第五章驱动桥第一节主减速器.docx
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第五章驱动桥第一节主减速器
第五章驱动桥
组成：
主减速器、差速器、半轴、轮毂及桥壳。
功用：
①降速增矩；②改变转矩传递方向；③差速作用。
类型：
▲非断开式驱动桥；▲断开式驱动桥。
1.非断开式驱动桥
如CA1091,EQ1090E，CA1040等车的后桥。
参见图5-1a。
特点：
①整体式桥壳；
②两侧半轴、驱动轮在横向平面内无相对运动；
③非独立悬架（整个车桥通过弹性元件与车架相联）。
2.断开式驱动桥
如CA7220、Audi100等轿车常用的转向驱动桥。
参见图5-1b。
特点：
①断开式桥壳（主减速器固装于车架上，半轴为万向传动轴）；
②两驱动轮相对车架彼此独立上、下跳动。
③独立悬架（两侧车轮各自单独与车架由弹簧相联）。
§5.1主减速器
分类：
▲按齿轮副个数分：
单级：
如EQ1090E，CA1040，CA7220，Audi100等。
双级：
①一、二级齿轮均于主减速器壳体内,如CA1091；
②一级齿轮于主减速器壳体内，二级为轮边减速。
多用于矿用车
如SH380A，Terex33-07、33-11E,BJZ3530等。
▲按传动比档数分：
①单速：
io为单一定值，目前常见车大都是此类；
②io为2个值（即主减速器有2个档）。
▲按齿轮结构型式分：
圆柱齿轮，螺旋（曲线）锥齿轮，准双曲面齿轮。
▲常用的齿轮型式：
1）斜齿圆柱齿轮特点是主从动齿轮轴线平行。
2）曲线齿锥齿轮特点是主从动锥齿轮轴线垂直且相交。
3）准双曲面锥齿轮特点是主从动锥齿轮轴线垂直但不相交，有轴线偏移。
▲圆锥齿轮齿轮旋向：
常用主动小齿轮左旋：
从小端向大端看齿向线向左偏斜；
从动大齿轮右旋：
从小端向大端看齿向线向右偏斜。
1.单级主减速器
轿车，轻、中型货车用之。
一般io≤7。
下面以EQ1090E车为例，其io=Z2/Z1=38/6=6.33。
▲动力传递过程：
见图5-2，动力从万向传动装置连接的叉形凸缘11
→主动锥齿轮18→从动锥齿轮→差速器壳5→行星齿轮十字轴24→行星齿轮21→两半轴齿轮23→两半轴→…。
▲无差速、有差速齿轮与差速器的运动状态（据图说明）
为了保证主动和从动齿轮之间正确的相对位置：
1.保证有足够的支承刚度（见图5-3）使主、从动齿轮在运动过程中不至于发生较大的变形影响正常啮合。
（1）主动齿轮：
跨置式支承（图5-3b），且齿轮与轴制成一体。
▲两圆锥滚子轴承布置：
小端相对，大端向外，使临近齿轮的轴承的实际支承点靠近齿轮，增大刚度。
（2）从动齿轮：
跨置式支承（图5-3c）
▲两圆锥滚子轴承布置：
大端向内。
减小了支承跨度，刚度增大。
▲从动齿轮背面限位螺栓：
限制齿轮变形，螺栓与齿轮背面间隙Δ=0.3～0.5mm.
这样布置圆锥滚子轴承，主要考虑主动齿轮轴和从动齿轮的轴向移动。
（3）轴承预紧度
目的——减小啮合轴向力引起的轴向位移。
轴承13、17垫片调整：
（在拆掉上端螺母等件后进行）
加垫片14——预紧度放松（使轴承13内圈向上，17内圈与轴向下）
减垫片14——预紧度压紧（轴承内圈移动与加垫片相反）
▲转动预紧力矩：
1.0～1.5Nm。
轴承3（差速器壳体上）调整：
用调整螺母2.
预紧力矩：
T=1.5～2.5Nm。
2.齿轮啮合调整：
在轴承预紧度调整后进行。
包括：
啮合印记调整——保证齿轮承载能力；
啮合间隙调整——保证齿轮润滑性，减小振动。
（1）啮合印记调整：
印色法——主动小齿轮图一红色染料（红丹粉、机油的混合物），与从动齿轮啮合转动，在从动齿轮上留下啮合印记。
以从动齿轮印记为测量对象。
从动齿轮正转啮合齿面是凸面（可见主动齿面为凹面）。
标准：
齿轮轮齿的两个工作面出现红色印迹，印迹均位于齿高的中间偏小端，并占齿面宽度的60%以上，啮合正确。
用垫片9调整：
增加垫片——主动轴上移；减垫片——主动轴下移。
（2）啮合间隙调整：
拧动调整螺母2以改变从动锥齿轮的位置。
间隙一般为0.15~0.40mm。
从动齿轮左移——间隙增大；
从动齿轮右移——间隙减小。
注意：
一侧调整螺母拧入多少量，另一侧便拧出多少量，以保证事先调好的轴承预紧度不变。
▲当齿侧间隙过大时，就要成对更换主从动锥齿轮。
3.准双曲面齿轮主减速器的优缺点
直齿圆锥齿轮→螺旋锥齿轮→准双曲面齿轮。
螺旋锥齿轮最小根切齿数比直齿圆锥齿轮的小，结构紧凑、运转平稳噪声较小。
准双曲面齿轮比螺旋锥齿轮工作平稳性更好，轮齿的弯曲强度和接触强度更高，主动锥齿轮的轴线还可相对从动齿轮的轴线向下偏移，使车身和重心降低，有利于提高汽车的行驶稳定性。
（东风EQ1090E偏距38mm）
缺点：
齿面间有较大的相对滑动，且齿面间压力很大，齿面油膜易被破坏，须用含防刮伤添加剂的双曲面齿轮油。
4.润滑——飞溅润滑
靠从动锥齿轮运转对各齿轮、轴和轴承飞溅润滑。
为保证主动锥齿轮轴后端的圆锥轴承的可靠润滑，在主减速器壳体铸出了进油道8和回油道16。
飞溅的润滑油经进油道8通过轴承座的孔进入两圆锥轴承的小端之间，在离心力作用下，润滑油从小端流向大端。
5.
几种螺塞
加油塞、放油塞、放气塞、观测塞。
二.双级主减速器
主传动比io较大时，由一对锥齿轮传动将会导致尺寸过大，不能保证最小离地间隙的要求，这时多采用两对齿轮传动，即双级主减速器。
io=7～12。
CA1091三种选型：
io=5.77；io=6.25；io=7.63。
适用不同道路条件。
结构特点：
（1）一般第一级传动比由螺旋锥齿轮副，第二级传动比采用斜齿圆柱齿轮副。
（2）主动齿轮轴多采用悬臂式支承。
原因有二。
其一是第一级传动比较小，相应从动锥齿轮直径较小，主动锥齿轮外端再加一个轴承布置困难；另外主动锥齿轮及轴颈尺寸可做得大，同时尽可能将两轴承距离加大可得到足够的支承刚度。
（3）调整：
①.主动锥齿轮轴承的预紧度，增减调整垫片8；②.中间轴圆锥滚子轴承，预紧度改变两边的调整垫片6和13；③.主动锥齿轮轴向位移，调整垫片7；④.中间轴锥齿轮轴向位移，调整垫片6和13。
注：
两组垫片的减量和增量不相等时，会破坏已调整好的预紧度。
三.贯通式主减速器
定义：
前面（或后面）的两驱动桥的传动轴是串联的，传动轴从离合器较近的驱动桥穿过，通往另一驱动桥，这种驱动桥称为贯通式驱动桥，所用主减速器称为贯通式主减速器。
特点：
减少分动器的输出轴数量，结构简化，部件通用性好，便于形成系列产品。
适用于多轴驱动车，越野车。
SX2150型6×6越野车为贯通式双级主减速器。
第一级圆柱斜齿轮io1=1.19；第二级准双曲面齿轮io2=5.429.总的io=6.46.
4.双速主减速器
某些车主减速器设高、低两个档。
目的：
充分提高汽车的动力性和经济性，此时，主减速器还兼起了副变速器的作用。
动力路线：
主动齿轮5→从动齿轮7→齿圈8→行星架9→差速器6→半轴→.....
动力路线：
主动齿轮5→从动齿轮7→齿圈8→行星架9→差速器6→半轴→.....
a.高档
传动比：
第一级io1=Z7/Z5;
第二级io2=1（因为太阳轮D与行星架9联成一体，整体刚性传动）
总io=io1×io2=Z7/Z5。
b.低档
传动比：
第一级io1=Z7/Z5;
第二级行星机构太阳轮与壳体固定，齿圈输入，行星架输出，由行星机构运动特性方程：
n1+αn2-（α+1）n3=0
且n1=0
则io2=n2/n3=（α+1）/α
而α=Z8/ZD（行星机构几何特性参数：
齿圈齿数与太阳轮齿数之比）
那么io2=（Z8+ZD）/ZD
故io=io1×io2=Z7（Z8+ZD）/（ZDZ5）
5.轮边减速器
在重型载货车、越野汽车或大型客车上，当要求传动系的传动比值较大，离地间隙较大时，往往在两侧驱动轮附近再增加一级减速传动，称为轮边减速器，轮边减速也可以看作是主减速器的第二级传动。
1.行星齿轮式轮边减速器结构型式：
（1）半轴-太阳轮输入，齿圈-桥壳固定，行星架-轮毂输出。
此常用，（见a图）。
传动比：
io=n1/n3=（α+1）
（2）半轴-太阳轮输入，行星架-桥壳固定，齿圈-轮毂输出。
（见b图）
传动比：
io=n1/n2=α。
可见:
a型式布置具有较大传动比。
例：
斯太尔后桥轮边减速器——太阳轮与半轴联接；齿圈与桥壳联接；行星架与轮毂联接；太阳轮输入齿圈输出。
2.
圆柱齿轮式轮边减速器
例：
HAULPAK（豪拜）75B矿用车，主、从动齿轮2、3为圆柱直齿轮，差速器半轴1联接主动齿轮，从动齿轮通过花键套与轮毂联接；半轴布置在从动齿轮轴线上方，增加桥壳离地间隙。
思考题
1.以EQ1090车主减速器和CA1091车为例，
（1）动力传递过程；
（2）采用齿轮形式和布置特点；（3）维修时需要进行哪些调整，如何调整？
（4）对润滑油有何要求？
2.什么是贯通式主减速器？
举例说明。
3.轮边减速器结构特点与动力传递过程。
作业：
1.双速主减速器。
（1）无论在高、低何当，是单级还是双级传动？
说明动力传递过程；
（2）求低档时的传动比。
2.画出太阳轮出入，齿圈固定，行星架输出的轮边减速器结构简图，
（1）求其传动比；
（2）太阳轮、行星架和行星轮，其中那两者转动方向相同？
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