴承原先调好的预紧度不被破坏 。 )
轴承调整垫片 8
啮和 印迹调整垫片 7
轴承调整垫片 6,13
轴承调整螺母 3
旋进:预旋出:预分开式双级主减速器,轮边减速器主要用于一些要求传动比和离地间隙较大的越野车,重型货车上 。 把双级主减速器的第二级减速齿轮机构制成同样的两套,分装在两侧驱动轮边 。
第一级是螺旋锥齿轮,i1= Z从锥 / Z主锥第二级是行星齿轮机构,i行 = 1+Z固定 / Z主动
3,由于半轴在轮边减速器 ( 第二级 ) 之前,所以承受的转矩大为减小,因而半轴和差速器等零件尺寸可以减小 。
缺点,需要两套轮边减速器,结构较复杂,制造成本较高 。
i总 = i1× i行 = Z9Z
8
× (1+ )Z6Z
3
采用轮边减速器的优点:
1,可使驱动桥的主减速器 ( 第一级 ) 尺寸减小,
保证了足够的离地间隙 。
2,可获得较大 的主传动比 。 ( i总 =i1× i行 )
9
8
轮毂行星齿轮机构行星齿轮轴行星架按齿轮副数目分结构简单,质量小,成本低;但
i0增大受离地间隙限制
i0≤7的轿车中轻型货车整体式
7< i0≤12的中
,重型货车,
越野汽车和大客车分开式
(d)中央主减速器

轮边减速器保证具有较大传动比条件下,
驱动桥中央部分尺寸较小,离地间隙较大越野车,重型矿用自卸车,
重型车结构型式 应 用特 点
2
双级式
1、单 级式
(a)第一级锥齿轮+第二级圆柱齿轮
(b)第一级锥齿轮+第二级行星齿轮在保证离地间隙相同时可获得较大的
i0,但结构复杂、
质量大、
成本较高
(c)第一级圆柱齿轮+第二级锥齿轮
cb da
五、双速主减速器特点,有两个主传动比 i1,i2
组成,螺旋锥齿+圆柱齿轮组 或 行星齿轮组应用,单桥驱动的重型车双速主减速器结构示意图
i1= ×Z2Z
1
Z5
Z6
Z1i2= ×
Z2 Z4
Z3
1
3
4
2
5
6
结 构 型 式 特 点 应用按传动比档数分双速式按齿轮结构分
(a)锥齿轮 —
圆柱齿轮式可获得较大的传动比;但结构尺寸和质量较大 有两个传动比可供选择,使汽车在各种使用条件下都可获得较好的动力性和燃料经济性
(b)锥齿轮 —
行星齿轮式结构紧凑,质量较小,强度和刚度高,
通用性强;但须加强行星齿轮系和差速器的润滑单 速 式某些
4× 2
重型货车
a b
外接合齿圈内接合齿圈 从动齿轮齿圈行星齿轮保持架保持架接合齿圈桥壳接合套
6
7
i 1= Z7Z6
i2= i1× i行 = (1+ )Z7Z
6 Z2
Z1
六、贯通式主减速器主要用于多轴驱动的越野车上 。
前面 ( 或后面 ) 两驱动桥的传动轴是串联的,传动轴从距分动器较近的驱动桥中穿过,通往另一驱动桥 。 这种布置称为 贯通式驱动桥 。
第一级:斜齿园柱齿轮传动 i1=1.19
第二级:准双曲面齿轮传动 i2= 5.429
i总 = i1× i2= 6
延安 SX2150 型汽车( 圆柱齿轮 —锥齿轮式)(越野车)
第二节 差速器二、差速器的分类,
轮间差速器轴间差速器抗滑差速器汽车转弯行驶时,两侧车轮在同一时间内驶过的距离等,外侧车轮驶过的距离较内侧车轮长。若两侧车轮用一根轴刚性连接的话,即两轮只能以同一转速转动,所以当两轮转弯时,
外侧车轮边滚动,边滑移。
内侧车轮边滚动,边滑转。
滑动会使轮胎磨损加剧,转向困难,消耗发动机动力。所以在正常行使下,
应尽量避免车轮滑动。为消除车轮转弯行驶时的滑动现象,在车轮间设置轮间差速器。
一,差速器的功用,连接左右半轴,使两侧车轮 以不同的角速度旋转,
同时传递扭矩。
2、润滑,差速器是靠主减速器壳体中的润滑油润滑。在差速器壳体上开有窗口,供油进出。在十字轴轴颈铣出一平面,以保证行星齿轮与十字轴轴颈间的润滑。在行星齿轮的齿间钻有油孔,以保证齿面间的润滑。
3、工作原理,差速器能起差速作用,主要是行星齿轮起了重要作用。
行星齿轮有三种运动情况,即,公转、(公转 + 自转)、自转
F内 阻 = F外 阻 = G /2 × f
V内 = V外
1、构造:
三、齿轮式差速器的构造及原理:
差速原理 ( 1)当汽车直线行驶此时左、右两轮以相同的速度转动,则行星齿轮被两半轴齿轮紧固中央,不能自转,只能 公转 。
( 2)当汽车转弯行驶,内侧车轮驶过的距离短,外侧车轮驶过的距离长,
此时内轮受到的地面阻力 > 外 轮受到的地面阻力。
即,F内 阻 > F外 阻则,V内 < V外此时 行星齿轮既自转,又公转 。
左、右两轮以不同的速度运动。
V内 = V –ω4× r`
V外 = V+ ω4× r`
ω2× r = ω 0× r –ω4× r`
ω1× r = ω 0× r + ω4× r`
两式相加,ω1+ω2 = 2 ω 0 或 n1+n2 = 2 n0
当 n1= 0,n2 = 2 n0 或 n2= 0,n1 = 2 n0
当 n0= 0,n1 = – n2 此时 行星齿轮只自转,不公转 。
直线行驶时
(公转) 转弯行驶时(公转 +自转)
r`
ω4
4、对称式齿轮差速器中的转矩分配
( 2)当行星齿轮既公转,又自转时
M快 = M0 / 2 – M 4 / 2
M慢 = M0 / 2 + M 4/ 2
( 1)当行星齿轮只公转,不自转时,行星齿轮相当一个等臂杠杆,把主减速器传来的总扭矩平均分给左、右半轴。 M1= M2= M0 / 2
直线行驶时,行星齿轮没有自转,转矩平均分配给左、
右半轴。 (俯示图)
右转弯时,行星齿轮自转,
产生摩擦转矩 M4,使转速快的半轴 1的转矩减小,使转速快的半轴 2的转矩增大,但由于
M4很小,半轴 1,2的转矩几乎不变,仍为平均分配。
接合器四、强制锁止式差速器六、变速驱动桥:
两轴式变速器装配图发动机纵置前驱动前桥结构示意图 发动机横置前驱动驱动桥壳和变速器壳体合二为一,制成统一整体,同时完成变速、差速和驱动车轮的功能。
变速驱动桥结构示意图桑塔纳轿车发动机 前置 ——前驱动第三节 半轴与桥壳一,半轴,是在差速器与驱动轮之间传递动力的实心轴 。
1,功用,将扭矩从差速器传给驱动轮 。
2,支承型式:
A:全浮式半轴支承 ( 图 1)
结构示意图
(图 1)
z
半轴只承受扭矩,不承受任何反力和弯矩的支承形式,称为 全浮式支承形式。
半轴外突缘用螺钉和轮毂连接,轮毂通过两个相对较远的圆锥滚子轴承支承于桥壳上,内端用花键与差速器壳内的半轴齿轮连接 。
B:半浮式半轴支承:
半轴外端用键及螺钉与轮毂连接,半轴用轴承支承在桥壳内,半轴内端连接方式与全浮式半轴相同 。 显然,作用在车轮上的力都必须经过半轴才能传到桥壳上 。
向内的侧向力由止推块承受。
向外的侧向力由圆锥滚子轴承承受。
止推块圆锥滚子轴承半轴除承受扭矩还承受全部反力及其弯矩的支承形式称 半浮式半轴支承。
型式项目 半浮式半轴 全浮式半轴结构特点半轴外端支承轴承位于半轴套管外端的内孔,车轮装在半轴上半轴外端的凸缘用螺钉与轮毂相连,而轮毂又借两圆锥滚子轴承支承在半轴套管上受力情况 扭矩,由路面对车轮的反力所引起的全部力和力矩应用 轿车,轻型货车、客车 轻型以上各类汽车半浮式半轴、全浮式半轴特点比较:
扭矩
z
二,桥壳:功用:包容,支承,保护,传力 。
( 1)铸造式,优点,刚度,强度大 。
缺点,重量大,铸造质量不容易保证 。 生产效率低,用于中,重型货车
( 2) 钢板冲压焊接式,用钢板冲压形成,然后再焊接为一体,
用于轻型货车,汽车 。
1,整体式:
优点,重量轻,工艺简单,材料利用率高,成本底,适合于大批量生产 。
缺点,刚度,强度小 。
钢板冲压焊接式分段铸造式桥壳的分类:
2,分段组合式,把桥壳分为两段铸造,由螺栓连接 。 比整体式容易铸造,但装配,调整,保养,修理十分不便,目前以不用 。
1、汽车驱动桥的分类和各自的特点。
2、主减速器齿轮是如何进行支承、调整和润滑的?
3、行星齿轮差速器的转矩和转速是如何进行分配的?
4、全浮式支承和半浮式支承的受力各有何特点?
作业,P156 1,2,4,6,8,13,15
通过本章的学习,
您应该能够解答如下 几个问题,