第九章____輪胎式工程機(jī)械驅(qū)動(dòng)橋

1、l思考與重點(diǎn)思考與重點(diǎn)1. 輪式驅(qū)動(dòng)橋的功用及組成，主傳動(dòng)器的功用、輪式驅(qū)動(dòng)橋的功用及組成，主傳動(dòng)器的功用、 基本結(jié)構(gòu)。基本結(jié)構(gòu)。2. 差速器的作用及分類，差速器運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)差速器的作用及分類，差速器運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué) 分析。分析。3. 防滑式差速器的分類、結(jié)構(gòu)及工作原理。防滑式差速器的分類、結(jié)構(gòu)及工作原理。4. 輪式驅(qū)動(dòng)橋半軸、橋殼、輪邊減速器的結(jié)構(gòu)、輪式驅(qū)動(dòng)橋半軸、橋殼、輪邊減速器的結(jié)構(gòu)、分類及工作原理，半軸浮式連接。分類及工作原理，半軸浮式連接。 變速箱變速箱變矩器變矩器輪邊減速輪邊減速轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向油油缸缸前橋前橋 輪式驅(qū)動(dòng)橋輪式驅(qū)動(dòng)橋變速箱或傳動(dòng)軸之后，驅(qū)動(dòng)變速箱或傳動(dòng)軸之后，驅(qū)

2、動(dòng)輪之前的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。輪之前的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 組成組成主傳動(dòng)主傳動(dòng)、差速器差速器、半軸半軸、輪邊減速輪邊減速器器和和橋殼橋殼。 功用功用降速增扭降速增扭，傳動(dòng)并改，傳動(dòng)并改變變傳力方傳力方向向； 差速差速（差扭）；承重承重。輪邊減速器輪邊減速器差速器差速器橋殼橋殼差速器差速器盤式制動(dòng)器盤式制動(dòng)器輪邊減速器輪邊減速器車架支撐座車架支撐座差速器差速器橋殼橋殼主制動(dòng)主制動(dòng)左左半半軸軸輪邊減速器輪邊減速器橋殼橋殼右半軸右半軸差速器差速器輪轂輪轂行行星星架架 驅(qū)動(dòng)橋分類驅(qū)動(dòng)橋分類單軸單軸驅(qū)動(dòng)；驅(qū)動(dòng)；全輪全輪驅(qū)動(dòng)（驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)（驅(qū)動(dòng)橋，轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋）。橋，轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋）。第一節(jié)第一節(jié) 差速器（差速器（P164圖圖91）

3、 1 主傳動(dòng)主傳動(dòng) 作用作用縱向轉(zhuǎn)動(dòng)縱向轉(zhuǎn)動(dòng)變變?yōu)闄M為橫向向轉(zhuǎn)動(dòng)；轉(zhuǎn)動(dòng)；降降速增扭速增扭。大螺旋錐齒輪大螺旋錐齒輪跨置式支撐跨置式支撐懸臂式支撐懸臂式支撐一級(jí)減速一級(jí)減速二級(jí)二級(jí)減速減速 要求：要求：在傳動(dòng)比足夠時(shí)，徑向尺寸量小在傳動(dòng)比足夠時(shí)，徑向尺寸量小提高離地間隙，提高通過(guò)性能。提高離地間隙，提高通過(guò)性能。結(jié)構(gòu)緊湊，工作結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)，噪聲小。平穩(wěn)，噪聲小。 螺旋錐齒輪，準(zhǔn)雙曲面齒輪，直齒錐齒輪，加螺旋錐齒輪，準(zhǔn)雙曲面齒輪，直齒錐齒輪，加 雙曲線抗磨齒輪油。雙曲線抗磨齒輪油。 單級(jí)主傳動(dòng)（單級(jí)主傳動(dòng)（i=67.6），雙級(jí)主傳動(dòng)（），雙級(jí)主傳動(dòng)（i11）間隙調(diào)整：先調(diào)小錐齒輪，后對(duì)稱調(diào)大

4、錐齒輪。間隙調(diào)整：先調(diào)小錐齒輪，后對(duì)稱調(diào)大錐齒輪。 2 差速器差速器 作用作用驅(qū)動(dòng)兩側(cè)半軸以驅(qū)動(dòng)兩側(cè)半軸以不同轉(zhuǎn)速不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使兩旋轉(zhuǎn)，使兩邊車輪接近邊車輪接近純滾動(dòng)純滾動(dòng)（車輪轉(zhuǎn)彎或阻力不等，輪胎氣（車輪轉(zhuǎn)彎或阻力不等，輪胎氣壓不等或磨損程度不同）。壓不等或磨損程度不同）。 分類分類普通型普通型：內(nèi)摩擦扭矩?。簝?nèi)摩擦扭矩小傳給兩傳給兩半軸扭矩相等。半軸扭矩相等。防滑型防滑型：傳給兩邊扭矩可以相差：傳給兩邊扭矩可以相差很大很大適應(yīng)不良道路條件，提高車輛通過(guò)性。適應(yīng)不良道路條件，提高車輛通過(guò)性。差速器殼體差速器殼體小錐齒輪小錐齒輪行星齒輪行星齒輪行星齒輪墊片行星齒輪墊片十字軸十字軸半軸齒輪半軸

5、齒輪大錐齒輪大錐齒輪半軸齒輪墊片半軸齒輪墊片差差速速器器殼殼體體行星輪行星輪大錐齒輪大錐齒輪左半軸齒輪左半軸齒輪左半軸齒輪左半軸齒輪半軸齒輪半軸齒輪行星輪行星輪半軸齒輪半軸齒輪差速器殼差速器殼行星輪行星輪 普通園錐齒輪差速器：普通園錐齒輪差速器： 1. 特點(diǎn)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、傳動(dòng)效率高，差速不差力差速不差力。 2. 差速原理（差速原理（164圖圖91） 1 r =r+xrx 2 r =r-xrx （+）/r 1+2=2 （-）/r 1-2=2 直線行駛：左右輪阻力相等，行星輪受力直線行駛：左右輪阻力相等，行星輪受力平衡，無(wú)自轉(zhuǎn)，左右半軸轉(zhuǎn)速等于差速器殼體轉(zhuǎn)平衡，無(wú)

6、自轉(zhuǎn)，左右半軸轉(zhuǎn)速等于差速器殼體轉(zhuǎn)速，左右半軸所受的扭矩及力相等。速，左右半軸所受的扭矩及力相等。 車輛轉(zhuǎn)彎：車輛轉(zhuǎn)彎：內(nèi)側(cè)車輪滑轉(zhuǎn)（太快），路內(nèi)側(cè)車輪滑轉(zhuǎn)（太快），路rrxx 面面阻轉(zhuǎn)；阻轉(zhuǎn)； 外側(cè)車輪滑動(dòng)，路面助轉(zhuǎn)外側(cè)車輪滑動(dòng)，路面助轉(zhuǎn)外側(cè)外側(cè)車輪增加的轉(zhuǎn)速等于內(nèi)側(cè)車輪減少的轉(zhuǎn)速，兩軸車輪增加的轉(zhuǎn)速等于內(nèi)側(cè)車輪減少的轉(zhuǎn)速，兩軸轉(zhuǎn)速之和等于差速器殼體轉(zhuǎn)速的兩倍轉(zhuǎn)速之和等于差速器殼體轉(zhuǎn)速的兩倍差速差速。外側(cè)助轉(zhuǎn)外側(cè)助轉(zhuǎn)內(nèi)側(cè)阻轉(zhuǎn)內(nèi)側(cè)阻轉(zhuǎn)行星輪行星輪十字軸十字軸半軸齒輪半軸齒輪 一輪以差速器殼體兩倍轉(zhuǎn)速空轉(zhuǎn)（打滑），一輪以差速器殼體兩倍轉(zhuǎn)速空轉(zhuǎn)（打滑），另一輪轉(zhuǎn)速為零，轉(zhuǎn)矩之差僅為差速器內(nèi)摩擦阻另

7、一輪轉(zhuǎn)速為零，轉(zhuǎn)矩之差僅為差速器內(nèi)摩擦阻力矩，直線行駛時(shí)行星輪無(wú)自轉(zhuǎn)。力矩，直線行駛時(shí)行星輪無(wú)自轉(zhuǎn)。 轉(zhuǎn)彎或打滑時(shí)：以行星輪為隔離體，十字轉(zhuǎn)彎或打滑時(shí)：以行星輪為隔離體，十字軸對(duì)行星輪的作用力為軸對(duì)行星輪的作用力為P，左右半軸對(duì)行星輪的，左右半軸對(duì)行星輪的反作用力為反作用力為P/2，轉(zhuǎn)彎或打滑時(shí)路面產(chǎn)生的轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)彎或打滑時(shí)路面產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩動(dòng)力矩2Pr ，行星輪所受摩擦力矩為，行星輪所受摩擦力矩為MT。 MT=2Pr 而摩擦力矩而摩擦力矩MT很小，左右半軸所受扭矩基很小，左右半軸所受扭矩基本平均分配，為本平均分配，為P/2r；故當(dāng)一側(cè)車輪打滑時(shí)，；故當(dāng)一側(cè)車輪打滑時(shí)，另一側(cè)車輪也只能分配到與打滑

8、車輪相等的、很另一側(cè)車輪也只能分配到與打滑車輪相等的、很小的扭矩，以至于停止前進(jìn)小的扭矩，以至于停止前進(jìn) 差速不差扭差速不差扭。2022oTPMrMrPrP P= = ( () )- -( (+ + ） = = 補(bǔ)償方式補(bǔ)償方式： 雙橋驅(qū)動(dòng)雙橋驅(qū)動(dòng) 帶差速鎖帶差速鎖左接合器左接合器左接合器左接合器活塞活塞小錐齒輪小錐齒輪大錐齒輪大錐齒輪十字軸十字軸左半軸左半軸半軸齒輪半軸齒輪差速器殼體差速器殼體 3 防滑式差速器防滑式差速器 1氣控氣控差速鎖（差速鎖（P165圖圖2） 氣缸氣缸1進(jìn)氣進(jìn)氣活塞活塞10右移右移左接合器左接合器9與與 右接合器右接合器8接合接合半軸與差速器殼體一半軸與差速器殼體一起

9、旋轉(zhuǎn)起旋轉(zhuǎn)解除差速；解除差速； 解鎖靠彈簧復(fù)位。解鎖靠彈簧復(fù)位。 2限滑限滑差速器：差速器： 一側(cè)阻力增大，一側(cè)阻力增大，壓迫小行星沿斜面外壓迫小行星沿斜面外滑，使部分力矩經(jīng)離滑，使部分力矩經(jīng)離合器、半軸齒輪傳遞，合器、半軸齒輪傳遞，實(shí)現(xiàn)差力。實(shí)現(xiàn)差力。推壓盤推壓盤離合器離合器大大錐錐齒齒輪輪差速器殼體差速器殼體牙嵌式差速器牙嵌式差速器 3牙嵌式牙嵌式差速器：差速器： 工作原理工作原理 直線行駛時(shí)；彈簧直線行駛時(shí)；彈簧7、10使從動(dòng)環(huán)使從動(dòng)環(huán)6、11端端面平齒與十自軸面平齒與十自軸17傳力齒嚙合，分離環(huán)傳力齒嚙合，分離環(huán)8、9內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè)梯形齒與中心輪梯形齒與中心輪15梯形齒嚙合，花鍵轂梯形齒嚙合

10、，花鍵轂5、12內(nèi)內(nèi)外花鍵分別與左右半軸、從動(dòng)環(huán)外花鍵分別與左右半軸、從動(dòng)環(huán)6、11嚙合。嚙合。 動(dòng)力傳遞路線：小錐齒輪軸動(dòng)力傳遞路線：小錐齒輪軸1大錐齒輪大錐齒輪4十字軸十字軸17傳力齒傳力齒從動(dòng)環(huán)從動(dòng)環(huán)6、11端面平端面平齒齒花鍵轂花鍵轂5、12左右半軸。（等速差矩）左右半軸。（等速差矩） 轉(zhuǎn)彎時(shí)：由于外側(cè)轉(zhuǎn)彎時(shí)：由于外側(cè)5（左側(cè)）車輪阻力?。ㄗ髠?cè)）車輪阻力小,轉(zhuǎn)速快，分離環(huán)轉(zhuǎn)速快，分離環(huán)8梯形齒沿中心輪梯形齒沿中心輪15梯形齒滑動(dòng)，梯形齒滑動(dòng)，推動(dòng)從動(dòng)輪推動(dòng)從動(dòng)輪6左移，克服彈簧左移，克服彈簧7壓力，從動(dòng)輪壓力，從動(dòng)輪6與與十字軸十字軸17傳力齒分離，切斷外側(cè)（左側(cè)）動(dòng)力；傳力齒分離，切

11、斷外側(cè)（左側(cè)）動(dòng)力；同時(shí)分同時(shí)分從動(dòng)環(huán)從動(dòng)環(huán)側(cè)齒輪側(cè)齒輪從動(dòng)環(huán)齒從動(dòng)環(huán)齒十字十字軸齒軸齒十字軸十字軸十字軸十字軸從動(dòng)環(huán)從動(dòng)環(huán)中心輪中心輪分離環(huán)分離環(huán)花鍵轂花鍵轂十字軸十字軸中心凸中心凸輪凹槽輪凹槽十字軸伸長(zhǎng)齒十字軸伸長(zhǎng)齒中心凸輪中心凸輪從動(dòng)環(huán)從動(dòng)環(huán)分離環(huán)上開(kāi)口分離環(huán)上開(kāi)口分離環(huán)分離環(huán)端面的凸齒端面的凸齒 離環(huán)離環(huán)8靠從動(dòng)輪靠從動(dòng)輪6摩擦力帶動(dòng)，直到分離環(huán)摩擦力帶動(dòng)，直到分離環(huán)8開(kāi)口開(kāi)口20靠在十字軸長(zhǎng)齒靠在十字軸長(zhǎng)齒19上，從而外側(cè)（左側(cè)）從動(dòng)上，從而外側(cè)（左側(cè)）從動(dòng)環(huán)環(huán)6、花鍵轂、花鍵轂5、半軸、左側(cè)車輪自由轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)、半軸、左側(cè)車輪自由轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)差速差扭；自動(dòng)差速差扭； 隨著轉(zhuǎn)彎結(jié)束

12、，當(dāng)外側(cè)（左側(cè)）車輪轉(zhuǎn)速降隨著轉(zhuǎn)彎結(jié)束，當(dāng)外側(cè)（左側(cè)）車輪轉(zhuǎn)速降低到接近于十字軸轉(zhuǎn)速時(shí)，分離環(huán)低到接近于十字軸轉(zhuǎn)速時(shí)，分離環(huán)8靠摩擦力、靠摩擦力、從動(dòng)環(huán)從動(dòng)環(huán)6靠彈簧力復(fù)位。靠彈簧力復(fù)位。 特點(diǎn)特點(diǎn)： 可自動(dòng)差力差速；可自動(dòng)差力差速； 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料、制造、熱處理要求高；結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料、制造、熱處理要求高； 使用中易磨損、磨損后鎖緊系數(shù)發(fā)生變化。使用中易磨損、磨損后鎖緊系數(shù)發(fā)生變化。第二節(jié)第二節(jié) 鉸接式裝載機(jī)的驅(qū)動(dòng)橋鉸接式裝載機(jī)的驅(qū)動(dòng)橋 1半軸半軸一根兩端帶有花鍵的實(shí)心軸，一根兩端帶有花鍵的實(shí)心軸，將差速器的動(dòng)力傳給驅(qū)動(dòng)輪。將差速器的動(dòng)力傳給驅(qū)動(dòng)輪。 工程車輛采用工程車輛采用全浮式全浮式連接。

13、（連接。（P171圖圖96）全浮式支承：輪轂全浮式支承：輪轂11由兩列外八字滾子軸承由兩列外八字滾子軸承9支支承在橋殼上，半軸承在橋殼上，半軸4外端及太陽(yáng)輪外端及太陽(yáng)輪21完全浮于經(jīng)完全浮于經(jīng)向分布的行星輪向分布的行星輪20上。上。 特點(diǎn)特點(diǎn)： 半軸僅承受扭矩，其它力和彎矩由橋殼承半軸僅承受扭矩，其它力和彎矩由橋殼承受；受； 可承受較大扭矩，易于拆裝；可承受較大扭矩，易于拆裝； 半軸折斷時(shí)，車輪不飛脫。半軸折斷時(shí)，車輪不飛脫。 2橋殼：一根空心梁。橋殼：一根空心梁。 作用作用： 支承并保護(hù)主傳動(dòng)器、差速器、半軸；支承并保護(hù)主傳動(dòng)器、差速器、半軸； 兩端對(duì)車輪進(jìn)行軸向定位；兩端對(duì)車輪進(jìn)行軸向定位

14、；與懸架和與懸架和機(jī)架連接，支承整車大部分重量。機(jī)架連接，支承整車大部分重量。 要求：要求： 足夠的強(qiáng)度、剛度；足夠的強(qiáng)度、剛度； 重量輕；重量輕； 拆裝、調(diào)整、維護(hù)方便；拆裝、調(diào)整、維護(hù)方便； 制造工藝性制造工藝性好。好。 分類：鑄造式、沖壓式、擴(kuò)張成型式。分類：鑄造式、沖壓式、擴(kuò)張成型式。 差速器的調(diào)整：差速器的調(diào)整： 增減調(diào)整墊片增減調(diào)整墊片23調(diào)整小錐齒輪軸承隙調(diào)整小錐齒輪軸承隙 ；制動(dòng)器總成制動(dòng)器總成輪轂輪轂橋殼橋殼輪胎輪胎行星架行星架行星輪行星輪太陽(yáng)輪太陽(yáng)輪半軸半軸輪輞輪輞小螺旋小螺旋錐齒輪錐齒輪大螺旋大螺旋錐齒輪錐齒輪差速器殼體差速器殼體齒痕對(duì)中齒痕對(duì)中調(diào)整墊片調(diào)整墊片小錐齒輪軸

15、小錐齒輪軸承間隙調(diào)整承間隙調(diào)整止推螺栓止推螺栓跨置式支承跨置式支承錐齒嚙合副錐齒嚙合副間隙調(diào)整螺栓間隙調(diào)整螺栓十十字字軸軸半軸齒輪半軸齒輪行星輪行星輪 擰進(jìn)或擰出左右調(diào)整螺母擰進(jìn)或擰出左右調(diào)整螺母13，調(diào)整從動(dòng)傘齒輪，調(diào)整從動(dòng)傘齒輪22軸承間隙，使軸承間隙為軸承間隙，使軸承間隙為0.050.1mm； 主傳動(dòng)嚙合齒痕是否對(duì)中靠墊片主傳動(dòng)嚙合齒痕是否對(duì)中靠墊片4調(diào)整；調(diào)整； 對(duì)稱等量調(diào)整螺母對(duì)稱等量調(diào)整螺母13，使主傳動(dòng)輪齒嚙合，使主傳動(dòng)輪齒嚙合間隙為間隙為0.20.35mm； 調(diào)整止推螺柱調(diào)整止推螺柱8使大錐齒輪背部間隙為使大錐齒輪背部間隙為0.250.4mm。試轉(zhuǎn)是否靈活無(wú)卡滯。試轉(zhuǎn)是否靈活無(wú)

16、卡滯。 輪邊減速器輪邊減速器傳動(dòng)系中傳動(dòng)系中最后最后一級(jí)一級(jí)減速增扭減速增扭機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)。 鏟土運(yùn)輸機(jī)械多采用行星齒輪減速。鏟土運(yùn)輸機(jī)械多采用行星齒輪減速。 特點(diǎn)特點(diǎn)： 尺寸小、減速比大；尺寸小、減速比大； 可方便地布置在輪轂內(nèi)；可方便地布置在輪轂內(nèi)； 載荷量大，零件受力均勻。載荷量大，零件受力均勻。 布置方案：布置方案： 太陽(yáng)輪主動(dòng)、行星架從動(dòng)，齒圈不動(dòng)（傳動(dòng)太陽(yáng)輪主動(dòng)、行星架從動(dòng)，齒圈不動(dòng)（傳動(dòng)比高、效率高、常采用）；比高、效率高、常采用）； 輪邊減速也可采用定軸輪系。輪邊減速也可采用定軸輪系。 ZL50裝載機(jī)驅(qū)動(dòng)橋特點(diǎn)：裝載機(jī)驅(qū)動(dòng)橋特點(diǎn)： 半軸全浮式支承，行星輪邊減速；半軸全浮式支承，行星

17、輪邊減速； 主傳動(dòng)小錐齒輪跨置式支承，大錐齒輪可主傳動(dòng)小錐齒輪跨置式支承，大錐齒輪可拆，并帶止推螺栓，普通行星差速器；拆，并帶止推螺栓，普通行星差速器； 鉗盤式輪邊制動(dòng)（蹄式制動(dòng)）。鉗盤式輪邊制動(dòng)（蹄式制動(dòng)）。 ZL30裝載機(jī)前驅(qū)動(dòng)橋特點(diǎn)：裝載機(jī)前驅(qū)動(dòng)橋特點(diǎn)： 動(dòng)力先經(jīng)行星傳動(dòng)，再經(jīng)主傳動(dòng)，故傳動(dòng)動(dòng)力先經(jīng)行星傳動(dòng)，再經(jīng)主傳動(dòng)，故傳動(dòng)軸傾斜；軸傾斜； 裝有牙嵌式差速鎖；自鎖時(shí)主動(dòng)軸一方裝有牙嵌式差速鎖；自鎖時(shí)主動(dòng)軸一方面經(jīng)十字軸輸出動(dòng)力，同時(shí)經(jīng)牙嵌式離合器、從面經(jīng)十字軸輸出動(dòng)力，同時(shí)經(jīng)牙嵌式離合器、從動(dòng)軸套輸出動(dòng)力；由于行星輪無(wú)自轉(zhuǎn)，兩前輪同動(dòng)軸套輸出動(dòng)力；由于行星輪無(wú)自轉(zhuǎn)，兩前輪同速旋轉(zhuǎn)。速旋轉(zhuǎn)。 采用兩級(jí)輪邊行星減速（采用兩級(jí)輪邊行星減速（i=7.14)，可減小，可減小傳動(dòng)系尺寸，提高車輛通過(guò)能力。傳動(dòng)系尺寸，提高車輛通過(guò)能力。 采用半軸全浮式支承，鉗盤式制動(dòng)。采用半軸全浮式支承，鉗盤式制動(dòng)。行星架行星架錐齒輪錐齒輪主傳動(dòng)主傳動(dòng)小錐齒輪小錐齒輪主動(dòng)軸主動(dòng)軸主傳動(dòng)主傳動(dòng)大錐齒輪大錐齒輪行星輪行星輪從動(dòng)軸套從動(dòng)軸套右接合器右接合器差速鎖活塞差速鎖活塞半軸半軸太陽(yáng)輪太陽(yáng)輪行星架行星架輪轂輪轂雙聯(lián)行星輪雙聯(lián)行星輪活塞活塞齒