汽车构造-第十八章.ppt

第十八章 驱动桥,第一节 概述,1、功用： . 将万向传动装置输入的动力降速增扭。 . 改变传动方向，然后分配给左右驱动轮。 . 使左右驱动轮以不同转速旋转，实现转向和适应在不平路面行驶。 2、组成： 桥壳是主减速器、差速器等传动装置的安装基础。 主减速器降低转速、增加扭矩、改变扭矩的传递方向。 差速器使两侧车轮不等速旋转，适应转向和不平路面。 半轴将扭矩从差速器传给车轮。,3、结构类型,1）整体式驱动桥：(非断开式) 两侧的驱动轮与半轴不能相对运动,2）断开式驱动桥：,结构特点： 车轮和车架相对独立 采用铰链连接 主减速器固定在车架上,第二节 主减速器,功用： 将输入的转矩增大并相应降低转速，以及当发动机纵置时还具有改变转矩旋转方向的作用。 分类： 1.按照传动齿轮副的数目分类： 单级主减速器 双级主减速器：两对齿轮副和单级+轮边 2.按主减速器传动比档数分类： 单速式和双速式 3.按主减速器传动副结构分类： 直齿圆锥齿、螺旋齿和准双曲面齿,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,2.一般用于轿车、轻、中型货车 优:结构简单，体积小，重量轻，传动效率高。 3.采取何措施使传动副处于正确的相对位置 提高传动副的支承刚度 能进行啮合位置调整 4.圆锥滚子轴承预紧度调整须在齿轮啮合调整之前进行。（圆锥滚子轴承预紧度调整目的P118） 5.锥齿轮啮合的调整主要指： 齿面啮合印迹调整(正确啮合印迹应位于齿高中间偏小端,并占齿面宽60%以上) 齿侧间隙的调整 6.调整啮合间隙时,通过调整螺母2以改变从动锥齿位置,其间如何保持已调好的差速器圆锥滚子轴承预紧度。 (左端螺母拧入圈数应等于右端螺母拧出的圈数) 7.螺旋锥齿,直齿锥齿和准双曲面齿比较 螺旋锥齿不产生根切的最小齿数比直齿小,所以相同传动比下,采用螺旋锥齿结构紧凑,且其运转平稳,噪声小。 准双曲面齿工作平稳性更好,轮齿的弯曲、接触强度较高,而且具有主动齿轴线可相对从动齿轴线偏移的特点。,主动锥齿轮的支承型式,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,主动锥齿轮的支承型式,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。,从动锥齿轮的 支承型式 为提高支承刚度，防止负荷过大时从动齿轮变形过大而破坏啮合，采用支承螺柱。,支撑螺栓,准双曲面齿轮,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轴线。 优点： 同时啮合齿数多，传动平稳，强度大。 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。,二、双级主减速器,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。 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,半轴,中间轴,第二级主动齿轮,第二级从动齿轮,三、贯通式主减速器,贯通式驱动桥即传动轴从驱动桥中穿过 常用于多轴越野车,可使结构简化,部件通用性好，以形成系列。,四、双速主减速器（P130图18-18） 目的：为提高汽车的动力性和经济性 高档:中心轮+行星支架接合（主传动比为从动锥齿数与主动锥齿数之比i01） 低档:中心轮+桥壳接合固定（行星齿轮传动比i02=1+Z中心齿轮/Z齿圈8，主传动比为圆锥齿传动比与行星齿传动比乘积，即为i0= i01 X i02） 五、轮边减速器 用于重型货车、越野车和大型客车 目的：获得更大的传动比和离地间隙，将第二级减速齿轮机构制成两套相同的，安装在靠近两侧驱动轮位置。 优：减小主减速尺寸，保证足够离地间隙，可得到较大i0，且可减少半轴所承受扭矩，从而减小半轴与差速器尺寸。 缺：结构复杂，制造成本高。,轮边减速器,1.结构： 2.传动比：i=（外齿圈齿数/半轴齿轮齿数）+1,半轴管套,半轴（主动）,圆锥滚子轴承,行星架,外齿圈(固定),行星齿轮,中心齿轮（半轴齿轮）,第三节 差速器,功用： 1、使左右车轮可以以不同的车速进行纯滚动或直线行驶。保证驱动轮在各工况下的动力传递，避免轮胎与地面间打滑。 2、将主减速器传来的扭矩平均分给两半轴，使两侧车轮的驱动力相等。 分类： 1、轮间差速器、轴间差速器 2、普通差速器 、防滑差速器,滚动 车轮与地面 滑动 滑移 滑转 V 车轮中心速度 若V=WRr 滚动 W 车轮旋转角速度 W0,V=0 滑转 Rr 车轮滚动半径 W=0,V0 滑移 一、原因（前提：各轮W相等） 1. 转弯情况 S外(滚动+滑移)S内(滚动+滑转) 2. 不平路面直线行驶 S侧(波形显著) S另一侧(滚动+滑转) 3. 制造误差及磨损、使用条件 滚动半径不一样 r左r右 wr1wr2 S左S右 差速器 轮间差速器：保证两侧驱动轮以不同w旋转 轴间差速器：保证各驱动桥有可能具有不同的输入w 一般差速传动机构皆采用行星齿轮机构： （好处：机构内部摩擦小，使差速器通过两半轴输出转矩之比基本为定值）,二、齿轮式差速器 对称式（等转矩式） 用于轮间或以平衡悬架联系的中后驱动桥轴间 不对称式（不等转矩式） 用于前后或前与中后驱动桥轴间 1.结构 动力传递路线： 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 车轮 两侧车轮转速相同： 行星齿轮公转 两侧车轮转速不相同： 行星齿轮公转+自转,2、差速器工作原理,直线行驶时： n1=n2=n6 如图：A、B点是两边半轴齿轮与行星轮的啮合点。r为公转半径。 n1+ n2 =2n6,A、运动特性：,左:(A) W1 r (B) W2 r W1 = W2 = W0 两半轴角速度等于差速器壳（即主减速器从动齿轮）的角速度,右:(A) W1 r = W0r + W4 r4 (B) W2 r = W0r W4 r4 W1 r + W2 r = W0r + W4 r4 + W0rW4 r4 W1 + W2 = 2 W0 n1+n2=2n0 对称式锥齿轮差速器运动特性方程,转弯时,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。,P,P,转弯行驶时： n1 = n0+ n n2 = n0 - n n1+ n2 = 2n0,根据差速器的转速特性 1. 当车轮的一侧转速为零时，则另一侧车轮的转速是多少。 2. 当差速器壳体的转速为零时，两车轮如果运动应是怎样的状态。 结论： 当任一侧半轴齿轮转速为0时，另一侧转速为差速器壳2倍 当差速器壳不转时，一侧半轴齿轮转动，则另一侧以相同转速反转。,B 扭矩特性,直线行驶时，行星齿轮没有自转，转矩平均分配给左、右半轴。,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，使转速慢的半轴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。 M1= M2 = 0.5 M0,扭矩分配产生的问题 若一驱动轮陷入泥中,因附着力小,路面只对其有很小的反作用转矩,因此,泥中轮滑转且分配转矩小,对称式差速器平均分配转矩特点,另一侧轮上转矩与其相等,使车无法前进。,三、防滑差速器,1、强制锁止式差速器 在路况不好时，通过使用差速锁，使两根半轴通过 摩擦等作用与 差速器外壳连 成一体，防止 一侧车轮打滑 使另一侧车轮 不能驱动。,2、高摩擦自锁式差速器,在两半轴转速不等时，行星齿轮自转，利用差速器所受较大的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。,第四节 半轴与桥壳,一、半轴 功用：将差速器传来的动力传给驱动轮。 1）全浮式半轴支承 “浮”的定义是指卸除半轴的弯曲载荷 (此支承形式路面对驱动轮产生的弯矩及主减速器从动齿上弯矩都不施加于半轴上) 即半轴只承受扭矩,不承受任何反力和弯矩(易拆装)