汽車構(gòu)造（下冊） 第4版 課件 第18章 驅(qū)動(dòng)橋

第18章

驅(qū)動(dòng)橋驅(qū)動(dòng)橋位于汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的末端,主要由主減速器、差速器、半軸和驅(qū)動(dòng)橋殼等組成。其功用是:①將萬向傳動(dòng)裝置傳來的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩通過主減速器、差速器、半軸等傳到驅(qū)動(dòng)車輪,實(shí)現(xiàn)降低轉(zhuǎn)速、增大轉(zhuǎn)矩;②通過主減速器錐齒輪副改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向;③通過差速器實(shí)現(xiàn)兩側(cè)車輪的差速作用,保證內(nèi)、外側(cè)車輪以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向。第18章

驅(qū)動(dòng)橋驅(qū)動(dòng)橋的類型有非斷開式驅(qū)動(dòng)橋和斷開式驅(qū)動(dòng)橋兩種。第18章

驅(qū)動(dòng)橋非斷開式驅(qū)動(dòng)橋總體構(gòu)造如圖18-1所示,一般由驅(qū)動(dòng)橋殼1、主減速器2、差速器3、半軸4和輪轂5組成。從變速器或分動(dòng)器經(jīng)萬向傳動(dòng)裝置輸入驅(qū)動(dòng)橋的轉(zhuǎn)矩首先傳到主減速器2,在此增大轉(zhuǎn)矩并相應(yīng)降低轉(zhuǎn)速后,經(jīng)差速器3分配給左、右兩半軸4,最后通過半軸外端的凸緣盤傳至驅(qū)動(dòng)輪的輪轂5。驅(qū)動(dòng)橋殼1由主減速器殼和半軸套管組成。輪轂5借助軸承支承在半軸套管上。圖18-11—驅(qū)動(dòng)橋殼2—主減速器3—差速器4—半軸5—輪轂第18章

驅(qū)動(dòng)橋整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋通過彈性懸架與車架連接,由于半軸套管與主減速器殼是剛性地連成一體的,因而兩側(cè)的半軸和驅(qū)動(dòng)輪不可能在橫向平面內(nèi)做相對運(yùn)動(dòng),故稱這種驅(qū)動(dòng)橋?yàn)榉菙嚅_式驅(qū)動(dòng)橋,亦稱為整體式驅(qū)動(dòng)橋。圖18-21—主減速器2—半軸3—彈性元件4—減振器5—車輪6—擺臂7—擺臂軸為了提高汽車行駛平順性和通過性,有些轎車和越野汽車全部或部分驅(qū)動(dòng)輪采用獨(dú)立懸架,即將兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪分別用彈性懸架與車架相連,兩輪可彼此獨(dú)立地相對于車架上下跳動(dòng)。與此相應(yīng),主減速器殼固定在車架上。驅(qū)動(dòng)橋殼應(yīng)制成分段并通過鉸鏈連接,這種驅(qū)動(dòng)橋稱為斷開式驅(qū)動(dòng)橋,如圖18-2所示。主減速器1固定在車架或車身上,兩側(cè)車輪5分別通過各自的彈性元件3、減振器4和擺臂6組成的彈性懸架與車架相連。為適應(yīng)車輪繞擺臂軸7上下跳動(dòng)的需要,差速器與輪轂之間的半軸2兩端用萬向節(jié)連接。第一節(jié)

主減速器主減速器的功用是將輸入的轉(zhuǎn)矩增大并相應(yīng)降低轉(zhuǎn)速,以及當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)縱置時(shí)還具有改變轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)方向的作用。18.1主減速器為滿足不同的使用要求,主減速器的結(jié)構(gòu)形式也是不同的。按參加減速傳動(dòng)的齒輪副數(shù)目分,有單級式主減速器和雙級式主減速器。在雙級式主減速器中,若第二級減速器齒輪有兩副,并分置于兩側(cè)車輪附近,實(shí)際上成為獨(dú)立部件,則稱為輪邊減速器。按主減速器主傳動(dòng)比檔數(shù)分,有單速式和雙速式。前者的傳動(dòng)比是固定的,后者有兩個(gè)傳動(dòng)比供駕駛?cè)诉x擇,以適應(yīng)不同行駛條件的需要。按齒輪副結(jié)構(gòu)形式分,有圓柱齒輪式(又分為軸線固定式和軸線旋轉(zhuǎn)式即行星齒輪式)、錐齒輪式和準(zhǔn)雙曲面齒輪式。18.1主減速器目前,對于轎車和一般輕、中型貨車,采用單級主減速器即可滿足汽車動(dòng)力性要求。它具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、質(zhì)量小和傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)。圖18-3a為某汽車驅(qū)動(dòng)橋單級主減速器及差速器總成圖,圖18-3b為該總成的零件分解圖。主減速器(圖18-3a)的減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用準(zhǔn)雙曲面錐齒輪結(jié)構(gòu),包括主動(dòng)錐齒輪18和從動(dòng)錐齒輪7。一、單級主減速器18.1主減速器一、單級主減速器18.1主減速器一、單級主減速器18.1主減速器主動(dòng)和從動(dòng)錐齒輪之間必須有正確的相對位置,方能使兩齒輪嚙合傳動(dòng)時(shí)沖擊噪聲較小,而且輪齒沿其長度方向磨損較均勻。為此,在結(jié)構(gòu)上一方面要使主動(dòng)和從動(dòng)錐齒輪有足夠的支承剛度,使其在傳動(dòng)過程中不至于發(fā)生較大變形而影響正常嚙合;另一方面應(yīng)有必要的嚙合調(diào)整裝置。一、單級主減速器為保證主動(dòng)錐齒輪有足夠的支承剛度,主動(dòng)錐齒輪18與軸制成一體,前端支承在互相貼近而小端相向的兩個(gè)圓錐滾子軸承13和17上,后端支承在圓柱滾子軸承19上,形成跨置式支承。環(huán)狀的從動(dòng)錐齒輪7連接在差速器殼5上,而差速器殼則用兩個(gè)圓錐滾子軸承3支承在主減速器殼4的座孔中。在從動(dòng)錐齒輪的背面,裝有支承螺栓6,以限制從動(dòng)錐齒輪過度變形而影響齒輪的正常工作。裝配時(shí),支承螺栓與從動(dòng)錐齒輪端面之間保持一定的間隙(通常為0.3~0.5mm)。裝配主減速器時(shí),圓錐滾子軸承應(yīng)有一定的裝配預(yù)緊度,其目的是為了減小在錐齒輪傳動(dòng)過程中產(chǎn)生的軸向力所引起的齒輪軸的軸向位移,以提高軸的支承剛度,保證錐齒輪副的正常嚙合。但預(yù)緊度也不能過大,過大則傳動(dòng)效率低,且加速軸承磨損。為調(diào)整圓錐滾子軸承13和17的預(yù)緊度,在兩軸承內(nèi)座圈之間的隔離套的一端裝有一組厚度不同的調(diào)整墊片14。如發(fā)現(xiàn)預(yù)緊度過大,則增加調(diào)整墊片14的總厚度;反之,減小調(diào)整墊片的總厚度。工程上用預(yù)緊力矩表示預(yù)緊度的大小。在本例中,調(diào)整到能以1.0~1.5N·m的力矩轉(zhuǎn)動(dòng)叉形凸緣11,預(yù)緊度即為合適。支承差速器殼的圓錐滾子軸承3的預(yù)緊度靠擰動(dòng)兩端軸承調(diào)整螺母2調(diào)整。調(diào)整時(shí)應(yīng)用手轉(zhuǎn)動(dòng)從動(dòng)錐齒輪,使?jié)L子軸承處于適宜的預(yù)緊度。調(diào)好后應(yīng)能以1.5~2.5N·m的力矩轉(zhuǎn)動(dòng)差速器組件。應(yīng)該指出:圓錐滾子軸承預(yù)緊度的調(diào)整必須在齒輪嚙合調(diào)整之前進(jìn)行。18.1主減速器錐齒輪嚙合的調(diào)整是指齒面嚙合印跡和齒側(cè)間隙的調(diào)整。一、單級主減速器齒面嚙合印跡的調(diào)整:先進(jìn)行嚙合印跡的判斷。用手使主動(dòng)錐齒輪往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng),若從動(dòng)錐齒輪輪齒正轉(zhuǎn)和逆轉(zhuǎn)工作面上的印跡位于其齒高的中間偏于小端,并占齒面寬度的60%以上,則為正確嚙合(圖18-4)。如嚙合不正確,則可通過改變主減速器殼與主動(dòng)錐齒輪軸承座15(圖18-3a)之間的調(diào)整墊片9的總厚度(即移動(dòng)主動(dòng)錐齒輪的位置)來進(jìn)行調(diào)整。圖18-4a)正轉(zhuǎn)工作時(shí)b)逆轉(zhuǎn)工作時(shí)18.1主減速器一、單級主減速器嚙合間隙的調(diào)整:擰動(dòng)軸承調(diào)整螺母2(圖18-3a),以改變從動(dòng)錐齒輪的位置。輪齒嚙合間隙應(yīng)在0.15~0.40mm范圍內(nèi)。若間隙大于規(guī)定值,應(yīng)使從動(dòng)錐齒輪靠近主動(dòng)錐齒輪;反之則離開。為保持已調(diào)好的差速器圓錐滾子軸承預(yù)緊度不變,一端調(diào)整螺母擰入的圈數(shù)應(yīng)等于另一端調(diào)整螺母擰出的圈數(shù)。18.1主減速器一、單級主減速器有時(shí),也可以通過同時(shí)改變調(diào)整墊片9的厚度和調(diào)整螺母2的位置來保證齒輪副正確的嚙合區(qū)和嚙合間隙。近年來,準(zhǔn)雙曲面齒輪得到了廣泛應(yīng)用。這是因?yàn)樗c曲線齒錐齒輪相比,不僅齒輪的工作平穩(wěn)性更好,輪齒的彎曲強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度更高,還具有主動(dòng)錐齒輪的軸線可相對從動(dòng)錐齒輪軸線偏移的特點(diǎn)。當(dāng)主動(dòng)錐齒輪軸線向下偏移時(shí)(圖18-5b),在保證一定離地間隙的情況下,可降低主動(dòng)錐齒輪和傳動(dòng)軸的位置,因而使車身和整車質(zhì)心降低,這有利于提高汽車行駛穩(wěn)定性。某汽車主減速器即采用了這種偏移的準(zhǔn)雙曲面齒輪,其偏移距離為38mm。圖18-5a)曲線齒錐齒輪傳動(dòng),軸線相交b)準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動(dòng),軸線偏移18.1主減速器一、單級主減速器準(zhǔn)雙曲面齒輪副布置上分為上偏移和下偏移,如圖18-6所示。上、下偏移是這樣判定的:從大(從動(dòng)錐)齒輪錐頂看,并把小(主動(dòng)錐)齒輪置于右側(cè),如果小(主動(dòng)錐)齒輪軸線位于大(從動(dòng)錐)齒輪中心線之下為下偏移(圖18-6a、b);如果小(主動(dòng)錐)齒輪軸線位于大(從動(dòng)錐)齒輪中心線之上為上偏移(圖18-6c、d)。圖18-6但準(zhǔn)雙曲面齒輪工作時(shí),齒面間有較大的相對滑動(dòng),且齒面間壓力很大,齒面油膜易被破壞。為減少摩擦,提高效率,必須用含防刮傷添加劑的準(zhǔn)雙曲面齒輪油,絕不允許用普通齒輪油代替,否則將使齒面迅速擦傷和磨損,大大降低使用壽命。18.1主減速器一、單級主減速器主減速器殼中所儲(chǔ)齒輪油,靠從動(dòng)錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)甩濺到各齒輪、軸和軸承上進(jìn)行潤滑。為保證主動(dòng)錐齒輪軸前端的圓錐滾子軸承13和17(圖18-3a)得到可靠潤滑,在主減速器殼體中鑄出了進(jìn)油道8和回油道16。齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),飛濺起的潤滑油從進(jìn)油道8通過軸承座15的孔進(jìn)入兩圓錐滾子軸承小端之間(見圖中箭頭所示),在離心力作用下,潤滑油自軸承小端流向大端。流出圓錐滾子軸承13大端的潤滑油經(jīng)回油道16流回主減速器內(nèi)。在主減速器殼體上裝有通氣塞,防止殼內(nèi)氣壓過高而使?jié)櫥蜐B漏。18.1主減速器二、雙級主減速器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)特性和汽車使用條件,要求主減速器具有較大的主傳動(dòng)比時(shí),由一對錐齒輪構(gòu)成的單級主減速器已不能保證足夠的最小離地間隙,這時(shí)則需要采用兩對齒輪來實(shí)現(xiàn)降速的雙級主減速器。18.1主減速器二、雙級主減速器圖18-7所示為雙級主減速器典型形式圖18-71—主動(dòng)錐齒輪2—主動(dòng)錐齒輪凸緣3—主動(dòng)錐齒輪前軸承蓋4—橡膠油封5—止推墊圈6—主動(dòng)錐齒輪前軸承7—密封墊片8—軸承調(diào)整墊片9—主動(dòng)錐齒輪后軸承10—軸承座11—錐齒輪嚙合調(diào)整墊片12—加油孔螺栓13—主動(dòng)圓柱齒輪14—從動(dòng)錐齒輪15—從動(dòng)圓柱齒輪16—行星齒輪軸17—通氣塞18—行星齒輪19—墊圈20—橋殼后蓋21—半軸齒輪22—半軸齒輪墊片23—差速器左殼24—差速器軸承25—軸承調(diào)整環(huán)26—差速器軸承蓋27—調(diào)整環(huán)止動(dòng)片28—半軸套管29—半軸30—后橋殼31—減速器外殼32—主動(dòng)圓柱齒輪的圓錐滾子軸承(左)18.1主減速器二、雙級主減速器其剖面圖如圖18-8所示圖18-81—第二級從動(dòng)圓柱齒輪2—差速器殼3—調(diào)整螺母4、15—軸承蓋5—第二級主動(dòng)圓柱齒輪6、7、8、13—調(diào)整墊片9—第一級主動(dòng)錐齒輪軸10—軸承座11—第一級主動(dòng)錐齒輪12—主減速器殼14—中間軸16—第一級從動(dòng)錐齒輪17—后蓋雙級主減速器的第一級傳動(dòng)比由一對曲線齒錐齒輪副11和16決定(圖18-8),第二級傳動(dòng)比由一對斜齒圓柱齒輪副5和1決定。根據(jù)不同齒數(shù)的匹配可以獲得多種主傳動(dòng)比。18.1主減速器二、雙級主減速器主動(dòng)錐齒輪與軸制成一體,采用懸臂式支承,即主動(dòng)錐齒輪軸支承在位于齒輪同一側(cè)的兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的圓錐滾子軸承上,而主動(dòng)錐齒輪懸伸在軸承之外。這種支承形式的結(jié)構(gòu)比較簡單,但支承剛度不如跨置式的大。一般雙級主減速器中,主動(dòng)錐齒輪軸多用懸臂式支承的原因有兩點(diǎn):一是第一級齒輪傳動(dòng)比較小,相應(yīng)的從動(dòng)錐齒輪直徑較小,因而在主動(dòng)錐齒輪外端要再加一個(gè)支承,布置上很困難;二是因傳動(dòng)比小,主動(dòng)錐齒輪及軸頸尺寸有可能做得較大,同時(shí)盡可能將兩軸承間的距離加大,同樣可得到足夠的支承剛度。主動(dòng)錐齒輪軸軸承的預(yù)緊度,可借增減調(diào)整墊片8的厚度來調(diào)整,中間軸圓錐滾子軸承預(yù)緊度則借助改變兩側(cè)的軸承蓋4、15和主減速器殼12間的調(diào)整墊片6和13的總厚度來調(diào)整。支承差速器殼的圓錐滾子軸承的預(yù)緊度是靠旋動(dòng)調(diào)整螺母3來調(diào)整的。為便于進(jìn)行錐齒輪副的嚙合調(diào)整,主動(dòng)和從動(dòng)錐齒輪的軸向位置都可以略加移動(dòng)。增加軸承座10和主減速器殼12間的調(diào)整墊片7的厚度,第一級主動(dòng)錐齒輪11則沿軸向離開從動(dòng)錐齒輪;反之則靠近。若減小左軸承蓋4處的調(diào)整墊片6的厚度,同時(shí)將這些卸下來的墊片都加到右軸承蓋15處,則第一級從動(dòng)錐齒輪16右移;反之則左移。若兩組調(diào)整墊片6和13的總厚度的減量和增量不相等,則將破壞已調(diào)整好的中間軸軸承的預(yù)緊度。18.1主減速器三、輪邊減速器在重型載貨車、越野汽車或大型客車上,當(dāng)要求有較大的主傳動(dòng)比和較大的離地間隙時(shí),往往將雙級主減速器中的第二級減速齒輪機(jī)構(gòu)制成同樣的兩套,分別安裝在兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪的近旁,稱為輪邊減速器,此時(shí)第一級即稱為主減速器。圖18-9所示為某自卸汽車驅(qū)動(dòng)橋輪邊減速器的結(jié)構(gòu)示意圖。驅(qū)動(dòng)橋減速機(jī)構(gòu)分為兩級:第一級是一對曲線齒錐齒輪,裝在驅(qū)動(dòng)橋中部主減速器殼體中。被增大了的轉(zhuǎn)矩由從動(dòng)錐齒輪經(jīng)差速器、半軸12輸入兩側(cè)的第二級減速機(jī)構(gòu)——輪邊減速器。圖18-91—半軸套管2—齒圈座3—齒圈4—行星齒輪5—行星架6—行星齒輪軸7—太陽輪8—鎖緊螺母9—螺栓10—螺釘11—輪轂12—半軸13—多片盤式制動(dòng)器18.1主減速器三、輪邊減速器輪邊減速器為一行星齒輪機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)如圖18-10所示,由齒圈6、行星齒輪4、行星架7和太陽輪3等組成。太陽輪3以花鍵與半軸2連接,隨半軸轉(zhuǎn)動(dòng)。齒圈6與齒圈座用螺釘連接,而齒圈座用花鍵與半軸套管1連接,并以鎖緊螺母固定其軸向位置,因而不能轉(zhuǎn)動(dòng)。在太陽輪3和齒圈6之間裝有三個(gè)行星齒輪4。行星齒輪通過圓錐滾子軸承和行星齒輪軸5支承在行星架7上。行星架7用螺栓與輪轂相連。差速器輸出的動(dòng)力即從半軸2經(jīng)太陽輪3、行星齒輪4、行星架7等傳給輪轂而驅(qū)動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)。其中,太陽輪是主動(dòng)件,行星架是從動(dòng)件,齒圈固定不動(dòng)。圖18-101—半軸套管2—半軸3—太陽輪4—行星齒輪5—行星齒輪軸6—齒圈7—行星架18.1主減速器三、輪邊減速器在有些大型客車和越野汽車上,還常采用由一對外嚙合圓柱齒輪組成的輪邊減速器。主動(dòng)圓柱斜齒輪與半軸相連,從動(dòng)圓柱斜齒輪與輪轂相連。當(dāng)主動(dòng)齒輪位于從動(dòng)齒輪上方時(shí),可增大驅(qū)動(dòng)橋離地間隙,以適應(yīng)提高越野汽車通過性的需要;當(dāng)主動(dòng)齒輪位于從動(dòng)齒輪下方時(shí),能降低驅(qū)動(dòng)橋殼的離地高度,有利于降低大客車地板的高度。但采用這種布置時(shí),由于軸向和徑向空間的限制,輪邊減速器的傳動(dòng)比是有限的。18.1主減速器四、雙速主減速器為充分提高汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性,有些汽車裝用具有兩檔傳動(dòng)比的主減速器。圖18-11所示為一種常見的結(jié)構(gòu)形式,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖18-12所示。這種雙速主減速器由一對圓錐齒輪和一個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)組成。齒圈8和從動(dòng)錐齒輪7連成一體,行星架9則與差速器6的殼體剛性地連接。動(dòng)力由錐齒輪副5和7經(jīng)行星齒輪機(jī)構(gòu)傳給差速器,最后由半軸傳輸給驅(qū)動(dòng)輪。在左半軸2上滑套著一個(gè)接合套1。接合套上有短齒接合齒圈A和長齒接合齒圈D(即太陽輪)。圖18-111—接合套2—半軸3—撥叉4—行星齒輪5—主動(dòng)錐齒輪6—差速器7—從動(dòng)錐齒輪8—齒圈9—行星架18.1主減速器四、雙速主減速器為充分提高汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性,有些汽車裝用具有兩檔傳動(dòng)比的主減速器。圖18-11所示為一種常見的結(jié)構(gòu)形式,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖18-12所示。這種雙速主減速器由一對圓錐齒輪和一個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)組成。齒圈8和從動(dòng)錐齒輪7連成一體,行星架9則與差速器6的殼體剛性地連接。動(dòng)力由錐齒輪副5和7經(jīng)行星齒輪機(jī)構(gòu)傳給差速器,最后由半軸傳輸給驅(qū)動(dòng)輪。在左半軸2上滑套著一個(gè)接合套1。接合套上有短齒接合齒圈A和長齒接合齒圈D(即太陽輪)。圖18-12a)高速檔單級傳動(dòng)b)低速檔雙級傳動(dòng)1—接合套2—半軸3—撥叉4—行星齒輪5—主動(dòng)錐齒輪6—差速器7—從動(dòng)錐齒輪8—齒圈9—行星架18.1主減速器四、雙速主減速器圖18-12a)高速檔單級傳動(dòng)b)低速檔雙級傳動(dòng)1—接合套2—半軸3—撥叉4—行星齒輪5—主動(dòng)錐齒輪6—差速器7—從動(dòng)錐齒輪8—齒圈9—行星架18.1主減速器五、貫通式主減速器有些多橋驅(qū)動(dòng)的越野汽車,為使結(jié)構(gòu)簡化、部件通用性好以及便于形成系列產(chǎn)品,常采用貫通式驅(qū)動(dòng)橋。圖18-13所示為8×8越野汽車貫通式驅(qū)動(dòng)橋的示意圖,前面(或后面)兩驅(qū)動(dòng)橋的傳動(dòng)軸是串聯(lián)的,傳動(dòng)軸從距分動(dòng)器較近的驅(qū)動(dòng)橋中穿過,通往另一驅(qū)動(dòng)橋。圖18-1318.1主減速器五、貫通式主減速器圖18-14所示為某越野汽車的貫通式雙級主減速器。第一級是斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)(齒輪8和1)。驅(qū)動(dòng)橋主動(dòng)斜齒輪用花鍵套裝在貫通軸12上,而貫通軸穿過主減速器殼11通向后驅(qū)動(dòng)橋。第二級是準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動(dòng)(齒輪15和13)。差速器殼與從動(dòng)準(zhǔn)雙曲面齒輪鉚接。因?yàn)閺膭?dòng)準(zhǔn)雙曲面齒輪13可相對主動(dòng)準(zhǔn)雙曲面齒輪15上移一段距離,故不僅可保證足夠的離地間隙,還可實(shí)現(xiàn)軸的貫通和結(jié)構(gòu)緊湊。在某些結(jié)構(gòu)中,也有第一級用錐齒輪傳動(dòng)、第二級用圓柱齒輪傳動(dòng)的。圖18-141—從動(dòng)斜齒圓柱齒輪2—主減速器蓋3—軸承座4—傳動(dòng)凸緣5—油封6—調(diào)整墊片7、10、16—圓錐滾子軸承8—主動(dòng)斜齒圓柱齒輪9—隔套11—主減速器殼12—貫通軸13—從動(dòng)準(zhǔn)雙曲面齒輪14—圓柱滾子軸承15—主動(dòng)準(zhǔn)雙曲面齒輪17—定位銷18.1主減速器五、貫通式主減速器圖18-15所示為帶差速鎖型貫通式驅(qū)動(dòng)橋,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖18-16所示。它由主減速器10、過渡箱齒輪4、軸間差速器3、輪間差速器9、輸入軸凸緣1、輸出軸7、半軸6和8及橋殼等組成。動(dòng)力從輸入軸凸緣1輸入,并通過軸間差速器3將動(dòng)力分配給過渡箱齒輪4和輸出軸7。傳給過渡箱齒輪4的動(dòng)力再經(jīng)主減速器10、輪間差速器9傳給兩根半軸6和8。其中,輸出軸7又稱為貫通軸,它將動(dòng)力傳給后面的驅(qū)動(dòng)橋。此外,還裝有軸間差速器鎖2和輪間差速器鎖5。圖18-151—輸入軸凸緣2—軸間差速器鎖3—軸間差速器4—過渡箱齒輪5—輪間差速器鎖6、8—半軸7—輸出軸9—輪間差速器10—主減速器18.1主減速器五、貫通式主減速器圖18-15所示為帶差速鎖型貫通式驅(qū)動(dòng)橋,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖18-16所示。它由主減速器10、過渡箱齒輪4、軸間差速器3、輪間差速器9、輸入軸凸緣1、輸出軸7、半軸6和8及橋殼等組成。動(dòng)力從輸入軸凸緣1輸入,并通過軸間差速器3將動(dòng)力分配給過渡箱齒輪4和輸出軸7。傳給過渡箱齒輪4的動(dòng)力再經(jīng)主減速器10、輪間差速器9傳給兩根半軸6和8。其中,輸出軸7又稱為貫通軸,它將動(dòng)力傳給后面的驅(qū)動(dòng)橋。此外,還裝有軸間差速器鎖2和輪間差速器鎖5。圖18-161—輸入軸凸緣2—軸間差速器鎖3—軸間差速器4—過渡箱齒輪5—輪間差速器鎖6、8—半軸7—輸出軸9—輪間差速器10—主減速器第二節(jié)

差速器18.2差速器差速器的功用是當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎行駛或在不平路面上行駛時(shí),使左右驅(qū)動(dòng)車輪以不同的角速度滾動(dòng),以保證兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪與地面間做純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng),如圖18-17所示。圖18-1718.2差速器

當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí),內(nèi)外兩側(cè)車輪中心在同一時(shí)間內(nèi)移過的曲線距離顯然不同,即外側(cè)車輪移過的距離大于內(nèi)側(cè)車輪。若兩側(cè)車輪都固定在同一剛性轉(zhuǎn)軸上,兩輪角速度相等,則此時(shí)外輪必然是邊滾動(dòng)邊滑移,內(nèi)輪必然是邊滾動(dòng)邊滑轉(zhuǎn)。同樣,汽車在不平路面上直線行駛時(shí),兩側(cè)車輪實(shí)際移過的曲線距離也不相等。即使路面非常平直,但由于輪胎制造尺寸誤差、磨損程度不同、承受的載荷不同或充氣壓力不等,各個(gè)輪胎的滾動(dòng)半徑實(shí)際上不可能相等。因此,只要各車輪角速度相等,車輪對路面的滑動(dòng)就必然存在。車輪對路面的滑動(dòng)不僅會(huì)加速輪胎磨損,增加汽車的動(dòng)力消耗,而且可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)向和制動(dòng)性能的惡化。因此,在正常行駛條件下,應(yīng)使車輪盡可能不發(fā)生滑動(dòng)。為此,在汽車結(jié)構(gòu)上,必須保證各個(gè)車輪有可能以不同角速度旋轉(zhuǎn)。如果主減速器從動(dòng)齒輪通過一根整軸同時(shí)帶動(dòng)兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪,則兩輪角速度只能是相等的。因此,為了使兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪可以不同角速度旋轉(zhuǎn),以保證其純滾動(dòng)狀態(tài),就必須將兩側(cè)車輪的驅(qū)動(dòng)軸斷開(稱為半軸),而由主減速器從動(dòng)齒輪通過一個(gè)差速齒輪系統(tǒng)——差速器分別驅(qū)動(dòng)兩側(cè)半軸和驅(qū)動(dòng)輪。這種裝在同一驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪之間的差速器稱為輪間差速器。18.2差速器多軸驅(qū)動(dòng)汽車的各驅(qū)動(dòng)橋間由傳動(dòng)軸相連。如果各橋的驅(qū)動(dòng)輪均以相同的角速度旋轉(zhuǎn),同樣也會(huì)發(fā)生上述輪間無差速器時(shí)的類似現(xiàn)象。為使各驅(qū)動(dòng)橋有可能具有不同的輸入角速度,以消除各橋驅(qū)動(dòng)輪的滑動(dòng)現(xiàn)象,可以在各驅(qū)動(dòng)橋之間裝設(shè)軸間差速器。當(dāng)遇到左、右或前、后驅(qū)動(dòng)輪與路面之間的附著條件相差較大的情況時(shí),簡單的齒輪式差速器將不能保證汽車得到足夠的驅(qū)動(dòng)力。此時(shí),只是附著較差的驅(qū)動(dòng)輪高速滑轉(zhuǎn)而汽車卻不能前進(jìn)(詳見后述),故經(jīng)常遇到這種情況的汽車應(yīng)當(dāng)采用防(限)滑差速器。防滑差速器常見的形式有強(qiáng)制鎖止式差速器、高摩擦自鎖式差速器(包括摩擦片式、滑塊凸輪式等)、牙嵌式自由輪差速器、托森差速器、黏性聯(lián)軸(差速)器等。此外,目前轎車中還廣泛采用了變速驅(qū)動(dòng)橋。18.2差速器多軸驅(qū)動(dòng)汽車的各驅(qū)動(dòng)橋間由傳動(dòng)軸相連。如果各橋的驅(qū)動(dòng)輪均以相同的角速度旋轉(zhuǎn),同樣也會(huì)發(fā)生上述輪間無差速器時(shí)的類似現(xiàn)象。為使各驅(qū)動(dòng)橋有可能具有不同的輸入角速度,以消除各橋驅(qū)動(dòng)輪的滑動(dòng)現(xiàn)象,可以在各驅(qū)動(dòng)橋之間裝設(shè)軸間差速器。當(dāng)遇到左、右或前、后驅(qū)動(dòng)輪與路面之間的附著條件相差較大的情況時(shí),簡單的齒輪式差速器將不能保證汽車得到足夠的驅(qū)動(dòng)力。此時(shí),只是附著較差的驅(qū)動(dòng)輪高速滑轉(zhuǎn)而汽車卻不能前進(jìn)(詳見后述),故經(jīng)常遇到這種情況的汽車應(yīng)當(dāng)采用防(限)滑差速器。防滑差速器常見的形式有強(qiáng)制鎖止式差速器、高摩擦自鎖式差速器(包括摩擦片式、滑塊凸輪式等)、牙嵌式自由輪差速器、托森差速器、黏性聯(lián)軸(差速)器等。此外,目前轎車中還廣泛采用了變速驅(qū)動(dòng)橋。18.2差速器目前汽車上廣泛應(yīng)用的是對稱錐齒輪式差速器,其零件分解圖如圖18-18所示。一、對稱錐齒輪式差速器圖18-181—差速器左殼2—半軸齒輪推力墊片3—半軸齒輪4—行星齒輪5—差速器右殼6—螺栓7—行星齒輪球面墊片8—行星齒輪軸(十字軸)18.2差速器對稱錐齒輪式差速器由行星齒輪、行星齒輪軸(十字軸)、半軸齒輪和差速器殼等組成。如圖18-18所示,差速器殼由用螺栓固緊的左殼1和右殼5組成。主減速器的從動(dòng)錐齒輪用鉚釘或螺栓6固定在差速器左殼1的凸緣上。裝合時(shí),十字形的行星齒輪軸8的四個(gè)軸頸嵌在差速器殼兩半端面上相應(yīng)的凹槽所形成的孔內(nèi),差速器殼的剖分面通過行星齒輪軸各軸頸的中心線。每個(gè)軸頸上浮套著一個(gè)直齒行星齒輪4,它們均與兩個(gè)直齒半軸齒輪3嚙合。而半軸齒輪的軸頸分別支承在差速器殼相應(yīng)的左、右座孔中,并借花鍵與半軸相連。動(dòng)力自主減速器從動(dòng)錐齒輪依次經(jīng)差速器殼、十字軸、行星齒輪、半軸齒輪及半軸輸出給驅(qū)動(dòng)輪。當(dāng)兩側(cè)車輪以相同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),行星齒輪繞半軸軸線轉(zhuǎn)動(dòng)——公轉(zhuǎn);若兩側(cè)車輪阻力不同,則行星齒輪在做上述公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí),還繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)——自轉(zhuǎn)。因此,兩半軸齒輪帶動(dòng)兩側(cè)車輪以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。一、對稱錐齒輪式差速器行星齒輪的背面和差速器殼相應(yīng)位置的內(nèi)表面均做成球面,保證行星齒輪對正中心,以利于和兩個(gè)半軸齒輪正確地嚙合。由于行星齒輪和半軸齒輪是錐齒輪傳動(dòng),在傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí),沿行星齒輪和半軸齒輪的軸線作用著很大的軸向力,而齒輪和差速器殼之間又有相對運(yùn)動(dòng)。為減少齒輪和殼的磨損,在半軸齒輪和差速器殼之間裝有低碳鋼的半軸齒輪推力墊片2;而在行星齒輪與差速器殼之間裝著低碳鋼的行星齒輪球面墊片7。當(dāng)汽車行駛一定里程、墊片磨損后可換上新墊片,以提高差速器壽命。墊片通常用銅或聚甲醛塑料等制成。18.2差速器差速器靠主減速器殼體中的潤滑油潤滑。在差速器殼體上開有窗口,供潤滑油進(jìn)出。為保證行星齒輪和十字軸軸頸之間有良好的潤滑,在十字軸軸頸上銑出一平面,有時(shí)還在行星齒輪的齒間鉆有油孔。一、對稱錐齒輪式差速器微型及部分輕型載貨汽車和大部分轎車的車橋,因主減速器輸出的轉(zhuǎn)矩不大,故可用兩個(gè)行星齒輪。因此,行星齒輪軸相應(yīng)為一根直銷軸,差速器殼也不必分成左右兩半,而制成整體式的,其前后兩側(cè)都開有大窗孔,以便拆裝行星齒輪和半軸齒輪。圖18-19所示為兩行星齒輪差速器結(jié)構(gòu)。差速器殼5為一整體式殼體,從動(dòng)錐齒輪4通過從動(dòng)錐齒輪螺栓6與差速器殼5連接,在行星齒輪軸14上裝有兩個(gè)行星錐齒輪13,通過彈性圓柱銷12將齒輪軸固定于差速器殼體中。兩個(gè)半軸錐齒輪15的背面也是球面,因此,兩半軸齒輪和兩個(gè)行星齒輪背面的墊片制成一整體球形耐磨墊片11,裝配于差速器殼體中。左、右軸承架及內(nèi)圈3、7通過左、右調(diào)整墊片1、9來調(diào)整軸承預(yù)緊力和齒輪的正確嚙合。18.2差速器一、對稱錐齒輪式差速器圖18-191、9—左、右調(diào)整墊片2、8—左、右軸承外座圈3、7—左、右軸承架及內(nèi)圈4—從動(dòng)錐齒輪5—差速器殼6—從動(dòng)錐齒輪螺栓10—速度表圓磁鐵11—球形耐磨墊片12—彈性圓柱銷13—行星錐齒輪14—行星齒輪軸15—半軸錐齒輪18.2差速器一、對稱錐齒輪式差速器圖18-201、2—半軸齒輪3—差速器殼4—行星齒輪5—行星齒輪軸6—主減速器從動(dòng)齒輪18.2差速器一、對稱錐齒輪式差速器式(18-1)為兩半軸齒輪直徑相等的對稱錐齒輪式差速器的運(yùn)動(dòng)特性方程式。它表明左右兩側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速之和等于差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍,而與行星齒輪轉(zhuǎn)速無關(guān)。因此,在汽車轉(zhuǎn)彎行駛或其他行駛情況下,都可以借行星齒輪以相應(yīng)轉(zhuǎn)速自轉(zhuǎn),使兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪以不同轉(zhuǎn)速在地面上無滑動(dòng)地滾動(dòng)。由式(18-1)還可得知:①當(dāng)任何一側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速為零時(shí),另一側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速為差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍;②當(dāng)差速器殼轉(zhuǎn)速為零(如用中央制動(dòng)器制動(dòng)傳動(dòng)軸時(shí)),若一側(cè)半軸齒輪受其他外來力矩而轉(zhuǎn)動(dòng),則另一側(cè)半軸齒輪即以相同的轉(zhuǎn)速反向轉(zhuǎn)動(dòng)。18.2差速器一、對稱錐齒輪式差速器

18.2差速器一、對稱錐齒輪式差速器圖18-211、2—半軸齒輪3—差速器殼(圖中未畫出)4—行星齒輪5—行星齒輪軸18.2差速器一、對稱錐齒輪式差速器為了衡量差速器內(nèi)摩擦力矩的大小及轉(zhuǎn)矩分配特性,常以鎖緊系數(shù)K表示目前廣泛使用的對稱錐齒輪式差速器的內(nèi)摩擦力矩很小,其鎖緊系數(shù)K=0.05~0.15,轉(zhuǎn)矩比Kb為1.1~1.4?？梢哉J(rèn)為,無論左、右驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速是否相等,其轉(zhuǎn)矩基本上總是平均分配的。這樣的分配比例對于汽車在好路面上直線或轉(zhuǎn)彎行駛時(shí),都是滿意的。但當(dāng)汽車在低附著系數(shù)路面上行駛時(shí),卻嚴(yán)重影響了通過能力。例如,當(dāng)汽車的一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪行駛在泥濘或冰雪等低附著系數(shù)路面時(shí),該側(cè)驅(qū)動(dòng)輪會(huì)原地滑轉(zhuǎn),而另一側(cè)在良好路面上行駛的驅(qū)動(dòng)輪則靜止不動(dòng)。這是因?yàn)樵谀酀袈访嫔宪囕喤c路面之間附著力很小,路面只能對半軸作用很小的反作用轉(zhuǎn)矩,雖然另一車輪與好路面間的附著力較大,但因?qū)ΨQ錐齒輪式差速器具有轉(zhuǎn)矩平均分配的特性,使這一個(gè)車輪分配到的轉(zhuǎn)矩只能與傳到滑轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輪上的很小的轉(zhuǎn)矩相等,致使總的驅(qū)動(dòng)力不足以克服行駛阻力,汽車便不能前進(jìn)。18.2差速器二、強(qiáng)制鎖止式差速器為了提高汽車在附著系數(shù)低路面上的通過能力,最簡單的辦法是在對稱錐齒輪式差速器上設(shè)置差速鎖,使之成為強(qiáng)制鎖止式差速器。當(dāng)一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)時(shí),可利用差速鎖使差速器不起差速作用。圖18-22所示為某汽車采用的強(qiáng)制鎖止式差速器。該車由于在單級主減速器之前有一對外嚙合圓柱齒輪傳動(dòng),因而主減速器從動(dòng)錐齒輪布置在主動(dòng)錐齒輪的右側(cè),以保證驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與汽車前進(jìn)方向相適應(yīng)。差速鎖由接合器及其操縱裝置組成。端面上有接合齒的外、內(nèi)接合器9和10分別用花鍵與半軸和差速器殼左端相連。前者可沿半軸軸向滑動(dòng),后者則以鎖圈8固定其軸向位置。圖示位置即接合器分離、差速器正常工作的狀況。內(nèi)、外接合器分別與差速器殼和左半軸一同旋轉(zhuǎn)。圖18-221—活塞2—活塞皮碗3—?dú)饴饭芙宇^4—工作缸5—套管6—半軸7—彈簧8—鎖圈9—外接合器10—內(nèi)接合器11—差速器殼18.2差速器二、強(qiáng)制鎖止式差速器該車采用電控氣動(dòng)方式操縱差速鎖。當(dāng)汽車的一側(cè)車輪處于附著力較小的路面上時(shí),可按下儀表板上的按鈕,使電磁閥接通壓縮空氣管路,壓縮空氣便從氣路管接頭3進(jìn)入工作缸4,推動(dòng)活塞1克服壓力彈簧7的壓力,帶動(dòng)外接合器9右移,使之與內(nèi)接合器10接合。結(jié)果,左半軸6與差速器殼11成為剛性連接,差速器不起差速作用,即左右兩半軸被連鎖成一體一同旋轉(zhuǎn)。這樣,當(dāng)一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)而無驅(qū)動(dòng)力時(shí),從主減速器傳來的轉(zhuǎn)矩全部分配到另一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪上,使汽車得以正常行駛。當(dāng)汽車通過壞路后駛上好路時(shí),駕駛?cè)送ㄟ^按鈕使電磁閥切斷高壓氣路,并使工作缸通大氣,缸內(nèi)壓縮空氣即經(jīng)電磁閥排出。于是,彈簧7復(fù)位,推動(dòng)活塞使外接合器左移回到分離位置。儀表板上設(shè)有信號裝置。通過按鈕接合差速鎖時(shí),亮起紅色信號燈,以提醒駕駛?cè)俗⒁?汽車駛?cè)牒寐访婧髴?yīng)及時(shí)摘下差速鎖。差速鎖一分離,紅燈即熄滅。強(qiáng)制鎖止式差速器的差速鎖結(jié)構(gòu)簡單,易于制造;但操縱不便,一般要在停車時(shí)進(jìn)行,而且如果過早接上或過晚摘下差速鎖,亦即在好路段上左、右車輪仍剛性連接,則將產(chǎn)生前已述及的在無差速器情況下出現(xiàn)的一系列問題。因此,有些越野汽車采用了在行駛過程中能根據(jù)路面情況自動(dòng)改變驅(qū)動(dòng)輪間轉(zhuǎn)矩分配的高摩擦自鎖式差速器。18.2差速器三、高摩擦自鎖式差速器高摩擦自鎖式差速器的代表性結(jié)構(gòu)形式為摩擦片式自鎖差速器,其基本結(jié)構(gòu)如圖18-23所示。圖18-231—差速器殼2—主、從動(dòng)摩擦片組3—推力壓盤4—十字軸5—行星齒輪6—V形斜面7—彈簧鋼片8—主動(dòng)摩擦片9—從動(dòng)摩擦片18.2差速器三、高摩擦自鎖式差速器為增加差速器內(nèi)摩擦力矩,在半軸齒輪與差速器殼1之間裝有主、從動(dòng)摩擦片組2。十字軸4由兩根互相垂直的行星齒輪軸組成,其端部均切出凸V形斜面6,相應(yīng)地差速器殼孔上也有凹V形斜面,兩根行星齒輪軸的V形斜面是反向安裝的。每個(gè)半軸齒輪的背面有推力壓盤3和主、從動(dòng)摩擦片組2。主、從動(dòng)摩擦片組2由彈簧鋼片7和若干間隔排列的主動(dòng)摩擦片(摩擦板)8及從動(dòng)摩擦片(摩擦盤)9組成,如圖18-23所示。主、從動(dòng)摩擦片上均加工出許多油槽(兩面均有),以利于增大摩擦。推力壓盤以內(nèi)花鍵與半軸相連,而軸頸處用外花鍵與從動(dòng)摩擦片連接。主動(dòng)摩擦片則用花鍵與差速器殼1的內(nèi)鍵槽相配。推力壓盤和主、從動(dòng)摩擦片均可做微小的軸向移動(dòng)。當(dāng)汽車直線行駛、兩半軸無轉(zhuǎn)速差時(shí),轉(zhuǎn)矩平均分配給兩半軸。由于差速器殼通過斜面對行星齒輪軸兩端壓緊,斜面上產(chǎn)生的軸向力迫使兩行星齒輪軸分別向左、右方向(向外)略微移動(dòng),通過行星齒輪使推力壓盤壓緊摩擦片。此時(shí),轉(zhuǎn)矩經(jīng)兩條路線傳給半軸:一路經(jīng)行星齒輪軸、行星齒輪和半軸齒輪,將大部分轉(zhuǎn)矩傳給半軸;另一路則由差速器殼經(jīng)主、從動(dòng)摩擦片、推力壓盤傳給半軸。當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎或一側(cè)車輪在路面上滑轉(zhuǎn)時(shí),行星齒輪自轉(zhuǎn)起差速作用,左、右半軸齒輪的轉(zhuǎn)速不等。由于轉(zhuǎn)速差的存在和軸向力的作用,主、從動(dòng)摩擦片間在滑轉(zhuǎn)的同時(shí)產(chǎn)生摩擦力矩,其數(shù)值大小與差速器傳遞的轉(zhuǎn)矩和摩擦片數(shù)量成正比,而其方向與快轉(zhuǎn)半軸的旋向相反,與慢轉(zhuǎn)半軸的旋向相同。較大數(shù)值的內(nèi)摩擦力矩作用的結(jié)果,使慢轉(zhuǎn)半軸傳遞的轉(zhuǎn)矩明顯增加。18.2差速器三、高摩擦自鎖式差速器摩擦片式自鎖差速器結(jié)構(gòu)簡單,工作平穩(wěn),鎖緊系數(shù)K可達(dá)0.5或更高,常用于轎車和輕型汽車上。由于V形楔槽設(shè)置在差速器殼上,會(huì)加劇差速器殼內(nèi)磨損,提高了維修成本,因此現(xiàn)在使用已逐漸減少,現(xiàn)代摩擦片限滑差速器的V形楔槽一般設(shè)置在推力壓盤7上,如圖18-24所示。圖18-241—左差速器殼2—碟形彈簧3—主動(dòng)摩擦片4—行星齒輪5—行星齒輪軸6—半軸齒輪7—推力壓盤8—被動(dòng)摩擦片9—右差速器殼10—差速器殼連接螺栓18.2差速器四、托森差速器利用蝸桿傳動(dòng)的不可逆性原理和齒面高摩擦條件的托森(Torsen)差速器,能根據(jù)差速器的內(nèi)摩擦力矩大小而自動(dòng)限滑,有效地提高了汽車的通過性,在四輪驅(qū)動(dòng)轎車上得到日益廣泛的使用,既可應(yīng)用于軸間差速器,又可應(yīng)用于輪間差速器。1.托森差速器的結(jié)構(gòu)和工作原理18.2差速器四、托森差速器軸間托森差速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖18-25所示,主要由空心軸2、差速器外殼3、后軸蝸桿5、前軸蝸桿9、蝸輪軸7(6個(gè))和直齒圓柱齒輪6(12個(gè))、蝸輪8(6個(gè))等組成?？招妮S2和差速器外殼3通過花鍵相連而一同轉(zhuǎn)動(dòng)。圖18-251—差速器前齒輪軸2—空心軸3—差速器外殼4—差速器后齒輪軸5—后軸蝸桿6—直齒圓柱齒輪7—蝸輪軸8—蝸輪9—前軸蝸桿1.托森差速器的結(jié)構(gòu)和工作原理18.2差速器四、托森差速器蝸輪8和直齒圓柱齒輪6通過蝸輪軸7安裝在差速器外殼3上。其中三個(gè)蝸輪與前軸蝸桿9嚙合,另外三個(gè)蝸輪與后軸蝸桿5相嚙合。與前、后軸蝸桿相嚙合的蝸輪8彼此通過直齒圓柱齒輪相嚙合,前軸蝸桿9和驅(qū)動(dòng)前橋的差速器前齒輪軸1為一體,后軸蝸桿5和驅(qū)動(dòng)后橋的差速器后齒輪軸4為一體。當(dāng)汽車驅(qū)動(dòng)時(shí),來自發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過空心軸2傳至差速器外殼3,差速器外殼3通過蝸輪軸7傳到蝸輪8,再傳到蝸桿。前軸蝸桿9通過差速器前齒輪軸1將動(dòng)力傳至前橋,后軸蝸桿5通過差速器后齒輪軸4將動(dòng)力傳至后橋,從而實(shí)現(xiàn)前、后驅(qū)動(dòng)橋的驅(qū)動(dòng)作用。當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向時(shí),前、后驅(qū)動(dòng)軸出現(xiàn)轉(zhuǎn)速差,通過嚙合的直齒圓柱齒輪相對轉(zhuǎn)動(dòng),使一軸轉(zhuǎn)速加快,另一軸轉(zhuǎn)速下降,實(shí)現(xiàn)差速作用。1.托森差速器的結(jié)構(gòu)和工作原理18.2差速器四、托森差速器托森差速器的工作過程可分為下述幾種情況:1.托森差速器的結(jié)構(gòu)和工作原理圖18-26a1—前軸蝸桿2—后軸蝸桿3—前蝸輪軸上的圓柱齒輪4—后蝸輪軸上的圓柱齒輪18.2差速器四、托森差速器托森差速器的工作過程可分為下述幾種情況:1.托森差速器的結(jié)構(gòu)和工作原理圖18-2518.2差速器四、托森差速器托森差速器的工作過程可分為下述幾種情況:1.托森差速器的結(jié)構(gòu)和工作原理圖18-26b1—前軸蝸桿2—后軸蝸桿3—前蝸輪軸上的圓柱齒輪4—后蝸輪軸上的圓柱齒輪18.2差速器四、托森差速器2.托森差速器的轉(zhuǎn)矩分配原理圖18-26b1—前軸蝸桿2—后軸蝸桿3—前蝸輪軸上的圓柱齒輪4—后蝸輪軸上的圓柱齒輪18.2差速器五、黏性聯(lián)軸差速器2.托森差速器的轉(zhuǎn)矩分配原理由于托森差速器結(jié)構(gòu)及性能上的諸多優(yōu)點(diǎn),被廣泛用于全輪驅(qū)動(dòng)轎車的中央軸間差速器及后驅(qū)動(dòng)橋的輪間差速器。但由于在轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩差較大時(shí)有自動(dòng)鎖止作用,通常不用作轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋的輪間差速器。18.2差速器四、托森差速器2.托森差速器的轉(zhuǎn)矩分配原理目前,有些四輪驅(qū)動(dòng)的轎車上還采用了黏性聯(lián)軸差速器作為軸間差速器。黏性聯(lián)軸差速器的結(jié)構(gòu)如圖18-27所示。它是由殼體4、前傳動(dòng)軸1、后傳動(dòng)軸5、交替排列的內(nèi)葉片3(花鍵軸傳力片)、外葉片6(殼體傳力片)及隔環(huán)構(gòu)成。內(nèi)葉片3通過內(nèi)花鍵與后傳動(dòng)軸5上的外花鍵連接,外葉片6通過外花鍵與殼體4上的內(nèi)花鍵連接,外葉片6之間放置有隔環(huán),以限制外葉片的軸向移動(dòng)。隔環(huán)厚度決定內(nèi)、外葉片間的間隙。內(nèi)、外葉片上還加工有孔和槽,以利于硅油的流動(dòng)。黏性聯(lián)軸差速器的密封空間內(nèi)注滿高黏度的硅油。前傳動(dòng)軸1通過螺栓與殼體4連接,并與外葉片6一起組成主動(dòng)部分,內(nèi)葉片3與后傳動(dòng)軸5組成從動(dòng)部分,主、從動(dòng)部分靠硅油的黏性來傳遞轉(zhuǎn)矩,從而實(shí)現(xiàn)前、后軸間的差速作用和轉(zhuǎn)矩重新分配。圖18-271—前傳動(dòng)軸2—傳力轂3—內(nèi)葉片4—?dú)んw5—后傳動(dòng)軸6—外葉片端蓋壓配合在外殼上,并用O形密封圈密封。內(nèi)葉片的兩端由滾子軸承支承,軸端用兩個(gè)橡膠密封件密封。18.2差速器四、托森差速器2.托森差速器的轉(zhuǎn)矩分配原理黏性聯(lián)軸差速器傳遞轉(zhuǎn)矩的工作介質(zhì)硅油,具有黏度穩(wěn)定性好、抗剪切性強(qiáng)以及抗氧化、低揮發(fā)和閃點(diǎn)高的特性。當(dāng)內(nèi)、外葉片有轉(zhuǎn)速差并傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí),硅油溫度上升,產(chǎn)生熱膨脹,黏性聯(lián)軸差速器內(nèi)部壓力升高。其最高溫度可達(dá)150~200℃,內(nèi)壓力可達(dá)10MPa。為了解決由于熱膨脹引起的內(nèi)壓力增高,在殼體內(nèi)封入了10%~20%的空氣。硅油本身還具有高爬行性能,即使黏性聯(lián)軸差速器內(nèi)無壓力時(shí),硅油也會(huì)從油封處極小的間隙滲出殼體而造成漏損。因此,常將油封在軸上保持較大的壓力。黏性聯(lián)軸差速器很像一密封在殼體中的多片離合器,外葉片間隙一定時(shí),它是一種利用油膜剪切傳遞動(dòng)力的傳動(dòng)裝置。也有一種不具有隔環(huán)的黏性聯(lián)軸差速器,它依靠殼體內(nèi)溫度升高、內(nèi)壓增大而迫使葉片軸向移動(dòng),以減小內(nèi)、外葉片之間的間隙,也就是用改變油膜厚度來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩。當(dāng)主、從動(dòng)軸(內(nèi)、外葉片)間轉(zhuǎn)速差大時(shí),即會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象,故它具有自適應(yīng)作用。黏性聯(lián)軸差速器傳遞的轉(zhuǎn)矩與硅油密度、黏度、主從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速差、內(nèi)外葉片數(shù)和半徑等成正比,與內(nèi)外葉片間的間隙成反比。輸入軸與輸出軸的轉(zhuǎn)速差越大,由輸入軸傳遞到轉(zhuǎn)速低的輸出軸的轉(zhuǎn)矩就越大。18.2差速器四、托森差速器2.托森差速器的轉(zhuǎn)矩分配原理黏性聯(lián)軸差速器在正常工作時(shí),因黏性聯(lián)軸差速器外葉片固定在殼體上,內(nèi)葉片可沿內(nèi)軸上的花鍵滑動(dòng),由于兩葉片間有隔環(huán),使內(nèi)葉片和兩側(cè)外葉片之間都保留一定間隙。當(dāng)一側(cè)車輪空轉(zhuǎn)打滑時(shí),黏性聯(lián)軸差速器在限制車輪空轉(zhuǎn)過程中,吸收了發(fā)動(dòng)機(jī)一部分能量使溫度升高。如果限制空轉(zhuǎn)時(shí)間過長,會(huì)使溫度上升很高。黏性聯(lián)軸差速器內(nèi)占總體積80%~90%的硅油會(huì)隨著溫度快速上升,體積不斷膨脹,迫使黏性聯(lián)軸器內(nèi)的空氣所占體積趨于零,殼體內(nèi)壓力急劇上升,推動(dòng)內(nèi)葉片沿花鍵滑動(dòng),使內(nèi)葉片緊緊地壓在外葉片上,利用內(nèi)、外葉片之間的金屬摩擦,把黏性聯(lián)軸差速器兩端與驅(qū)動(dòng)輪直接連成一體,即黏性聯(lián)軸差速器鎖死,此即為駝峰現(xiàn)象。駝峰現(xiàn)象發(fā)生后,因黏性聯(lián)軸差速器傳遞的轉(zhuǎn)矩驟增,可使車輛很容易脫離拋錨地。即駝峰現(xiàn)象在車輪打滑時(shí)刻,可使差速器自動(dòng)鎖死。18.2差速器四、托森差速器2.托森差速器的轉(zhuǎn)矩分配原理此外,駝峰現(xiàn)象也是黏性聯(lián)軸器的自我保護(hù)現(xiàn)象。在溫度急劇上升的過程中,黏性聯(lián)軸差速器繼續(xù)工作下去是很危險(xiǎn)的,而此時(shí),自動(dòng)地把黏性聯(lián)軸差速器兩端與驅(qū)動(dòng)輪連接到一起,同黏性聯(lián)軸差速器成一體轉(zhuǎn)動(dòng),停止了攪動(dòng)硅油輸出轉(zhuǎn)矩的工作過程。因此,它不再吸收能量,溫度逐漸下降,直到充分冷卻之后,駝峰現(xiàn)象才會(huì)消失,重新恢復(fù)依靠黏性阻力傳遞轉(zhuǎn)矩的工作狀態(tài)。黏性聯(lián)軸差速器過去主要應(yīng)用于前、后橋之間作為軸間差速器。由于其轉(zhuǎn)矩傳遞柔和、平穩(wěn),差速響應(yīng)特性好,目前一些轎車廠家還把它推廣應(yīng)用到驅(qū)動(dòng)橋的輪間差速機(jī)構(gòu)中,作為輪間的防(限)滑差速器,使全輪驅(qū)動(dòng)轎車性能有大幅度提高。黏性聯(lián)軸差速器在4WD越野汽車傳動(dòng)系統(tǒng)中的布置情況,如圖18-28所示。圖18-28VC—黏性聯(lián)軸器LSD—防滑差速器第三節(jié)半軸與橋殼18.3半軸與橋殼圖18-291—花鍵2—桿部3—墊圈4—凸緣5—半軸起拔螺栓6—半軸緊固螺栓半軸是在差速器與驅(qū)動(dòng)輪之間傳遞動(dòng)力的實(shí)心軸,如圖18-29所示。其內(nèi)端用花鍵1與差速器的半軸齒輪連接,而外端則用凸緣4與驅(qū)動(dòng)輪的輪轂相連,半軸齒輪的軸頸支承在差速器殼兩側(cè)軸頸的孔內(nèi),而差速器殼又以其兩側(cè)軸頸借助軸承直接支承在主減速器殼上(圖18-3)。半軸與驅(qū)動(dòng)輪的輪轂在橋殼上的支承形式,決定了半軸的受力狀況?，F(xiàn)代汽車基本上采用全浮式半軸支承和半浮式半軸支承兩種支承形式。一、半軸18.3半軸與橋殼圖18-301—半軸套管2—調(diào)整螺母3、11—油封4—鎖緊墊圈5—鎖緊螺母6—半軸7—輪轂螺栓8、10—圓錐滾子軸承9—輪轂12—驅(qū)動(dòng)橋殼全浮式半軸支承廣泛應(yīng)用于各種類型的載貨汽車上,如圖18-30所示。半軸6外端鍛出凸緣,借助輪轂螺栓7與輪轂9聯(lián)接。輪轂通過兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的圓錐滾子軸承8和10支承在半軸套管1上。半軸套管與驅(qū)動(dòng)橋殼12壓配成一體,組成驅(qū)動(dòng)橋殼總成。采用這種支承形式時(shí),半軸與橋殼沒有直接聯(lián)系。一、半軸1.全浮式半軸支承18.3半軸與橋殼圖18-31a全浮式支承1—橋殼2—半軸3—半軸凸緣4—輪轂5—軸承6—主減速器從動(dòng)錐齒輪一、半軸1.全浮式半軸支承18.3半軸與橋殼圖18-30為防止輪轂連同半軸在側(cè)向力作用下發(fā)生軸向竄動(dòng),輪轂內(nèi)的兩個(gè)圓錐滾子軸承的安裝方向必須使它們能分別承受向內(nèi)和向外的軸向力。如圖18-30所示,軸承的預(yù)緊度可借調(diào)整螺母2調(diào)整,并用鎖緊墊圈4和鎖緊螺母5鎖緊。一、半軸1.全浮式半軸支承全浮式支承的半軸也稱為全浮式半軸,它易于拆裝,只需擰下半軸凸緣上的螺栓,即可將半軸從半軸套管中抽出,而車輪與橋殼照樣能支承住汽車。18.3半軸與橋殼圖18-331—凸緣盤2—止動(dòng)螺釘3—主減速器殼4—固定螺釘5—螺塞6—后蓋7—空心梁8—半軸套管圖18-33所示為采用半浮式半軸支承的驅(qū)動(dòng)橋。其半軸2內(nèi)端的支承方法與上述相同,即半軸內(nèi)端不受力及彎矩。半軸外端是錐形的,錐面上切有縱向鍵槽,最外端有螺紋。輪轂6有相應(yīng)的錐形孔與半軸配合,用鍵5連接,并用鎖緊螺母4緊固。半軸2用圓錐滾子軸承3直接支承在橋殼凸緣7內(nèi)。顯然,此時(shí)作用在車輪上的各反力都必須經(jīng)過半軸傳給驅(qū)動(dòng)橋殼。因這種支承形式只能使半軸內(nèi)端免受彎矩,而外端卻承受全部彎矩,故稱為半浮式半軸支承。半浮式支承半軸的受力如圖18-31b所示。從圖中看出,車輪與橋殼無直接接觸而支承于半軸外端,距支承軸承有一懸臂a。一、半軸2.半浮式半軸支承18.3半軸與橋殼圖18-31b)半浮式支承1—橋殼2—半軸3—半軸凸緣4—輪轂5—軸承6—主減速器從動(dòng)錐齒輪圖18-33所示為采用半浮式半軸支承的驅(qū)動(dòng)橋。其半軸2內(nèi)端的支承方法與上述相同,即半軸內(nèi)端不受力及彎矩。半軸外端是錐形的,錐面上切有縱向鍵槽,最外端有螺紋。輪轂6有相應(yīng)的錐形孔與半軸配合,用鍵5連接,并用鎖緊螺母4緊固。半軸2用圓錐滾子軸承3直接支承在橋殼凸緣7內(nèi)。顯然,此時(shí)作用在車輪上的各反力都必須經(jīng)過半軸傳給驅(qū)動(dòng)橋殼。因這種支承形式只能使半軸內(nèi)端免受彎矩,而外端卻承受全部彎矩,故稱為半浮式半軸支承。半浮式支承半軸的受力如圖18-31b所示。從圖中看出,車輪與橋殼無直接接觸而支承于半軸外端,距支承軸承有一懸臂a。一、半軸2.半浮式半軸支承18.3半軸與橋殼圖18-321—止推塊2—半軸3—圓錐滾子軸承4—鎖緊螺母5—鍵6—輪轂7—橋殼凸緣半浮式半軸支承中,半軸與橋殼間的軸承一般只用一個(gè)。為使半軸和車輪不致被向外的側(cè)向力拉出,該軸承必須能承受向外的軸向力。另外,在差速器行星齒輪軸的中部浮套著止推塊1(圖18-32),半軸內(nèi)端正好能頂靠在止推塊1的平面上,因而不致在朝內(nèi)的側(cè)向力作用下向內(nèi)竄動(dòng)。一、半軸2.半浮式半軸支承半浮式半軸支承又稱為半浮式半軸。由于它結(jié)構(gòu)簡單,故廣泛應(yīng)用于承受反力和彎矩較小的各類轎車上。半軸本身的結(jié)構(gòu)除上述兩種最常見的形式外,還受到驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)形式的影響。在轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋中,半軸應(yīng)