重型汽車的驅動橋結構

everfree · 發表于 2010-1-11 21:17:04

重型汽車的驅動橋結構

驅動橋是重型汽車的重要標志之一，其基本結構有以下3種：
(1)中央單級減速驅動橋。是驅動橋結構中最為簡單的一種,是驅動橋的基本形式, 在載重汽車中占主導地位。                一般在主傳動比小于6的情況下,應盡量采用中央單級減速驅動橋。目前的中央單級減速器趨于采用雙曲線螺旋傘齒輪,主動小齒輪采用騎馬式支承, 有差速鎖裝置供選用。

(2)中央雙級驅動橋。在國內目前的市場上,中央雙級驅動橋主要有2種類型: 一類如伊頓系列產品,事先就在單級減速器中預留好空間,當要求增大牽引力與速比時,可裝人圓柱行星齒輪減速機構,將原中央單級改成中央雙級驅動橋,這種改制"三化"程度高, 橋殼、主減速器等均可通用,盆齒輪直徑不變;另一類如洛克威爾系列產品,當要增大牽引力與速比時,需要改制第一級傘齒輪后,再裝入第二級圓柱直齒輪或斜齒輪,變成要求的中央雙級驅動橋, 這時橋殼可通用,主減速器不通用, 盆角齒輪輪由于上述中央雙級減速橋均是在中央單級橋的速比超出一定數值或牽引總質量較大時,作為系列產品而派生出來的一種型號,它們很難變型為前驅動橋,使用受到一定限制; 因此,綜合來說,雙級減速橋一般均不作為一種基本型驅動橋來發展,而是作為某一特殊考慮而派生出來的驅動橋存在。

(3)中央單級、輪邊減速驅動橋。輪邊減速驅動橋較為廣泛地用于油田、建筑工地、礦山等非公路車與軍用車上。當前輪邊減速橋可分為2類:一類為圓錐行星齒輪式輪邊減速橋,沃爾沃、雷諾等都采用此類車橋;另一類為圓柱行星  齒輪式輪邊減速驅動橋,奔馳、斯堪尼亞、中國重汽、重慶重汽等都采用此類車橋。

①圓錐行星齒輪式輪邊減速橋。由圓錐行星齒輪式傳動構成的輪邊減速器,輪邊減速比為固定值2,它一般均與中央單級橋組成為一系列。在該系列中,中央單級橋仍具有獨立性,可單獨使用,需要增大橋的輸出轉矩,使牽引力增大或速比增大時,可不改變中央主減速器而在兩軸端加上圓錐行星齒輪式減速器即可變成雙級橋。這類橋與中央雙級減速橋的區別在于:降低半軸傳遞的轉矩,把增大的轉矩直接增加到兩軸端的輪邊減速器上 ,其"三化"程度較高。但這類橋因輪邊減速比為固定值2,因此,中央主減速器的尺寸仍較大,一般用于公路、非公路軍用車。

②圓柱行星齒輪式輪邊減速橋。單排、齒圈固定式圓柱行星齒輪減速橋,一般減速比在3至4.2之間。由于輪邊減速比大,    因 ,中央主減速器的速比一般均小于3,這樣盆齒輪就可取較小的直徑,以保證重型汽車對離地問隙的要求。這類橋比單級  減速器的質量大而價格也要貴些,而且輪毅內具有齒輪傳動,長時間在公路上行駛會產生大量的熱量而引起過熱;因此,作為公路車用驅動橋,它不如中央單級減速橋。

見習生小王 · 發表于 2010-1-12 16:01:57

重型車驅動橋及其主要部件結構簡析
通常驅動橋總成主要由驅動橋殼體、主減速器總成(含差速器)、輪邊減速器總成、制動鉗以及全浮式左右半軸等部分組成。
重型商用車驅動橋應當滿足如下基本要求：選擇適當的主減速比，以保證汽車在給定的條件下具有最佳的動力性和燃油經濟性；外廓尺寸小，保證汽車具有足夠的離地間隙，以滿足通過性的要求；齒輪及其他傳動件工作平穩，噪聲小；在各種載荷和轉速工況下有較高的傳動效率；具有足夠的強度和剛度，以承受和傳遞作用于路面和車架或車身間的各種力和力矩；在此條件下，盡可能降低質量，尤其是簧下質量，減少不平路面的沖擊載荷，提高汽車的平順性；與懸架導向機構運動協調。結構簡單，加工工藝性好，制造容易，維修、調整方便。
我國重型車橋市場的競爭主要為雙級橋和單級橋兩個方面，雙級橋有主減速器減速加輪邊減速器減速。由于是二級減速，主減速器減速速比小，主減速器總成相對較小，橋包相對減小，因此離地間隙加大，通過性好。該系列橋總成主要用于公路運輸，以及石油、工礦、林業、野外作業和部隊等領域。單級橋由主減速器一級減速，橋包尺寸大，離地間隙小，相對雙級橋而言，其通過性較差，主要用于公路運輸車輛。
單級減速驅動橋是驅動橋中結構最簡單的一種，制造工藝簡單，成本較低，是驅動橋的基本類型，在重型汽車上占有重要地位。與帶輪邊減速器的驅動橋相比，由于產品結構簡化，單級減速驅動橋機械傳動效率提高，易損件減少，可靠性提高。
從產品設計的角度看，重型車產品在主減速比小于6的情況下，盡量選用單級減速驅動橋。

見習生小王 · 發表于 2010-1-12 16:05:00

主減速器的結構特點
按參加減速傳動的齒輪副數目可分為單級主減速器、雙級主減速器；按減速齒輪副結構型式可分為圓柱齒輪式、圓錐齒輪、準雙曲面齒輪等型式。主減速器的齒輪主要有螺旋錐齒輪、雙曲面齒輪、圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式。
螺旋錐齒輪傳動的主、從動齒輪軸線垂直相交于一點，齒輪并不同時在全長上嚙合，而是逐漸從一端連續平穩地轉向另一端。另外，由于輪齒端面重疊的影響，至少有兩對以上的輪齒同時嚙合，所以它工作平穩、能承受較大的負荷、制造也簡單。但是在工作中噪聲大，對嚙合精度很敏感，齒輪副錐頂稍有不吻合便會使工作條件急劇變壞，并伴隨磨損增大和噪聲增大。為保證齒輪副的正確嚙合，必須將支承軸承預緊，提高支承剛度，增大殼體剛度。
雙曲面齒輪傳動的主、從動齒輪的軸線相互垂直而不相交，主動齒輪軸線相對從動齒輪軸線在空間偏移一距離E，此距離稱為偏移距。由于偏移距正的存在，使主動齒輪螺旋角大于從動齒輪螺旋角。當雙曲面齒輪與螺旋錐齒輪尺寸相同時，雙曲面齒輪傳動有更大的傳動比。雙曲面齒輪傳動比螺旋錐齒輪傳動還具有如下優點：在工作過程中，雙曲面齒輪副不僅存在沿齒高方向的側向滑動，而且還有沿齒長方向的縱向滑動。縱向滑動可改善齒輪的磨合過程，使其具有更高的運轉平穩性。由于存在偏移距，雙曲面齒輪副使其主動齒輪的大于從動齒輪的，這樣同時嚙合的齒數較多，重合度較大，不僅提高了傳動平穩性，而且使齒輪的彎曲強度提高約30％。雙曲面主動齒輪軸布置在從動齒輪中心上方，便于實現多軸驅動橋的貫通，增大傳動軸的離地高度。布置在從動齒輪中心下方可降低萬向傳動軸的高度，有利于降低轎車車身高度，并可減小車身地板中部凸起通道的高度。
但是，雙曲面齒輪傳動也存在如下缺點：沿齒長的縱向滑動會使摩擦損失增加，降低傳動效率。雙曲面齒輪副傳動效率約為96％，螺旋錐齒輪副的傳動效率約為99％。齒面間大的壓力和摩擦功，可能導致油膜破壞和齒面燒結咬死，即抗膠合能力較低。雙曲面主動齒輪具有較大的軸向力，使其軸承負荷增大。雙曲面齒輪傳動必須采用可改善油膜強度和防刮傷添加劑的特種潤滑油，螺旋錐齒輪傳動用普通潤滑油即可。
一般情況下，當要求傳動比大于4.5而輪廓尺寸又有限時，采用雙曲面齒輪傳動更合理。當傳動比小于2時，雙曲面主動齒輪相對螺旋錐齒輪主動齒輪顯得過大，占據了過多空間，這時可選用螺旋錐齒輪傳動，因為后者具有較大的差速器可利用空間。對于中等傳動比，兩種齒輪傳動均可采用。

見習生小王 · 發表于 2010-1-12 16:06:57

貫通式主減速器的結構特點
貫通式主減速器根據其減速形式可分成單級和雙級兩種。單級貫通式主減速器具有結構簡單，體積小，質量小，并可使中、后橋的大部分零件，尤其是使橋殼、半軸等主要零件具有互換性等優點，主要用于輕型多橋驅動的汽車上。
根據減速齒輪形式不同，單級貫通式主減速器又可分為雙曲面齒輪式及蝸輪蝸桿式兩種結構。雙曲面齒輪式單級貫通式主減速器是利用雙曲面齒輪副軸線偏移的特點，將一根貫通軸穿過中橋并通向后橋。但是這種結構受主動齒輪最少齒數和偏移距大小的限制，而且主動齒輪工藝性差，主減速比最大值僅在5左右，故多用于輕型汽車的貫通式驅動橋上。當用于大型汽車時，可通過增設輪邊減速器或加大分動器速比等方法來加大總減速比。蝸輪蝸桿式單級貫通式主減速器在結構質量較小的情況下可得到較大的速比。它使用于各種噸位多橋驅動汽車的貫通式驅動橋的布置。另外，它還具有工作平滑無聲、便于汽車總布置的優點。如蝸桿下置式布置方案被用于大客車的貫通式驅動橋中，可降低車廂地板高度。
對于中、重型多橋驅動的汽車，由于主減速比較大，多采用雙級貫通式主減速器。根據齒輪的組合方式不同，可分為錐齒輪一圓柱齒輪式和圓柱齒輪一錐齒輪式兩種形式。錐齒輪一圓柱齒輪式雙級貫通式主減速器可得到較大的主減速比，但是結構高度尺寸大，主動錐齒輪工藝性差，從動錐齒輪采用懸臂式支承，支承剛度差，拆裝也不方便。圓柱齒輪一錐齒輪式雙級貫通式主減速器的第一級圓柱齒輪副具有減速和貫通的作用，有時僅用作貫通用，將其速比設計為1。如JHC1240貫通橋是由后橋、中橋及平衡懸架總成組成，貫通橋的重點在中橋，該產品性能先進，可靠性好，繼承性好，承載能力強，主要用于15~40噸級載貨汽車、改裝車、牽引車及特種車輛。東風多軸驅動的越野車，采用了貫通式驅動橋，相應地，主減速器也采用了貫通式，如6×6越野汽車的貫通式驅動橋(中橋)的雙級主減速器，第一級為斜齒圓柱齒輪傳動，其減速比較小，主動圓柱齒輪通過花鍵套在貫通軸上，貫通軸穿過中橋的主減速器殼通向后橋；第二級為雙曲面錐齒輪傳動，其減速比較大。也有一些貫通式驅動橋第一級為錐齒輪傳動，第二級用圓柱齒輪傳動。

見習生小王 · 發表于 2010-1-12 16:08:59

輪邊減速器
輪邊減速器是將汽車驅動橋的一部分減速比分配給輪邊減速器，不僅使驅動橋中間部分主減速器的尺寸減小并可得到比較大的驅動橋減速比。輪邊減速橋的結構是半軸的末端是小直徑的外齒輪，周圍有一組行星齒輪(一般5個)，輪轂內有齒包圍這組行星齒輪，以達到減速驅動的目的。
在設計某些重型汽車、礦山自卸車、越野車和大型公共汽車的驅動橋時，由于傳動系總傳動比大，為了使變速器、分動器、傳動軸等總成所受載荷盡量小，往往將驅動橋的速比分配得較大。當主減速比大于12時，一般的整體式雙級主減速器難以達到要求，此時常采用輪邊減速器。這樣，不僅使驅動橋的中間尺寸減小，保證了足夠的離地間隙，而且可得到較大的驅動橋總傳動比。另外，半軸、差速器及主減速器從動齒輪等零件由于所受載荷大為減小，使它們的尺寸可以減小。但是由于每個驅動輪旁均設一輪邊減速器，使結構復雜，成本提高，布置輪轂、軸承、車輪和制動器較困難。
東風德納車橋有限公司研發的13t輪邊減速橋新產品，該車橋采用中央弧齒錐齒輪減速加上輪端行星圓柱齒輪減速的方式，具有傳遞扭矩大，主減速器尺寸小，車輛通過性好等優點。該輪邊減速橋采用鑄鋼橋殼，單橋額定載荷可達16t，超強的承載能力和超大的離地間隙可以滿足車輛在各種惡劣環境下對承載的最苛刻要求，因此該產品承載能力強，傳動效率高，結構相對輕便，整車的經濟性好，是一些重型工程車輛的首選。
雙聯輪邊減速驅動橋是漢德引進奧地利斯太爾車橋產品設計及制造技術而開發的，帶輪邊減速器的雙級減速驅動橋，主要特點為承載能力大，速比系列寬，減速性能好。用于公路、運輸、石油、工礦、林業部門、野外作業等需要，目前主要配備20t以上的牽引車、自卸車及工程用車。該產品可根據用戶要求選裝ABS防抱制動系統，制動器自動間隙調整臂、中央沖放氣系統及空氣懸架。

見習生小王 · 發表于 2010-1-12 16:10:35

驅動橋差速器的結構特點
差速器是在汽車轉向過程中，允許兩半軸以不同的轉速旋轉，以滿足兩驅動輪不等路程行駛的需要，使汽車既能直線行駛，又能輕便的轉向。目前國產轎車及其它類汽車基本都采用由行星齒輪、半軸齒輪、行星齒輪軸(十字軸或一根直銷軸)和差速器殼等組成的差速器。兩半差速器殼用螺栓固緊在一起。主減速器的從動齒輪用螺栓固定在差速器殼的凸緣上。十字形行星齒輪軸安裝在差速器殼接合面處所對出的圓孔內，每個軸頸上套有一個帶有滑動軸承的直齒圓錐行星齒輪，四個行星齒輪的左右兩側各與一個直齒圓錐半軸齒輪相嚙合。半軸齒輪的軸頸支承在差速器殼左右相應的孔中，其內花鍵與半軸相連。
在中型以下的汽車上，由于驅動車輪的轉矩不大，差速器內多用兩個行星齒輪。相應的行星齒輪軸相為一根直銷軸，差速器殼可以制成開有大窗孔的整體式殼，通過大窗孔，可以進行拆裝行星齒輪和半軸齒輪的操作。
橋殼支承并保護主減速器、差速器的半軸等，使驅動的軸向相對位置固定。它和從動橋一起承受汽車的重量，承受由車輪傳來的各種反力及力矩。驅動橋殼一般由主減速器殼和半軸套管組成。其內部用來安裝主減速器、差速器和半軸等；其外部通過懸架與車架相連，兩端安裝制動底板并連接車輪，承受懸架和車輪傳來的各種作用力和力矩。

見習生小王 · 發表于 2010-1-12 16:12:42

驅動橋殼的結構特點
驅動橋殼的主要功用是支撐汽車質量，并承受由車輪傳來的路面的反力和反力矩，并經懸架傳給車架(或車身)；它又是主減速器、差速器、半軸的裝配基體。驅動橋殼應滿足如下設計要求：應具有足夠的強度和剛度，以保證主減速器齒輪嚙合正常并不使半軸產生附加彎曲應力；在保證強度和剛度的前提下，盡量減小質量以提高汽車行駛平順性；保證足夠的離地間隙；結構工藝性好，成本低；保護裝于其上的傳動部件和防止泥水浸入；拆裝、調整、維修方便。
驅動橋殼大致可分為可分式、整體式和組合式三種形式。
可分式橋殼。即分段式橋殼一般分為兩段，由螺栓將兩段連成一體。它由一個垂直接合面分為左右兩部分，兩部分通過螺栓聯接成一體。每一部分均由一鑄造殼體和一個壓入其外端的半軸套管組成，軸管與殼體用鉚釘連接。這種橋殼結構簡單，制造工藝性好，比較易于鑄造和加工，主減速器支承剛度好。但當拆檢主減速器時，必須把整個驅動橋從汽車上拆卸下來，因此拆裝、調整、維修很不方便，橋殼的強度和剛度受結構的限制，曾用于輕型汽車上，目前較少采用。
整體式橋殼。它是一根空心梁，橋殼和主減速器殼為兩體。它具有強度和剛度較大，主減速器拆裝、調整方便等優點。按制造工藝不同，整體式橋殼可分為鑄造式、鋼板沖壓焊接式和擴張成形式三種。鑄造式橋殼的強度和剛度較大，但質量大，制造工藝復雜，主要用于中、重型貨車上。鋼板沖壓焊接式和擴張成形式橋殼質量小，材料利用率高，制造成本低，適于大量生產，廣泛應用于轎車和中、小型貨車及部分重型貨車上。
組合式橋殼。它是將主減速器殼與部分橋殼鑄為一體，而后用無縫鋼管分別壓入殼體兩端，兩者間用塞焊或銷釘固定。它的優點是從動齒輪軸承的支承剛度較好，主減速器的裝配、調整比可分式橋殼方便，然而要求有較高的加工精度，常用于轎車、輕型貨車中。
無縫管式整體車橋橋殼擁有熱擠壓成型關鍵技術，在國內屬領先水平的產品。無縫管式整體車橋八十年代出現在美國，但是在中國出現卻是近幾年的事情，對國內大多數車橋生產工廠而言仍屬于一種新式結構。無縫管式整體車橋作為一種新式結構一經出現，就以其生產效率高、承載能力強、抗彎抗剪切能力強、自重輕、生產成本低、壽命長等優點倍受廣大用戶的青睞，已成為國際、國內重型拖掛車車橋市場的更新換代產品。國內主要重型汽車集團如一汽、東風、中國重汽、陜西重汽等都已逐步在拖掛車上開始使用無縫管式車橋來提升國產汽車的性能和市場競爭力。據了解，國外市場上對該產品需求量也在增加。據有關數據統計，拖掛車對無縫管式整體車橋橋殼市場需求量為每年約25萬根左右，其他改裝車配套拖掛車橋對無縫管式整體車橋橋殼需求量約25萬根左右，國際零部件市場拖掛車橋對無縫管式整體車橋橋殼需求量為50萬根左右。所以，國內汽車加上國際零部件市場拖掛車橋無縫管式整體車橋橋殼總需求量達100萬根。

everfree · 發表于 2010-2-10 23:00:05

謝謝小王中將熱情補充的專業資料，向您學習！

06張偉 · 發表于 2011-9-29 11:18:51

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定期槧 · 發表于 2012-1-3 16:50:02

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