轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋文獻(xiàn)綜述

畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述-轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋一.前言汽車的驅(qū)動(dòng)橋處于傳動(dòng)系的末端，主要由主減速器，差速器，半軸和驅(qū)動(dòng)橋殼等組成。其功用是：（1）將萬向傳動(dòng)裝置傳來的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩通過主減速器，差速器，半軸等傳到驅(qū)動(dòng)車輪，實(shí)現(xiàn)降低轉(zhuǎn)速，增大轉(zhuǎn)矩；（2）通過主減速器圓錐齒輪副改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向；（3）通過差速器實(shí)現(xiàn)兩側(cè)車輪差速作用，保證內(nèi)，外側(cè)車輪以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向。同時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋還要承受作用于路面和車架或車廂之間的鉛垂力、縱向力和橫向力。驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)型式與驅(qū)動(dòng)車輪的懸掛型式密切相關(guān)。對(duì)于各種不同類型和用途的汽車，正確地確定上述機(jī)件的結(jié)構(gòu)型式并成功地將它組合成一個(gè)整體，是設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題。二.轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋的主要形式目前世界上使用最多的汽車驅(qū)動(dòng)橋的類型有斷開式驅(qū)動(dòng)橋和非斷開式驅(qū)動(dòng)橋兩種。一般汽車的驅(qū)動(dòng)橋總體構(gòu)造由驅(qū)動(dòng)橋殼，主減速器，差速器，半軸和輪轂組成。從變速器或分動(dòng)器經(jīng)萬向傳動(dòng)裝置輸入驅(qū)動(dòng)橋的轉(zhuǎn)矩首先傳到主減速器，在此增大轉(zhuǎn)矩并相應(yīng)降低轉(zhuǎn)速后，經(jīng)差速器分配給左，右兩半軸，最后通過半軸外端的凸緣盤傳至驅(qū)動(dòng)車輪的輪轂。驅(qū)動(dòng)橋殼由主減速器殼和半軸套管組成。輪轂借助軸承支承在半軸套管上。整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋通過彈性懸架與車架連接，由于半軸套管與主減速器殼是剛性地連成一體的，因而兩側(cè)的半軸和驅(qū)動(dòng)輪不可能在橫向平面內(nèi)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故稱這種驅(qū)動(dòng)橋?yàn)榉菙嚅_式驅(qū)動(dòng)橋，亦稱為整體式驅(qū)動(dòng)橋。為了提高汽車行駛平順性和通過性，有些轎車和越野車全部或部分驅(qū)動(dòng)輪采用獨(dú)立懸架，即將兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪分別用彈性懸架與車架相連，兩輪可彼此獨(dú)立地相對(duì)車架上下跳動(dòng)。與此相對(duì)，主減速器殼固定在車架上。驅(qū)動(dòng)橋殼應(yīng)制成分段并通過鉸鏈連接，這種驅(qū)動(dòng)橋稱為斷開式驅(qū)動(dòng)橋，主減速器固定在車架或車身上，兩側(cè)車輪分別通過各自的彈性元件，減震器和擺臂組成的彈性懸架與車架相連。為適應(yīng)車輪繞擺臂軸上下跳動(dòng)的需要，差速器與輪轂之間的半軸兩端用萬向節(jié)連接。驅(qū)動(dòng)橋的組成驅(qū)動(dòng)橋主要由主減速器、差速器、半軸和驅(qū)動(dòng)橋殼等組成。1主減速器主減速器一般用來改變傳動(dòng)方向，降低轉(zhuǎn)速，增大扭矩，保證汽車有足夠的驅(qū)動(dòng)力和適當(dāng)?shù)乃俣?。主減速器類型較多，有單級(jí)、雙級(jí)、雙速、輪邊減速器等。1）單級(jí)主減速器由一對(duì)減速齒輪實(shí)現(xiàn)減速的裝置，稱為單級(jí)減速器。其結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，東風(fēng)BQl090型等輕、中型載重汽車上應(yīng)用廣泛。2）雙級(jí)主減速器對(duì)一些載重較大的載重汽車，要求較大的減速比，用單級(jí)主減速器傳動(dòng)，則從動(dòng)齒輪的直徑就必須增大，會(huì)影響驅(qū)動(dòng)橋的離地間隙，所以采用兩次減速。通常稱為雙級(jí)減速器。雙級(jí)減速器有兩組減速齒輪，實(shí)現(xiàn)兩次減速增扭。為提高錐形齒輪副的嚙合平穩(wěn)性和強(qiáng)度，第一級(jí)減速齒輪副是螺旋錐齒輪。二級(jí)齒輪副是斜齒圓柱齒輪。主動(dòng)圓錐齒輪旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)從動(dòng)圓錐齒輪旋轉(zhuǎn)，從而完成一級(jí)減速。第二級(jí)減速的主動(dòng)圓柱齒輪與從動(dòng)圓錐齒輪同軸而一起旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)從動(dòng)圓柱齒輪旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行第二級(jí)減速。因從動(dòng)圓柱齒輪安裝于差速器外殼上，所以，當(dāng)從動(dòng)圓柱齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過差速器和半軸即驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。2差速器差速器用以連接左右半軸，可使兩側(cè)車輪以不同角速度旋轉(zhuǎn)同時(shí)傳遞扭矩。保證車輪的正常滾動(dòng)。有的多橋驅(qū)動(dòng)的汽車，在分動(dòng)器內(nèi)或在貫通式傳動(dòng)的軸間也裝有差速器，稱為橋間差速器。其作用是在汽車轉(zhuǎn)彎或在不平坦的路面上行駛時(shí)，使前后驅(qū)動(dòng)車輪之間產(chǎn)生差速作用。目前國產(chǎn)轎車及其它類汽車基本都采用了對(duì)稱式錐齒輪普通差速器。對(duì)稱式錐齒輪差速器由行星齒輪、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。目前大多數(shù)汽車采用行星齒輪式差速器，普通錐齒輪差速器由兩個(gè)或四個(gè)圓錐行星齒輪、行星齒輪軸、兩個(gè)圓錐半軸齒輪和左右差速器殼等組成。3半軸半軸是將差速器傳來的扭矩再傳給車輪，驅(qū)動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)汽車行駛的實(shí)心軸。由于輪轂的安裝結(jié)構(gòu)不同，而半軸的受力情況也不同。所以，半軸分為全浮式、半浮式、34浮式三種型式。1）全浮式半軸一般大、中型汽車均采用全浮式結(jié)構(gòu)。 半軸的內(nèi)端用花鍵與差速器的半軸齒輪相連接，半軸的外端鍛出凸緣，用螺栓和輪轂連接。輪轂通過兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的圓錐滾子軸承文承在半軸套管上。半軸套管與后橋殼壓配成一體，組成驅(qū)動(dòng)橋殼。用這樣的支承形式，半軸與橋殼沒有直接聯(lián)系，使半軸只承受驅(qū)動(dòng)扭矩而不承受任何彎矩，這種半軸稱為“全浮式”半軸。所謂“浮”意即半軸不受彎曲載荷。全浮式半軸，外端為凸緣盤與軸制成一體。但也有一些載重汽車把凸緣制成單獨(dú)零件，并借花鍵套合在半軸外端。因而，半軸的兩端都是花鍵，可以換頭使用。2）半浮式半軸半浮式半軸的內(nèi)端與全浮式的一樣，不承受彎扭。其外端通過一個(gè)軸承直接支承在半軸外殼的內(nèi)側(cè)。這種支承方式將使半軸外端承受彎矩。因此，這種半袖除傳遞扭矩外，還局部地承受彎矩，故稱為半浮式半軸。這種結(jié)構(gòu)型式主要用于小客車。3）34浮式半軸34浮式半軸是受彎短的程度介于半浮式和全浮式之間。此式半軸目前應(yīng)用不多，只在個(gè)別小臥車上應(yīng)用，如華沙M20型汽車。4橋殼1） 整體式橋殼整體式橋殼因強(qiáng)度和剛度性能好，便于主減速器的安裝、調(diào)整和維修，而得到廣泛應(yīng)用。整體式橋殼因制造方法不同，可分為整體鑄造式、中段鑄造壓入鋼管式和鋼板沖壓焊接式等。2） 分段式驅(qū)動(dòng)橋殼分段式橋殼一般分為兩段，由螺栓1將兩段連成一體。分段式橋殼比較易于鑄造和加工。在許多轎車和全輪驅(qū)動(dòng)的越野汽車上，前橋除作為轉(zhuǎn)向橋外，還兼起驅(qū)動(dòng)橋的作用，故稱為轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋。它同一般驅(qū)動(dòng)橋一樣，有主減速器和差速器。但由于轉(zhuǎn)向時(shí)轉(zhuǎn)向車輪需要繞主銷偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度，故與轉(zhuǎn)向輪相連的半軸必須分成內(nèi)外兩段（內(nèi)半軸和外半軸），其間用萬向節(jié)（一般多用等角速萬向節(jié)）連接，同時(shí)主銷也因而分制成上下兩段。轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸部分做成中空的，以便外半軸穿過其中。目前，許多現(xiàn)代轎車采用了發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)動(dòng)的布置形式，其前橋既是轉(zhuǎn)向橋又是驅(qū)動(dòng)橋。該類型轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋多與麥弗遜式獨(dú)立懸架配合使用，因其前輪內(nèi)側(cè)空間較大，便于布置，具有良好的接近性和維修方便性。通常，轎車的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋?yàn)閿嚅_式的，而軍用越野汽車的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋多為非斷開式結(jié)構(gòu)。在后一種結(jié)構(gòu)中，為了避免與發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼發(fā)生干涉，和便于布置傳動(dòng)軸往往將主減速器與差速器總成向一側(cè)偏移，使這種轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋左右不對(duì)稱。三國內(nèi)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋的發(fā)展趨勢在國內(nèi)目前的市場上，中央雙級(jí)驅(qū)動(dòng)橋主要有2 種類型：一類載重汽車后橋設(shè)計(jì)，如伊頓系列產(chǎn)品，事先就在單級(jí)減速器中預(yù)留好空間，當(dāng)要求增大牽引力與速比時(shí)，可裝入圓柱行星齒輪減速機(jī)構(gòu)，將原中央單級(jí)改成中央雙級(jí)驅(qū)動(dòng)橋，這種改制“三化”（即系列化，通用化，標(biāo)準(zhǔn)化）程度高，橋殼、主減速器等均可通用，錐齒輪直徑不變；另一類如洛克威爾系列產(chǎn)品，當(dāng)要增大牽引力與速比時(shí)，需要改制第一級(jí)傘齒輪后，再裝入第二級(jí)圓柱直齒輪或斜齒輪，變成要求的中央雙級(jí)驅(qū)動(dòng)橋，這時(shí)橋殼可通用，主減速器不通用，錐齒輪有2 個(gè)規(guī)格。由于上述中央雙級(jí)減速橋均是在中央單級(jí)橋的速比超出一定數(shù)值或牽引總質(zhì)量較大時(shí)，作為系列產(chǎn)品而派生出來的一種型號(hào)，它們很難變型為前驅(qū)動(dòng)橋，使用受到一定限制；因此，綜合來說，雙級(jí)減速橋一般均不作為一種基本型驅(qū)動(dòng)橋來發(fā)展，而是作為某一特殊考慮而派生出來的驅(qū)動(dòng)橋存在。隨著我國公路條件的改善和物流業(yè)對(duì)車輛性能要求的變化，載重汽車驅(qū)動(dòng)橋技術(shù)已呈現(xiàn)出向單級(jí)化發(fā)展的趨勢。單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)車橋是驅(qū)動(dòng)橋中結(jié)構(gòu)最簡單的一種，制造工藝較簡單，成本較低，是驅(qū)動(dòng)橋的基本型，在重型卡車上占有重要地位；目前重型卡車發(fā)動(dòng)機(jī)向低速大扭矩發(fā)展的趨勢使得驅(qū)動(dòng)橋的傳動(dòng)比向小速比發(fā)展；隨著公路狀況的改善，特別是高速公路的迅猛發(fā)展，許多重型卡車使用條件對(duì)汽車通過性的要求降低，因此，重型卡車產(chǎn)品不必像過去一樣，采用復(fù)雜的結(jié)構(gòu)提高其的通過性；與帶輪邊減速器的驅(qū)動(dòng)橋相比，由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡化，單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋機(jī)械傳動(dòng)效率提高，易損件減少，可靠性增加。四參考文獻(xiàn)劉惟信 編著. 驅(qū)動(dòng)橋(汽車設(shè)計(jì)叢書). 北京:人民交通出版社，1987陳家瑞 主編。 汽車構(gòu)造第2版（下冊(cè)） 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.1張洪欣 主編.汽車設(shè)計(jì)(第2版).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1995余志生 主編.汽車?yán)碚?第3版).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2000劉惟信 主編。汽車設(shè)計(jì) 清華大學(xué)出版社， 2001.7龔微寒 主編.汽車現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造.北京:人民交通出版社，1995劉惟信 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