18驱动桥 [兼容模式]

第十八章

§18－1 概述

一、组成

驱动桥

主减速器、差速器、半轴、驱动桥壳等

二、功用

（1）将发动机转矩传给驱动轮，实现减速增扭。 （1）将发动机转矩传给驱动轮 实现减速增扭 （2）通过主减速器改变转矩传递的方向。 （3）通过差速器实现两侧车轮差速行驶 （3）通过差速器实现两侧车轮差速行驶。

三、型式

断开式（用于采用独立悬架的汽车） 非断开式（用于采用非独立悬架的汽车）

驱动桥

非断开式驱动桥

主减速器 驱动桥壳 差速器

半轴 轮毂

断开式驱动桥

减振器 弹性元件 半轴 主减速器

摆臂 车轮

摆臂轴

§18 2 §18－2

类型：

主减速器

功用 ：降速增矩、根据需要改变转矩的方向

1）按参加减速传动的齿轮副数目分，有单级主减速器和双级主 ）按参加减速传动的齿轮副数目分 有单级主减速器和双级主 减速器； 2）按主减速器传动比档数分，有单速式和双速式； 按主减速器传动比档数分 有单速式和 速式 3）按齿轮副结构形式分，有圆柱齿轮式、圆锥齿轮式螺旋锥齿 轮和准双曲面齿轮式。

1、单级主减速器

（1）结构：只有一对锥齿轮； （2）优点：结构简单、体积小，重量轻和传动效率高等优点。

主减速器

（3）组成

凸缘

主动锥齿轮 圆锥滚子轴承

差速器右半壳

调整螺母 圆锥滚子轴承 半轴齿轮

调整垫片 隔套 轴承座 调整垫片 壳 从动锥齿轮 十字轴 行星齿轮

差速器左半壳

东风EQ1141G型汽车主减速器及差速器

主减速器的调整

主减速器的调整

1．主减速器的特点主减速器的特点

主减速器传递的转矩较大，受力复杂，具有以下特点。1) 主从动锥齿轮要有正确的相对位置，可以通过改变齿轮轴的轴向位置进行调整以啮合印迹和齿侧间隙来检查（跨置的轴向位置进行调整，以啮合印迹和齿侧间隙来检查（式支承和啮合调整装置）；

2) 要求有较高的支承刚度，以确保传递转矩的过程中主从动锥齿轮正确的相对位置不发生改变(圆锥滚子轴承预紧度) ；3) 要用圆锥滚子轴承支承，以承受锥齿轮传动的轴向力；4) ) 圆锥滚子轴承的预紧度可调。

2．主减速器的调整

主减速器的调整分为原始调整和使用调整。

原始调整是指一对新齿轮的调整，包括新车使用的新齿轮和旧车成对更换的一对新齿轮，要求保证合适的齿侧间隙和正确的啮合印迹；

使用调整是指齿轮和轴承磨损, 齿轮相互位置发生变化时所进行的调整，只要求保证正确的啮合印迹。

当齿侧间隙过大时，就要成对更换主从动锥齿轮。

主减速器的调整

3．调整的内容:

1) 小齿轮轴承预紧度；2) 大齿轮轴承预紧度；大齿轮轴承预紧度3) 小齿轮位置；4) 大齿轮位置；

调整的部位和方法依车不同而不同。

主减速器装配线设备

上料、输送、在线压装、在线测量、在线拧紧、在线自动翻转试验和调整等全部装配

作转、试验和调整等全部装配工作

轿车主减速器

准双曲面锥齿轮

特点是主从动锥齿轮轴线垂直但不相交，有轴线偏移。

准双曲面锥齿轮的螺旋方向与轴线偏移

1）齿轮旋转方向的判断

从齿轮小端向大端看齿面向左端看，齿面向左旋为左旋齿轮，右旋为右旋齿轮，一对准双曲面锥对准曲面锥齿轮互为左右旋。2）上下偏移的判断

将小齿轮置于大齿轮右侧小齿齿轮右侧，小齿轮轴线在大齿轮轴线下方为下偏移，反之，为上偏移。

轴线偏移的作用

在驱动桥离地间隙h 不变的情况下，可以降低主动锥齿轮的轴

线位置，从而使整车车身及重心降低。

2

双级主减速器2、双级主减速器

（1）结构：

一对螺旋锥齿轮，一对圆柱斜齿轮。

一级主动齿轮二级主动齿轮级主动齿轮

中间轴

C A1091

主动轴

一级从

动齿轮

型汽车主减速器及差速剖器

（2）优点：

可以得到较大的

二级从动齿轮

传动比。（3）组成：（见右图）

差速器壳

十字轴

半轴齿轮

行星齿轮

面图

§18－3§183差速器

一、功用：

当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右车轮以不

当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时使左右车轮以不同的角速度滚动，以保证两侧驱动车轮与地面间作纯滚动。

滚动

车轮相对地面运动状态：

滑动

v =ω⋅r

滑转v =0, ω≠0滑移v ≠0, ω=0

二、类型：

轮间差速器轮间差速轴间差速器普通差速器

强制锁止式齿轮差速器

高摩擦自锁式差速器

防滑差速器

牙嵌式自由轮差速器托森差速器

三、普通齿轮式差速器

（一）组成

行星齿轮半轴齿轮垫片半轴齿轮

差速器壳

螺栓

半轴齿轮垫片

十字轴行星齿轮

行星齿轮垫片半轴齿轮差速器壳

（二）结构特点

1.差速器两半壳用螺栓连接，十字轴夹装其凹槽中；2.行星齿轮浮套在十字轴轴颈部位，与壳体间有球面垫片，行星齿轮背部与壳体球面配合；3.半轴齿轮轴颈部位支承于差速器壳体孔内，内孔通

过花键与半轴齿轮连接，外齿与四个行星齿轮同时

啮合。

（三）动力路线

1.动力路线

主减速器从动齿轮——差

速器壳——十字轴——行星齿

轮——半轴齿轮——半轴。半轴

2.行星齿轮运动状态

当两驱动轮所受阻力相同时，行星齿轮只随差速器

壳体绕半轴轴线转动—公转，两半轴齿轮以相同的转速转动；转动

当两驱动轮所受阻力不同时，行星齿轮除随差速器

壳体绕半轴轴线转动外还绕十字轴轴线转动—自转；壳体绕半轴轴线转动外，还绕十字轴轴线转动自转

即行星齿轮在公转的同时也自转。此时，两半轴齿轮以不同的转速转动。不同的转速转动

（四）差速原理

1.行星齿轮仅公转时

A、B、C三点的圆周速度相等，点的速度相等

ω1=ω2=ω0

2.行星齿轮公转的同时，行星行星齿轮公转的同时行星

齿轮又以ω4的角速度自转时

A点的圆周速度为：

ω1r=ω0r+ω4r 4B点的圆周速度为：

ω2r=ω0r -ω4r

4

将将A、B两点圆周速度左右相加得：点周速度左右相加得

ω1+ω2=2ω0

若角速度以每分钟转数n表示：n 1+n2=2n0

此即为锥齿轮差速器的运动特性方程式：n 1+n2=2n0

结论：（1）当差速器壳转速为零时，若一侧半轴齿轮受其它外（1）当差速器壳转速为零时，若侧半轴齿轮受其它外

来力矩而转动，则另一侧半轴齿轮即以相同转速反向转动。

（2）当任何一侧半轴齿轮的转速为零时，另一侧半轴齿轮的转速为差速器壳转速的两倍。轮的转速为差速器壳转速的两倍

（五）转矩分配

1、行星齿轮没有自转时，此时，差速器在传力过程中行星齿轮

相当于一个等臂杠杆，两半轴齿轮半径相等，因此相当于个等臂杠杆，两半轴齿轮半径相等，因此转矩均分给两半轴齿轮，即M1=M2=0.5M0（主减速器传来的转矩）

2、行星齿轮自转和公转时（图示n1>n2），行星齿轮受到2行星齿轮自转和公转时（图示n1>n2）行星齿轮受到摩擦力

矩Mr 作用且与自转方向相反。Mr 使行星齿轮分别对左右半轴齿轮附加作用了两个圆周力F1(左半轴转矩M1减小)、F(左半轴转矩M1减小)F 2 (右半轴转矩M2增大) 故：M1=0.5（M0-M r *r/r4 ），M2=0.5（M0+M r *r/r*/4 ）且有M2-M M 1=MM r *r/r*/4。

3、锁紧系数K和转矩比Kb ：

差速器内摩擦力矩与其输入转矩之比为K 。

M 2-M 1M r *r /r 4K ==M 0M 0

两半轴转矩之比为转矩比K b 。

M 2K b =M 1

锁紧系数K:衡量差速器内摩擦力矩的大小及转矩分配特性。衡量差速器内摩擦力矩的大小及转矩分配特性普通齿轮式差速器：

锁紧系数K=005—0.15 ，转矩比K锁紧系数K=0.05015转矩比Kb =1.1=11—1.414

故可认为普通齿轮式差速器特点差速不差扭。差速器的动力学特性不利于汽车的通过性，可以采用强制锁止式差速器克服其缺点。器克服其缺点

轴间差速器

二强制锁止式差速器二、强制锁止式差速器

将半轴与差速器壳连成差速器壳连成一体，相当于把左右两半轴锁成右两半轴锁成一体，使差速器不起作用。差速器壳半轴差速器壳

齿圈接合套半轴注意事项：

一般要在停车时进行操纵；接上差速锁时，只允许直线行驶通过坏直线行驶；通过坏路后应立即脱开差速锁。拔叉从动齿轮主动齿轮

四变速驱动桥

驱动桥按其功能特点可以分为独立式驱动桥和变速驱动桥。

独立驱动桥的特点是主减速器差速器半轴等都安装在独独立驱动桥的特点是主减速器、差速器、半轴等都安装在独立的驱动桥壳内。

变速驱动桥的特点是变速器与驱动桥两个动力总成布置在同

一壳体内。

四

变速驱动桥

§18－4§184一、半轴半轴和桥壳

（一）功用

将差速器半轴齿轮的输出转矩传到驱动轮或轮边减速器上。

§18－4§184

半轴和桥壳

（二）支承型式

1.全浮式半轴

半轴只承受转

矩而不承受弯矩。

承载能力大、行

车安全性高、维修保

养方便，但要求轮毂

直径大，一般用于载

重汽车。重汽车

2半浮式半轴2.半浮式半轴

半轴内端不

受力及弯矩

而受力及弯矩，而

外端却承受全部

弯矩弯矩。

承载能力小、维修保养不方便，

且当半轴折断时

易发生车轮飞脱

的危险

结构的危险。但结构

简单、成本低、

且利于减小轮毂

直径，早期被广

泛用于轿车上泛用于轿车上。

全浮式半浮式半轴

全浮式、半浮式半轴

全浮式

式

半轴其他形式

半轴本身的结构除述两种常见的形式外半轴本身的结构除上述两种常见的形式外，还受到受到驱动桥结构形式的影响。在转向驱动桥中，半轴应断开并以等速万向节连接。在断开式驱动桥中，半轴也因分段并用万向节和滑动花键或伸缩型等速万向节连接

二、桥壳

1、功用：

驱动桥壳一般由主减速器壳和半轴套管组成。其内部用来安装主减速器、差速器和半轴等；其外部通过悬架与车架相连两端安装制动底板并连接车轮承受悬架和车轮传来的各连，两端安装制动底板并连接车轮，承受悬架和车轮传来的各

种作用力和力矩。

2、分类：

分段式桥壳

整体式桥壳

小结1、介绍了驱动桥的组成、功用以及类型

2、介绍了不同主减速器的结构特点单级主减速器主减速器双级主减速器

贯通式主减速器3、重点介绍了普通锥齿差速器的传动路线和工作特点重点介绍了普通锥齿差速器的传动路线和作特点主减速器→差速器壳→行星齿轮轴→行星齿轮→半轴齿轮→半轴工作特点:差速不差扭

作业

1、驱动桥的组成？有哪两种类型，各自的特点是什么？2、主减速器的功用？为什么主减速器齿轮多采用准双曲面齿轮，这种齿轮在使用过程中应注意什么？3、车辆为什么要使用差速器，请绘制差速器简图并描述其动力传递路径？力传路径4、阐述差速器的差速原理，并解释普通圆锥行星齿轮差速器的运动特性和转矩分配特性以及其使用性能的缺陷是什么原因造成的？5、半轴按支撑形式可分为哪三种类型，各自有什么特征？、半轴按支撑形式可分为哪

种类型，各自有什么特征