汽车底盘构造与检修课件：课题五 驱动桥

汽车底盘构造与检修课件：课题五 驱动桥

课题五 驱动桥 任务内容组成 5.1 　概述 将传动系统传来的发动机的动力转变为驱动力的车桥就是驱动桥（ Driving Axle ）。 图 5-1 　驱动桥的位置图 1 —离合器； 2 —变速器； 3 —万向节； 5 —驱动桥； 5 —差速器； 6 —半轴； 7 —主减速器； 8 —传动轴 一、驱动桥的功能 驱动桥的功能如下。 （ 1 ）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，实现降速增大转矩。 （ 2 ）通过主减速器圆锥齿轮副改变转矩的传递方向。 （ 3 ）通过差速器实现两侧车轮差速作用，满足内、外侧车轮以不同转速转动的需要。 二、驱动桥的组成 如图 5-1 、图 5-2 所示，驱动桥由主减速器（ Final Drive ）、差速器（ Differen Tial ）、半轴（ Half Axle ）和驱动桥壳（ Axle Housing ）等组成。 图 5-2 　驱动桥的分解图 三、驱动桥的类型 驱动桥的类型有断开式驱动桥（ Divided Axle ）和非断开式驱动桥（ Un-divided Axle ）两种。 如图 5-3 所示，半轴套管与主减速器壳刚性连成一体，两侧的半轴和驱动轮不可能在横向平面内做相对运动，故称这种驱动桥为非断开式驱动桥，亦称为整体式驱动桥。 图 5-3 　非断开式的驱动桥 1 —轮毂； 2 —桥壳； 3 —半轴； 4 —差速器； 5 —主减速器 驱动桥壳制成分段并通过铰链连接，这种驱动桥称为断开式驱动桥，如图 5-4 所示。 图 5-4 　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 5.2 　主减速器 按参加减速传动的齿轮副数目分，有单级式主减速器和双级式主减速器。 按主减速器传动比挡数分，有单速式和双速式。 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。 一、单级主减速器 当发动机横向布置时，主减速器采用一对斜齿圆柱齿轮传动即可，无需改变动力的传递方向。 而在发动机纵向布置的汽车上，由于需要改变动力传递方向（一般为 90 °），主减速器都采用一对圆锥齿轮传动。 图 5-5 　东风 EQ1090 型汽车单级主减速器 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 —支撑螺栓； 7 —从动锥齿轮； 8 —进油道； 9 、 14 —调整垫片； 10 —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 —行星齿轮球面垫片； 21 —行星齿； 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 图 5-6 　桑塔纳轿车准双曲面锥齿轮式单级主减速器 1 —变速器前壳体； 2 —差速器； 3 —调整垫片； 4 —主动锥齿轮； 5 —变速器后壳体； 6 —双列圈锥滚子轴承； 7 —调整垫片； 8 —圆柱滚子轴承； 9 —从动锥齿轮； 10 —差速器侧盖； 11 —调整垫片 二、双级主减速器 （ 1 ）第一级传动为一对螺旋锥齿轮，它具有单级锥齿轮的基本调整装置——轴承的预紧度调整装置（调整垫片 8 、调整螺母 3 ）和齿轮啮合状况调整装置（调整垫片 7 、调整垫片 6 、 13 ）。主动锥齿轮通常采用悬臂式支撑。 （ 2 ）第二级传动为一对斜齿圆柱齿轮。 （ 3 ）多了一中间轴，因此也多了一套调整装置（调整垫片 6 、 13 ）。 （ 4 ）双级主减速器的传动比等于两级齿轮传动比的乘积。 图 5-7 　解放 CA1091 型汽车双级主减速器 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 —主动轴； 10 —轴承座； 11 —第一级主动齿轮； 12 —主减速器壳； 14 —中间轴； 16 —第一级从动齿轮； 17 —后盖 5.3 　普通圆锥齿轮差速器 一、差速器概述 1 ．功能 汽车差速器是一个差速传动机构，用来保证各驱动轮在各种运动条件下的动力传递，避免轮胎与地面间打滑。 图 5-8 　汽车转弯时不等速行驶 2 ．差速器的分类 图 5-9 　差速器的分类 二、普通差速器 1 ．组成 2 ．普通差速器工作原理 图 5-10 　桑塔纳轿车普通差速器的结构 图 5-11 　普通差速器工作示意图 动力传递路线：主减速器主动锥齿轮→从动齿轮→差速器壳→行星齿轮轴→行星齿轮→半轴齿轮→半轴→驱动轮。 3 ．差速器工作状况 （ 1 ）对称式锥齿轮差速器中的运动特性关系式。 n 1 ＝ n 2 ＝ n 0 n 1 ＝ n 0 ＋ n 4 ， n 2 ＝ n 0 － n 4 n 1 ＋ n 2 ＝ 2 n 0 ω 1 ＋ ω 2 ＝ 2 ω 0 （ 2 ）对称式锥齿轮差速器中的转矩分配关系式。 M 1 ＝ M 2 ＝ 0.5 M 0 M 1 =0.5 （ M 0  M f ） M 2 =0.5 （ M 0 + M f ） 图 5-13 　差速器运动原理示意图 1 、 2 —半轴齿轮； 3 —差速器壳； 4 —行星齿轮； 5 —行星齿轮轴； 6 —主减速器从动齿轮 图 5-14 　差速器转矩分配示意图 1 —半轴齿轮； 2 —半轴齿轮； 3 —行星齿轮轴； 4 —行星齿轮 K ＝ M f ／ M 0 M 1 =0.5 M 0 （ 1  K ） M 2 =0.5 M 0 （ 1+ K ） K b = M 2 / M 1 = （ 1+ K ） / （ 1  K ） 三、防滑差速器 1 ．强制锁止式差速器（ Locking Differential ） 2 ．高摩擦自锁式差速器（ Multi-discself-locking Differential ） 图 5-15 　斯堪尼亚 LT110 型汽车的强制锁止式差速器 1 —活塞； 2 —活塞皮碗； 3 —气路管接头； 4 —工作缸； 5 —套管； 6 —半轴； 7 —压力弹簧； 8 —锁圈； 9 —外接合器； 10 —内接合器； 11 —差速器壳 图 5-16 　摩擦片自锁式差速器 1 —差速器壳； 2 —主、从动摩擦片组； 3 —推力压盘； 4 —十字轴； 5 —行星齿轮； 6 — V 形斜面； 7 —半轴齿轮； 8 —薄钢片； 9 —主动摩擦片； 10 —从动摩擦片 图 5-17 　摩擦式差速器 5.4 　半轴与桥壳 一、半轴 半轴用来将差速器半轴齿轮的输出转矩传到驱动轮或轮边减速器上。 图 5-18 　半轴实物与结构图 1 ．功能 （ 1 ）半轴是一根在差速器和驱动轮间传递动力的实心圆轴。 （ 2 ）内端连半轴齿轮的花键，外端连接轮毂。 （ 3 ）根据支撑的形式分为全浮式和半浮式的半轴。 2 ．全浮式半轴 （ 1 ）装拆方便，传递扭矩能力大，广泛用于大型车。 （ 2 ）内端以花键和半轴齿轮啮合，外端以凸缘和轮毂通过螺栓连接。 （ 3 ）半轴浮装在桥壳的半轴套管内，拆开连接螺栓，就可以取出半轴（见图 5-20 ）。 （ 4 ）半轴在行驶中只传递扭矩，不承受包括汽车重量在内的任何力和力矩。 图 5-19 　全浮式半轴支撑结构图 图 5-20 　全浮式半轴的支撑 3 ．半浮式半轴 图 5-21 　半浮式半轴支撑结构图 半浮式半轴具有如下特点。 （ 1 ）结构简单，质量轻，适应小直径的车轮。但装拆不方便，多用于小型车。 （ 2 ）半轴内端和半轴齿轮以花键连接。外端通过轴承直接支撑在桥壳内，车轮轮毂通过键直接固定在半轴的外端。 （ 3 ）半浮式半轴除了传递扭矩外，其外端承受车轮的各个方向的反力和力矩。其内端不承受其他力和力矩。 二、桥壳 1 ．功能 （ 1 ）支撑并保护主减速器、差速器和半轴等机件。 （ 2 ）固定左右驱动轮的相对位置，支撑汽车重量，传递车架和车轮之间各个方向的作用力。 （ 3 ）桥壳应有足够的强度和刚度，质量要轻，要便于主减速器的装拆和调整。 2 ．结构 （ 1 ）铸造式整体桥壳，如图 5-22 所示。 （ 2 ）钢板冲压焊接式整体桥壳。 （ 3 ）分段式桥壳，如图 5-23 所示。 图 5-22 　整体式桥壳结构图 图 5-23 　分段式桥壳结构图 5.5 　驱动桥的常见故障与维修 一、驱动桥过热 1 ．现象 汽车行驶一定里程后，用手触碰驱动桥壳中部，有无法忍受的烫手感觉。 2 ．原因 （ 1 ）齿轮油不足、变质或牌号不符合要求。 （ 2 ）锥形滚动轴承调整过紧。 （ 3 ）主传动器一对锥形齿轮啮合间隙调整过小。 （ 4 ）差速器行星齿轮与半轴齿轮啮合间 隙太小。 （ 5 ）油封过紧。 （ 6 ）止推垫片与主传动器从动齿轮背面间隙太小。 二、驱动桥异响 1 ．现象 汽车行驶、滑行时驱动桥均发出较大响声；汽车转弯行驶时驱动桥发出较大响声，而直线行驶时响声减弱或消失。 2 ．原因 （ 1 ）滚动轴承损伤、严重磨损或过于松旷。 （ 2 ）主传动器一对锥形齿轮严重磨损、轮齿变形、轮齿断裂、齿面损伤、啮合面调整不当、啮合间隙太大或太小、啮合间隙不匀或未成对更换齿轮等。 （ 3 ）主传动器从动齿轮变形或连接松动 。 （ 4 ）主传动器主动齿轮凸缘盘紧固螺母松动。 （ 5 ）主传动器壳体或差速器壳体变形。 （ 6 ）差速器壳与十字轴配合松旷。 （ 7 ）行星齿轮孔与十字轴配合松旷。 （ 8 ）行星齿轮与半轴齿轮啮合间隙太大或太小。 （ 9 ）半轴齿轮与半轴花键配合松旷。 （ 10 ）行星齿轮与半轴齿轮的齿面严重磨损、损伤、轮齿变形或断裂。 （ 11 ）齿轮油不足、黏度太小或牌号不符合要求。 （ 12 ）齿轮油中有杂物或较大金属颗粒。 三、后桥漏油 1 ．原因 （ 1 ）主减速主动齿轮油封损坏或桥壳内油面太高。 （ 2 ）后桥通气孔堵塞，桥壳内压升高。 （ 3 ）主动齿轮轴承预紧度过大，轴承运转中温度太高，使油封老化变质，腔内压升高引起漏油。 （ 4 ）半轴油封装歪或损坏。 （ 5 ）后桥壳盖接合平面不平或衬垫损坏；放油螺塞处漏油。 2 ．诊断与排除方法 （ 1 ）检查后桥润滑油油面，若过高应放出多余的油。 （ 2 ）检查后桥通气孔有无堵塞，主动齿轮和半轴油封是否损坏，必要时予以疏通或更换。 （ 3 ）检查齿轮和轴承是否配合过紧，视情况予以调整。 （ 4 ）检查后桥壳盖平面及放油螺塞，若漏油则予修整或更换。 对于新车，通常考虑油量多少，衬垫与接合面的贴合程度，油封与轴颈的贴合程度。 对于旧车，通常考虑通气塞畅通与否，轴颈磨损是否过度，紧固螺栓是否松动。