驅動橋總成維修工藝設計

1、汽車維修工程課程設計驅動橋總成維修工藝設計學院： 汽車工程學院 班級： 14本汽車服務1班 專業(yè)： 汽車服務工程 學生姓名： 鮑洪凱 指導老師： 高志剛 15 / 19文檔可自由編輯打印摘要本文介紹了驅動橋總成及其維修工藝設計，目的是說明一種噪音小、安全可靠的驅動橋總成。其包括主減速器、輪間差速器、后橋殼總成、輪轂制動鼓總成、制動器總成及半軸；后橋殼總成包括相連的半軸套管、制動器安裝法蘭、橋殼中段、橋殼蓋；輪轂制動鼓總成中的輪轂通過輪轂內軸承與輪轂外軸承與半軸套管轉動連接；半軸伸出半軸套管外端的法蘭與輪轂連接；主減速器和輪間差速器分別安裝在主減速器殼和后橋殼總成內；主減速器殼和制動器總成安裝在

2、后橋殼總成上；制動器總成中的制動轂與輪轂相連；其特征是：輪轂內、外油封的油封唇口與半軸套管的外圓直接貼合密封。以及各項技術參數的主調整方法,為確保后橋裝配質量提供了保證，對于驅動橋總成維修工藝設計進行了分析。關鍵詞：驅動橋總成；維修工藝；制動器總成目錄第1章 引言11.1概述11.2我國汽車驅動形式的使用情況1第2章 驅動橋總成的組成和結構形式22.1驅動橋的概念22.2驅動橋的組成22.2.1主減速器22.2.2差速器32.2.3半軸32.2.4橋殼52.3 驅動橋的結構形式52.3.1中央單級減速驅動橋52.3.2中央雙級減速驅動橋52.3.3中央單級、輪邊減速驅動橋6第3章驅動橋的功能和

3、分類73.1 驅動橋的功能73.2 驅動橋的分類73.2.1 非斷開式73.2.2 斷開式7第4章 汽車驅動橋的設計9第5章 驅動橋總成技術要求105.1 一般要求105.2 裝配調整及零部件質量要求105.3 驅動橋性能要求115.3.1驅動橋總成密封性能115.3.2驅動橋總成臺架試驗性能要求115.3.3驅動橋總成靜扭強度后備系數115.3.4驅動橋橋殼垂直彎曲靜剛性125.3.5驅動橋橋殼垂直彎曲靜強度后備系數125.3.6驅動橋橋殼垂直彎曲疲勞壽命125.3.7驅動橋齒輪疲勞壽命125.4驅動橋總成錐齒輪支承剛性13參考文獻14第1章 引言1.1 概述驅動橋總成維修工藝的設計，由驅動

4、橋的結構組成、功用、工作特點及設計要求講起，詳細地分析了驅動橋總成的結構型式及布置方法；全面介紹了驅動橋車輪的傳動裝置和橋殼的各種結構型式與設計計算方法。汽車驅動橋是汽車的重大總成，承載著汽車的滿載簧荷重及地面經車輪、車架及承載式車身經懸架給予的鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩，以及沖擊載荷；驅動橋還傳遞著傳動系中的最大轉矩，橋殼還承受著反作用力矩。汽車驅動橋結構型式和設計參數除對汽車的可靠性與耐久性有重要影響外，也對汽車的行駛性能如動力性、經濟性、平順性、通過性、機動性和操動穩(wěn)定性等有直接影響。另外，汽車驅動橋在汽車的各種總成中也是涵蓋機械零件、部件、分總成等的品種最多的大總成。例如，驅動橋包

5、含主減速器、差速器、驅動車輪的傳動裝置（半軸及輪邊減速器）、橋殼和各種齒輪。由上述可見，汽車驅動橋設計涉及的機械零部件及元件的品種極為廣泛，對這些零部件、元件及總成的制造也幾乎要設計到所有的現代機械制造工藝。因此，通過對汽車驅動橋的學習和設計實踐，可以更好的學習并掌握現代汽車設計與機械設計的全面知識和技能。1.2我國汽車驅動形式的使用情況目前我國正在大力發(fā)展汽車產業(yè),采用后輪驅動汽車的平衡性和操作性都將會有很大的提高。后輪驅動的汽車加速時，牽引力將不會由前輪發(fā)出，所以在加速轉彎時，司機就會感到有更大的橫向握持力，操作性能變好。維修費用低也是后輪驅動的一個優(yōu)點，盡管由于構造和車型的不同，這種費用

6、將會有很大的差別。如果你的變速器出了故障，對于后輪驅動的汽車就不需要對差速器進行維修，但是對于前輪驅動的汽車來說也許就有這個必要了，因為這兩個部件是做在一起的。所以后輪驅動必然會使得乘車更加安全、舒適，從而帶來可觀的經濟效益。第2章 驅動橋總成的組成和結構形式2.1驅動橋的概念驅動橋是位于傳動系末端能改變來自變速器的轉速和轉矩，并將它們傳遞給驅動輪的機構。驅動橋一般由主減速器、差速器、車輪傳動裝置和驅動橋殼等組成，轉向驅動橋還有等速萬向節(jié)。另外，驅動橋還要承受作用于路面和車架或車身之間的垂直力，縱向力和橫向力，以及制動力矩和反作用力。2.2驅動橋的組成驅動橋主要由主減速器、差速器、半軸和驅動橋

7、殼等組成。2.2.1主減速器主減速器一般用來改變傳動方向，降低轉速，增大扭矩，保證汽車有足夠的驅動力和適當的速度。主減速器類型較多，有單級、雙級、雙速、輪邊減速器等。圖1 主減速器1.鎖緊螺母 2.主齒凸緣 3.油封 4.軸承座 5.主動齒輪 6.主動齒輪內軸承 7.調整墊片 8.主動齒輪內軸承 9.隔套1）單級主減速器由一對減速齒輪實現減速的裝置，稱為單級減速器。其結構簡單，重量輕，東風BQl090型等輕、中型載重汽車上應用廣泛。2）雙級主減速器對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，會影響驅動橋的離地間隙，所以采用兩次減速。通常稱為雙級減

8、速器。雙級減速器有兩組減速齒輪，實現兩次減速增扭。為提高錐形齒輪副的嚙合平穩(wěn)性和強度，第一級減速齒輪副是螺旋錐齒輪。二級齒輪副是斜齒圓柱齒輪。主動圓錐齒輪旋轉，帶動從動圓錐齒輪旋轉，從而完成一級減速。第二級減速的主動圓柱齒輪與從動圓錐齒輪同軸而一起旋轉，并帶動從動圓柱齒輪旋轉，進行第二級減速。因從動圓柱齒輪安裝于差速器外殼上，所以，當從動圓柱齒輪轉動時，通過差速器和半軸即驅動車輪轉動。2.2.2差速器差速器用以連接左右半軸，可使兩側車輪以不同角速度旋轉同時傳遞扭矩。保證車輪的正常滾動。有的多橋驅動的汽車，在分動器內或在貫通式傳動的軸間也裝有差速器，稱為橋間差速器。其作用是在汽車轉彎或在不平坦的

9、路面上行駛時，使前后驅動車輪之間產生差速作用。 圖2 典型的差速器結構圖1 軸承 2.8 差速器殼 3.5 調整墊片 4 半軸齒輪6 行星齒輪 7 從動椎齒輪 9 行星齒輪軸國產轎車及其它類汽車基本都采用了對稱式錐齒輪普通差速器。對稱式錐齒輪差速器由行星齒輪、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。大多數汽車采用行星齒輪式差速器，普通錐齒輪差速器由兩個或四個圓錐行星齒輪、行星齒輪軸、兩個圓錐半軸齒輪和左右差速器殼等組成。2.2.3半軸半軸是將差速器傳來的扭矩再傳給車輪，驅動車輪旋轉，推動汽車行駛的實心軸。由于輪轂的安裝結構不同，而半軸的受力情況也不同。所以，半軸分為全浮式、

10、半浮式、3/4浮式三種型式。1）全浮式半軸一般大、中型汽車均采用全浮式結構。半軸的內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，組成驅動橋殼。用這樣的支承形式，半軸與橋殼沒有直接聯系，使半軸只承受驅動扭矩而不承受任何彎矩，這種半軸稱為“全浮式”半軸。所謂“浮”意即半軸不受彎曲載荷。全浮式半軸，外端為凸緣盤與軸制成一體。但也有一些載重汽車把凸緣制成單獨零件，并借花鍵套合在半軸外端。因而，半軸的兩端都是花鍵，可以換頭使用。2）半浮式半軸半浮式半軸的內端與全浮式的一樣，不承受彎扭。其外端通過一

11、個軸承直接支承在半軸外殼的內側。這種支承方式將使半軸外端承受彎矩。因此，這種半袖除傳遞扭矩外，還局部地承受彎矩，故稱為半浮式半軸。這種結構型式主要用于小客車。圖示為紅旗牌CA7560型高級轎車的驅動橋。其半軸內端不受彎矩，而外端卻要承受全部彎矩，所以稱為半浮式支承。3）3/4浮式半軸3/4浮式半軸是受彎矩的程度介于半浮式和全浮式之間。此式半軸應用不多，只在個別小臥車上應用，如華沙M20型汽車。2.2.4橋殼1）整體式橋殼整體式橋殼因強度和剛度性能好，便于主減速器的安裝、調整和維修，而得到廣泛應用。整體式橋殼因制造方法不同，可分為整體鑄造式、中段鑄造壓入鋼管式和鋼板沖壓焊接式等。2）分段式驅動橋

12、殼分段式橋殼一般分為兩段，由螺栓將兩段連成一體。分段式橋殼比較易于鑄造和加工。2.3 驅動橋的結構形式按結構形式，驅動橋可分為三大類：2.3.1中央單級減速驅動橋是驅動橋結構中最為簡單的一種，是驅動橋的基本形式，在重型卡車中占主導地位。一般在主傳動比小于6的情況下，應盡量采用中央單級減速驅動橋。中央單級減速器趨于采用雙曲線螺旋傘齒輪，主動小齒輪采用騎馬式支承，有差速鎖裝置供選用。2.3.2中央雙級減速驅動橋在國內的市場上，中央雙級驅動橋主要有2種類型：一類載重汽車后橋設計，如伊頓系列產品，事先就在單級減速器中預留好空間，當要求增大牽引力與速比時，可裝入圓柱行星齒輪減速機構，將原中央單級改成中央

13、雙級驅動橋，這種改制“三化”（即系列化，通用化，標準化）程度高，橋殼、主減速器等均可通用，錐齒輪直徑不變；另一類如洛克威爾系列產品，當要增大牽引力與速比時，需要改制第一級傘齒輪后，再裝入第二級圓柱直齒輪或斜齒輪，變成要求的中央雙級驅動橋，這時橋殼可通用，主減速器不通用，錐齒輪有2個規(guī)格。由于上述中央雙級減速橋均是在中央單級橋的速比超出一定數值或牽引總質量較大時，作為系列產品而派生出來的一種型號，它們很難變型為前驅動橋，使用受到一定限制；因此，綜合來說，雙級減速橋一般均不作為一種基本型驅動橋來發(fā)展，而是作為某一特殊考慮而派生出來的驅動橋存在。2.3.3中央單級、輪邊減速驅動橋輪邊減速驅動橋較為廣

14、泛地用于油田、建筑工地、礦山等非公路車與軍用車上。當前輪邊減速橋可分為2類：一類為圓錐行星齒輪式輪邊減速橋；另一類為圓柱行星齒輪式輪邊減速驅動橋。圓錐行星齒輪式輪邊減速橋由圓錐行星齒輪式傳動構成的輪邊減速器，輪邊減速比為固定值2，它一般均與中央單級橋組成為一系列。在該系列中，中央單級橋仍具有獨立性，可單獨使用，需要增大橋的輸出轉矩，使牽引力增大或速比增大時，可不改變中央主減速器而在兩軸端加上圓錐行星齒輪式減速器即可變成雙級橋。這類橋與中央雙級減速橋的區(qū)別在于：降低半軸傳遞的轉矩，把增大的轉矩直接增加到兩軸端的輪邊減速器上，其“三化”程度較高。但這類橋因輪邊減速比為固定值2，因此，中央主減速器的

15、尺寸仍較大，一般用于公路、非公路軍用車。圓柱行星齒輪式輪邊減速橋，單排、齒圈固定式圓柱行星齒輪減速橋，一般減速比在3至4.2之間。由于輪邊減速比大，因此，中央主減速器的速比一般均小于3，這樣大錐齒輪就可取較小的直徑，以保證重型卡車對離地問隙的要求。這類橋比單級減速器的質量大，價格也要貴些，而且輪谷內具有齒輪傳動，長時間在公路上行駛會產生大量的熱量而引起過熱；因此，作為公路車用驅動橋，它不如中央單級減速橋。第3章驅動橋的功能和分類3.1 驅動橋的功能驅動橋處于動力傳動系的末端，其基本功能是：1) 將萬向傳動裝置傳來的發(fā)動機轉矩通過主減速器、差速器、半軸等傳到驅動車輪，實現降速增大轉矩；2) 通過

16、主減速器圓錐齒輪副改變轉矩的傳遞方向；3) 通過差速器實現兩側車輪差速作用，保證內、外側車輪以不同轉速轉向；通過橋殼體和車輪實現承載及傳力矩作用。3.2 驅動橋的分類驅動橋分非斷開式與斷開式兩大類。3.2.1 非斷開式驅動車輪采用非獨立懸架時，應選用非斷開式驅動橋。非斷開式驅動橋也稱為整體式驅動橋，其半軸套管與主減速器殼均與軸殼剛性地相連一個整體梁，因而兩側的半軸和驅動輪相關地擺動，通過彈性元件與車架相連。它由驅動橋殼，主減速器，差速器和半軸組成。3.2.2 斷開式驅動橋采用獨立懸架，即主減速器殼固定在車架上，兩側的半軸和驅動輪能在橫向平面相對于車體有相對運動的則稱為斷開式驅動橋。為了與獨立懸

17、架相配合，將主減速器殼固定在車架（或車身）上，驅動橋殼分段并通過鉸鏈連接，或除主減速器殼外不再有驅動橋殼的其它部分。為了適應驅動輪獨立上下跳動的需要，速器與車輪之間的半軸各段之間用萬向節(jié)連接。第4章 汽車驅動橋的設計驅動橋設計應當滿足如下基本要求：1) 選擇的主減速比應能保證汽車具有最佳的動力性和燃料經濟性。2) 外形尺寸要小，保證有必要的離地間隙。主要是指主減速器尺寸盡量小。3) 齒輪及其他傳動件工作平穩(wěn)，噪聲小。4) 在各種轉速和載荷下具有高的傳動效率。5) 在保證足夠的強度、剛度條件下，應力求質量小，尤其是簧下質量應盡量小，以改善汽車平順性。6) 與懸架導向機構運動協(xié)調，對于轉向驅動橋，

18、還應與轉向機構運動相協(xié)調。7) 結構簡單，加工工藝性好，制造容易，拆裝、調整方便。第5章 驅動橋總成技術要求5.1 一般要求1) 驅動橋應按照經規(guī)定程序批準的圖樣和技術文件制造，并應符合本標準的要求。有特殊要求時，按有關技術協(xié)議等相關文件執(zhí)行。2) 驅動橋的零部件、配套產品必須經分供方質量檢驗部門按相應的圖樣、技術條件、標準或協(xié)議規(guī)定檢驗合格后，才能進行總成裝配。3) 驅動橋外表面應清潔、無銹蝕、裂紋、毛刺和其它影響性能的缺陷，鑄件不允許有影響質量的裂紋、夾渣、氣孔等缺陷。允許用補焊及其它方法對鑄件的缺陷作工藝上合理的修補，但修補后零件的機械強度和使用性能均不得降低，并應符合圖樣及產品技術要求

19、。4) 焊縫應均勻焊透、牢固可靠、整體美觀、不得有漏焊、燒穿、裂紋等缺陷。3.1.5驅動橋加、放油口處、通氣塞、油封以及各接合表面處不得有漏油、滲漏現象。5) 驅動橋非加工表面涂漆應符合Q/FTB0392001中TQ6的要求，特殊要求的按圖樣或相關技術文件執(zhí)行。5.2 裝配調整及零部件質量要求所有零部件均應裝配齊全、正確，不得有漏裝和錯裝，主要部位扭緊力矩及總成調整質量應符合產品圖樣及裝配工藝的要求，其它用緊固件連接的部位應牢固可靠，扭緊力矩應符合QC/T518規(guī)定。各零部件裝配前須清洗干凈，不允許有金屬屑末、砂粒和污垢等，總成解體清潔度限值：輕型車1200mg；中型車4000mg；重型車55

20、00mg。3.2.3主動及被動齒輪應配對檢驗，應符合以下要求：1) 運轉靈活，無卡滯現象；2) 接觸痕跡應不小于60%，印痕在齒高方向偏向齒頂、齒長方向偏向小端；3) 空載或輕微負荷下，主動齒輪以1000r/min的轉速分別向正反兩個方向旋轉時，應無異響；4) 主、被動齒輪配對后應作配對標記。驅動橋主動錐齒輪安裝距偏差應±0.05mm。驅動橋齒輪間隙變動限值應符合表1的規(guī)定。表1驅動橋齒輪間隙變動限值mm項目允許值允許變動值主動齒輪和從動齒輪齒側間隙0.030.260.03半軸齒輪和行星齒輪齒側間隙0.10.40.10注：允許用控制半軸齒輪的軸向竄動量來保證半軸齒輪和行星齒輪齒側間隙

21、。制動鼓與摩擦片之間間隙符合產品圖樣或設計文件的規(guī)定，制動鼓與摩擦片接合面不得有油污、水等雜物。中、重型車差速鎖在規(guī)定條件下，接合、分離應徹底、靈活，傳感器應工作正常。5.3 驅動橋性能要求5.3.1驅動橋總成密封性能1) 以放氣閥為進氣口，加一定的氣壓，堵塞放氣閥，浸入水中，不得有明顯氣泡出現；2) b）以放氣閥為進氣口，加壓至20kPa，30s后，泄漏量不大于500ml或壓力下降不大于1kPa。5.3.2驅動橋總成臺架試驗性能要求驅動橋在總成試驗臺上進行正、反方向運轉試驗，試驗輸入轉速不低于2200r/min，正轉8min，反轉2min，試驗前橋殼內應加入潔凈的驅動橋齒輪油，試驗完畢將油放

22、凈。試驗后應滿足：a）齒輪副運轉應均勻，不允許有異響；b）驅動橋總成噪聲應符合表2的規(guī)定：表2驅動橋總成的噪聲c）制動鼓運轉應均勻，不允許有摩擦片接觸制動鼓的磨擦聲和其它雜音，制動鼓不允許有軸向竄動和明顯的徑向跳動；d）各處不允許有滲油現象；e）試驗時用手觸摸各總成散熱部件的溫度，相對于環(huán)境的最高溫升不超過60。5.3.3驅動橋總成靜扭強度后備系數驅動橋總成靜扭強度后備系數應符合表3的規(guī)定。表3驅動橋總成靜扭強度后備系數車型皮卡、客車、高檔載貨汽車農用運輸車、經濟型載貨汽車其它載貨汽車后備系數2.32.52.0注：此項要求適用于全浮式半軸。5.3.4驅動橋橋殼垂直彎曲靜剛性驅動橋滿載軸荷時，輪

23、距范圍內最大變形應不超過輪距的0.15%。5.3.5驅動橋橋殼垂直彎曲靜強度后備系數驅動橋橋殼垂直彎曲失效（斷裂或嚴重塑性變形）后備系數應符合表4的規(guī)定。表4驅動橋橋殼垂直彎曲失效（斷裂或嚴重塑性變形）后備系數車型皮卡、客車、高檔載貨汽車農用運輸車、經濟型載貨汽車其它載貨汽車后備系數7.06.56.05.3.6驅動橋橋殼垂直彎曲疲勞壽命試驗數據遵循對數正態(tài)分布（或韋布爾分布），其中值疲勞壽命和最低壽命應符合表5的規(guī)定。表5橋殼彎曲疲勞壽命車型皮卡、客車、高檔載貨汽車農用運輸車、經濟型載貨汽車其它載貨汽車中值疲勞壽命9.5×8.0×10000008.5×1000000最低疲勞壽命6.0×10000005.0×10000005.5×10000005.3.7驅動橋齒輪疲勞壽命試驗數據遵循對數正