第六章驱动桥结构ppt课件.ppt

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1、第六章 驱动桥,6-1概述,一、功用与组成1、功用：（1）降速增扭。（2）改变传动方向，然后分配给左右驱动轮。（3）使左右驱动轮以不同转速旋转，实现转向、不同路面行驶。2、组成：（1）桥壳是主减速器、差速器等传动装置的安装基础。（2）主减速器降低转速、增加扭矩、改变扭矩的传递方向。（3）差速器使两侧车轮不等速旋转，适应转向和不同路面。（4）半轴将扭矩从差速器传给车轮。,驱动桥的组成：,主减速器,差速器,半轴,桥壳,二、结构类型,1、整体式驱动桥：(非断开式),驱动桥壳由中间的主减速器壳和两边与之刚性连接的半轴套管组成，通过悬架与车身或车架相连。两侧车轮安装在此刚性桥壳上，半轴与车轮不可能在横向

2、平面内作相对运动。,2、断开式驱动桥：,结构特点：车轮和车架相对独立；铰链连接；主减速器 固定在车架上；,6-2主减速器,1、功用：（1）降速增扭；（2）改变转矩旋转方向90度；（3）满足汽车转弯及在不平路面上行驶时，左右驱动轮以不同的转速旋转。2、分类： 1）按传动齿轮副的数目分类 （1）单级主减速器 （2）双级主减速器 2）按主减速器传动比数分类 （1）单速式 （2）双速式,3）按齿轮副结构形式分：（1）圆柱齿轮式 （2）行星齿轮式（3）圆锥齿轮式 （4）准双曲面齿轮式,双级主减速器,单级主减速器,一、单级主减速器,1、构造：,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

3、承螺柱,桑塔纳轿车的主减速器,主动锥齿轮,从动锥齿轮,半轴齿轮,行星齿轮轴,行星齿轮,差速器壳,圆锥轴承,单级主减速器特点：,（1）结构简单，体积小，重量轻，传动效率高，多应用于轿车及一般轻中型货车；（2）采用准双曲面齿轮传动(优点和需注意的问题); （3）采用飞溅润滑;（4）缺点: 传动比小，不能适应需要大传动比的重型车辆。,1）主动锥齿轮支撑方式,（1） 跨置式： 主动锥齿轮前后方均有轴承支承，支承刚度较大。适用于负荷较大的单级主减速器,（2）悬臂式： 主动锥齿轮只在前方有支承，后方没有，支承刚度较差。适用于负荷较小的轻型车。,2）从动锥齿轮支撑为提高支承刚度，防止负荷过大时从动齿轮变形过

4、大而破坏啮合，采用支承螺柱。,2、主减速器的调整装置1）轴承预紧度的调整目的：提高支承刚度装置：调整垫片、波形套（主动锥齿轮） 调整螺母、调整垫片（从动锥齿轮）2）啮合间隙及啮合印痕的调整 齿面接触情况调整：先在主动锥齿轮轮齿上涂以红色颜料（红丹粉与机油的混合物），然后使主动锥齿轮往复转动，于是从动锥齿轮轮齿的两工作面上便出现红色印迹。通过调整主动锥齿轮的前后位置和从动锥齿轮的左右位置，可以调节齿面接触情况。应使动齿轮轮齿正转和逆转工作面上的印迹均位于齿高的中间，并偏于小端，占齿面宽度的60以上。,正转工作时,逆转工作时,从动锥齿轮正确的啮合印迹位置,啮合间隙的调整：主动齿轮：调整垫片调整；从

5、动齿轮：通过调整螺母或调整垫片调整。,3）锥齿轮的齿形,（1）分类：螺旋锥齿轮、等高齿锥齿轮、双曲面锥齿轮、双面齿轮。（2）双曲面齿轮特点： 主从动锥齿轮轴线不相交，主动锥齿轮轴线低于或高于从动锥齿轮。,螺旋锥齿轮、等高齿锥齿轮,双曲面锥齿轮,（3）优点：同时啮合齿数多，传动平稳，强度大。（4）缺点： 啮合齿面的相对滑动速度大， 齿面压力大，齿面油膜易被破坏。应采用专用含防刮伤添加剂的双曲面齿轮油。,在桑塔纳、奥迪100、切诺基等发动机纵置的汽车上，都采用了这种形式的主减速器。,3、润滑,在主减速器壳内要加一定量的齿轮油。当从动锥齿轮转动时，把齿轮油甩溅到各齿轮和轴承上。 在主减速器壳后面设有

6、加油口，应按加油口的高度加注齿轮油。 在主减速器壳体上装有通气塞，防止壳内气压过高而使齿轮油渗漏。 在更换齿轮油时，可通过设在主减速器壳下面的放油口将齿轮油放出 。 应注意的是，准双曲面齿轮在工作时，齿面间有较大的相对滑动，且齿面间压力很大，齿面油膜易被破坏。为减少摩擦，提高效率，必须采用含防刮伤添加剂的双曲面齿轮油，绝不允许用普通齿轮油代替，否则将使齿面迅速擦伤和磨损，大大降低使用寿命。,主减速器,二、双级主减速器,1、功用： 为了获得较大的减速比，且保证汽车的最小离地间隙足够大，以提高汽车通过性。2、传动方式：第一级：锥齿轮传动第二级：圆柱斜齿轮传动,从动锥齿轮,主动锥齿轮轴,主动锥齿轮,

7、半轴,中间轴,第二级主动齿轮,第二级从动齿轮,双级主减速器工作情况：,三、轮边减速器,1、功用： 为了获得更大的离地间隙和主传动比，将第二级减速齿轮机构制成两套相同，安装在靠近两侧驱动轮位置。2、应用：重型货车越野车大型客车,轮边减速器：,3、结构：4、传动比： i=（外齿圈齿数/半轴齿轮齿数）+1,半轴管套,半轴,圆锥轴承,行星架,外齿圈,行星齿轮,中心齿轮（半轴齿轮）,1、功用：（1）将主减速器传来的动力传给左、右两半轴。（2）并在必要时允许左、右半轴以不同的转速旋转，使左、右驱动车轮相对于地面纯滚动而不是滑动。 2、分类：1）按安装的位置分：（1）轮间差速器轴间差速器（2）普通差速器防滑

8、差速器2）按差速器的功能分：（1）普通差速器（2）防滑差速器3）按两侧输出转矩是否相等分：（1）对称式（2）不对称式,6-3 差速器,3、安装差速器的原因：,1）原因：转弯、路面不平会造成两轮滚动距离不同。2）形式：（1）轮间差速器满足左右两轮实现不同转速（2）轴间差速器满足前后两轴实现不同转速,一、普通差速器,1、构造,行星锥齿轮差速器,桑塔纳轿车差速器分解图,2、差速器动力传递,1）行星齿轮转动：（1）公转（2）自转 2）动力传递路线 主减速器主动锥齿轮从动锥齿轮差速器壳行星齿轮轴左半轴齿轮左半轴行星齿轮右半轴齿轮右半轴,3、差速器工作原理,工作原理简图,1,2-半轴齿轮；3-差速器壳；4

9、-行星齿轮；5-行星齿轮轴；6-主减速器从动齿轮,1）当汽车直线行驶时,路面阻力反映到差速机构上，使得行星齿轮与半轴齿轮啮合点A、B受力相等（PA=PB)，由于行星齿轮相当于一个等臂的杠杆，则MA=PArMB=PBrMA=MB (大小相等，方向相反）所以，行星齿轮没有自转，只有公转，差速器不起差速作用 。,啮合点A,啮合点B,0r =1r =2r 即n1=n2 = n0,此时差速器不起差速作用,且，n1+n2=2n0,直线行驶时的差速器,2）当汽车右转弯行驶时：,路面阻力反映到差速机构上，使得行星齿轮与半轴齿轮啮合点A、B受力不相等如图汽车右转弯，（PAPB)，由于行星齿轮相当于一个等臂的杠杆

10、，则MA=PAr ，MB=PBrMAMB 在MB-MA的作用下，行星齿轮发生自转，同时也有公转，差速器起差速作用 。,P,P,路面对车轮的附加力P使行星齿轮受力不平衡，产生自转力矩。,因：VA =1r VB = 2r相加，有运动方程： 1 + 2 =20 n1=n0+n n2=n0 - n ， 但仍有n1+ n2=2n0,A点：VA = 0r +4r,B点：VB = 0r 4r,物理意义： 左右半轴齿轮之转速和等于差速器壳体转速的2倍，且与行星齿轮转速无关。 n1+ n2=2n0,推论： n1=0, n2 =2n0(如一个车轮掉入泥坑打滑，另一个车轮在地面不转或一边半轴断）n0=0， n1=-

11、n2（如顶起汽车，传动轴制动，顺时针转动一侧车轮，另一个车轮会以相同的转速逆时针转动）,转弯行驶时的差速器,3、扭矩特性,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。,直线行驶时，行星齿轮没有自转，转矩平均分配给左、右半轴。,设输入差速器壳的转矩为M0 ，输出给左、右两半轴齿轮的转矩为M1和M2，Mf为折合到半轴齿轮上总的内摩擦力矩，则：,M1=（M0Mf）/2,M2=（M0+ Mf）/2,结论：无论差速器差速与否，普通行星齿轮差速器都具有转矩等量分配的特性。 普通差速器等量分配特性

12、对于汽车在坏路面上行驶时十分不利，因一侧车轮打滑，所得作用力矩很小，而另一车轮也只能同样分配得到很小的转矩，以致汽车无法自拔。,差速器短片,二、防滑差速器,1、强制锁住式差速器当汽车在坏路面上行驶时，驾驶员通过差速锁将差速器暂时锁住，使差速器不起差速作用。,2、自锁式差速器,汽车在行驶过程中，根据路面情况自动改变驱动轮间的转矩分配。在两半轴转速不等时，行星齿轮自转，差速器所受摩擦力矩与快转半 轴旋向相反，与慢转 半轴旋向相同，故能 够自动地向慢转一方 多分配一些转矩。,自锁差速器短片,6-4半轴与桥壳,一、半轴功用：将差速器传来的动力传给驱动轮。实心轴，内端有花键，外端有凸缘。1、全浮式半轴支

13、承受扭矩，不受弯矩。 特点：易于拆装，只需拧 下半轴凸缘上的螺栓即壳 抽出半轴,2、半浮式半轴支承受扭矩，外端受弯矩。 结构紧凑，质量小， 但拆卸不方便。多 用于轿车及微型、 轻型车上。,二、桥壳1、功用： 用来安装主减速器、差速器、半轴、轮毂等部件的基础体。,2、桥壳分类：（1）整体式桥壳（2）分段式桥壳,1）整体式桥壳:特点：强度、刚度好，便于拆装、调整，但质量大,2）分段式桥壳特点：分段式桥壳各段之间可相对运动，采用独立式悬架。,6-5驱动桥故障诊断与检修,一、驱动桥常见故障诊断与排除1、驱动桥异响： 1)现象 当汽车以40km/h以上的速度行驶时，驱动桥会发生越大，而当滑行时或低速时响

14、声减小或消失。 2)原因 (1)齿轮或轴承严重磨损或损坏。 (2)主、从动齿轮配合间隙过大。 (3)从动齿轮铆钉或螺栓松动。 (4)差速器齿轮、半轴内端或半轴齿轮花键磨损松旷。,3)诊断及排除 (1)停车检查，发现驱动桥有不正常的响声时，可将驱动桥架起，起动发动机并挂上档，然后急剧改变车速，察听驱动桥响声来源，以判断故障所在部位。随即熄火并放人空档，在传动轴停止转动后，用手转动传动轴凸缘，若有松旷感觉，则为啮合间隙过大；如感到一点活动量没有，则说明啮合间隙过小。此时应调整啮合间隙。 (2)汽车在行驶中，如车速越高则响声越大，而滑行时减小或消失，一般是轴承磨损松旷或齿轮啮合间隙失常；如急速改变车

15、速或上坡时发响，则为齿轮啮合间隙过大，应予调整。,(3)如汽车在转弯时发响，多为差速器行星齿轮啮合间隙过大或半轴齿轮及键槽磨损，严重时应拆下来修理。 (4)在行驶中听到驱动桥有突然响声，多为齿轮损坏，应立即停车检查排除。如继续行驶，将会打坏齿轮，使汽车停驶。 2、发热 1)现象 汽车行驶一段时间后，用手触摸驱动桥时有烫手的感觉。 2)原因 (1)轴承装配过紧。 (2)齿轮啮合间隙过小。 (3)齿轮油太少或粘度不对。 3)诊断与排除 应结合发热部位，逐项检查予以排除。轮毂轴承过紧时，常伴有起步费劲，行驶中发沉，滑行不良等现象。,3、漏油 1)现象 齿轮油从驱动桥处向外渗油。 2)原因 (1)主减

16、速器油封损坏。 (2)半轴油封损坏。 (3)与油封接触的轴颈磨损，使之表面有沟槽。 (4)衬垫损坏或紧固螺栓松动。 (5)齿轮油加注过多。,3)诊断与排除 (1)齿轮油经半轴凸缘周围渗漏，系半轴油封不良，更换半轴油封。无半轴油封的汽车(CA1091)则因加注齿轮油过多或汽车在横向坡较大的路面上行驶。 (2)主减速器主动圆锥齿轮凸缘处漏油，说明该处油封不良或凸缘轴颈表面磨损产生沟槽，则更换油封。 (3)其它部位漏油可根据油迹查明原因。,二、驱动桥主要零件的检修,1、后桥壳和半轴套管 1)桥壳和半轴套管不允许有裂纹存在，半轴套管应进行探伤处理。各种螺纹损伤不得超过2牙。 2)钢板弹簧定位孔的磨损不

17、得大于1.5mm，超限时先进行补焊，然后按原位置重新钻孔。 3)整体式桥壳以半轴套管的两内端轴颈的公共轴线为基准，两外轴颈的径向圆跳动误差超过0.30mm时应进行校正，校正后的径向圆跳动不得大于0.08mm。 4)分段式桥壳以桥壳的结合圆柱面、结合平面及另一端内锥面为基准，轮毂的内外轴颈的径向圆跳动误差超过0.25mm时应进行校正，校正后的径向圆跳动不得大于0.08mm。,5)桥壳承孔与半轴套管的配合及伸出长度应符合原厂规定。如半轴套管的承孔的磨损严重，可将座孔镗至修理尺寸，更换相应修理尺寸的半轴套管。 6)滚动轴承与桥壳的配合应符合原厂规定。如配合处过于松旷，可用刷镀修复承孔。2、半轴 1）

18、半轴应进行隐伤检查，不得有任何形式的裂纹存在。2)半轴花键应无明显的扭转变形。3)以半轴轴线为基准，半轴中段未加工圆柱体径向圆跳动误差不得大于1.3mm；花键外柱面径向圆跳动误差不得大于0.25mm；半轴凸缘内侧端面圆跳动误差不得大于0.15mm。径向圆跳动误差超限，应进行冷压校正；端面圆跳动误差超限，可车削端面进行修正。 4)半轴花键的侧隙增大量较原厂规定不得大于0.15mm。,5)对前轮驱动汽车的半轴总成还应进行以下作业内容：(1)外端球笼万向节用手感检查应无径向间隙，否则应更换。 (2)内侧万向节可沿轴向滑动，但无明显的径向间隙感，否则更换。 (3)防尘罩是否有老化破裂，卡箍是否有效可靠

19、，如失效更换。3、轮毂 1)轮毂应无裂纹，否则更换，轮毂各部位螺纹的损伤不得多于2牙。 2)轮毂和半轴凸缘及制动鼓的结合端面对轴承承孔公共轴线的端面圆跳动公差均0.15mm，超限可车削修复。 3)轮毂轴承承孔与轴承的配合应符合原厂规定。承孔磨损超限可用刷镀或喷焊修理。,4、主减速器壳,1)壳体应无裂纹，各部位的螺纹孔的损伤不得多于2牙，否则应更换。2)差速器左、右轴承承孔同轴度公差为0.10mm。3)圆柱主动齿轮轴承(或侧盖)承孔轴线对减速器壳体前端面的平行度公差：当轴线长在200mm以上，其值为0.12mm；当轴线长度小于或等于200mm，其值为0.10mm。4)主减速器壳纵轴线对横轴线的垂

20、直度公差：当纵轴线长度在300mm以上，其值0.16mm；当纵轴线长度小于或等于300mm，其值为0.12mm；纵、横轴线应位于同一平面(双曲线齿轮除外)，其位置度公差为0.08mm。5)主减速器壳与侧盖的配合及轴承与壳体的配合应符合原厂规定。,5、主减速器锥齿轮副,1)齿轮工作表面不得有明显的斑点、剥落、缺损和阶梯形磨损。2)主动圆锥齿轮：轮齿锥面的径同圆跳动公差为0.05mm；前后轴承与轴颈、承孔的配合应 符合原厂规定。从动锥齿轮与差速器壳的连接应牢固可靠。3)齿轮必须成对更换。,6、差速器,1)差速器壳产生裂纹，应更换。 2)差速器壳与行星齿轮、半轴齿轮垫片的接触面应光滑，无沟槽打磨，并

21、更换新半轴齿轮垫片。如有小的沟槽可用砂纸打磨，并更换新半轴齿轮垫片。 3)行星齿轮、半轴齿轮不得有裂纹，工作表面不得有明显的斑点、剥落、缺损。4)差速器壳体与轴承、差速器壳体与行星齿轮轴的配合应符合原厂规定。,7、滚动轴承,1)轴承的钢球(或滚柱)和滚道上不得有伤痕、剥落、严重黑斑或烧损变色等缺陷，否则更换。 2)轴承架不得有缺口、裂纹、铆钉松动(或滚柱)脱出现象，否则应更换。三、驱动桥的装配与调整 驱动桥装配时应进行检查和调整，其中主要是轴承予紧度及齿轮的啮合间隙、啮合印痕的检查和调整。对单级主减速器，应先进行差速器的装配，然后调整主、从动锥齿轮轴承预紧度，最后调整齿轮的啮合间隙、啮合印痕。

22、双级主减速器，应先调整主、从动锥齿轮轴承预紧度，然后调整齿轮的啮合间隙、啮合印痕，差速器的装配及差速器轴承预紧度的调整可以最后进行。,1、差速器的装配与调整 1）装差速器轴承 安装差速器轴承内圈时，应用压力机平稳地压入，不得用手锤敲击，以免损伤轴承的工作表面或刮伤轴颈表面。 2)装齿轮 在与行星齿轮和半轴齿轮配合的工作表面涂上机油，先装入一侧垫片和半轴齿轮，然后装入已装好的行星齿轮及垫片的十字轴，并使行星齿轮和半轴齿轮啮合。 在行星齿轮上装入另一侧垫片和半轴齿轮，扣上另一侧的差速器壳。装入另一侧壳体时，应使两侧壳体上的位置标记对正，以免破坏齿轮副的正常啮合。,3)从动齿轮与差速器的装合,将主减

23、速器从动齿轮装在差速器壳体上，将固定螺栓按规定方向穿过壳体，套入垫片，用规定力矩交替拧紧螺母，锁死锁片。 2、主减速器的装配与调整 主减速器的装配中的调整包括主、从动圆锥齿轮轴承预紧度的调整，主、从动圆锥齿轮啮合印痕和啮合间隙的调整等项目。在进行调整作业时必须遵守主减速器的调整原则： 第一，先调整轴承预紧度，再调整啮合印痕，最后调整啮合间隙。 第二，主、从动圆锥齿轮轴承预紧度必须按原厂规定的数值和方法进行调整和检查，在主减速器的调整过程中，轴承预紧度不得变更，始终应符合按原厂规定的数值。,第三，在保证啮合印痕合格的前提下，调整啮合间隙。啮合印痕、啮合间隙及啮合间隙的变化量都必须满足技术条件，否

24、则成对更换齿轮副。 第四，准双曲面圆锥齿轮、奥利康圆锥齿轮(等高齿)和格利森圆锥齿轮(圆弧非等高齿)啮合印痕的技术标准不尽相同，调整方法也有差异。前两种齿轮往往以移动主动圆锥齿轮调整啮合印痕，以移动从动圆锥齿轮调整啮合间隙；而对格利森圆锥齿轮的调整则无特殊要求。,1)轴承预紧度的调整,主动圆锥齿轮轴承预紧度的调整方法有两种，第一种方法是在前轴承内圈下加减调整垫片，当按规定力矩拧紧万向节凸缘螺母时，垫片越薄，轴承内外圈压得越紧，即预紧度越大。国产汽车大多数采用这种方法调整，如解放CAl091、东风EQl090型汽车。此种方法的调整是否符合要求，可用测量万向节凸缘盘的转动力矩来判断。检查时，在不装

25、油封的情况下，先按规定的转矩拧紧万向节凸缘盘的紧固螺母，用弹簧秤沿凸缘的切同方向测量转动主动圆锥齿轮轴所需的拉力。如解放CAl091为1730N(相当于力矩1.4-3.5N.m)。如大于标准值，说明轴承预紧度过大，应增加调整垫片的厚度，反之则减小调整垫片的厚度。注意测量时，轴承应须润滑，并在顺一个方向转动不少于5圈后进行。,另一种方法是用一个弹性隔套来调整主动圆锥齿轮轴承预紧度。装配时在前后轴承内圈之间放置一个可压缩的弹性薄壁隔套，按规定的转矩拧紧万向节凸缘盘的紧固螺母时，隔套产生弹性变形，其张力自动适应对轴承预紧度的要求。但采用这种方法，因隔套的弹性衰退，每次都必须更换新的隔套，轿车主减速器

26、多采用这种结构，如北京切诺基。,2)从动圆锥齿轮轴承预紧度的调整,从动圆锥齿轮轴承预紧度的调整因驱动桥的结构分为两种。第一种是采用单级主减速器，调整从动圆锥齿轮轴承预紧度就是调整差速器轴承预紧度。 差速器轴承两侧有调整螺母。装配时将差速器外圈套在轴承上，将差速器总成装入主减速器壳内，将两侧调整螺母对好螺纹放在座孔内，再将两侧轴承盖也对好螺纹后安装(注意两轴承盖不能互换)，装上锁片紧固轴承盖。,调整轴承预紧度时，慢慢转动两侧调整螺母，同时慢慢转动差速器总成，使滚柱处于正确位置。正确的预紧度可用转动差速器总成的力矩来衡量。如东风EQl090型汽车，用0.98-3.4Nm的力矩应能灵活转动差速器总成

27、。预紧度调整后，应将调整螺母用锁片锁住。,有些汽车采用分开式后桥，其从动圆锥齿轮轴承预紧度可通过轴承与差速器壳之间的垫片厚度来进行。增加垫片的厚度，轴承预紧度增加。 第二种为双级主减速器，从动圆锥齿轮与二级减速的主动圆柱齿轮固定在同一根轴上，两端用轴承支承在主减速器壳上。轴承预紧度通过调整垫片来调整，可参照图7-9。选择适当厚度的调整垫片，安装在主减速器与轴承盖之间。拧紧轴承紧固螺栓后，用转动圆锥齿轮的力矩来衡量预紧度是否合适。解放CAl091型汽车的标准是：转动从动圆锥齿轮的为1.47-3.43Nm，如所需力矩过大，说明预紧度过大，应增加垫片的厚度。,2)主、从动圆锥齿轮啮合印痕与齿侧间隙的

28、调整,主、从动圆锥齿轮应沿齿长方向接触，其位置控制在轮齿的中部偏向小端。检查时在从动圆锥齿轮上，沿圆周大致均布的3个齿的凸面上，均匀地涂上一薄层红丹，用手转动主动齿轮凸缘，带动从动圆锥齿轮旋转。接触痕迹应离小端端部24mm，其长度不小于齿长的50，齿高方向的接触印痕应不小于齿高的50，一般应距齿顶0.80-1.60mm，齿侧间隙为0.15-0.50mm，如图7-37所示。但每一对锥齿轮副啮合间隙的变动量不得大于0.15mm。,思考题6,1、驱动桥的功用2、驱动桥的传力过程3、主减速器主动齿轮支承形式4、差速器工作原理5、普通差速器转矩分配特性6、主减速器的调整内容7、主减速器齿轮正常啮合印痕位置8、主减速器齿轮印痕调整口诀9、图7-1各零部件名称？10、何谓半浮式支承、全浮式支承？,