NO6项目六驱动桥《汽车底盘构造与维修》教案

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教学目标教学重点教学难点教学手段I驱动桥常见故障原因分析j知识目标：了解主减速器、差速器、半轴、桥壳的功用与分类；掌握驱动桥及其主要零部件的结构；掌i握驱动桥及其主要零部件的工作原理；熟悉驱动桥的常见故障现象与原因。［能力目标：能对驱动桥及其主要零部件进行拆装；能对驱动桥的主要零部件进行检修；能对驱动桥的常!见故障进行诊断和排除。I素质目标：沟通、协作能力；观察、信息收集能力；分析总结能力。良好的职业道德和严谨的工作作风$■・•■・・■・•■・・■・・■・・■・・■・・■・•■・・■・・■・・■・・■・・■・・■・•■・・■・・■・•■・・■・・■・•■・・■・•■・・■・•■・•■・・■・•■・・■・・■・•■・・■・・■・•■・・■・•■・・■・・■・•■・・■・•■・・■・・■・・■・・■・一・•■・・■・•■・•■・・■・•■・・■・・■・•■・・■・・■・•-・・■・!驱动桥及其主要零部件的工作原理Ii理实一体!实物讲解小组讨论、协作丄......教学学时10教学内容与教学过程设计项目六驱动桥任务一主减速器K任务描述D明确任务，在任务驱动下开始教学。驱动桥是传动系统的最后一个总成，由主减速器、差速器、半轴、桥壳等组成。主减速器能够将万向传动装置输入的转矩放大并降低转速、改变动力传递方向后，分配到左右驱动轮。本任务主要介绍驱动桥的组成、功用和分类，主减速器的功用和分类，单、双级主减速器的结构和工作原理，主减速器的拆装与检修、调整等内容。通过任务学习，掌握主减速器的维修方法。K知识学习H1•驱动桥概述1）驱动桥的组成驱动桥一般是由主减速器、差速器、半轴和桥壳等组成。2）驱动桥的功用驱动桥的功用是将由万向传动装置传来的发动机转矩传给驱动车轮，并经过降速增矩、改变动力传递方向，使汽车行驶，而且允许左右驱动车轮以不同的转速旋转。3）驱动桥的分类（1）整体式驱动桥。整体式驱动桥与非独立悬架配合使用。其驱动桥壳为一刚性的整体,整个驱动桥通过悬架与车架或车身连接，左右半轴始终在一条直线上，即左右驱动轮不能相互独立地跳动。（2）断开式驱动桥。断开式驱动桥采用独立悬架，其主减速器固定在车架或车身上，驱动桥壳分段制成并用较链连接，半轴也分段并用万向节连接。驱动桥两端分别用悬架与车架或车身连接。2.主减速器的功用和分类1）主减速器的功用（1）将万向传动装置传来的发动机转矩传给差速器。（2）在动力的传动过程中将转矩增大并相应降低转速。（3）对于纵向布置的发动机，还要将转矩的旋转方向改变90°。2）主减速器的分类 （1）按参加传动的齿轮副数目，可分为单级式主减速器和双级式主减速器。（2）按主减速器传动比个数，可分为单速式主减速器和双速式主减速器。（3）按齿轮副结构形式，可分为圆柱齿轮式（又可分为定轴轮系和行星轮系）主减速器和圆锥齿轮式（又可分为螺旋锥齿轮式和准双曲面锥齿轮式）主减速器。2.单级主减速器D轿车用单级主减速器以东风EQ1090型汽车为例，讲解单级主减速器。由于发动机纵向前置前轮驱动，整个传动系统都集中布置在汽车前部，因此其主减速器装于变速器壳体内，没有专门的主减速器壳体。由于省去了变速器与主减速器之间的万向传动装置，所以变速器输出轴即为主减速器主动轴。主减速器由一对准双曲面锥齿轮组成，主动锥齿轮的齿数为9,从动锥齿轮的齿数为40,其传动比为4.44。主动锥齿轮与变速器输出轴制为一体，用双列圆锥滚子轴承和圆柱滚子轴承支承在变速器壳体内，属于悬臂式支承；坏状的从动锥齿轮靠凸缘定位，并用螺栓与差速器壳连接。差速器壳由一对圆锥滚子轴承支承在变速器壳体上。2）东风EQ1090型汽车单级主减速器3.双级主减速器有些汽车需要较大的主减速器传动比，单级主减速器已不能满足足够的离地间隙，这就需要采用由两对齿轮降速的双级主减速器。以解放CA1092汽车为例，讲解双级主减速器。第一级传动为一对螺旋锥齿轮，其传动比为25/13=1.92；第二级传动为一对斜齿圆柱齿轮，其传动比为45/15=3o第一级主动锥齿轮和第一级主动齿轮轴制成一体，用两个圆锥滚子轴承（相距较远）支承在轴承座的座孔中，因主动锥齿轮悬伸在两轴承之后，故称为悬臂式支承。第一级从动锥齿轮用钏钉钏接在中间轴的凸缘上。第二级主动齿轮与中间轴制成一体，用两个圆锥滚子轴承支承在两端轴承盖的座孔中，轴承盖用螺栓与主减速器壳固定连接。第二级从动齿轮夹在左右两半差速器壳之间，并用螺栓将它们紧固在一起，其支承形式与东风EQ1090型汽车主减速器中差速器壳的支承形式相同。任务二差速器K任务描述》明确任务，在任务驱动下开始教学差速器用于将主减速器传来的动力传给左、右两半轴，并允许左、右半轴以不同转速旋转，使左、右驱动车轮相对地面纯滚动而不是滑动。本任务主要介绍差速器的功用和分类，普通齿轮差速器、防滑差速器的结构与工作原理,差速器的拆装与检修等内容。通过任务学习，掌握差速器的维修方法。K知识学习》1.差速器的功用车轮相对路面的滑动不仅会加速轮胎磨损，增加汽车的动力消耗，而且可能导致转向和制动性能的恶化。所以，在正常行驶条件下，应使车轮尽可能不发生滑动，而差速器的作用就在于此。2.差速器的分类差速器按其工作特性可分为普通齿轮差速器和防滑差速器两大类。按其用途分为轮间差速器和轴间差速器，轮间差速器装在同一驱动桥两侧的驱动轮之间，而轴间差速器装在各驱动桥之间。3.普通齿轮差速器应用最广泛的普通齿轮差速器为锥齿轮差速器，由差速器壳、行星齿轮轴、两个行星齿轮、两个半轴齿轮、复合式推力垫片等组成。1）汽车直线行驶时汽车直线行驶时，两侧驱动车轮所受到的地面阻力相同，并经半轴、半轴齿轮反作用于 行星齿轮两啮合点A和B（见图6-12）o这时，行星齿轮相当于等臂杠杆，即行星齿轮不自转,只随差速器壳和行星齿轮轴一起公转，两半轴无转速差，即n1=n2=n0,n1+n2=2n0o同样，由于行星齿轮相当于等臂杠杆，主减速器传动差速器壳体上的转矩M0等分给两半轴齿轮（半轴），即M1=M2=M0/2o差速器运动原理«0汽车转向行驶时，两侧驱动车轮所受到的地面阻力不同。如果车辆右转，右侧（内侧）驱动车轮所受的阻力大，左侧（外侧）驱动车轮所受的阻力小。这两个阻力经半轴、半轴齿轮反作用于行星齿轮两啮合点A和B（见图6T2和图6-13）,使行星齿轮除了随差速器壳公转外还顺时针自转。设自转转速为n4,则左半轴齿轮的转速增加，右半轴齿轮的转速降低，且左半轴齿轮增加的转速等于右半轴齿轮降低的转速。设半轴齿轮的转速变化为△・，则n1=nO+An,n2=nO-An,即汽车右转时,左侧（外侧）车轮转得快，右侧（内侧）车轮转得慢，实现纯滚动。此时依然有n1+n2=2n0o比较分析汽车直线行驶和汽车转向行驶时差速器的运动原理。4M2由于行星齿轮的自转，行星齿轮孔与行星齿轮轴轴径间以及齿轮背部与差速器壳体之间都产生摩擦。行星齿轮所受的内摩擦力矩MT的方向与其自转方向相反，并传到左、右半轴齿轮，使转得快的左半轴的转矩减小，转得慢的右半轴的转矩增加。所以当左、右驱动车轮存在转速差时，M1=（M0-MT）/2,M2二（M0+MT）/2。但由于推力垫片的存在，实际中的MT很小,可以忽略不计，则有M1=M2=M0/2o图6T3差速器转矩分配原理1.防滑差速器为了提高汽车通过坏路面的能力，可采用防滑差速器。当汽车某一侧驱动轮发生滑转时,差速器的差速作用即被锁止，并将大部分或全部转矩分配给未滑转的驱动轮，充分利用未滑转车轮与地面之间的附着力，以产生足够的牵引力使汽车继续行驶。汽车上常用的防滑差速器有强制锁止差速器、高摩擦自锁差速器及托森差速器等多种形式，下面仅介绍托森差速器。 3明确任务，在任务驱动下开始教学图6T4托森差速器任务三半轴与桥壳K任务描述》半轴与桥壳是驱动桥的主要组成部分，差速器的动力通过半轴传递给驱动轮，桥壳用于支承保护驱动桥各零部件，承受各种作用力。本任务主要介绍半轴的结构、支承形式，桥壳的功用、类型，半轴、桥壳的拆装与检修,驱动桥的常见故障检修等内容。通过任务学习，掌握半轴与桥壳、驱动桥常见故障的维修方法。K知识学习》1•半轴D结构半轴的结构因驱动桥结构形式的不同而异。整体式驱动桥中的半轴为一刚性整轴，而转向驱动桥和断开式驱动桥中的半轴则分段并用万向节连接。半轴内端一般制有外花键与半轴齿轮连接。半轴外端有的直接在轴端锻造出凸缘盘，有的制成花键与单独制成的凸缘盘滑动配合，还有的制成锥形并通过键和螺母与轮毂固定连接。结合图片及动画,讲解半桥结构及原理。2）支承形式（1）全浮式半轴支承。全浮式半轴支承广泛应用于各种货车上。半轴外端锻造有半轴凸缘，用螺栓紧固在轮毂上；轮毂用一对圆锥滚子轴承支承在半轴套管上；半轴套管与主减速器壳体压配成一体，组成驱动桥壳。这种支承形式，半轴与桥壳没有直接联系。半轴内端用花键与半轴齿轮套合，并通过差速器壳支承在主减速器壳的座孔中。半轴只在两端承受转矩,不承受其他任何反力和弯矩，所以称为全浮式半轴支承。全浮式半轴支承便于拆装，只需拧下半轴凸缘上的轮毂螺栓，即可将半轴抽出，而车轮和桥壳依然能支持住汽车。（2）半浮式半轴支承。半轴外端制成锥形，锥面上铳有键槽，最外端制有螺纹。轮毂以其相应的锥孔与半轴上的锥面配合，并用键连接，用锁紧螺母紧固。半轴用一个圆锥滚子轴承直接支承在桥壳凸缘的座孔内。车轮与桥壳之间无直接联系，而是支承于悬伸出的半轴外端。因此，地面作用于车轮的各种反力都须经半轴外端的悬伸部分传给桥壳，使半轴外端不仅承受转矩，而且还要承受各种反力及其形成的弯矩。半轴内端通过花键与半轴齿轮连接，不承受弯矩。故称这种支承形式为半浮式半轴支承。半浮式半轴支承结构简单，但半轴受力情况复杂且拆装不便，多用于反力、弯矩较小的各类轿车上。2.桥壳1）功用2）类型（1）整体式桥壳。整体式桥壳一般是铸造而成，具有较大的强度和刚度，且便于主减速 教师举例说明驱动桥的常见故障现象，学生分组讨论故障原因，并进行总结归纳。器的拆装和调整。其缺点是质量大，铸造质量不易保证，因此，适用于中型以上货车（2）分段式桥壳。分段式桥壳一般分为两段，由螺栓将两段连成一体，一般由铸造的主减速器壳、盖、两个半轴套管及凸缘盘等组成3.驱动桥的常见故障现象与原因1）漏油故障现象：从驱动桥加油口、放油口螺塞处或油封、各接合面处可见到明显漏油痕迹。2）异响故障现象：驱动桥在运行时发出不正常的响声，可分为驱动时发出异响、滑行时发出异响及转弯行驶时发出异响等。3）过热故障现象：汽车行驶一段里程后，用手探试驱动桥壳中部或主减速器壳，有无法忍受的烫手感觉。