汽车构造-驱动桥课件.ppt
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1、 第十四章 驱动桥汽车构造下概述主减速器第一节第二节差速器第三节半轴与桥壳第四节变速驱动桥第五节轮边减速器第六节四轮驱动系统第七节第一节概述功用与组成1驱动桥的功用是:将万向传动装置传来的发动机转矩通过主减速器、差速器、半轴等传到驱动车轮,实现减速、增大转矩,通过主减速器圆锥齿轮副改变转矩的传递方向,通过差速器实现两侧车轮差速作用,保证内、外侧车轮以不同转速转向。驱动桥由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等组成(图14-1)。图14-1一般汽车驱动桥的结构示意图1-驱动桥壳;2-主减速器;3-差速器;4-半轴;5-轮毂2023-1-28结构类型2驱动桥的类型有断开式驱动桥和非断开式驱动桥两种,断
2、开式驱动桥又分为单铰接摆动和双铰接摆动式。图14-2断开式驱动桥的构造1-主减速器;2-半轴;3-弹性元件;4-减振器;5-车轮;6-摆臂;7-摆臂轴2023-1-28图14-3摆动式驱动桥a)单铰接摆动桥;)双铰接摆动桥1-摆动半轴;2-伸缩节;3-万向节;4-主减速器壳弹性固定架;5-半轴套管;6-刚性半轴;7-铰链;8-铰链臂;9-差速器;10-摆动半轴垂直支承;11-横向补偿弹簧;12-后延臂;13-悬架弹簧;14-传动轴;15-弹性支架2023-1-28第二节主减速器主减速器的功用是减速增矩、改变传动方向,为满足不同的使用要求,主减速器的结构形式也是不同的,按齿轮副数目分,有单级式主
3、减速器和双级式主减速器,双级式主减速器中,若第二级减速齿轮有两副,一般制成独立的减速机构,布置在两侧车轮附近,称为轮边减速器。按主减速器传动比挡数分,有单速式和双速式,前者的传动比是固定的,后者有两个传动比供驾驶员选择,以适应不同行驶条件的需要。按齿轮副结构形式分,有圆柱齿轮式(又可分为轴线固定式和轴线旋转式即行星齿轮式)、圆锥齿轮式和准双曲面齿轮式。2023-1-28单级主减速器1图14-4东风EQ1090E型汽车单级主减速器及差速器1-差速器轴承盖;2-轴承调整螺母;3/13/17-圆锥滚子轴承;4-主减速器壳;5-差速器壳;6-支承螺柱;7-从动锥齿轮;8-进油道;9/14-调整垫片;1
4、0-防尘罩;11-叉形凸缘;12-油封;15-轴承座;16-回油道;18-主动锥齿轮;19-圆柱滚子轴承;20-行星齿轮垫片;21-行星齿轮;22-半轴齿轮推力垫片;23-半轴齿轮;24-行星齿轮轴(十字轴;25-螺栓2023-1-28图14-5为东风EQ1090E型汽车驱动桥主减速器及差速器零件分解图。图14-5东风EQ1090E型汽车驱动桥主减速器及差速器零件分解图1-槽形扁螺母;2-垫圈;3-主动锥齿轮叉形凸缘;4-油封座;5-油封座衬垫;6-主动锥齿轮外油封;7-油封导向环;8-主动锥齿轮内油封;9-止推垫圈;10-主动锥齿轮前轴承;11-轴承调整垫片;12-隔套;13-前轴承座;14
5、-主动锥齿轮;15-主动锥齿轮后轴承;16-主动锥齿轮调整垫片;17-螺塞;18-主减速器壳;19-从动锥齿轮支承套总成;20-支承套;21-支承螺柱;22-锁片;23-螺母;24-主减速器壳垫片;25-垫圈;26-差速器左壳;27/30-锁止垫片;28-差速器轴承;29-轴承调整螺母;31-轴承盖锁片;32-垫片;33-主减速器轴承盖;34-垫圈;35-螺栓;36-半轴齿轮垫片;37-半轴齿轮;38-行星齿轮轴(十字轴);39-行星齿轮;40-行星齿轮垫片;41-差速器右壳;42-差速器壳连接螺栓;43-从动锥齿轮;44-从动锥齿轮连接螺栓2023-1-282、结构分析1)主动锥齿轮的支承形
6、式主动锥齿轮常见的支承形式有跨置式和悬臂式。图14-6主动锥齿轮的支承形式及调整装置)跨置式;、)悬臂式1-主动锥齿轮啮合状况调整垫片;2-隔套;3-轴承预紧度调整垫片;4-主动锥齿轮轴承座;5-主动锥齿轮;6-凸缘叉;7-主减速器壳;8-油封盖2023-1-282)从动锥齿轮的止推装置有的单级主减速器从动锥齿轮因负荷较大产生变形而破坏正常啮合,为此,常在从动锥齿轮啮合处的背面装有止推装置(参见图14-4的支承螺柱6),在小负荷时与齿轮背面留有一定间隙,当负荷超过一定值时,因从动锥齿轮及支承轴承的变形,抵在支承螺柱端面上,既限制了齿轮的变形量,又承受部分负荷,保护差速器侧轴承。2023-1-2
7、83)锥齿轮的齿形主、从动锥齿轮的齿形常用的有格里森圆弧齿螺旋锥齿轮、奥利康等高齿锥齿轮和双曲面齿轮,三种齿形横断面的齿廓在齿高方向上都是渐开线齿型,其宏观特征的主要区别是:圆弧齿螺旋锥齿轮与等高齿锥齿轮,其主、从动锥齿轮轴线都是相交的(图14-7),二者不同的是沿齿长方向,前者由大端到小端齿高是逐渐缩小的,后者在全齿长上齿高是相等的,双曲面齿轮的主要特征是主、从动锥齿轮轴线不相交,主动锥齿轮轴线低于(也有的高于)从动锥齿轮一个距离(图14-7b),当主动锥齿轮轴线向下偏移时(图14-6),在保证一定离地间隙的情况下,可降低主动锥齿轮和传动轴的位置,因而使车身和整个重心降低,这有利于提高汽车行
8、驶稳定性。图14-7主减速器锥齿轮的比较a)曲线齿锥齿轮传动,轴线相交;b)准双曲面齿轮传动,轴线偏移2023-1-28准双曲面齿轮副布置上,分为上偏移和下偏移,如图14-8所示,上、下偏移是这样判定的:从大齿轮锥顶看 并把小齿轮置于右侧,如果小齿轮轴线位于大齿轮中心线之下为下偏移(图14-8a,b),如果小齿轮轴线位于大齿轮中心线之上为上偏移(图14-8c、d)。图14-8准双曲面齿轮的偏移与螺旋方向2023-1-28双级主减速器2减速比比较大的主减速器,若用一对锥齿轮传动,从动锥齿轮直径就会太大,使汽车的最小离地间隙过小,通过性差,故常采用双级主减速器。解放CA1091型汽车驱动桥即为双级
9、主减速器,其构造如图14-9所示。图14-9解放CA1091汽车双级主减速器及差速器剖面图1-第二级从动齿轮;2-差速器壳;3-调整螺母;4/15-轴承盖;5-第二级主动齿轮;6/7/8/13-调整垫片;9-第一级主动锥齿轮轴;10-轴承座;11-第一级主动锥齿轮;12-主减速器壳;14-中间轴;16-第一级从动锥齿轮;17-后盖2023-1-28双级主减速器主要有如下结构特点:()第一级为圆锥齿轮传动,第二级为圆柱斜齿轮传动,圆柱齿轮多采用斜齿或人字齿,传力平稳,人字齿轮传动消除了斜齿轮产生轴向力的缺点;()由于双级减速,减小了从动锥齿轮的尺寸,其背面一般不需要止推装置;()主动锥齿轮后方的
10、空间小,常为悬臂式支承;()第一级的调整装置与单级主减速器类同,因有中间轴,故多了一套调整装置,但第二级圆柱齿轮的轴向移动只能调整齿的啮合长度,使啮合副互相对正,不能调整啮合印痕和间隙;()双级主减速器的减速比为两对齿轮副减速比的乘积。2023-1-28双速主减速器3双速主减速器由两级齿轮减速构成,第一级减速都采用一对螺旋锥齿轮或双曲面齿轮,而根据第二级减速形式的不同,双速主减速器分为锥齿轮行星齿轮式和锥齿轮圆柱齿轮式两种。图14-10为锥齿轮行星齿轮式常见的结构形式,其结构示意图如图14-11所示,它由一对圆锥齿轮和一个行星齿轮机构组成,齿圈8 和从动锥齿轮7连成一体,行星架9则与差速器6的
11、壳体刚性地连接,动力由锥齿轮副经行星齿轮机构传给差速器,最后由半轴传输给驱动轮,在左半轴2上滑套着一个接合套1,接合套上有短齿接合齿圈A和长齿接合齿圈D(即太阳轮)。2023-1-28图14-10锥齿轮行星齿轮式双速式主减速器1-从动锥齿轮;2-齿圈;3-行星齿轮;4-行星齿轮轴;5-换挡用接合齿轮;6-挂低挡用接合齿2023-1-28图14-11行星齿轮式双速式主减速器)高速挡单级传动;)低速挡双级传动1-接合套;2-半轴;3-拨叉;4-行星齿轮;5-主动锥齿轮;6-差速器;7-从动锥齿轮;8-齿圈;9-行星架2023-1-28图14-12锥齿轮圆柱齿轮式双速主减速器2023-1-28贯通式
12、驱动桥4有些多轴越野汽车,为使结构简化、部件通用性好以及便于形成系列产品,常采用贯通式驱动桥,如图14-13所示,后面(或前面)两驱动桥的传动轴是串联的,传动轴从距分动器较近的驱动桥中穿过,通往另一驱动桥,这种布置方案中的驱动桥,称为贯通式驱动桥。图14-13贯通式驱动桥示意图2023-1-281、单级贯通式主减速器单级贯通式主减速器一般多用于轻吨位多桥驱动的汽车上,根据减速齿轮形式的不同,单级贯通式主减速器有双曲面齿轮式和蜗轮式两种结构形式,双曲面齿轮式单级贯通式主减速器,是利用了双曲面齿轮传动主动齿轮轴线相对于从动齿轮轴线的偏移,将一根贯通轴穿过中桥并通向后桥,但这种结构受主动齿轮最小齿数
13、和偏移距大小的限制,多用于轻型汽车的贯通式驱动桥上,当用于大型汽车时,则需采取其他措施加大减速比,如增设轮边减速器、加大分动器的传动比等。蜗轮式单级贯通式主减速器,如图14-15所示,它是三轴、双层大型无轨电车的贯通式中桥主减速器,采用蜗杆下置式的布置方案,以降低车厢地板高度,在该结构中,蜗杆与蜗轮均支承在径向止推球轴承上,其后部为中、后桥的行星齿轮式轴间差速器,其主减速比为9.7,蜗轮式适用于各种吨位多桥驱动汽车的贯通式驱动桥的布置。2023-1-28图14-15蜗轮传动的贯通式中桥主减速器(蜗杆下置式)2023-1-282、双级贯通式主减速器对于中、重型多桥驱动的汽车来说,由于主减速比较大
14、,多采用双级贯通式主减速器,它是由一对圆柱齿轮和一对螺旋锥齿轮或双曲面齿轮组成,根据这两对齿轮组合时前后次序的不同,它又分为锥齿轮圆柱齿轮式和圆柱齿轮锥齿轮式两种结构形式。图14-16贯通式中桥的锥齿轮圆柱齿轮式双级贯通式主减速器1-凸缘;2-防尘罩;3-密封垫;4-油封;5-油封壳;6-主动套;7-短滑块;8-长滑块;9-凸轮套;10-螺母;11-垫圈12/14/17/20-轴承;13-护罩;15-挡圈;16-调整垫圈;18-主动螺旋锥齿轮;19-轴承座;21-轴承盖;22-油封;23-防尘毡;24-盖;25-凸轮;26-贯通轴;27-轴间差速器壳;28-主减速器壳2023-1-28图14-
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