汽車后橋主減速器及差速器總成

汽車后橋主減速器及差速器總成發(fā)展概況：03年中旬，為開拓生產(chǎn)經(jīng)營，齒輪廠的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大變革，由原來的齒輪加工專業(yè)廠，向齒輪變速箱和汽車后橋等總成產(chǎn)品發(fā)展。特別是隨著汽車產(chǎn)品和農(nóng)用汽車的迅猛發(fā)展，給齒輪廠發(fā)展汽車后橋主減速器總成提供了商機(jī)，具有廣泛的銷售市場，另外主減速器總成的開發(fā)又可拉動齒輪廠汽車盆角齒輪的生產(chǎn)銷售。因此廠部決策引進(jìn)東風(fēng)型汽車后橋主減速器及差速器總成技術(shù)，大力發(fā)展汽車后橋主減速器總成產(chǎn)品，通過幾年來的努力，我們先后開發(fā)了8大系列近40個品種的主減速器總成，形成了大規(guī)模系列化生產(chǎn)。并取得了顯著的成績，現(xiàn)年均產(chǎn)銷量兩萬多臺，產(chǎn)值3000萬元左右。一、汽車后橋主減速器的功用：汽車后橋（也叫驅(qū)動橋），是汽車傳動系的最末端（如下圖示）。它一般由主減速器、差速器、半軸和驅(qū)動橋殼等零件部件組成。驅(qū)動橋的基本功用是增扭、降速，驅(qū)動橋不僅是汽車的動力傳遞機(jī)構(gòu)，而且也是汽車的行走機(jī)構(gòu)，還起著支承汽車荷重的作用。 其中主減速器又稱主傳動器，它是汽車驅(qū)動橋的核心部分，其基本功用是將發(fā)動機(jī)發(fā)出的扭矩傳給驅(qū)動輪，實(shí)現(xiàn)降速增扭，以保證汽車行駛時(shí)具有足夠的驅(qū)動力和適當(dāng)?shù)乃俣?。由于絕大多數(shù)汽車的發(fā)動機(jī)是縱向布置的，主減速器還具有改變扭矩90（因主、從動錐齒輪的夾角為90）的作用，使之與驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)方向一致。二、 汽車后橋主減速器的分類 1）按減速齒輪副數(shù)可分為單級主減速器（采用螺旋錐齒輪，如EQ140、EQ1061）和雙級主減速器（第一級采用螺旋錐齒輪，第二級采用圓柱齒輪，如CA141、Fiat682N2）。 2）按主減速比的變化分為速比不變的單速主減速器和速比變化的雙速主減速器。 3）按位置分為中央主減速器和輪邊減速器。 如裝載機(jī)橋、壓路機(jī)橋和斯太爾橋都帶有輪邊減速器。增加輪邊減速器的目的是：在不加大主減速器尺寸的情況下獲得較大的傳動比和較大的扭距。三、 主減速器用錐齒輪的類型：1、主減速器的齒輪是弧齒錐齒輪（又叫“螺旋錐齒輪”）?；↓X錐齒輪(螺旋錐齒輪)傳動的特點(diǎn)：主、從動齒輪的軸線垂直相交于一點(diǎn)（如ZL50橋減總的錐齒輪、工推中央傳動用錐齒輪等）。由于輪齒端面重疊的影響，至少有兩對以上的輪齒同時(shí)嚙合，因此可以承受較大的負(fù)荷。又因輪齒不是在齒的全長上同時(shí)嚙合，而是逐漸由齒的一端連續(xù)、平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向另一端，所以工作平穩(wěn)，噪音和振動較小。螺旋方向：從錐齒輪錐頂看，輪齒從齒面中點(diǎn)到大端向左傾斜的為左旋，向右傾斜的為右旋。主、從動錐齒輪的螺旋方向是相反的。螺旋方向與錐齒輪的旋轉(zhuǎn)方向影響它所受軸向力的方向。當(dāng)變速器掛前進(jìn)擋時(shí)，應(yīng)使主動錐齒輪的軸向力離開錐頂方向，這樣可使方向有分離趨勢，防止輪齒因卡死而損壞。四、 下面以EQ140主減速器為例，講一下主減速器的結(jié)構(gòu)（如圖1）：1、EQ140主減速器屬單級主減速器，它主要靠一對錐齒輪傳遞扭矩，具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動效率高、體積小、重量輕等特點(diǎn)，適應(yīng)中型以下載貨汽車。 圖1 后橋主減速器及差速器總成1）為了提高齒輪副的強(qiáng)度和嚙合的平穩(wěn)性，減少噪音，它采用了一對準(zhǔn)雙曲線齒輪及其相應(yīng)支承裝置，主齒與軸制成一體，為保證有足夠的支承剛度，采用了前后兩點(diǎn)支承即跨置式支承（還有懸浮式如BJ130主減），前端支承在兩個圓錐滾子軸承上，后端支承在導(dǎo)向軸承上。2）在主動錐齒輪的桿部依次裝有軸承座及軸承、油封座及油封、突緣等，最后用開槽螺母將它們與主動錐齒輪緊固在一起。3）將上述總成用7個螺栓固定于主減速器殼的前端，在主減速器殼與軸承端面間裝有調(diào)整墊片，用來調(diào)整主、從動齒輪的嚙合印痕。4）從動錐齒輪用螺栓緊固在差速器的左殼上（注意裝配時(shí)主、從動錐齒輪必須成對裝配，差速器左、右殼體的配對號也要一致且對準(zhǔn)）。2、主減速器的調(diào)整單級主減速器應(yīng)先調(diào)整主、從動錐齒輪軸承的預(yù)緊度，后調(diào)整錐齒輪副的接觸印痕及齒隙。1）必須正確調(diào)整軸承的預(yù)緊度，若過緊易加速軸承磨損，甚至引起軸承燒死，若過松則引起主動錐齒輪的松曠，降低支承剛度，從而在受載時(shí)影響齒輪的正確嚙合。主動錐齒輪軸承預(yù)緊度廣泛使用調(diào)整墊片調(diào)整。圖a為中間有隔套，圖b為主動齒輪上有軸肩，在隔套或軸肩前面裝有調(diào)整墊片，通過加減調(diào)整墊片將軸承預(yù)緊力調(diào)到圖紙要求的數(shù)值（EQ140是：用彈簧稱鉤住軸承座上的螺孔，其拉力為1.252.5kgf）。 2）從動錐齒輪軸承預(yù)緊度的調(diào)整，是通過擰動差速器總成兩端的調(diào)整螺母來實(shí)現(xiàn)的。（如EQ140：用彈簧稱鉤住從動輪上的螺栓，其拉力為4.86.5kgf，注這個拉力值是在沒有裝配主動錐齒輪總成前測量的）。 3）主、從動錐齒輪嚙合印痕的調(diào)整：為了使齒輪副能正常地工作，兩齒輪必須有正確的齒面接觸區(qū)。正確嚙合印痕要求在齒中部偏小端，在齒長方向約占齒長的30%70%，在齒高方向約占齒高的30%60%，距小端不小于3mm，距齒頂不小于0.8mm。4）主、從動錐齒輪嚙合間隙的調(diào)整：錐齒輪嚙合間隙值的大小，取決于齒輪模數(shù)和工作條件，模數(shù)愈大，條件愈惡劣，間隙值越大。(EQ140側(cè)隙0.150.4mm，EQ153側(cè)隙0.250.4mm)裝配時(shí)齒輪嚙合間隙調(diào)整要適中，間隙過小，不能在齒面之間形成一定厚度的油膜，輪齒工作面的潤滑和冷卻不夠，將產(chǎn)生噪音和發(fā)熱，并加速齒面的磨損和擦傷，甚至導(dǎo)致卡死和輪齒折斷。當(dāng)間隙過大時(shí)，齒面會產(chǎn)生沖擊載荷，破壞油膜，并出現(xiàn)沖擊響聲，同樣會加速齒面磨損，嚴(yán)重時(shí)也可能折斷輪齒。5）主、從動錐齒輪嚙合間隙的調(diào)整：嚙合間隙的調(diào)整可用移動差速器軸承的調(diào)整螺母來達(dá)到。由于差速器軸承預(yù)緊力已調(diào)整好，因此調(diào)整嚙合間隙時(shí)，一側(cè)的調(diào)整螺母松（或緊）多少，另一側(cè)的調(diào)整螺母緊（或松）多少，以使差速器軸承的預(yù)緊力保持不變。6）主、從動錐齒輪嚙合間隙的測量方法：側(cè)隙測量的方法有壓鉛絲法，鉛絲直徑不宜超過最小側(cè)隙的4倍，放24條，轉(zhuǎn)動齒輪，側(cè)量鉛絲擠壓后最薄處的尺寸，即為側(cè)隙。用百分表測量法，百分表的觸頭應(yīng)垂直于從動錐齒輪大端的凸面，應(yīng)對圓周均布的不少于4個齒進(jìn)行測量。扳動從動錐齒輪百分表上的示植范圍即為齒側(cè)間隙。四、汽車后橋差速器總成 當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向行駛時(shí)，外側(cè)車輪駛過的距離要比內(nèi)側(cè)車輪駛過的距離長，這時(shí)如果兩驅(qū)動車輪用一根整軸連接，則兩車輪只能以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，因此在轉(zhuǎn)向時(shí)勢必會產(chǎn)生車輪在路面上邊滾動邊滑拖的現(xiàn)象。這將使汽車轉(zhuǎn)向困難，輪胎磨損加劇，功率損耗增大，燃料消耗量增加，為消除上述不良現(xiàn)象，汽車左、右兩側(cè)的驅(qū)動輪并不裝在一根整軸上，而是分裝在兩根半軸上，中間裝一差速器，這個差速器的作用就是將主減速器傳來的動力在向兩半軸傳遞的同時(shí)，允許兩半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，以適應(yīng)各輪不等距行駛的需要。 汽車后橋差速器主要由四個行星齒輪、兩個半軸齒輪、十字軸、差速器殼等組成，其工作原理是； 1）當(dāng)汽車直線行駛（即理想狀態(tài)下的等速行駛）時(shí)，動力傳動由傳動軸主動錐齒輪從動錐齒輪十字軸行星齒輪左、右半軸齒輪兩半軸兩驅(qū)動車輪。這時(shí)因兩驅(qū)動輪所受的阻力相等，行星齒輪只隨十字軸轉(zhuǎn)動，推動兩側(cè)半軸齒輪，帶動車輪以相等的速度轉(zhuǎn)動（也就是說此時(shí)差速器不起作用）。 2）當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，兩個驅(qū)動輪所受的阻力不同，內(nèi)輪所走的路程短，阻力大，行星齒輪由于兩邊受到的阻力不一樣而被迫在十字軸上自轉(zhuǎn)，因而減低了內(nèi)側(cè)半軸齒輪及車輪的轉(zhuǎn)速，增加了外側(cè)半軸齒輪及車輪的轉(zhuǎn)速，其轉(zhuǎn)速變化情況是：外側(cè)車輪增加一個轉(zhuǎn)速n，內(nèi)側(cè)車輪將減少一個轉(zhuǎn)速n。五、主減故障分析1、 汽車在行駛時(shí)發(fā)響，脫檔時(shí)響聲消失1）主、從動錐齒輪、行星齒輪與半軸齒輪齒隙過大。2）半軸齒輪花鍵與半軸配合松曠。3）主、從動錐齒輪嚙合不良或齒隙變動量過大。4）主、從動錐齒輪齒面磨損或折斷。2、 汽車行駛時(shí)發(fā)響，滑行時(shí)有所減弱但不消失1）凸緣螺母未壓緊或軸承調(diào)整不當(dāng)。2）軸承松曠，是因?yàn)檩S承過度磨損或調(diào)整不當(dāng)。3）潤滑不足造成。3、 汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)發(fā)響1）差速器行星齒輪、半軸齒輪不配套，使嚙合不良。2）行星齒輪、半軸齒輪嚴(yán)重磨損或損傷。3）行星齒輪與差速器十字軸卡滯或裝配不良。4、 發(fā)熱1）潤滑不良，橋殼內(nèi)潤滑油過少甚至沒有油造成。2）齒輪嚙合間隙過小或軸承預(yù)緊力過大造成。3）油封裝配過緊或油封與防塵罩相摩擦造成。5、 漏油部位：1）油封唇口有劃傷等缺陷造成漏油，要求裝配時(shí)在油封唇口涂潤滑脂，并注意不得損壞油封。2）軸承座與減速器殼體接合面處漏油，要求涂5587密封膠時(shí)要連續(xù)均勻。 3）油封處漏油：油封與軸徑配合不好或軸徑表面粗糙等缺陷造成漏油。 4）從凸緣處的螺母墊片間漏油，墊片兩端面上涂5586密封膠。 5）裝配時(shí)油封壓歪、壓壞。檢查（ EQ140）油封座孔口是否為R2圓角且光潔度為1.6，否則油封就可能壓歪、壓壞造成漏油。6、螺栓松動：1）螺栓的擰緊力矩沒達(dá)到工藝要求。2）對于要求涂螺紋鎖固膠的，一定要注意螺紋配合部位不得有油污，否則螺紋鎖固膠將起不到鎖固螺紋的作用。在處理三包時(shí)發(fā)現(xiàn)EQ145、EQ153主減緊固螺栓有松退的現(xiàn)象。3）擰緊螺栓時(shí)要按照圓周分布的螺栓應(yīng)對角擰緊，矩形多孔分布的螺栓應(yīng)先中間，然后兩側(cè)的再交叉擰緊。7、齒輪的失效形式（如圖示）：1）齒輪心部硬度低造成齒面壓潰（心部硬度一般為HRC3842）。2）齒面發(fā)黑、發(fā)黃、檫傷癥狀，這可能是用油不當(dāng)造成（汽車后橋內(nèi)應(yīng)加注GL-5雙曲線齒輪油）。3）超載造成的齒面條狀檫痕。4）齒面點(diǎn)蝕造成失效，這是熱處理、材質(zhì)等造成的。5）打齒，幾乎從齒根不斷裂，這是操作不當(dāng)造成，如猛啟動、或陷入坑中。6）齒輪早期磨損，這可由多種原因造成，如齒面硬度低、用油不當(dāng)、齒側(cè)間隙調(diào)整不當(dāng)、主動輪松動等。7）零件松動、或其它零件損壞造成齒輪打齒。8）主動錐齒輪頭部斷裂，這是熱處理問題造成的。9）齒輪印痕調(diào)整不當(dāng)，加載時(shí)不是全齒接觸，造成打齒。10）行星齒、半軸齒損壞，原因大概有齒輪間隙大、超載、橋殼不同心，等，另外還有差殼強(qiáng)度差損壞造成行星齒、半軸齒打齒。8、軸承的損壞形式：1）主動輪導(dǎo)向軸承壞，原因有操作過猛、主減速器殼孔不同心、主減殼壞等造成。2）主動錐齒輪軸承燒死，原因是錐軸承的預(yù)緊力過大、潤滑油臟等造成。3）軸承質(zhì)量問題造成，04年130減總主動輪前軸承就因質(zhì)量問題批量損壞的事故。9、用戶經(jīng)常反饋的質(zhì)量問題：1）主從動錐齒輪側(cè)隙和側(cè)隙變動量大。2）減總裝不到橋殼孔內(nèi)，原因是減總上與橋殼配合止口大，或者減總兩定位止口不同心、或橋殼上兩定位止口不同心等造成。3）主動輪鎖緊螺母下的平墊圈，其材質(zhì)、硬度等要求較嚴(yán)格，否則會造成變形或碎裂，從而損壞主減總成。4）滲、漏油問題（具體部位如前所述）。5）錯裝、漏裝問題，05年發(fā)往湖橋資陽公司的EQ140減總的十字軸錯裝成EEQ145的十字軸。EQ140減總上的鎖片多，多次發(fā)生鎖片漏鎖問題。6）螺栓擰緊力矩達(dá)不到問題。7）廠家標(biāo)識漏打問題（處理減總?cè)r(shí)，一定先查找我廠的標(biāo)識，有無一拖廠標(biāo)，這在減殼、突緣端面上打印的都有）。