第十八章驅動橋驅動橋的組成、功用及結構類型；主減速器：單級主減速器、雙級主減速器、輪邊減速器、雙速主減速器、貫通式主減速器的特點。差速器：齒輪式差速器、防滑差速器等。半軸與橋殼：半軸的支承和結構、橋殼的分類、結構特點。主要內容驅動橋的組成、功用及結構類型主要部件：驅動橋殼（主減速器殼和半軸套管）、主減速器、差速器、半軸和輪轂等。橋殼差速器主減速器半軸輪轂驅動橋的組成萬向傳動裝置輸出軸動力傳遞路線主減速器減速增矩差速器半軸差速半軸輪轂驅動橋的功用將動力傳遞給驅動輪；通過主減速器實現降低轉速和增大扭矩；在發動機縱置時，通過主減錐齒輪改變轉矩傳遞的方向；通過差速器實現車輪的差速，保證內外側車輪以不同轉速旋轉；通過橋殼和車輪實現承載和傳力。驅動橋的類型斷開式驅動橋非斷開式驅動橋特點：半軸套管與主減速器殼體剛性連接組成一整體，整個驅動橋通過彈性懸架與車架連接，兩側的半軸和驅動輪不可能在橫向平面內作相對運動。非斷開式（整體式）驅動橋車輪采用非獨立懸架式結構。特點驅動橋殼分成兩段，主減速器殼固定在車架上，半軸與傳動軸通過萬向節鉸接，傳動軸又通過萬向節與驅動輪鉸接；兩側車輪通過獨立懸架與車架連接，可彼此獨立地相對車架跳動。斷開式驅動橋車輪采用獨立懸架式結構。第一節主減速器降低轉速，增大轉矩；改變轉矩旋轉方向。按傳動齒輪副的數目單級主減速器雙級主減速器帶輪邊減速器的雙級主減速器主減速器的分類按主減速器檔位單速式雙速式按齒輪副結構形式圓柱齒輪式圓錐齒輪式準雙曲面齒輪式傳動比固定有兩個檔位主從動齒輪軸線平行

主從動錐齒輪軸線垂直且相交

主從動錐齒輪軸線垂直但不相交，有軸線偏移

單級主減速器主要部件：主動錐齒輪、從動錐齒輪、圓錐滾子軸承、調整墊片以及調整螺母等。主傳動比：主減速器的傳動比稱為主傳動比，用i0表示。i0=z2/z1Z2——從動齒輪齒數Z1——主動齒輪齒數特點：只有一對齒輪副傳動，零件少，結構緊湊，重量輕，傳動效率高。單級主減速器主從動錐齒輪間必須有正確的嚙合位置。結構上使主從動錐齒輪有足夠的支承剛度。主從動錐齒輪在嚙合傳遞動力的過程中要盡量減小沖擊噪聲，且沿其長度方向磨損均勻。以免傳動過程中出現較大變形而影響正常嚙合。必要的嚙合調整裝置。主從動錐齒輪的支承目的：增加支承剛度，便于拆卸、調整。主動錐齒輪通常與輸入軸制成一體，輸入軸通過跨置式或懸臂式支承方式支承在主減速器殼體上。從動錐齒輪用螺栓固定在差速器殼體上，差速器殼通過跨置式支承方式支承在主減速器殼體上。軸承的預緊目的：減小錐齒輪傳動過程中的軸向力引起的軸向位移，保證齒輪副的正常嚙合。預緊方法調整墊片調整螺母軸承預緊度調整螺母軸承預緊度調整墊片圓錐齒輪正確嚙合：嚙合印跡位于齒高的中間靠近小齒端，并超過齒寬的60%。圓錐齒輪嚙合的調整圓錐齒輪嚙合的調整是指齒面嚙合印跡和齒側間隙的調整。齒面嚙合印跡的調整：改變主減速器殼與主動錐齒輪軸承座之間調整墊片的總厚度，調整主動齒輪的位置。圓錐齒輪嚙合的調整齒側嚙合間隙的調整：擰動軸承調整螺母，改變從動錐齒輪的位置（齒側間隙應在0.15~0.40mm）。圓錐齒輪嚙合的調整調整螺母圓錐齒輪嚙合的調整為保持已調整好的差速器圓錐滾子軸承預緊度不變，一端調整螺母擰入的圈數應等于另一端螺母擰出的圈數；圓錐滾子軸承預緊度的調整必須在齒輪嚙合調整之前進行；調整螺母可通過同時調整調整墊片的厚度和調整螺母的位置來保證齒輪副正確的嚙合位置和嚙合間隙。主減速器對離地間隙和地板高度的影響驅動橋中間部分尺寸H，對上影響車身底板高度，對下影響汽車最小離地間隙h0。為了避免汽車的離地間隙太小和地板高度太高，應盡量減小驅動橋的高度，即在保證所要求的傳動比和齒輪強度條件下盡量減小主動齒輪齒數。驅動橋尺寸H主要取決于主減速器從動錐齒輪的大小。主減速器對離地間隙和地板高度的影響主動錐齒輪軸線向下偏移時，在保證一定離地間隙的前提下，可降低主動錐齒輪和傳動軸的位置，進而降低車身和整車質心位置，提高汽車行駛穩定性。方法：準雙曲面齒輪代替曲線齒錐齒輪。準雙曲線齒輪的特點輪齒強度高；可以同時有幾對齒輪進入嚙合，提高承載能力，工作平穩；可以通過軸線偏移提高離地間隙，或在離地間隙不變的情況下，降低車輛的重心高度；齒面間有相對滑動，齒面間的壓力大，容易破壞油膜，影響齒輪的壽命；制造難度大。準雙曲面錐齒輪的螺旋方向與軸線偏移齒輪旋轉方向的判斷：從齒輪小端向大端看，齒面向左旋為左旋齒輪，右旋為右旋齒輪，一對準雙曲面錐齒輪互為左右旋。上下偏移的判斷：將小齒輪置于大齒輪右側，小齒輪軸線在大齒輪軸線下方為下偏移，反之，為上偏移。主減速器的潤滑主減速器采用飛濺潤滑的方式，靠從動錐齒輪的轉動將潤滑油甩到各齒輪、軸和軸承上進行潤滑。主減速器殼體上設有通氣孔、加油孔和放油孔。潤滑油：一般采用含防刮傷添加劑的齒輪油，以免齒輪迅速擦傷和磨損，降低使用壽命。雙級主減速器當要求主減速器有較大傳動比時，由一對錐齒輪傳動將會導致尺寸過大，不能保證最小離地間隙的要求，這時多采用兩對齒輪傳動，即雙級主減速器。

特點由兩級齒輪傳動；在實現較大傳動比的前提下，提高離地間隙；可以通過更換不同的齒輪副實現不同的傳動比，提高零部件的通用性。主傳動比：i0=z2/z1×z4/z3輪邊減速器一般采用行星齒輪變速器。主傳動比：i0=i01×i02

輪邊減速器在重型載貨車、越野汽車或大型客車上，當要求傳動系的傳動比值較大，離地間隙較大時，往往在兩側驅動輪附近再增加一級減速傳動，稱為輪邊減速器；輪邊減速也可以看作是主減速器的第二級傳動。

主減速器車輪輪邊減速器輪邊減速器車輪輪邊減速器行星架行星齒輪太陽輪齒圈半軸套管齒圈固定在半軸套管上，為行星齒輪機構中的固定原件；太陽輪與半軸連接，隨半軸一起旋轉，為主動原件。行星齒輪機構特性方程式：

n1+a*n2－(1+a)*n3=0

n1：太陽輪轉速Z1：太陽輪的齒數n2：齒圈轉速Z2：齒圈的齒數

n3：行星架轉速α=Z2/Z1輪邊減速器輪邊減速器主傳動比：i0=i01×i02

行星齒輪機構傳動比：i02=1+a為了提高汽車的動力性和經濟性，有些重型車輛或越野車輛采用具有兩個傳動比的主減速器。雙速主減速器：具有兩檔傳動比的主減速器。在良好路面上采用，用小傳動比的檔位行駛，提高經濟性，該檔位常接合。在壞路面或載荷較大時，通過操縱裝置換到大傳動比檔位，提高車輛的動力，該檔位需要時接合。因為操縱距離較遠，一般采用氣動或者電液操縱方式。雙速主減速器雙速主減速器使用最為普遍的是行星齒輪式雙速主減速器。高速主傳動比：i0=i01

低速主傳動比：i0=i01×i02

雙速主減速器貫通式主減速器主要應用于多軸驅動的汽車，具有方便布置，結構簡化，零部件通用性好的特點。貫通式主減速器貫通式驅動橋：前面（或后面）兩驅動橋的傳動軸是串聯的，傳動軸從距分動器較近的驅動橋中穿過，通往另一驅動橋。

貫通式主減速器貫通式主減速器軸間差速器過渡箱齒輪輸出軸（貫通軸）主減速器特點總結主從動錐齒輪要有正確的相對位置，可以通過改變齒輪軸的軸向位置進行調整，以嚙合印跡和齒側間隙來檢查；要求有較高的支承剛度，以確保傳遞轉矩的過程中主從動錐齒輪正確的相對位置不發生改變；要用圓錐滾子軸承支承，以承受錐齒輪傳動的軸向力；圓錐滾子軸承的預緊度可調。

主減速器結構特點（視頻）第二節差速器車輛轉彎工況時的分析汽車行駛過程中，車輪對路面的相對運動有兩種——滾動和滑動，其中滑動又有滑轉和滑移兩種。設車輪中心的速度為V，車輪的純滾動半徑為r，車輪的角速度為ω。車輪純滾動時：V=ω×r車輪純滑轉時：ω≠0，V=0車輪純滑移時：V≠0，ω=0當汽車轉彎時，在同一時間內，外側車輪位移長，內側車輪位移短。車輛轉彎工況時的分析如果內外車輪轉速相同，則外側車輪一邊滾動一邊滑移，而內側車輪一邊滾動，一邊滑轉。差速器的作用：當汽車轉彎或者在不平路面上行駛時，使左右車輪以不同的轉速滾動。車輛轉彎工況時的分析(視頻)輪間差速器差速器分類用于同一驅動橋的兩側驅動輪之間的差速器。軸間差速器用于兩個驅動橋之間的差速器。當左右或前后驅動輪與路面間的附著系數差異較大時，簡單的齒輪式差速器無法保證汽車獲得足夠的驅動力，經常遇到這用情況的汽車應采用防（限）滑差速器。防滑差速器常見的形式有強制鎖止式差速器、高摩擦自鎖式差速器、牙嵌式自由輪差速器、托森差速器、粘性聯軸（差速）器等。按齒輪的形狀圓錐齒輪差速器圓柱齒輪差速器按兩側半軸輸出的轉矩是否相等對稱式差速器不對稱差速器齒輪式差速器目前在汽車上廣泛使用的是對稱式錐齒輪差速器。對稱式錐齒輪差速器結構主要部件：圓錐行星齒輪、十字軸、半軸錐齒輪以及差速器殼等。為減少磨損，在半軸齒輪和差速器殼之間裝有軟鋼制的半軸齒輪推力墊片，在行星齒輪和差速器殼之間裝有軟鋼制的行星齒輪球面墊片。對稱式錐齒輪差速器結構對稱式錐齒輪差速器結構若主減速器輸出的轉矩不大，可用兩個行星齒輪，行星齒輪軸相應為一根直銷軸。差速器的差速原理A點為左半軸錐齒輪與行星齒輪的嚙合點。主動件：主減速器從動齒輪、差速器殼、行星齒輪軸從動件：半軸齒輪。B點為右半軸錐齒輪與行星齒輪的嚙合點。C點為行星齒輪的回轉中心，C點的速度永遠與行星齒輪軸速度相同。設行星齒輪軸的速度為ω0，A、B、C三點到差速器旋轉中心的距離相等，均為r。當左右車輪速度相等時，行星齒輪不自轉，A、B、C線速度相同，則有ω1=ω2=ω0差速器的差速原理當左右車輪速度不相等時，假設左車輪速度較大，則行星齒輪自轉，設其自轉速度為ω4，則A點的線速度為ω1×r=ω0×r＋ω4×r4B點的線速度為ω2×r=ω0×r－ω4×r4ω1×r＋ω2×r=2ω0×rω1＋ω2=2ω0當任何一側半軸齒輪的轉速為零時，另一側半軸齒輪的轉速為差速器殼的兩倍；當差速器殼的速度為零時，若一側半軸受到其它外來力矩而轉動，則另一側半軸以相同的轉速反轉。左右兩側半軸的速度之和等于差速器殼速度的兩倍，與行星齒輪的速度無關。n1＋n2=2n0差速器的差速原理差速器的轉矩分配設主減速器傳來的扭矩為M0，左右半軸的轉矩分別為M1、M2。在結構上行星齒輪相當于一個等臂杠桿，兩個半軸齒輪的半徑相等。當左右半軸轉速相等時，行星齒輪只有公轉沒有自轉。M1=M2=M0/2差速器的轉矩分配當左右兩輪存在轉速差時，摩擦力矩使得轉的快的半軸轉矩減小，轉的慢的半軸轉矩增大。當兩半軸齒輪以不同轉速朝相同方向轉動時，設左半軸轉速n1大于右半軸轉速n2。M1=(M0－Mr)/2M2=(M0＋Mr)/2行星齒輪將以n4繞行星齒輪軸按右圖方向自傳。行星齒輪孔與行星齒輪軸頸以及齒輪背面與差速器殼之間將產生摩擦，進而產生摩擦力矩Mr，方向與n4相反。差速器的轉矩分配K=(M2－M1)/M0=Mr/M0Kb=M2/M1=(1＋K)/(1－K)轉矩比Kb：表示轉得慢的半軸和轉得快的半軸的轉矩比。鎖緊系數K：表示內摩擦力矩的大小和轉矩的分配特性。對稱式錐齒輪差速器的缺點K=0.05~0.15Kb=1.1~1.4無論左右驅動輪是否相等，其轉矩基本上總是平均分配。對稱式錐齒輪差速器的運動學和動力學特性可以概括為“差速但不差轉矩”，即可以使兩側驅動輪以不同轉速轉動，但不能改變傳給兩側驅動輪的轉矩。

左右驅動輪與路面的附著系數相差較大時，總驅動力不足以克服汽車行駛阻力。強制鎖止式差速器差速鎖主要由內外結合器及操縱機構組成；外接合器與半軸通過花鍵相連，內接合器與差速器殼體通過花鍵相連。

在差速器上安裝差速鎖可克服左右驅動輪與路面的附著系數相差較大時，總驅動力的不足。當內外接合器相互接合時，半軸齒輪與差速器殼體連為一體，差速器失去差速功能。強制鎖止式差速器缺點：操作不便，要在停車時進行，差速鎖接上或摘下的時機要合適。優點：結構簡單、易于制造。高摩擦自鎖式差速器托森差速器粘性聯軸器第三節變速驅動橋變速驅動橋在發動機前置前驅動的傳動系統中，發動機、變速器、主減速器和差速器成為一體式傳動。該結構可同時完成變速、差速和驅動輪等功能，稱為變速驅動橋。特點：結構緊湊，縮短了傳動鏈，機械效率高，工藝復雜。作用：將動力直接傳遞給驅動輪。第四節驅動車輪的傳動裝置與橋殼半軸半軸是差速器與驅動輪之間傳遞動力的實心軸。按支承方式全浮式半軸支承半浮式半軸支承全浮式半軸支承半軸外端與輪轂通過螺栓連接，輪轂通過圓錐滾子軸承或球軸承支承在橋殼的半軸套管上。全浮式半軸支承特點：半軸內外端只受轉矩不受彎矩。FyFzFx所謂“浮”指卸除半軸的彎曲載荷而言。全浮式半軸支承半浮式半軸支承半軸外端通過軸承支承在橋殼的凸緣上。FyFzFx半浮式半軸支承特點：作用在車輪的力都直接傳給半軸，再通過軸承傳給驅動橋殼體，半軸既受轉矩，又受彎矩。半浮式半軸支承為使半軸和車輪不致被向外的側向力拉出，軸承必須能承受向外的軸向力；為使半軸和車輪不致因向內的側向力而向內竄動，在差速器行星齒輪軸的中部浮套著止推塊。兩種半軸支承方式比較全浮式半軸半軸和橋殼沒