汽車拖拉機(jī)底盤 課件 第一章6 驅(qū)動(dòng)橋

第一章傳動(dòng)系統(tǒng)

第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述第二節(jié)離合器第三節(jié)手動(dòng)變速器和分動(dòng)器第四節(jié)自動(dòng)變速器第五節(jié)萬向傳動(dòng)裝置第六節(jié)驅(qū)動(dòng)橋（1）驅(qū)動(dòng)橋的組成：主減速器、差速器、半軸和橋殼組成。橋殼差速器主減速器半軸輪轂第六節(jié)驅(qū)動(dòng)橋（2）驅(qū)動(dòng)橋的作用將動(dòng)力傳遞給驅(qū)動(dòng)輪；通過主減速器實(shí)現(xiàn)降速增扭的作用；通過主減速器錐齒輪改變轉(zhuǎn)矩傳遞的方向；通過差速器實(shí)現(xiàn)車輪的差速。（3）驅(qū)動(dòng)橋的分類非斷開式（整體式）驅(qū)動(dòng)橋斷開式驅(qū)動(dòng)橋半軸套管與主減速器殼剛性連接組成驅(qū)動(dòng)橋殼，整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋通過彈性懸架與車架連接，左右兩側(cè)車輪不能獨(dú)立跳動(dòng)的驅(qū)動(dòng)橋。驅(qū)動(dòng)橋殼分成兩段，主減速器殼固定在車架上，兩側(cè)車輪通過獨(dú)立懸架與車架連接，可以獨(dú)立跳動(dòng)的驅(qū)動(dòng)橋。6.1主減速器（1）主減速器的作用：減速增扭；改變扭矩的方向。（2）主減速器的分類：按傳動(dòng)齒輪副的數(shù)目：?jiǎn)渭?jí)主減速器雙級(jí)主減速器帶輪邊減速器的雙級(jí)主減速器按主減速器檔位單速式：固定的傳動(dòng)比雙速式：有兩個(gè)檔位單級(jí)主減速器只有一對(duì)齒輪副傳動(dòng)，零件少，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，傳動(dòng)效率高。主傳動(dòng)比：主減速器的傳動(dòng)比稱為主傳動(dòng)比，用i0表示。i0=z2/z1Z2---從動(dòng)齒輪齒數(shù)Z1---主動(dòng)齒輪齒數(shù)齒輪的支承目的：增加支承剛度，便于拆卸、調(diào)整。主動(dòng)齒輪的支承懸置式從動(dòng)齒輪的支承跨置式軸承的預(yù)緊目的：減小錐齒輪傳動(dòng)過程中的軸向力引起的軸向位移，保證齒輪副的正常嚙合。調(diào)整辦法:調(diào)整墊片/調(diào)整螺母齒輪嚙合印跡的調(diào)整目的：通過調(diào)整使嚙合齒處于正確的嚙合位置。調(diào)整辦法:通過調(diào)整墊片9，調(diào)整主動(dòng)錐齒輪的位置。從動(dòng)錐齒輪的正確嚙合區(qū)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%。齒輪嚙合間隙的調(diào)整目的：使嚙合齒輪副之間有合適的間隙，以消除熱變形，但過大的間隙將產(chǎn)生沖擊噪音。調(diào)整辦法:通過擰動(dòng)軸承調(diào)整螺母2，調(diào)整從動(dòng)錐齒輪的位置。e.主減速器對(duì)離地間隙和地板高度的影響最小離地間隙h：汽車最低點(diǎn)到地面的距離。為了避免汽車的離地間隙太小和地板高度太高，應(yīng)盡量減小驅(qū)動(dòng)橋的高度，即盡量減小主動(dòng)錐齒輪的齒數(shù)。g.主減速器的潤滑主減速器采用飛濺潤滑的方式，從動(dòng)齒輪將潤滑油甩到主減速器需要潤滑的部位。主減速器上設(shè)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準(zhǔn)雙曲面齒輪油。雙級(jí)主減速器特點(diǎn)：由兩級(jí)齒輪傳動(dòng)。在實(shí)現(xiàn)較大傳動(dòng)比的前提下，提高離地間隙?？梢酝ㄟ^更換不同的齒輪副實(shí)現(xiàn)不同的傳動(dòng)比，提高零部件的通用性。主傳動(dòng)比：i0=z2/z1×z4/z3輪邊減速器主減速器車輪輪邊減速器輪邊減速器車輪需要較大的傳動(dòng)比和離地間隙。將雙級(jí)主減速器的第二級(jí)放在驅(qū)動(dòng)車輪側(cè)，稱之為輪邊減速器。輪邊減速器一般采用行星齒輪變速器。主傳動(dòng)比：i0=i01×i02

雙速主減速器為了提高汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，有些重型車輛或越野車輛采用具有兩個(gè)傳動(dòng)比的主減速器。雙速主減速器：具有兩檔傳動(dòng)比的主減速器。在良好路面上采用，用小傳動(dòng)比的檔位行駛，提高經(jīng)濟(jì)性。該檔位常接合。在壞路面或載荷較大時(shí)，通過操縱裝置換到大傳動(dòng)比檔位，提高車輛的經(jīng)濟(jì)性。該檔位需要時(shí)接合。因?yàn)椴倏v距離較遠(yuǎn)，一般采用氣動(dòng)或者電液操縱方式。雙速主減速器結(jié)構(gòu)示意圖高速主傳動(dòng)比：i0=i01

低速主傳動(dòng)比：i0=i01×i02

×貫通式主減速器貫通式主減速器主要應(yīng)用于多軸驅(qū)動(dòng)的汽車，具有方便布置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，零部件通用性好的特點(diǎn)。貫通式主減速器6.2差速器1、差速器的作用：當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎或者在不平路面上行駛時(shí)，使左右車輪以不同的角速度滾動(dòng)。車輛轉(zhuǎn)彎工況的分析：設(shè)車輪中心的速度為：U。車輪的純滾動(dòng)半徑為：r；車輪的角速度為：ω。則：車輪純滾動(dòng)時(shí)：U=ω×r。車輪純滑轉(zhuǎn)時(shí)：ω≠0但U=0。車輪純滑移時(shí)：U≠0但ω

=0。當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，在同一時(shí)間內(nèi)：外側(cè)車輪位移長，內(nèi)側(cè)車輪位移短，如果內(nèi)外車輪轉(zhuǎn)速相同。則：外側(cè)車輪一邊滾動(dòng)，一邊滑移；內(nèi)側(cè)車輪一邊滾動(dòng)，一邊滑轉(zhuǎn)。輪間差速器：用于同一驅(qū)動(dòng)橋的兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪之間的差速器。軸間差速器：用于兩個(gè)驅(qū)動(dòng)橋之間的差速器。2、差速器的分類：按齒輪的形狀：圓錐齒輪差速器；圓柱齒輪差速器。按兩側(cè)半軸輸出的轉(zhuǎn)矩是否相等：對(duì)稱式差速器；不對(duì)稱差速器。齒輪差速器差速器的組成：圓錐行星齒輪十字軸半軸錐齒輪；差速器殼差速器3、差速器工作情況行星齒輪運(yùn)動(dòng)：1、公轉(zhuǎn)2、自轉(zhuǎn)直線行駛時(shí)的差速器轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)的差速器差速器的差速原理：主動(dòng)件：主減速器從動(dòng)齒輪---差速器殼---行星齒輪軸從動(dòng)件：半軸齒輪。A點(diǎn)為左半軸錐齒輪與行星齒輪的嚙合點(diǎn);B點(diǎn)為右半軸錐齒輪與行星齒輪的嚙合點(diǎn)。C點(diǎn)為行星齒輪的回轉(zhuǎn)中心，C點(diǎn)的速度永遠(yuǎn)與行星齒輪軸速度相同。設(shè)：行星齒輪軸的速度為：ω0A、B、C三點(diǎn)到差速器旋轉(zhuǎn)中心的距離相等，均為：r當(dāng)左右車輪速度相等時(shí)，行星齒輪不自轉(zhuǎn)：A、B、C線速度相同，則有ω1=ω2=ω0當(dāng)左右車輪速度不相等時(shí)，假設(shè)左車輪速度較大，則行星齒輪自轉(zhuǎn)，設(shè)其自轉(zhuǎn)速度為ω3，A點(diǎn)的線速度為：ω1×r=

ω0×r＋ω3×r’B點(diǎn)的線速度為：ω2×r=

ω0×r－

ω3×r’ω1×r＋ω2×r=2ω0×rω1＋ω2=2ω0即ω1＋ω2=2ω0分析：當(dāng)任意一側(cè)車輪轉(zhuǎn)速為零時(shí)：另一側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速為差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍。當(dāng)差速器殼的速度為零時(shí)：若一側(cè)半軸齒輪受其他外來力矩而轉(zhuǎn)動(dòng)，則另一側(cè)半軸齒輪即以相同的轉(zhuǎn)速反向轉(zhuǎn)動(dòng)。結(jié)論：左右兩側(cè)半軸的速度之和等于差速器殼速度的2倍，與行星齒輪的速度無關(guān)。差速器的轉(zhuǎn)矩分配：當(dāng)左右兩輪存在轉(zhuǎn)速差時(shí)，摩擦力矩使得轉(zhuǎn)的快的半軸轉(zhuǎn)矩減小，轉(zhuǎn)的慢的半軸轉(zhuǎn)矩增大。設(shè)主減速器傳來的扭矩為：M0左右半軸的轉(zhuǎn)矩分別為：M1、M2.1）.當(dāng)左右半軸轉(zhuǎn)速相等時(shí)：M1=M2=1/2M0；2）.當(dāng)左右半軸轉(zhuǎn)速不相等時(shí)：行星齒輪因?yàn)樽赞D(zhuǎn)而產(chǎn)生力矩Mr.M1=1/2(M0－Mr)M2=1/2(M0＋Mr)鎖緊系數(shù)K：表示內(nèi)摩擦力矩的大小和轉(zhuǎn)矩的分配特性。K=(M2－M1)/M0=Mr/M0轉(zhuǎn)矩比Kb：表示轉(zhuǎn)得快的半軸和轉(zhuǎn)得慢的半軸的轉(zhuǎn)矩比。Kb=M2/M1=（1＋K）/（1－K）4.差速鎖差速鎖指的是當(dāng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪打滑時(shí)，將差速器殼與半軸鎖緊成一體，使差速器失去差速作用，可以把全部扭矩轉(zhuǎn)移到另一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪上。圖1-101典型牙嵌式差速鎖結(jié)構(gòu)該差速鎖主要由撥叉總成、撥叉套等組成，撥叉套內(nèi)孔上開設(shè)有內(nèi)花鍵，與在半軸上開設(shè)的花鍵槽相配合；撥叉套靠近差速器殼側(cè)端面開設(shè)有牙形榫槽，與差速器殼上開設(shè)的牙形榫槽相配合。當(dāng)需要鎖止時(shí)，由操縱機(jī)構(gòu)操縱撥叉運(yùn)動(dòng)，撥叉將推動(dòng)撥叉套沿半軸的軸線方向運(yùn)動(dòng)并靠近差速器4側(cè)，直至撥叉套牙形榫槽與差速器殼牙形榫槽相嚙合，半軸將與差速器殼完成鎖止，也即實(shí)現(xiàn)差速器左、右半軸將與差速器殼同步旋轉(zhuǎn)，差速器將失去差速作用而進(jìn)入鎖止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)不需要鎖止時(shí)，由操縱機(jī)構(gòu)操縱撥叉反向運(yùn)動(dòng)，撥叉套牙形榫槽與差速器殼牙形榫槽脫離嚙合，半軸與差速器殼隨之脫離鎖止，差速器恢復(fù)差速狀態(tài)。5.限滑差速器限滑差速器是一種能根據(jù)路面情況自動(dòng)改變或控制驅(qū)動(dòng)輪間轉(zhuǎn)矩分配的差速器，其特點(diǎn)是當(dāng)一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪在壞路面上滑轉(zhuǎn)時(shí)，能使大部分甚至全部轉(zhuǎn)矩傳給在良好路面上的驅(qū)動(dòng)輪，以充分利用這一驅(qū)動(dòng)輪的附著力來產(chǎn)生足夠的驅(qū)動(dòng)力，使車輛能繼續(xù)行駛。限滑差速器按其工作原理可分為轉(zhuǎn)矩敏感式、轉(zhuǎn)速敏感式和主動(dòng)控制式三大類。（1）轉(zhuǎn)矩限滑式差速器圖1-102托森軸間差速器托森中央差速器（軸間差速器）的結(jié)構(gòu)如圖1-102所示，由差速器殼、蝸輪軸（6個(gè)）、前軸蝸桿、后軸蝸桿、和直齒圓柱齒輪（12個(gè)）、蝸輪（6個(gè)）等組成?？招妮S和差速器外殼通過花鍵相連而一同轉(zhuǎn)動(dòng)。每個(gè)蝸輪軸上的中間有一個(gè)蝸輪和兩個(gè)尺寸相同的直齒圓柱齒輪（也叫做行星齒輪）。蝸輪和直齒圓柱齒輪通過蝸輪軸安裝在差速器外殼上。其中三個(gè)蝸輪與前軸蝸桿嚙合，另外三個(gè)蝸輪與后軸的蝸桿相嚙合。與前、后軸蝸桿相嚙合的蝸輪彼此通過直齒圓柱齒輪相嚙合，前軸蝸桿和驅(qū)動(dòng)前橋的差速器前齒輪軸為一體，后軸蝸桿和驅(qū)動(dòng)后橋的差速器后齒輪軸為一體。（2）轉(zhuǎn)速限滑式差速器黏性式差速器很像一個(gè)密封在殼體中的多片離合器，其基本結(jié)構(gòu)如圖1-104所示。它是由殼體，前、后傳動(dòng)軸和交替排列的內(nèi)葉片（花鍵軸傳力片），外葉片（殼體傳力片）及隔環(huán)構(gòu)成。內(nèi)葉片通過內(nèi)花鍵與后傳動(dòng)軸上的外花鍵連接，外葉片通過外花鍵與殼體上的內(nèi)花鍵連接，外葉片之間置有隔環(huán)，以限制外葉片的軸向移動(dòng)。隔環(huán)厚度決定內(nèi)、外葉片間的間隙。端蓋壓配合在外殼上，并用O形密封圈密封。內(nèi)葉片的兩端由滾子軸承支撐，軸端用兩個(gè)橡膠密封件密封。（3）主動(dòng)控制式限滑差速器電磁式主動(dòng)限滑差速器是以摩擦片式差速器為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，利用電磁力來實(shí)現(xiàn)限滑性能的主動(dòng)控制。6.3半軸與橋殼一、半軸作用：將動(dòng)力直接傳遞給驅(qū)動(dòng)輪。半軸的支承方式：全浮式半軸支承；半浮式半軸支承。全浮式半軸支承半浮式半軸支承兩種半軸支承方式的特點(diǎn)：全浮式半軸：半軸和橋殼沒有直接的聯(lián)系；全浮式半軸內(nèi)外均不承受外來彎矩；半軸可以從半軸套管中抽出，拆卸容易。結(jié)構(gòu)比半浮式復(fù)雜。半浮式半軸：半軸一端支承在橋殼上；半軸外端除承受車輪傳來的全部彎矩；但內(nèi)部不承擔(dān)彎矩。結(jié)構(gòu)比全浮式簡(jiǎn)單。二、橋殼作用：支承并保護(hù)主減速器、差速器和半軸，固定驅(qū)動(dòng)輪，使輪距保持不變；支承車架及車架上各總成的重量；承受汽車行駛時(shí)，車輪傳來的力和力矩，并通過懸架系統(tǒng)傳給車架。要求：剛度和強(qiáng)度大；質(zhì)量輕；便于主減速器的拆卸和安裝；便于制造（b）橋殼從結(jié)構(gòu)上分為：整體式分段式整體式鑄造式整體橋殼特點(diǎn)：剛度大、強(qiáng)度高；便于主減速器的安裝、調(diào)整、維修；鑄造難度大，質(zhì)量大。鋼板沖壓式整體橋殼特點(diǎn)：質(zhì)量小，制造工藝簡(jiǎn)單；材料利用率高?？箾_擊性好。分段式橋殼特點(diǎn)：便于制造，工藝簡(jiǎn)單，維修不便。6.4拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)橋一、

拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)橋的組成與布置輪式拖拉機(jī)后橋簡(jiǎn)圖a.內(nèi)置式最終傳動(dòng)b.外置式最終傳動(dòng)1.中央傳動(dòng)大齒輪2.差速器3.最終傳動(dòng)輪式拖拉機(jī)后橋由中央傳動(dòng)、差速器和最終傳動(dòng)等主要部件組成履帶拖拉機(jī)后橋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1.中央傳動(dòng)2.轉(zhuǎn)向離合器