第十八章驱动桥

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1、第十八章 驱动桥 驱动桥由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等组成。其功用是：将万向传动装置传来的发动机转矩通过主减速器，茶俗气，半轴等传到驱动车轮，实现降速、增大转矩；通过主减速器圆锥齿轮副改变转矩的传递方向；通过差速器实现两侧车轮差速作用，保证内外侧车轮以不同转速转向。 驱动桥的类型有断开式驱动桥和非断开式驱动桥。一般汽车的驱动桥总体构成如图18-1所示。他由驱动桥壳1、主减速器2、差速器3、半轴4和轮毂5组成。从变速器或分动器经万向传动装置输入驱动桥的转矩首先传到主减速器2，经差速器3分配给左右两半轴4，最后经过半轴外段的凸缘盘传至驱动车轮轮彀5。驱动桥壳1由主减速器壳合半轴套管组成。轮彀

2、5借助轴承支承在半轴套管上。 整个驱动桥通过弹性悬架与车架连接，由于半轴套管与主减速器壳是刚性的连成一体的，因而两侧的半轴和驱动轮不可能在横向平面内作相对运动，故称这种驱动桥为非断开式驱动桥，亦称为整体式驱动桥。 为了提高汽车行驶平顺性和通过性，有些轿车和越野车全部或部分驱动轮采用独立悬架，即将两侧的驱动轮分别用弹性悬架与车架相连，两轮可彼此独立的相对于车架上下跳动。与此相应，主减速器壳固定在车架上。驱动桥壳应制成分段并通过铰链连接，这种驱动桥称为断开式驱动桥，如图18-2所示。主减速器1固定在车架货车生上，两侧车轮5分别通过各自的弹性原件3，减速器4和摆臂6组成的弹性悬架与车架相连。为适应车

3、轮绕摆臂7上下跳动的需要，差速器与轮彀间的半轴2两端用万向节连接。第一节 主减速器 主减速器的功用是将输入的转矩增大并相应降低转速，以及当发动机纵置时还具有改变转矩旋转方向的作用。 为满足不同的使用要求，主减速器的结构形式也不同。 按参加减速传动的齿轮副数目分，有单级式主减速器和双级式主减速器。在双级式主减速器中，若第二级减速器齿轮有两对，并分置于两侧车轮附近，实际上成为独立部件，则称为轮边减速器。 按主减速器传动比挡数分，又单速式和双速式。前者的传动比是固定的，后者有两个传动比供驾驶者选择，以适应不同行驶条件的需要。 按齿轮副结构形式分，有圆柱齿轮式（又可分为轴线固定式和轴线旋转式即兴性齿轮

4、式），圆柱齿轮式和准双曲面齿轮式。 一、单级主减速器 目前，轿车和一般轻、中型轿车采用单级主减速器，即可满足汽车动力性要求。它具有结构简单，体积小，重量轻和效率高等优点。图18-3a为东风EQ1090E型汽车主减速器差速器总成图，图18-3b为总成的零件分解图。主减速器（图18-3a）的减速传动机构为一对准双曲面锥齿轮18和7。主动准双曲面齿轮18有6个齿，从动锥齿轮7有38个齿，顾主传动比38/6=6.33主动和从动锥齿轮之间必须有相对的正确位置，方能使两齿轮啮合传动时冲击噪声较轻，而且沿轮齿沿其长度方向磨损较均匀。为此，在结构上一方面要和主动锥齿轮和从动锥齿轮有足够的支撑刚度，使其在传动过

5、程中不至于发生较大变形而影响正常啮合；另一方面因有必要啮合的啮合调整装置。为保证主动锥齿轮有足够的支撑刚度，主动锥齿轮18与轴制成一体，前端制成在互相贴近而小端相向的两个圆锥滚子轴承19上，形成跨置式支车承。环状的从动锥齿轮7连接在差速器壳5上，而差速器壳则用两个圆锥滚子轴承3支承在主减速器壳4的座孔中。在从动锥齿轮的背面，装有支承螺栓6，以限制从动锥齿轮过度变形而影响齿轮的正常工作。装配时，支承螺栓与从动锥齿轮端面之间的间隙0.30.5mm。装配主减速器时，圆锥滚子轴承应有一定的装配预紧度，即在消除轴承间隙的基础上，在给予一定的压紧力。其目的是为了减小在锥齿轮传动过程中产生的轴向力所引起的齿

6、轮轴的轴向位移，以提高轴的支承刚度，保证锥齿轮的正常啮合。但预紧度也不能过大，过大则传动效率低，且加速轴承磨损。为调整圆锥滚子轴承13和17的预紧度，在两轴承内座圈之间的隔离套的一端装有一组厚度不同的调整垫片14。如发现预紧度过大，则增加垫片14的总厚度；反之，减小垫片的总厚度。工程上用预紧力矩表示预紧力的大小。在本例中，调整到能以1.01.5的力矩转动叉形凸缘11，预紧度即为合适。支撑差速器壳的圆锥滚子轴承3的预紧度靠拧动两端轴承调整螺母2调整。调整是应用手转动从动锥齿轮，使滚子轴承处于适宜的预紧度。调好后应能以1.52.5的力矩转动差速器组件。应该指出：圆锥滚子轴承预紧度的调整必须在齿轮啮

7、合调整之前进行。 锥齿轮啮合的调整，是指齿面啮合印迹和齿侧间隙的调整。现在主动锥齿轮轮齿上涂以红色颜料（红丹粉与润滑油的混合物），然后用手使主动锥齿轮往复转动，于是从动锥齿轮轮齿的两侧工作面上便出现红色印迹。若从动齿轮轮齿正传和逆转工作面上的印迹位于齿高的中间偏于小端，并占齿宽的60%以上，则为正确啮合（图18-4）。正确啮合的印迹位置可通过主减速器壳与主动锥齿轮轴承座15（图18-3a）之间的调整垫片9的总厚度（即移动主动锥齿轮的位置）而获得。啮合间隙的调整方法是拧动调整螺母2（图18-3a），以改变从动锥齿轮的位置。轮齿啮合间隙应在0.150.40mm范围内。若间隙大于规定值，应使从动锥齿

8、轮靠近主动锥齿轮，反之则离开。为保证已调好的差速器圆锥滚子轴承预紧度不变，一端调整螺母拧入的圈数应等于另一端调整螺母拧出的圈数。有时，也可以通过同时调整垫片9的厚度和调整螺母2的位置来保证齿轮副正确的啮合区和啮合间隙。当选定车轮规格后，驱动桥中间部分在高度方向的尺寸H（图18-5），对上影响车身底板高度，对下决定了汽车最小离地间隙h。h太小，将使驱动桥易与路面凸起的障碍物碰撞，降低了汽车在坏路面上的通过能力。驱动桥的尺寸H主要取决于主减速器从动锥齿轮的直径大小。在同样的主传动比 情况下，若主动锥齿轮齿数越多，相应从动锥齿轮齿数也越多，直径也越大。因此，在保证所要求的传动比及足够的轮齿强度条件下

9、，应尽可能减少主动齿轮的齿数，从而减少从动齿轮的直径，以保证足够的汽车最小离地间隙。近年来，准双曲面齿轮在广泛应用于轿车，轻型货车的基础上，越来越多的在中型、重型货车上也得到采用。这是因为它与曲线齿锥齿轮相比，不仅齿轮的工作平稳性好，轮齿的弯曲强度和接触强度更高，还具有主动齿轮的轴线可相对从动齿轮轴线偏移的特点。当主动轴线向下偏移时（图18-6），在保证一定离地间隙的情况下，可降低主动锥齿轮和传动轴的位置，因而使车身和整个重心降低，这有利于提高汽车行驶稳定性。东风EQ1090E型汽车主减速器即采用了这种偏移的准双曲面齿轮（车辆行业中把准双面齿轮简称为双曲面齿轮）。准双曲面齿轮副布置上，分为上偏

10、移和下偏移，如图18-7所示。上、下偏移是这样判定的：从大齿轮锥顶看，并把小齿轮置于右侧，如果小齿轮轴线位于大齿轮中心线之下为下偏移（图18-7a、b）； 如果小齿轮轴线位于大齿轮中心线之上为上偏移（图18-7c、d）。但准双曲面工作时，齿面间有较大的相对滑动，且齿免间压力很大，齿面油膜易被破坏。为减少摩擦，提高效率，必须用含防刮伤添加剂的准双曲面齿轮油，决不允许用普通齿轮油代替，否则将是齿轮面迅速擦伤和磨损，大大降低使用寿命。主减速器壳中所储齿轮油，靠从动锥齿轮传动时甩溅到各齿轮，轴和轴承上进行润滑。为保证主动齿轮轴前端的圆锥滚子轴承13和17（图18-3a）得到可靠润滑，在主减速器壳体中铸

11、出了进油道8和回油道16。齿轮转动时，飞溅起的润滑油从进油道8通过轴乘座15的孔进入两圆锥轴承小端之间（见图中箭头所示），在离心力作用下，润滑油自轴承小端流向大端。流出圆锥滚子轴承13大端的润滑油经回油道16流回主减速器内。在主减速器壳体上装有通气塞，以防止壳内气压过高而使润滑油渗漏。红旗CA7220型和奥迪100型轿车的主减速器也是单级式准双曲面齿轮传动，如图18-8所示。它的主减速器及差速器装于变速器前壳体内，主减速器的主动锥齿轮2和从动锥齿轮3的轴线不相交，且有一偏心距，主动锥齿轮2与变速器的输出轴制成一体。主减速器有5个可供选择的主传动比，本车选用的主传动比为4.111（其主动锥齿轮2

12、的齿数为9，从动锥齿轮3的齿数为37）。主减速器采用准双曲面齿轮，使结构更为紧凑，啮合平稳，噪声小。主动锥齿轮和从动锥齿轮成下偏置布置。主动锥齿轮用两个圆锥滚子轴承制成在变速器前后壳体上，并悬置在两个轴承之外，为悬臂式支承结构。从动锥齿轮3与差速器壳4用螺栓5连接，差速器壳两端用圆锥滚子轴承7、10支撑在变速器前壳体9上。主减速器主、从动齿轮的调整，对其使用寿命和运转平稳性有着决定性作用。为保证主、从动齿轮啮合区正确并处于最佳工作位置，无噪声运转，在生产中主、从动齿轮除用专用机床加工，并配对安装外，在驱动桥总承装配时，或在使用中维修保养时，都应进行齿轮啮合位置的调整和轴承的预紧。主减速器调整垫

13、片的布置如图18-9所示。主动锥齿轮2的调整，靠分别装在圆锥滚子轴承外侧的调整垫片和来实现。从动锥齿轮3靠两个分别装在差速器4上的圆锥滚子轴承的外调整垫片和来调整。增加或减少垫片使两对轴承相互接近或离开，以达到调整轴承预紧度的目的，或者使主动锥齿轮2和从动锥齿轮3相对接近或离开，以达到正确啮合的位置。图18-10为斯太尔（STEYR）91系列驱动桥主减速器剖面图。其主减速器为单级主减速器，第二级减速器为轮边减速器。二.双级主减速器根据发动机特性和汽车使用条件，要求主减速器具有较大的传动比时，有一对锥齿轮构成的单级主减速器已不能保证足够的离地间隙，这是则需要用两对齿轮将速的双级主减速器。解放CA

14、1091型汽车驱动桥即为双级主减速器，其构造如图18-11所示。剖面图见图18-12。解放CA1091型汽车主减速器的第一级传动比有一对曲线齿锥齿轮副11和16所决定（图18-12），第二级传动比有一对斜齿圆柱齿轮副5和1所决定。目前该车主减速传动比由三种：其一，主动圆锥齿轮和从动圆锥齿轮的齿数比分别为13和25，第二级主，从动斜齿圆柱齿轮齿数分别为15和45，主传动比为 ；其二，主传动比为；其三，。主动锥齿轮与轴制成一体，采用悬臂式支承。即主动锥齿轮轴支承位于齿轮同一侧的两个相距较远的圆锥滚子轴承上，而主动锥齿轮悬伸在轴承之外。这种支承形式结构比较简单，但支承刚度不如跨距式的大。一般双级主减

15、速器中，主动锥齿轮轴多用悬臂式支承的原因有两点：一是第一级齿轮传动比较小，相应的从动锥齿轮直径较小，因而在主动锥齿轮的外端要在加一个支承，布置上很困难；二是因传动比较小，主动锥齿轮即轴颈尺寸有可能作的较大，同时尽可能将两轴承的距离加大，同样可得到足够的支承刚度。主动锥齿轮轴轴承的预紧度，可借增减调整垫片8的厚度来调整，中间轴圆锥滚子轴承预紧度则借改变两边侧向轴承盖4、15和主减器壳12间的调整片6和13的总厚度来调整。支承差速器壳的滚子轴承的预紧度是靠旋动调节螺母3调整的。为了便于进行锥齿轮副的啮合调整，主动和从动锥齿轮的轴向位置都可以略加移动。增加轴承座10和主减速器壳12间的调整垫片7的厚

16、度，第一级主动锥齿轮11则沿轴向离开从动锥齿轮；反之则靠近。若减小作轴承盖4处的调整垫片6，同时将这些卸下来的垫片都加到右轴承盖15处，则第一级从动锥齿轮16右移，反之则左移。若两组调整垫片6和13的总厚度的减两和增量不相等，则将破坏已调整好的中间轴轴承预紧度。图18-13所示为菲亚特（Fiat）628N3汽车的双级主减速器。第一级减速齿轮副为曲线齿锥齿轮，第二级减速齿轮副为斜齿圆柱齿轮。曲线齿锥齿轮副中，主，从动锥齿轮齿数分别为19和29（还有17和29及13和29两种），圆柱齿轮副的主，从动圆柱斜齿轮齿数分别为14和59。该车驱动桥双级主减速器三种主传动比供选择使用，即6.432,7.18

17、9和9.401。三.轮边减速器在重型载货车、越野汽车和大型客车上，当要求有较大的主传动比和较大的离地间隙时，往往将双级主减速器中的第二级减速齿轮机构制成同样的两套，分别安装在两侧驱动齿轮的近旁，称为轮边减速器，而第一级即称为主减速器。图18-14为某国产32t自卸车驱动桥的轮边减速器。驱动桥减速机构分为两级。第一级是一对曲线齿锥齿轮，装在驱动桥中部驱动桥壳体中，传动比i=14/11=3.73。被增大了的转矩由从动锥齿轮经差速器，半轴12输入两侧的第二级减速机构行星齿轮式轮边减速器。他由齿圈，行星齿轮，行星架和太阳轮等组成。轮边减速器的太阳轮7以花键与半轴12连接，随半轴转动。齿圈3与齿圈座2用

18、螺钉连接，而齿圈座2用花键与半轴套管1连接，并以锁紧螺母8固定其轴向位置，因而不能转动。在太阳轮7和齿圈3之间装有三个行星齿轮4。行星齿轮是通过圆锥滚子轴承和行星齿轮轴6支承在行星架5上。行星架5用螺栓9与轮毂11相连。差速器输出的动力即从半轴12经太阳轮7、行星齿轮4、行星架5等，传给轮毂11而驱动车轮转动。其中，太阳轮7为主动件，行星架是从动件，齿圈3固定不动，其传动比。为固定半轴和太阳轮的轴向位置，在半轴端面中心孔位置处装有止推销钉，并用可调的止推螺钉顶住。轮边减速器的润滑系统是独立的，在行星架的端盖上设有加油孔和螺塞，而行星架端面上有放油孔和螺塞。为了便于加油和放油，装配时应将他们位于

19、车轮中心线的同一侧。图18-15所式汽车轮边减速器的结构示意图。由图可知，轮边减速器为一行星齿轮减速机构，齿圈6和半轴套筒1固定在一起，半轴2传来的动力经太阳轮3，行星齿轮4，行星齿轮轴5及行星架7传给车轮。其传动比。其中为齿圈齿数，为太阳轮齿数，则总传动比。斯太尔汽车的前后驱动桥均为带轮边减速器的主减速器，如图18-16所示。其结构示意图见图18-17，轮边减速器由齿圈1，行星齿轮2，太阳轮3和行星架4等组成。齿圈1固定在空心的半轴套管7上，它本身不能转动，为行星齿轮中的固定元件。太阳轮3与半轴连接，随半轴一起旋转，为主动件。行星架4为从动件，轮毂6固定在行星架上。由半轴传来的动力经太阳轮3

20、，行星齿轮2和行星架4传给轮毂6。其传动比为斯太尔汽车的轮边减速器传动比有多种，对应的减速器传动比也有多种，故驱动桥可供选用的总传动比也相应有多种，如5.73、6.72、7.49、8.46、9.49等。由上可知，采用轮边减速器使驱动桥中的主减速器尺寸减小，保证了足够的离地间隙；可得到比较大的主传动比；由于半轴在轮边减速器之前，所承受的转矩大为减小，因而半轴和差速器等零件尺寸可以减小。但是需要两套轮边减速器，结构较复杂，制造成本也高。在大型客车和同级越野汽车上，还常采用由一对外啮合圆柱齿轮组成的轮边减速器。主动小齿轮与半轴相连，从动大齿轮与轮毂相连。当主动齿轮位于上方时，可增大驱动桥离地间隙，以

21、适应提高越野汽车通过性的需要；当主动齿轮为于下方时，能降低驱动桥壳的离地高度，以利于降低客车地盘的高度。但采用这种布置时，由于轴向和径向空间的限制，轮边减速器的传动比是有限的。四.双速主减速器为充分提高车轮的动力性和经济性，有些汽车装用具有两挡传动比的主减速器。图18-18为一种常见的结构形式，其结构示意图如图18-19所示。它有一对圆锥齿轮和一个行星齿轮机构组成。齿圈8与从动锥齿轮7联在一起，行星架9则与差速器6的壳体刚性的连接。动力由锥齿轮副经行星齿轮机构传给差速器，最后由半轴传输给驱动轮。在左半轴2上滑套着一个接合套1。接合套上有短池结合齿圈A和长齿接合齿圈D（即太阳轮）。一般行驶条件下

22、，用高速挡传动。此时，拨叉3将接合套1保持在左方位置（图18-19a）。接合套短齿接合齿圈A与固定在主减速器壳上的接合齿圈B分离，而长接合齿圈D与行星齿轮4和行星架9的齿圈C同时啮合，从而使行星齿轮不能自转，行星齿轮机构不起减速作用。于是，差速器壳体和从动锥齿轮7以相同转速运转。显然，高速挡主传动比即为从动锥齿轮齿数与主动锥齿轮齿数之比。当行驶条件有较大的牵引力时，驾驶员可通过气压或电动操纵系统转动拨叉3，将接合套1推向右方（图18-19b），使接合套的短齿接合齿圈A与齿圈B接合，接合套即与主减速壳连成一体；其长齿接合齿圈D与行星架的内齿圈C分离，而仅与行星齿轮4啮合，于是，行星机构的太阳轮D

23、被固定。与从动锥齿轮7连在一起的齿圈8是主动件，与差速器壳连在一起的行星架9则是从动件，行星齿轮机构起减速作用。整个主减速器的主传动比为圆锥齿轮副的传动比与行星齿轮机构传动比值乘积即。五.贯通式主减速器有些多轴越野汽车,为使结构简单,部件通用好以及便于形成系列产品,常采用贯通式驱动桥,如图18-20所示.前面(或后面)两驱动桥的传动轴是串联的,传动轴从距分动器较近的驱动桥中穿过,通往另一驱动桥.这种布置方案中的驱动桥,称为贯通式驱动桥.图18-21为延安SX2150型66越野汽车的贯通式双级主减速器.第一级是斜齿圆柱齿轮传动(齿轮8和1),传动比为1.19。图示的中驱动桥的主动斜齿轮用花键套装

24、在贯通轴12上，而贯通轴穿过主减速器壳11通向后驱动桥。第二级是准双曲面传动（齿轮15和13），传动比为5.429。因此，主传动比。差速器壳与从动双曲面铆接。因为从动齿轮13可相对主动齿轮15上移一段距离，故可保证足够的离地间隙，又使结构紧凑。在某些结构中，也有第一级用锥齿轮传动，第二级用圆柱齿轮传动。图18-22所示为斯太尔汽车贯通驱动桥，其结构是以图18-23所示。它由主减速器10、过渡箱齿轮4、轴间差速器3、轮间差速器9、输入轴凸缘1、输出轴7、半轴6和8即桥壳等组成。动力从输入轴凸缘1输入，并通过轴间差速器3将动力分配给过渡箱齿轮4和输出轴7。传给过渡箱齿轮4的动力在经主减速器10，轮

25、间差速器9传给两根半轴6和8。其中，输出轴7又称为贯通轴，它将动力传给后面的驱动桥。此外，还有轴间差速器锁2和轮间差速器锁5。第二节 差速器差速器的功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右驱动车轮以不同的转速滚动，即保证两侧驱动车轮座纯滚动运动。汽车行驶过程中，车轮与路面的相对运动有两种状态滚动和滑动，其中滑动又有滑转和滑移两种。当汽车转弯行驶时，内外两侧车轮中心在同一时间内滑过的曲线距离显然不同，即外侧车轮移过的距离大于内侧的车轮。若两侧车轮都固定在同一刚性转轴上，两轮角速度相同，则此时外轮必然是边滚动边滑移，内轮必然是边滚动边滑转。同样，汽车在轮面上直线行驶时，两侧车轮实际移过曲线

26、距离也不相同。即使路面非常平直，但由于轮胎尺寸误差，磨损程度不同，承受载荷不同或充气压力不等，各个轮胎的滚动半径不可能相等。因此，只要各车轮角速度相等，车轮对地面的滑动就必然存在。车轮对地面的滑动不仅会加速轮胎磨损，增加汽车的动力消耗，而且导致转向和制动性能的恶化。所以，在正常行驶条件下，应使车轮尽可能不会发生滑动。为此，在汽车结构上，必须保证各个车轮以不同角速度旋转，若主减速器从动齿轮通过一根整轴同时带动两驱动轮，则两轮角速度只能相同。因此，为是两驱动轮以不同角速度旋转，以保证其纯滚动状态，就必须将两侧车轮的驱动轴断开（称为半轴），而又主减速器从动齿轮通过一个差速齿轮系统差速器分别驱动两侧半

27、轴和驱动轮。这种装在同一驱动桥两侧驱动轮之间的差速器，称为轮间差速器。多轴驱动的汽车，各驱动桥间有传动轴相连。若各桥的驱动轮均以相同的角速度旋转，同样也会发生上述无轮间差速器的类似现象。为使各驱动桥有可能具有不同的输入角速度，以消除各桥驱动轮的滑动现象，可在各驱动桥之间装设轮间差速器。当遇到左右或前后驱动轮与路面之间的附着条件相差较大的情况下，简单齿轮式差速器将不能保证汽车得到足够的牵引力。此时，只是附着较差的驱动轮高速滑转而汽车却不能前进（详见后述），故通常遇到这种情况的汽车应当采用抗滑差速器。抗滑差速器常见的形式由强制锁止式齿轮差速器，高摩擦自锁差速器（包括摩擦片式，滑块凸轮式等），牙嵌式

28、自由轮差速器，托森差速器即粘性联轴（差速）器等。一、齿轮式差速器齿轮式差速器有圆锥齿轮式（图18-24a，b）和圆柱齿轮式（图18-24c）两种。按两侧的输出转矩是否相等，齿轮差速器有对称式（等转矩式）和不对称式（不等转矩式）两类。对称式（图18-24b）用作轮间差速器或由两平衡悬架联系的两驱动桥（66或64汽车的中，后驱动桥）之间的轴间差速器。不对称式（图18-24a和图18-24c）用作前后驱动桥之间（44汽车）或前驱动桥与中，后驱动桥之间（66汽车）的轴间差速器。目前，汽车上广泛应用的是对称式锥齿轮差速器，其结构如图18-25所示。对称式锥齿轮轮间差速器由圆锥行星齿轮，行星齿轮轴（十字轴

29、），圆锥半轴齿轮和差速器壳等组成。装配关系参看图18-3和图18-25。差速器壳由用螺栓固紧的左壳1和右壳5组成。主减速器的从动齿轮用铆钉和螺栓固定在差速器左壳1的凸缘上。装合时，是自行行星齿轮轴8的四个轴颈嵌在差速器壳两半端面上相应的凹槽所形成的孔内，差速器壳的剖分面通过行星齿轮轴各轴颈的中心线。每个轴颈上浮套着一个齿圆锥行星齿轮4，他们均与两个直齿圆锥半轴齿轮3啮合。而半轴齿轮的轴颈分别支承在差速器壳相应的左右座孔中，并借花键与半轴相连。动力由主减速器从动齿轮依次经差速器壳，十字轴，行星齿轮，半轴齿轮，半轴输出给驱动车轮。当两侧的车轮以相同转速转动时，行星齿轮绕半轴轴线转动公转。若两侧车轮

30、阻力不同，则行星齿轮在上述公转运动的同时，还绕自身轴线转动自转，因而，两半轴齿轮带动两侧车轮以不同转速转动。行星齿轮的背面与差速器壳的相应位置的内表面，均做成球形，保证行星齿轮对正中心，以有利于两个半轴正确啮合。由于行星齿轮和半轴齿轮式锥齿轮传动，在传递转矩时，沿行星齿轮和半轴齿轮的轴线作用着很大的轴向力，而齿轮和差速器壳之间由有相对运动。为减少齿轮对壳的磨损，在半轴齿轮和差速器壳之间，装有软钢的半轴齿轮推力垫片2；而行星齿轮和差速器壳之间，装有软钢的行星齿轮球面垫片7。当汽车行驶一定里程，垫片磨损后，可换上新垫片，以提高差速器寿命。垫片通常用铜或聚甲醛塑料等制成。差速器靠主减速器壳体中的润滑

31、油润滑。在差速器壳体上开有窗口，供润滑油进出。为保证行星齿轮和十字轴轴颈之间有良好的润滑，在十字轴轴颈上铣出一平面，并有时在行星齿轮的齿间钻有油孔。微型，轻型载货汽车和大部分轿车的车桥，因主减速器输出的转矩不大，可用两个行星齿轮，因而行星齿轮轴相应为一直销轴，差速器壳也不必分成左右两半，而制成整体式的，器前后两侧都开有大窗孔，一边拆装行星齿轮和半轴齿轮。奥迪100型轿车差速器即为这种结构，如图18-26所示。差速器5为一整体式壳体，从动锥齿轮4通过螺栓6与差速器壳5连接，在行星齿轮轴14上装有两个行星锥齿轮13，通过弹性圆柱销12固定齿轮轴于差速器壳体中。两个半轴锥齿轮15的背面也是球面，因此

32、，两半轴齿轮和两行星齿轮背面的垫片制成一整体球形耐磨垫片11，装配于差速器壳体中。左，右轴承架及内圈3，7通过左右调整垫片1，9来调整轴承预紧力和齿轮的正确啮合。差速器中各元件的运动关系差速原理，可用图18-27来说明。对称式锥齿轮差速器是一种行星齿轮机构。差速器壳3与行星齿轮轴5连成一体，形成行星架，因为他又与主减速器从动齿轮6固连，固为主动件，设其角速度为；半轴齿轮1和2为从动件，其角速度为。A，B两点分别为行星齿轮4与半轴齿轮1和2的啮合点。行星齿轮的中心点为C、A、B、C三点到差速器旋转轴线的距离均为r。当行星齿轮只是随同行星架绕差速器旋转轴线公转时，显然，处在同一半径r上的A、B、C

33、三点的圆周速度都相等（图18-27b），其值为。于是，即差速器不起差速作用，而半轴角速度等于差速器壳3的角速度。当行星齿轮4除公转外，还绕本身的轴5以角速度自转时（图18-27c），啮合点A的圆周速度为，啮合点B的圆周速度为。于是即若角速度以每分钟转速表示，则 （18-1）式（18-1）为两半轴齿轮直径相等的对称式锥齿轮差速器的运动特征方程。它表明左右两侧半轴齿轮的转速之和等于差速器壳转速的两倍，而与行星齿轮转速无关。因此，在汽车转弯行驶和其他形式情况下，都可以借行星齿轮以相应转速自转，使两侧驱动车轮以不同转速在地面上滚动而无滑动。由式（18-1）还可得知：当任何一侧半轴的转速为零时，另一侧半

34、轴齿轮的转速为差速器壳转速的两倍；当差速器壳转速为零（例如用中央制动器制动传动轴时），若一侧半轴齿轮受其他外来力矩而转动，则另一侧半轴齿轮即以相同转速反向转动。下面分析对称式锥齿轮差速器中转矩分配。又主减速器传来的转矩，经差速器壳，行星齿轮轴和行星齿轮传给半轴齿轮。行星齿轮相当于一个等臂杠杆，而两个半轴齿轮的半径也是相等。因此，当行星齿轮没有自转时，总是将转矩平均分配给左，右两半轴齿轮，即。当两半轴齿轮以不同转速朝相同方向转动时，设左半轴转速大于右半轴转速，则行星齿轮将按图18-28上的实线箭头的方向绕行星齿轮轴5自转，此时行星齿轮孔与行星齿轮轴轴颈间以及齿轮背部与差速器壳之间都产生摩擦。行星

35、齿轮所受的摩擦力矩方向与其转速方向相反，如图18-28上的箭头所示。此摩擦力矩使行星齿轮分别对左右半轴齿轮附加作用了大小相等而方向相反的两个圆周力和。使传到转的快的左半轴上的转矩减小，而却使传到转的比较慢的右半轴上的转矩增加。因此，当左右驱动车轮存在转速差时，。左右车轮上的转矩之差，等于差速器的内摩擦力矩。为了衡量差速器内摩擦力矩的大小及转矩分配特性，常以锁紧系数K表示 （18-2）即将差速器内摩擦力矩和其输出转矩（差速器壳体上的力矩）之比，定义为差速器锁紧系数K。而为两半轴的转矩比，以表示，即。目前广泛使用的对称式锥齿轮差速器内摩擦力矩小，锁紧系数K=0.05-0.15，转矩比为1.1-1.

36、4。可以认为，无论左右驱动轮转速是否相等，其转矩基本上总是平均分配的。这样的分配比例对于汽车在良好路面上直线或转弯行驶时，都是满意的。但当汽车在坏路面上行驶时，却严重影响了通过能力。例如，当汽车的一个驱动车轮接触到泥泞或冰雪路面时，在泥泞路面上的车轮原地滑转，而在好路面上的车轮静止不动。这是因为在泥泞路面上车轮与地面之间的附着力很小，路面只能对半轴作用很小的反作用转矩，虽然另一车轮与好路面的附着力较大，但因对称式锥齿轮差速器具有转矩平均分配的特征，使这一个车轮分配到的转矩只能与传到滑转的驱动轮上的很小的转矩相同，致使总的牵引力不足以克服行驶阻力，汽车便不能前进。二、强制锁止式差速器为了提高汽车

37、在坏路面上的通过能力，可采用各种形式的抗滑差速器。其共同出发点都是在一个驱动轮滑转时，设法使大部分转矩甚至全部转矩传给不滑转的驱动轮，以充分利用这一驱动轮的附着力而产生足够的牵引力，使汽车能继续行驶。为实现上述要求，最简单的办法是在对称式锥齿轮差速器上设置差速锁，使之成为强制锁止式差速器。当一侧驱动轮滑转时，可利用差速锁使差速器不起差速作用。图18-29为瑞典斯堪尼亚LT110型汽车上所用的强制锁止式差速器。首先应予说明，该车由于是单级主减速器之前，由一对外啮合圆柱齿轮传动，因而主减速器从动齿轮布置在主动齿轮的右侧，以保证驱动车轮的转动方向与汽车前进方向相适应。差速锁由接合器及其操纵装置组成。

38、端面上有接合齿的外，内接合器9和10，分别用花键与半轴和差速器壳左端相连。前者可沿半轴轴向滑动，后者则以锁圈8固定其轴向位置。图示位置即接合器分离，差速器正常工作的状态。内、外接合器分别与差速器壳和左半轴一同旋转。该车采用电控气动方式操纵差速锁。当汽车的一侧车轮处于附着力较小的路面上时，可按下仪表盘上的电钮，使电磁阀接通压缩空气管路，压缩空气便从气路管接头3进入工作缸4，推动活塞1克服压力弹簧7，带动外接合器9右移，使之与内接合器10接合。结果，左半轴6与差速器壳11成为刚性连接，差速器不起差速作用，即左右两半轴被连锁成一体一同转动。这样，当一侧驱动轮滑转而无牵引力时，从主减速器传来的转矩全部

39、分配到另一侧驱动轮上，使汽车得以正常行驶。当汽车通过坏路后驶上好路时，驾驶员通过电钮使电磁阀切断高压气路，并使工作缸通大气，缸内压缩空气即经电磁阀排出。于是，弹簧7回位，推动活塞使外接合器左移回到分离位置。仪表板上设有信号装置。当按电钮接合差速锁时，亮起红色信号灯，以提醒驾驶员注意，汽车驶入好路面后应急时摘下差速锁。差速锁一分离，红灯即熄灭。强制锁止式差速锁结构简单，易于制造；但操纵不便，一般要在停车时进行。而且过早接上或过晚摘下差速锁，亦即在好路段上左右车轮仍刚性连接，则将产生前已述及的在无差速器情况下出现的一系列问题。因此，有些越野汽车采用了在行驶过程中，能根据路面情况自动改变驱动轮间转矩

40、分配的高摩擦自锁式差速器。三、高摩擦自锁式差速器高摩擦自锁式差速器有摩擦片式，滑块凸轮式等结构形式。1摩擦片式自锁差速器摩擦片式自锁差速器是在对称式锥齿轮差速器的基础上发展而成的（图18-30）。为增加差速器内摩擦力矩，在半轴齿轮与差速器壳1之间装有摩擦片组2。十字轴由两根互相垂直的行星齿轮轴组成，其端部均切出凹V形面6，相应的差速器壳孔上也有凹V形面，两根行星齿轮轴的V形面是反向安装的。每个半轴齿轮的背面有推力压板3和摩擦片组2。摩擦片组2由薄钢片7和若干间隔排列的主动摩擦片（摩擦板）8及从动摩擦片（摩擦盘）9组成。推力压盘以内花键与半轴相连，而轴颈处用外花键与从动摩擦片连接，主动摩擦片（伸

41、出两耳的摩擦板）则用两耳花键与差速器壳1的内键槽相配。推力压盘和主，从动摩擦片均可作微小的轴向移动。当汽车直线行驶，两半轴无转速差时，转矩平均分配给两半轴。由于差速器壳通过斜面对行星齿轮轴两端加紧，斜面上产生的轴向力迫使两行星齿轮轴分别向左，右方向（向外）略微移动，通过行星齿轮使推力压盘压紧摩擦片。此时，转矩经两条路线传给半轴：一路经行星齿轮轴，行星齿轮和半轴齿轮，将大部分转矩传给半轴；另一路则又差速器壳经主、从动摩擦片，推力压盘传给半轴。当汽车转弯或一侧车轮在路面上滑转时，行星齿轮自转，起差速作用，左、右半轴的转速不等。由于转速差的存在和轴向力的作用，主、从动摩擦片间在滑转同时产生摩擦力矩，

42、其数值大小与差速器传递的转矩和摩擦片数量成正比，而其方向与快转半轴的旋向相反，与慢转半轴的旋向相同。较大数值的内摩擦力矩作用的结果，使慢转半轴传递的转矩明显增加。摩擦片式差速器结构简单，工作平稳，锁锦系数K可达0.60.7或更高，常用于轿车和轻型汽车上。图18-31伟大众高尔夫（Golf）轿车摩擦片式自锁差速器。摩擦片自锁装置1也是由主，从动摩擦片组和推力压盘组成。2滑块凸轮式差速器滑块凸轮式差速器是利用滑块与凸轮之间产生较大数值的内摩擦力矩，以提高锁紧系数的一种高摩擦自锁式差速器。图18-32为汽车中，后驱动桥之间采用的滑块凸轮式轴间差速器。转矩由传动轴凸缘盘1和轴间差速器分配给中桥主动曲线

43、齿锥齿轮18和后桥传动轴26。轴间差速器由主动套6、8个短滑块7及8个长滑块8，接中桥的内凸轮花键套9，接后桥的外花键套25及轴间差速器壳27和盖24组成。内凸轮花键套9用花键与中桥主动曲线齿锥齿轮18相连，其前端内表面有13个圆弧凹面。外凸轮花键套25用花键与后桥传动轴26相连，其外表面有11个圆弧凹面。主动套6前端与凸缘盘1用花键连接，后短空心套筒部分即装在内外凸轮之间，空心套筒上铣出8条穿通槽，每个槽内装长短滑块各一个。所有滑块均可在槽内沿径向自由滑动。为了使滑块及内外凸轮磨损均匀，相邻两槽内滑块的装法不同，其中一个槽内长滑块在前，短滑块在后，而另一槽内滑块装法则相反。当汽车在平直路上直

44、线行驶，中、后驱动桥车轮无转数差时，中桥主动曲线齿锥齿轮18和后桥传动轴26的转速相同，即轴间差速器没有差速作用。此时，转速由凸缘盘1输入，经主动套6，滑块7和8，内、外凸轮花键套9和25，分别传给中桥和后桥。内、外凸缘花键套和主动套三者的转速相等。当汽车转弯或在不平道路上行驶，或由于中、后桥驱动轮半径不等等原因，中、后两驱动桥出现转速差时，主动套6槽内的滑块，一方面随主动套旋转并带动内、外凸轮花键套旋转，同时在内、外凸轮间沿槽孔径向滑动，保证中、后两驱动桥得以在不脱离传动情况下实现差速。且由于滑动的内、外凸轮间产生的摩擦力矩起作用，使慢转的驱动轮上可以得到比快转驱动轮更大的转矩。假设中桥驱动

45、轮因陷于泥泞路面而滑转，此时驱动桥的外凸轮花键套25的转速小于主动套6的转速，而驱动中桥的内凸轮花键套9的转速则大于主动套的转速。相应的滑块作用与内外凸轮的摩擦力方向如图18-32所示。滑块作用与内凸轮上的摩擦力造成的力矩方向与转动方向相反，而使内凸轮所受的转矩减小；作用与外凸轮的摩擦力造成的力矩方向与转动方向相同，故使外凸轮所受的转矩增加。因此，中，后驱动桥上的转矩得到重新分配。滑块凸轮式差速器的锁紧系数与凸轮表面的摩擦因数和倾角有关，一般K可达0.50.7。这种差速器壳在很大程度上提高汽车通过性，但结构复杂，加工要求高，摩擦间的磨损较大。它即可用作轴间差速器，也可用作轮间差速器。四、牙嵌式

46、自由轮差速器中、重型汽车常采用牙嵌式自由轮差速器，其结构如图18-33所示。差速器壳的左右两半1和2与主减速器从动齿轮用螺栓联接。主动环3固定在两半壳体之间，随差速器壳体一起转动。主动环3的两个侧面制有沿圆周分布的许多倒梯形（角度很小）断面的径向传力齿。相应的左、右从动环4的内侧面也有相同的传力齿。制成倒梯形齿的目的，在于防止传递转矩过程中从动环与主动环自动脱开。弹簧5力图使主，从动环处于接合状态。花键毂7内外均有花键，外花键与从动环4相连，内花键连接半轴。 当汽车的两侧车轮受到的阻力相等时，主动环3通过两侧传力齿带动左右从动环4，花键毂7及半轴一起转动，如图18-33d所示。此时，又主减速器

47、传给主动环的转矩，平均分配给左、右半轴。汽车转弯行驶时，要求差速器能起差速作用。为此，在主动环3的孔内装有中心环9，它可相对主动环自由转动，但受卡环10限制而不能轴向移动。中心环9的两侧有沿圆周方向的许多梯形断面的径向齿，分别与两从动环4内侧面内圈相应的梯形齿接合。设此时左转弯（参见图18-33e），左驱动轮又慢转趋势，则左从动环和主动环的传力齿之间压得很紧，于是主动环带动左从动环，左半轴一起旋转，左轮被驱动；而右轮有快转的趋势，即右从动环有相对于主动环快转的趋势，于是在中心环和从动环内圈梯形齿斜面接触力的轴向分力作用下，从动环4压缩弹簧5而右移，使从动环上的传力齿同主动环上的传力齿不再接合，

48、从而中断对右轮的转矩传递。同样，当一侧轮悬空或进入泥泞，冰雪等路面时，主动环的转矩可全部分配给另一侧车轮。但是，从动环梯形齿每经从动环作用，沿齿斜面滑动与主动环分离后，在弹簧力作用下，又会与主动环重新接合。这种分离与接合不断重复出现，将引起传递动力的脉动，噪声和加重零件的磨损。为避免这种情况，在从动环的传力齿与梯形齿之间的凹槽中，还装有带梯形齿的消声环8（见图18-33c）。消声环形似卡环，具有一定弹性，其缺孔对着主动环上的伸长齿12（图18-33b）。在右驱动轮的转速高于主动环的情况下，消声环8与从动环4上的梯形齿一起在中心环梯形齿滑过，到齿顶彼此相对，且消声环缺口一边被主动环上的伸长齿挡住

49、（图18-33f）时，从动环被消声环挤紧而保持在离主动环最远的位置，轴向往复运动不再发生。当从动环转速下降到等于并开始低于主动环的转速时，从动环即在弹簧5的作用下又重新与主动环接合。牙嵌式自由轮差速器能在必要时使汽车变成由单侧车轮驱动，其锁紧系数为1，明显提高了汽车的通过能力。此外，还具有工作可靠，使用寿命长等优点。其缺点时左右车轮传递转矩时，时断时续，引起车轮传动装置中载荷的不均匀性和加剧轮胎磨损。五、托森差速器托森（Torsen）差速其作为一种新型差速机构，在四轮驱动轿车上得到日益广泛的使用。它利用蜗杆传动的不可逆性原理和齿面高摩擦条件，使差速器根据其内部差动转矩（差速器的内摩擦力矩）大小

50、而自动所死或松开，即在差速器内差动转矩较小时起差速作用，而过大时自动将差速器锁死，有效提高了汽车的通过性。奥迪80和奥迪90（AudiQuattro）全轮驱动轿车前、后轴间差速器采用了这种新型的托森差速器。他在整车传动系中的安装位置及转矩传递路线如图18-34所示。发动机输出的转矩经输入轴1输入变速器，经相应挡位变速后，由输出轴（空心轴6）输入到托森差速器3的外壳。经托森差速器的差速作用，一部分转矩通过差速器齿轮轴8传至前桥；另一部分转矩通过驱动轴凸缘盘4传至后桥，实现前，后轴同时驱动和前，后轴转矩的自动调节。托森差速器的结构如图18-35所示。托森差速器由空心轴2，差速器外壳3，后桥蜗杆5，

51、前轴蜗杆9，蜗轮轴7（6个）和直齿圆柱齿轮6（12个），蜗轮8（6个）等组成。空心轴2和差速器外壳3通过花键相连而一同转动。每个蜗轮轴7上的中间有1个蜗轮8和两个尺寸相同的直齿圆柱齿轮6。蜗轮8和直齿圆柱齿轮6通过蜗轮轴7安装在差速器外壳3上。其中三个蜗轮与前轴蜗杆9啮合，另外三个蜗轮与后轴蜗杆5相啮合。与前，后轴蜗杆相啮合的蜗轮8彼此通过直齿圆柱齿轮相啮合，前轴蜗杆9和驱动前桥的差速器的前齿轮轴1为一体，后轴蜗杆5和驱动后桥的差速器后齿轮轴4为一体。当汽车驱动时，来自发动机的动力通过空心轴2传至差速器外壳3，差速器外壳3通过蜗轮轴7传到蜗轮8，再传到蜗杆。前轴蜗杆9通过差速器前齿轮轴1将动力

52、传至前桥，后轴蜗杆5通过差速器后齿轮轴4传至后桥，从而实现前，后驱动桥的驱动牵引作用。当汽车转向时，前后驱动轴出现转速差，通过啮合的直齿圆柱齿轮相对转动，使一轴转速加快，另一轴转速下降，实现差速作用。托森差速器的工作过程可分为下属几种情况：1）当时，为汽车直线行驶状况（图18-36a）。设差速器壳转速为，前后轴蜗杆转速分别为。当汽车驱动时，来自发动机的动力通过空心轴2传至差速器外壳3，在通过蜗轮轴7传到蜗轮8（参阅图18-35），最后传到蜗杆。前，后蜗杆轴将动力分别传之前，后桥。由于两蜗杆轴转速相等，故蜗轮与蜗杆之间无相对运动，两相啮合的直齿圆柱齿轮之间亦无相对传动，差速器壳与两蜗杆轴均绕蜗杆

53、轴线同步转动，即。其转矩平均分配。设差速器可接受转矩为，前后蜗杆轴上相应的驱动转矩分别为，则有。2）当时，汽车转向或某测车轮陷于泥泞路面时，如图18-36b所示。为便于分析，假设差速器壳不动，即，在作用下，前轴蜗杆带动与其啮合的蜗轮传动，蜗轮两端的直齿圆柱齿轮3亦随之以转速转动，同时带动与其啮合的直齿圆柱齿轮4以转速反方向转动，齿轮4和后轴蜗轮一体，则后轴蜗轮应带动后轴蜗杆朝相反方向转动。显然这是不可能的，因蜗杆传动副的传动逆效率极低。实际上，差速器壳一直在旋转，前后轴蜗杆亦随之同向旋转。此时，两轴之间的转速差是通过一对相啮合的圆柱齿轮的相对转动来实现的。由上述分析可知，前轴蜗杆1时齿轮3转动

54、，齿轮4随之被迫转动，并迫使后轴蜗轮带动后轴蜗杆转动，因其齿面之间存在很大的摩擦力，限制了齿轮4转速的增加，阻止了齿轮3及前轴蜗杆转速的增加。显然，只有当两轴转速差不多大时才能差速。3）转矩分配原理。托森差速器是利用蜗杆传动副的高内摩擦力矩进行转矩分配的。其原理简述如下：设前轴蜗杆1的转速大于后轴蜗杆2（图18-36b）的转速，即，前轴蜗杆1将使前端蜗轮转动，蜗轮轴上的直齿圆柱齿轮3也将转动，带动与之啮合的后端直齿圆柱齿轮4同步转动，而与后端直齿圆柱齿轮同轴的蜗轮也将转动，则后端蜗轮带动后轴蜗杆2转动。蜗轮带动蜗杆的逆传动效率取决于蜗杆的螺旋角及传动副的摩擦条件。对于一定的差速器结构，其螺旋角

55、是一定的，故此时传动主要由摩擦状况来决定。即取决于差速器的内摩擦力矩，而又取决于两端输出轴的相对转速，当转速差比较小时，后端蜗轮带动蜗杆的摩擦力亦较小，通过差速器直齿圆柱齿轮吸收两侧输出轴的转矩差。当前蜗杆较高时，蜗轮驱动蜗杆的摩擦力矩也较大，差速器将抑制该车轮的空转，将输入转矩多分配给后端输出轴上，转矩分配为。当=0，前轴蜗杆空转时，由于后端蜗轮与蜗杆之间的内摩擦力矩过高，使全部分配到后轴蜗杆上，此时，相当于差速器锁死不起差速作用。蜗轮式差速转矩比，其中，为蜗杆螺旋角，为摩擦角。当=时，转矩比，差速器自锁。一般可达5.59，锁紧系数K可达0.70.8。选取不同的螺旋升角可得到不同的螺旋系数，

56、使驱动力即可来自蜗杆，也可以来自蜗轮。为减少磨损，提高使用寿命，一般降低到33.5左右较好，这样即使在一端车轮附着条件很差的情况下，仍可以利用附着力大的另一端车轮产生足以克服行驶阻力的驱动力。托森差速器由于其结构及性能上的诸多优点，被广泛应用与全轮驱动轿车的中央轴间差速器及后驱动桥的轮间差速器，如图18-37所示。但由于在转速转矩差较大时有自动锁止作用，通常不用作转向驱动桥的轮间差速器。六、粘性联轴差速器目前，有些四轮驱动的轿车上还采用了粘性联轴器（简称VC）作为轴间差速器。如高尔夫-辛克罗（Golf Syncro）型轿车的前后驱动轴间，即采用了这种粘性联轴器。图18-38所示为粘性联轴器结构

57、图。它是由壳体4，传动轴1和5及交替排列的内叶片3（花键轴传力片），外叶片6（壳体传力片）及隔环组成。内叶片通过内花键与后传动轴5上外花键连接，外叶片通过外花键与壳体4上的内花键连接，外叶片之间置有隔环，以限制外叶片的轴向移动。隔环厚度决定内、外叶片间的间隙。内、外叶片上还加工有孔和槽，以利硅油的流动。粘性联轴器的密封空间内，注满高粘度的硅油。前传动轴1通过螺栓与壳体4联接，并与外叶片一起组成主动部分，内叶片3与后传动轴5组成从动部分，主，从动部分靠硅油的粘性来传递转矩，从而实现前，后轴间的差速和转矩重新分配。端盖压配在外壳上，并用O形密封圈密封。内叶片的两端由滚子轴承支承，轴端用两个橡胶密封

58、件密封。粘性联轴器传递转矩的工作介质硅油具有粘度稳定性好，抗剪切性强以及抗氧化，低挥发和闪点高的特性。当内外叶片有转速差并传递转矩时，硅油温度上升，产生热膨胀，粘性联轴器内部压力升高。其最高温度可达200，内压力可达100kPa。为了解决由于热膨胀引起的内压力增高，在壳体内封入了10%20%的空气。硅油本身还具有高爬行性能，即使粘性联轴器内无压力时，硅油也会从油封处极小的间隙渗出壳体而造成漏损。因此，常将油封在轴上保持较大的压力。粘性联轴（差速）器，很似一密封在壳体中的多片离合器，而外叶片间隙一定时，它是利用油膜剪切传递动力的传动装置。也有一种不具备隔环的粘性联轴器，依靠壳体内温度升高，内压增

59、大而迫使叶片轴向移动，以减小内外叶片之间的间隙，也就是用改变油膜厚度来调节转矩。当主、从动轴（内、外叶片）间转速差大时，即会出现上述现象，故它具有自适应作用。粘性联轴器传递的转矩与硅油密度，粘度，主从动轴转速差，内叶片数和半径等成正比，与内外叶片间的间隙成反比。输入轴与输出轴的转速差越大，由输入轴传递到转速低的输出轴的转矩就越大。粘性联轴器实质也是粘性联轴的差速器，主要用于前后桥之间作轴间差速器。由于其转矩传递平稳，差速相应特性好，日本一些轿车厂还把它推广应用到驱动桥的轮间差速机构中，对全轮驱动轿车性能有大幅度提高。前后驱动桥内差速器的粘性联轴器也称限滑式差速器（LSD），如图18-39所示。

60、七、变速驱动桥随着轿车技术的不断发展和进步，发动机前置和前驱动形式得到了广泛应用。此时，发动机，变速器和差速器成为一体式传动，省去了传动轴，缩短了传动路线，提高了传动系效率。在这一体式传动中，驱动桥壳和变速器壳体合二为一，制成统一的整体，同时完成变速，差速和驱动车轮的功能。这种结构称为变速驱动桥，也称动力传动器。变速驱动桥不仅使结构紧凑，也大大减轻了传动系质量，有利于汽车地盘的轻量化，其在轿车上的应用前景十分广泛。图18-40所示为一发动机横置式轿车的变速驱动桥总成图。变速器壳体和驱动桥壳体制成一体。变速驱动桥中的第一轴和第二轴一般为上下平行布置，且第一轴通常位于上部。通过两轴互相啮合的齿轮副

61、不同的齿数比，实现变速器各挡的传动比。第二轴上的齿轮在未被同步器锁定在轴上的情况下绕第二轴空转，第二轴齿轮与第一轴上与其配对的齿轮保持常啮合，并随第一轴旋转。动力从发动机曲轴4，飞轮2输入第一轴，通过一定挡位下的啮合齿轮反向驱动第二轴。第二轴的齿轮输出的动力，经主减速器齿轮，差速器7及差速其中的行星齿轮轴，行星齿轮，半轴齿轮，传动两端的等角速万向节6，驱动左右输出轴8和5，使左右驱动轮旋转。为了结构紧凑，有些变速驱动桥在传递大动力时，还有第三根轴，用来分流第二轴的动力，通过斜齿轮将动力从第二轴传至第三轴。红旗CA7220型和奥迪100型轿车的变速驱动桥的结构和工作原理与上述相似，其不同之处是由

62、于发动机纵置，飞轮旋转方向和车轮旋转方向呈，主减速器需采用一对锥齿轮传动副，在降速，增大转矩的同时，改变动力传动方向。发动机横置时，主减速器只需一对圆柱斜齿轮即可。第三节 半轴与桥壳一、半轴半轴是在差速器和驱动轮之间传递动力的实心轴，其内端与差速器的半轴齿轮联接，而外端则与驱动轮的轮毂相连，如图18-41所示。半轴与驱动轮的轮毂在桥壳上的支承形式。1 全浮式半轴支承全浮式半轴支承广泛应用于各种类型的载货汽车上。图18-42锁式东风EQ1090E型汽车半轴外端与轮毂及桥壳的联接装配图。半轴6外端锻出凸缘，借助轮毂螺栓7和轮毂9联接。轮毂通过两个相距较远的圆锥滚子轴承8和10支承在半轴套管1上。半

63、轴套管与驱动桥壳12压配成一体，组成驱动桥壳。这种支承形式的半轴与桥壳没有直接联系。半轴的内端用花键与差速器的半轴齿轮连接（参看图18-3）。半轴齿轮的轴部支承在差速器壳两侧轴颈的孔内，而差速器壳又以其两侧轴颈借助轴承直接支承在桥壳上。图18-43a所示为上述半轴支承形式的驱动桥全浮式半轴受力示意图。图上标出路面对驱动轮的作用力：垂直反力，切向反力和侧向反力。垂直反力和切向反力将造成力图使驱动桥在横向平面（垂直于汽车纵轴线的平面）内弯曲的力矩（弯矩）；切向反力，一方面造成对半轴的反转矩，另一方面也造成力图使驱动桥在水平面内弯曲的弯矩。反弯矩直接由半轴承受。而三个反力以及由他们形成的弯矩，便有轮

64、毂4通过两个轴承5传给桥壳1，完全不经过半轴2的传递。在内端，作用在主减速器从动齿轮上的力及弯矩全部由差速器壳直接承受，与半轴无关，因此，这样的半轴支承形式，使半轴只承受转矩，而两端均不承受任何反力和弯矩，故称为全浮式支承形式，所谓“浮”即致卸除半轴的弯曲载荷而言。为防止轮毂连同半轴在侧向力作用下发生轴向窜动，轮固内的两各圆锥滚子轴承的安装方向必须使他们能分别承受向内和向外的轴向力。轴承预紧度可借调整螺母2调整，并用锁紧垫圈4和锁紧螺母5锁紧（图18-42）。全浮支承的半轴也称为全浮式半轴，它易于拆装，只须拧下半轴凸缘上的螺钉，即可将半轴从半轴套中抽出，而车轮与车桥照样能支持住汽车。2半浮式半

65、轴支承 图18-44所示为红旗CA7560型轿车的驱动桥。其半轴2内端的支承方法与上述相同，即半轴内端不受力及弯矩。半轴外端是锥形的，锥面上车有纵向键槽，最外端螺纹。轮毂6有相应的锥形孔与半轴配合，用键5联接，并用锁紧螺母4固紧。半轴2用圆锥滚子轴承3直接支承在桥壳凸元7内。显然，此时作用在车轮上的各反力都必须经过半轴传给驱动桥壳。因这种支承形式只能使半轴内端面受弯矩，而外端却承受全部弯矩，故称为半浮式支承。半浮式支承半浮受力示意图见图18-43b。从图中看出，车轮与桥壳无直接联系而支承于半轴外端，距支承轴承有一悬臂a。半浮式支承中，半轴与桥壳间的轴承一般只用一个。为使半轴和车轮不致被向外的侧向里拉出，该轴