第12章 驱动桥

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1、第十二章驱动桥第一节驱动桥功能第二节主传动器第三节差速器第四节最终传动第一节驱动桥功能驱动桥可分为轮式驱动桥和履带式驱动桥两种。驱动桥的功用是通过主传动器改变转矩旋转轴线的方向，把纵置发动机的转矩传到横置驱动桥两边的驱动轮上。通过主传动器和最终传动将变速箱输出轴的转速降低，转矩增大；通过差速器解决两侧车轮的差速问题，减小轮胎磨损和转向阻力；通过转向离合器既传递动力，又执行转向任务；另外驱动桥壳还起支承和传力作用。第二节主传动器一、主传动器分类（一）按主传动器的减速类型分类⑴单级减速主传动器单级减速主传动器如图12-1所示，通常由一对圆锥齿轮副组成。但传动比不能太大，否则从动锥齿轮及其

2、壳体结构尺寸大，离地间隙小，机械通过性能差。⑵两级减速主传动器两级减速主传动器通常有一对圆锥齿轮副和一对圆柱齿轮副组成。它可以获得较大的传动比和离地间隙，但结构复杂，采用较少。（二）按锥齿轮的齿形分类（1）直齿锥齿轮直齿锥齿轮（图12-2a）齿线形状为直线，制造简单，轴向力小，没有附加轴向力。在主传动器上使用较少。（2）圆弧锥齿轮，图12-2b（3）螺旋锥齿轮，图12-2c（4）延伸外摆线锥齿轮，图12-2d（5）双曲线齿轮，图12-2e二、主传动器的结构驱动桥的传动示意图如图12-3所示传动轴12通过主动螺旋锥齿轮11，驱动从动锥齿轮10，扭矩就被传到从动锥齿轮上。这个扭矩通过与从

3、动锥齿轮装成一体的左右差速器壳1传到十字轴2，再通过装在十字轴上的四个差速器锥齿轮3传到左右两个锥形半轴齿轮4。若此时左右两轮转速不同时，即地面对左右半轴轴线阻力矩不同，其差值大于差速器转动所需力矩，差速齿轮就绕其自身的轴线转动，从而使左右两轮的转速不同，起到差速作用。动力经半轴5传递到轮边减速器，当半轴带动太阳轮6转动时，与太阳轮啮合的三个行星齿轮7便绕其轴自转，行星轮同时也与内齿圈9啮合，便在内齿圈上滚动起来，内齿圈因固定在桥壳上不能传动，于是行星轮同时便通过固定在轮毂8上的行星轮轴带动着轮毂8连同车轮一起沿着齿圈产生公转，而使装载机行驶。由于轮毂转速比太阳轮转速小得多，因而起到

4、了降低转速，增大扭矩的作用。第三节差速器轮式机械在行驶过程中，为了避免两侧驱动轮在滚动方向上产生滑动，经常要求它们能够分别以不同的角速度旋转，这是因为：（1）转弯时外侧车轮走过的距离要比内侧车轮走过的距离大；（2）在高低不平的道路上行驶时，左右车轮接触地面所走过的实际路程必然是不相等的；（3）即使在平路上直线行驶，由于轮胎气压不等、胎面磨损程度不同、或左右两侧载荷不等时，则车轮的滚动半径不等。在上述情况下，若左右两侧车轮用同一根轴驱动，则势必使车轮不能作纯滚动，而是边滚动边滑动，即产生了驱动轮的滑磨现象。为了使车轮相对地面的滑磨尽量减小，在驱动桥中安装了差速器，并通过两侧半轴分别驱动

5、车轮。基于同样原因，在多桥驱动的机械上，在各个驱动桥间也安装了轴间差速器。差速器的结构形式很多，其中常用的有普通锥齿轮差速器、强制锁住式差速器、牙嵌式自由轮差速器和滑块凸轮式高摩擦差速器等。一、锥齿轮差速器普通锥齿轮差速器的工作原理可由图12-4来说明。设主传动器传来的转矩为T0,经差速器壳4和十字轴作用在行星齿轮（假若只有一个行星齿轮3）的圆心C处一力P，由于行星齿轮两侧与半轴齿轮啮合，因此又分别受到半轴齿轮反作用力，故行星齿轮如同一个等臂杠杆。当机械在平面上直线行驶时，两侧车轮受力情况相同，左、右半轴齿轮1、2给行星齿轮3的反作用力也就相同，各为P/2。此时行星齿轮受力平衡，无自

6、转，则两侧驱动轮犹如用一根整轴相连一样，以相同转速旋转。即整个系统变为一体旋转，左右半轴齿轮的转速n1和n2与差速器壳的转速n0相同。当机械转弯时（如图示向右转弯），倘若没有差速器，在车轮滚动的同时，则外侧（左侧）车轮将产生滑移，内侧（右侧）车轮将产生滑转，因此在两侧轮胎与地面接触点的切线方向上将各产生一个附加力矩P，二力方向相反。而现在安装有差速器，则附加阻力P通过半轴齿轮作用到行星齿轮上，使外侧阻力减小ΔP，内侧阻力增大ΔP，于是产生一个力图使行星轮转动的力矩2ΔPr(r为行星轮半径)，当此力矩克服行星轮自转的摩擦阻力矩时，则行星轮便沿顺时针方向（自行星轮背面看）产生自转，使外侧

7、车轮转速加快，内侧车轮转速减慢，起差速作用。若左半轴齿轮1、右半轴齿轮2和行星齿轮3的齿数分别为Z1、Z2和Z3，行星齿轮自转的转速为n3，则左半轴齿轮的转速加快为n1=n0+n3Z3/Z1而右半轴齿轮的转速减慢为n2=n0-n3Z3/Z2通常左右两半轴的齿轮齿数相等，即Z1=Z2。因此上两式相加可得出n1+n2=2n0此式称为普通锥齿轮式差速器的运动特性方程。特性方程式表明两半轴齿轮的转速之和等于差速器壳转速的二倍。分析方程式可知：（1）机械在平路上直线