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驅(qū)動橋是什么?驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)組成是怎樣的?
汽車傳動系統(tǒng)中驅(qū)動橋是怎樣的?
問
提問者:網(wǎng)友
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2018-02-16
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94 動力傳遞的紐帶 卡車車橋結(jié)構(gòu)圖文講解 發(fā)動機,
變速箱
和車橋是卡車的三大動力核心總成,三者中車橋雖不像發(fā)動機和變速箱一樣常被人們提及,但卻在汽車動力傳輸?shù)倪^程中發(fā)揮著紐帶的作用,對整車的行駛的動力性和穩(wěn)定性有著舉足輕重的作用。 ● 什么是車橋? 車橋,通過懸架和車架(或承載式車身)相連,兩端安裝汽車
車輪
的橋式結(jié)構(gòu)。 圖為車橋總成 ● 車橋的作用 車橋的功能就是傳遞車架(或承載式車身)與車輪之間各方向作用力及其力矩,其對汽車的動力性,穩(wěn)定性,承載能力等性能有著重要的影響。如果是作為驅(qū)動橋,除了承載作用外還起到驅(qū)動、減速和差速的作用。 ● 車橋的結(jié)構(gòu) 卡車一般采用發(fā)動機前置,后輪驅(qū)動的布置方法。一般情況下,前橋都是轉(zhuǎn)向橋,而驅(qū)動橋在后橋。 前橋的結(jié)構(gòu) 前橋定型結(jié)構(gòu) 卡車前橋由主要由前梁,轉(zhuǎn)向節(jié),主銷和輪轂等部分組成。車橋兩端與轉(zhuǎn)向節(jié)絞接。前梁的中部為實心或空心梁。 ● 驅(qū)動橋結(jié)構(gòu) 驅(qū)動橋位于汽車傳動系統(tǒng)的末端,主要由主減速器、
差速器
、半軸和驅(qū)動橋殼等組成。 驅(qū)動橋典型結(jié)構(gòu) 1.主減速器 主減速器一般用來改變傳動方向,降低轉(zhuǎn)速,增大扭矩,保證汽車有足夠的驅(qū)動力和適當(dāng)?shù)乃俣?。主減速器類型較多,有單級、雙級、雙速、輪邊減速器等。 卡車后橋主減速器 1)單級主減速器 由一對減速齒輪實現(xiàn)減速的裝置,稱為單級減速器。其結(jié)構(gòu)簡單,重量輕。 2)雙級主減速器 對一些載重較大的載重汽車,要求較大的減速比,用單級主減速器傳動,則從動齒輪的直徑就必須增大,會影響驅(qū)動橋的離地間隙,所以采用兩次減速,通常稱為雙級減速器。雙級減速器有兩組減速齒輪,實現(xiàn)兩次減速增扭。 雙級主減速器 為提高錐形齒輪副的嚙合平穩(wěn)性和強度,第一級減速齒輪副是螺旋錐齒輪。二級齒輪副是斜齒圓柱齒輪。 主動圓錐齒輪旋轉(zhuǎn),帶動從動圓錐齒輪旋轉(zhuǎn),從而完成一級減速。第二級減速的主動圓柱齒輪與從動圓錐齒輪同軸而一起旋轉(zhuǎn),并帶動從動圓柱齒輪旋轉(zhuǎn),進行第二級減速。因從動圓柱齒輪安裝于差速器外殼上,所以,當(dāng)從動圓柱齒輪轉(zhuǎn)動時,通過差速器和半軸即驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動。 3)輪邊減速器 一般來說,采用輪邊減速器是為了提高汽車的驅(qū)動力,以滿足或修正整個傳動系統(tǒng)驅(qū)動力的匹配。目前采用的輪邊減速器,就是為滿足整個傳動系統(tǒng)匹配的需要,而增加的一套降速增扭的齒輪傳動裝置。 斯太爾輪邊減速器 從發(fā)動機經(jīng)
離合器
、變速器和分動器把動力傳遞到前、后橋的主減速器,再從主減速器的輸出端傳遞到輪邊減速器及車輪,以驅(qū)動汽車行駛。在這一過程中,輪邊減速器的工作原理就是把主減速器傳遞的轉(zhuǎn)速和扭矩經(jīng)過其降速增扭后,再傳遞到車輪,以便使車輪在地面附著力的反作用下,產(chǎn)生較大驅(qū)動力。 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)同時傳遞扭矩。保證車輪的正常滾動。有的多橋驅(qū)動的汽車,在分動器內(nèi)或在貫通式傳動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,使前后驅(qū)動車輪之間產(chǎn)生差速作用。 圖為差速器結(jié)構(gòu)示意圖 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或四個圓錐行星齒輪、行星齒輪軸、兩個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)動車輪旋轉(zhuǎn),推動汽車行駛的實心軸。 4.橋殼 驅(qū)動橋殼的主要功用是支撐汽車質(zhì)量,并承受由車輪傳來的路面的反力和反力矩,并經(jīng)懸架傳給車架(或車身);同時,它又是主減速器、差速器、半軸的裝配基體。 后橋橋殼 驅(qū)動橋橋殼按照制造工藝分為沖焊橋殼、鑄造(鑄鐵、鑄鋼)橋殼。 傳統(tǒng)的鑄造橋殼具有剛度大,變形小,成本低等優(yōu)點,但是制造周期長、工藝復(fù)雜,效率較低。沖焊橋殼具有外觀好、重量輕、清潔度高、故障率低等優(yōu)點,沖焊技術(shù)正在逐步替代鑄造技術(shù)。 驅(qū)動橋的基本功能 1.將萬向傳動裝置傳來的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩通過主減速胎、差速器、半軸等傳到驅(qū)動車輪,實現(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。 ● 車橋的命名方式 按照國家規(guī)定是應(yīng)該用盆齒直徑作為驅(qū)動橋名稱的,我們常見的如457橋,485橋等,這些數(shù)字指的是差速器上的盆齒直徑,單位為毫米。 圖為車橋盆齒 還有一種常見的如140,153橋等指的就不是盆齒直徑了,153其實是東風(fēng)一種車型,上面裝的這個橋就被人們習(xí)慣稱為153橋,在解放車上就根據(jù)盤齒直徑叫435橋。 ● 車橋的分類 1.根據(jù)橋的結(jié)構(gòu)形式,可以分為整體式和斷開式兩種。 整體式車橋:也叫非斷開式車橋,其半軸套管與主減速器殼均與軸殼剛性地相連成一個整體梁。 圖為153整體式后橋 整體式橋殼因強度和剛度性能好,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。 斷開式車橋:一般與獨立懸掛匹配,轎車中較為常見,卡車一般只有軍用卡車才會使用,民用卡車中不常見。 2.根據(jù)車橋的作用不同,車橋可分為:轉(zhuǎn)向橋,驅(qū)動橋,支持橋和轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋。 轉(zhuǎn)向橋:卡車的前橋為轉(zhuǎn)向橋,轉(zhuǎn)向橋的結(jié)構(gòu)基本相同,由前軸、轉(zhuǎn)向節(jié)、主銷和輪轂等組成 驅(qū)動橋:指為卡車提供動力輸出的橋。后驅(qū)車型一般有單輪驅(qū)動和雙輪驅(qū)動兩種形式。 支持橋:沒有動力輸出,只起到承載作用。某些單橋驅(qū)動的三軸汽車(6×2汽車)的中橋或后橋為支持橋,掛車上的車橋都是支持橋。 支持橋中還有一種懸浮橋形式。懸浮橋指能上下浮動的橋,結(jié)構(gòu)跟普通支持橋基本相似,多了一個舉升機構(gòu),在卡車重載時將懸浮橋放下,承載重量,空載或輕載是將懸浮橋提升減少油耗。 轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋:具有轉(zhuǎn)向功能的驅(qū)動橋,轎車中比較常見,卡車一般在全輪驅(qū)動車型中才會有。 ● 單級減速和輪邊減速的選擇 后橋速比決定最高車速 后橋速比是汽車驅(qū)動橋中主減速器的齒輪傳動比,它等于傳動軸的旋轉(zhuǎn)角速度與車橋半軸的旋轉(zhuǎn)角速度之比,也等于它們的轉(zhuǎn)速之比。 卡車的行駛速度=發(fā)動機轉(zhuǎn)速/檔位速比/驅(qū)動橋速比*輪胎直徑,當(dāng)卡車進入最高檔時,后橋速比就決定了卡車的最高時速,后橋速比小的最高車速大但扭矩小,反之,車速小但扭矩輸出大。 單級減速和輪邊減速如何選擇? 要是增大后橋速比,單級主減速橋就需要更大的盆齒,卡車的離地間隙變小,通過性較差。而輪邊減速器則很好的解決了這對矛盾,在車輪半軸軸頭和車輪之間再加裝一個減速齒輪,主減速器盆齒直徑減小,車橋升高了,通過性提高,能適應(yīng)各種復(fù)雜路況。 但是,輪減橋因為結(jié)構(gòu)更復(fù)雜,導(dǎo)致其自重大,機械效率低,能量損耗大,較費油,同時發(fā)熱量大使輪端溫度高,容易發(fā)生爆胎。 選擇后橋應(yīng)根據(jù)具體的運輸需要:單減橋適合公路運輸,傳動效率高,并能減少油耗。而輪減橋適合路況不好的車輛選用,輪減橋可以提高通過性,并輸出較大的扭矩。 ● 國內(nèi)市場現(xiàn)狀 國內(nèi)重型車橋生產(chǎn)企業(yè)主要集中在山汽改、東風(fēng)車橋、濟南橋箱廠、陜西漢德車橋、重慶紅巖和安凱車橋等幾家企業(yè),這些企業(yè)幾乎占到國內(nèi)重卡車橋90%以上的市場。陜汽漢德車橋憑借斯太爾驅(qū)動橋、MAN技術(shù)單級橋兩大技術(shù)平臺優(yōu)勢,保持國內(nèi)車橋產(chǎn)銷的頭把交椅。 國內(nèi)車橋市場擁有巨大的潛力,特殊的市場環(huán)境對車橋也有著更為苛刻的要求,國內(nèi)嚴(yán)重的超載現(xiàn)象,對車橋的承載能力和輸出扭矩均提出了更高的要求。 但國內(nèi)車橋的質(zhì)量與國際水平仍存在較大的差距,熱處理等工藝技術(shù)落后,核心技術(shù)及核心總成仍依賴從國外引進。 ● 車橋發(fā)展方向: 車橋作為卡車的核心總成,其重要性受到越來越多的關(guān)注,科技的迅猛發(fā)展也將帶領(lǐng)車橋朝著以下幾個方向發(fā)展: (1)專業(yè)化 車橋行業(yè)將按車輛的使用條件逐步完善產(chǎn)品型譜分類,針對每一個細分市場提供特定的產(chǎn)品; (2)輕量化 隨著計重收費和燃油稅政策的推出,輕量化成為卡車發(fā)展的大趨勢,車橋也將采用更多新型材料,結(jié)構(gòu)設(shè)計得以優(yōu)化。 (3)高效率 制造高機械效率的車橋?qū)⒊蔀楦髌髽I(yè)的目標(biāo),如德納公司的雙速車橋,可提供兩種速比,滿載時采用大速比可加大轉(zhuǎn)矩,空載時采用小速比可省油; (4)盤式制動器的廣泛應(yīng)用 盤式制動器散熱好、質(zhì)量輕,歐美地區(qū)的貨車已經(jīng)廣泛應(yīng)用盤式制動器; (5)電子系統(tǒng)輔助制動技術(shù)的廣泛應(yīng)用 國內(nèi)客車已廣泛應(yīng)用的ABS系統(tǒng)將逐步推廣到貨車行業(yè)中,ESP、EBD等乘用車技術(shù)也將逐漸得到應(yīng)用。 ● 總結(jié): 本文就卡車車橋的基本結(jié)構(gòu)和功能做了簡單的介紹,車橋不僅承載了整個卡車的重量,還要傳動卡車的動力輸出,對整車的動力性和穩(wěn)定性有著重要的影響。 國內(nèi)運輸業(yè)的發(fā)展帶動了車橋市場的迅猛發(fā)展,成了國內(nèi)外廠商必爭之地,但由于國內(nèi)的設(shè)計和制造水平與國際水平差距較大,要趕上國際先進水平,國內(nèi)廠商還有很長的一段路要走
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