驱动桥的结构

时间：2022-11-06 百科知识版权反馈

【摘要】：驱动桥的功用是将由万向传动装置传来的发动机转矩传给驱动车轮，并经降速增矩、改变动力传动方向，使汽车行驶，而且允许左右驱动车轮以不同的转速旋转。驱动桥两端分别用悬架与车架或车身连接。当某一侧车轮通过地面的凸出物或凹坑升高或下降时，整个驱动桥及车身都要随之发生倾斜，车身波动大。目前，在轿车中主要是应用单级式主减速器。当前、后驱动桥需要有转速差，例如汽车转弯时，因前轮转弯半径大，差速器起差速作用。

任务一　驱动桥的结构

【任务目标】

1.掌握主减速器、差速器、半轴、桥壳的功用。

2.了解驱动桥及其主要部件的类型。

【任务分析】

想一想什么是驱动桥？万向传动装置在汽车上有什么作用？带着这样的思考进入本任务的学习。在教学过程中，采用教师启发式讲解、学生讨论相结合的方式，让学生在轻松愉快的环境中掌握万向传动装置的构造。

【相关理论】

一、驱动桥的作用

驱动桥的功用是将由万向传动装置传来的发动机转矩传给驱动车轮，并经降速增矩、改变动力传动方向，使汽车行驶，而且允许左右驱动车轮以不同的转速旋转。

二、驱动桥的分类

按照悬架结构的不同，驱动桥可以分为整体式驱动桥和断开式驱动桥。整体式驱动桥又称为非断开式驱动桥。

1.断开式驱动桥

断开式驱动桥如图5-1所示，它与独立悬架配用。其主减速器固定在车架或车身上，驱动桥壳制成分段并用铰链连接，半轴也分段并用万向节连接。驱动桥两端分别用悬架与车架或车身连接。这样，两侧驱动车轮及桥壳可以彼此独立地相对于车架或车身上下跳动。

图5-1　断开式驱动桥

1 主减速器；2 半轴；3 弹性元件；4 减振器；5 驱动车轮；6 摆臂；7 摆臂轴。

2.整体式驱动桥

整体式驱动桥如图5-2所示，它与非独立悬架配用。其驱动桥壳为一刚性的整体，驱动桥两端通过悬架与车架或车身连接，左右半轴始终在一条直线上，即左右驱动轮不能相互独立地跳动。当某一侧车轮通过地面的凸出物或凹坑升高或下降时，整个驱动桥及车身都要随之发生倾斜，车身波动大。

三、驱动桥的组成

驱动桥一般是由主减速器、差速器、半轴、桥壳等组成，如图5-2所示。

图5-2　驱动桥的组成

1 轮毂；2 桥壳；3 半轴；4 差速器；5 主减速器。

（一）主减速器

1.主减速器的功用

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。

2.主减速器的类型

按主减速器传动比个数，可分为单速式和双速式主减速器。单速式的传动比是固定的，而双速式则有两个传动比供驾驶员选择。

按参加传动的齿轮副数目，可分为单级式主减速器和双级式主减速器。目前，在轿车中主要是应用单级式主减速器。

3.单级主减速器

单级主减速器结构简单，质量小，体积小，传动效率高，主要用于轿车及中型以下客货车。本任务以上海桑塔纳2000轿车单级主减速器为例进行讲解。如图5-3所示，它是桑塔纳2000轿车单级主减速器的装配图；图5-4所示，它是桑塔纳2000轿车主减速器和差速器的零件分解图。由于发动机纵向前置前轮驱动，整个传动系都集中布置在汽车前部，因此其主减速器装于变速器壳体内，没有专门的主减速器壳体。由于省去了变速器到主减速器之间的万向传动装置，所以变速器输出轴即为主减速器主动轴。

图5-3　桑塔纳2000轿车单级主减速器

1 差速器；2 变速器前壳体；3 主动锥齿轮；4 变速器后壳体；5 双列圆锥滚子轴承；6 圆柱滚子轴承；7 从动锥齿轮；8 圆锥滚子轴承；S₁调整垫片（从动锥齿轮一侧）；S₂调整垫片（与从动锥齿轮相对的一侧）)；S₃调整垫片；r与理论上的尺寸R成比例的偏差（偏差r用1/100mm表示，例如：25表示r=0.25mm）；R主动锥齿轮理论上的尺寸（R=50.7mm）。

图5-4　桑塔纳2000轿车主减速器和差速器的零件分解图

1 密封圈；2 主减速器盖；3 从动锥齿轮的调整垫片；4 轴承外座圈；5 差速器轴承；6 锁紧套筒；7 车速表主动齿轮；8 差速器轴承；9 螺栓（拧紧力矩70N²m）；10 从动锥齿轮；11 夹紧销；12 行星齿轮轴；13 行星齿轮；14 半轴齿轮；15 螺纹套；16 复合式止推垫片；17 差速器壳；18 磁铁固定销；19 磁铁。

主减速器由一对准双曲面锥齿轮组成，主动锥齿轮的齿数为9，从动锥齿轮的齿数为40，其传动比为4.444。主动锥齿轮与变速器输出轴制为一体，用双列圆锥滚子轴承和圆柱滚子轴承支承在变速器壳体内，属于悬臂式支承。环状的从动锥齿轮靠凸缘定位，并用螺栓与差速器壳连接。差速器壳由一对圆锥滚子轴承支承在变速器壳体上。

（二）差速器

1.功　用

差速器的功用是将主减速器传来的动力传给左、右两半轴，并在必要时允许左、右半轴以不同转速旋转，使左、右驱动车轮相对地面纯滚动而不是滑动。

2.类　型

差速器按其工作特性可分为普通齿轮式差速器和防滑差速器两大类。

汽车上应用最广泛的普通齿轮差速器为锥齿轮差速器。如图5-5所示，它是桑塔纳2000轿车差速器。桑塔纳2000轿车差速器由差速器壳、行星齿轮轴、2个行星齿轮、2个半轴齿轮、复合式推力垫片等组成。行星齿轮轴装入差速器壳体后用止动销定位。行星齿轮和半轴齿轮的背面制成球面，与复合式的推力垫片相配合，以减摩、耐磨。螺纹套用于紧固半轴齿轮。差速器通过一对圆锥滚子轴承支承在变速器壳体中。

图5-5　桑塔纳2000轿车差速器

1 复合式推力垫片；2 半轴齿轮；3 螺纹套；4 行星齿轮；5 行星齿轮轴；6 止动销；7 圆锥滚子轴承；8 主减速器从动锥齿轮；9 差速器壳；10 螺栓；11 车速表齿轮；12 车速表齿轮锁紧套筒。

汽车上常用的防滑差速器，有多种形式，下面仅介绍托森差速器的构造。如图5-6所示，它是奥迪A4全轮驱动轿车前、后驱动桥之间采用的新型托森差速器。“托森”表示“转矩－灵敏”，它是一种轴间自锁差速器，装在变速器后端。转矩由变速器输出轴传给托森差速器，再由差速器直接分配给前驱动桥和后驱动桥。托森差速器由差速器壳、六个蜗轮、六根蜗轮轴、十二个直齿圆柱齿轮及前、后轴蜗杆组成。当前、后驱动桥无转速差时，蜗轮绕自身轴自转。各蜗轮、蜗杆与差速器壳一起等速转动，差速器不起差速作用。当前、后驱动桥需要有转速差，例如汽车转弯时，因前轮转弯半径大，差速器起差速作用。此时，蜗轮除公转传递动力外，还要自转。由于直齿圆柱齿轮的相互啮合，使前后蜗轮自转方向相反，从而使前轴蜗杆转速增加，后轴蜗杆转速减小，实现了差速。托森差速器起差速作用时，由于蜗杆蜗轮啮合副之间的摩擦作用，转速较低的后驱动桥比转速较高的前驱动桥所分配到的转矩大。若后桥分配到的转矩大到一定程度而出现滑转时，则后桥转速升高一点，转矩又立刻重新分配给前桥一些，所以驱动力的分配可根据转弯的要求自动调节，使汽车转弯时具有良好的驾驶性。当前、后驱动桥中某一桥因附着力小而出现滑转时，差速器起作用，将转矩的大部分分配给附着力好的另一驱动桥（最大可达3.5倍），从而提高汽车通过坏路面的能力。

图5-6　托森差速器的结构

1 差速器齿轮轴；2 空心轴；3 差速器外壳；4 驱动轴凸缘盘；5 后轴蜗杆；6 直齿圆柱齿轮；7 蜗轮轴；8 蜗轮；9 前轴蜗杆。

（三）半　轴

1.功　用

半轴的功用是将差速器传来的动力传给驱动轮。因其传递的转矩较大，常制成实心轴。

2.支承形式

现代汽车常采用全浮式和半浮式两种半轴支承形式。

（1）全浮式半轴支承：全浮式半轴支承广泛应用于各型货车上。如图5-7所示，它是全浮式半轴支承的示意图。半轴外端锻造有半轴凸缘，用螺栓紧固在轮毂上，轮毂用一对圆锥滚子轴承支承在半轴套管上，半轴套管与空心梁压配成一体，组成驱动桥壳。半轴内端用花键与半轴齿轮套合，并通过差速器壳支承在主减速器壳的座孔中。这种半轴支承形式，半轴只在两端承受转矩，不承受其他任何反力和弯矩，所以称为全浮式半轴支承。