转向驱动桥文献综述

毕业设计文献综述-转向驱动桥一.前言汽车的驱动桥处于传动系的末端，主要由主减速器，差速器，半轴和驱动桥壳等组成。其功用是：（1）将万向传动装置传来的发动机转矩通过主减速器，差速器，半轴等传到驱动车轮，实现降低转速，增大转矩；（2）通过主减速器圆锥齿轮副改变转矩的传递方向；（3）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。同时，驱动桥还要承受作用于路面和车架或车厢之间的铅垂力、纵向力和横向力。驱动桥的结构型式与驱动车轮的悬挂型式密切相关。对于各种不同类型和用途的汽车，正确地确定上述机件的结构型式并成功地将它组合成一个整体，是设计中的关键问题。二.转向驱动桥的主要形式目前世界上使用最多的汽车驱动桥的类型有断开式驱动桥和非断开式驱动桥两种。一般汽车的驱动桥总体构造由驱动桥壳，主减速器，差速器，半轴和轮毂组成。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，在此增大转矩并相应降低转速后，经差速器分配给左，右两半轴，最后通过半轴外端的凸缘盘传至驱动车轮的轮毂。驱动桥壳由主减速器壳和半轴套管组成。轮毂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地连成一体的，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，两轮可彼此独立地相对车架上下跳动。与此相对，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，主减速器固定在车架或车身上，两侧车轮分别通过各自的弹性元件，减震器和摆臂组成的弹性悬架与车架相连。为适应车轮绕摆臂轴上下跳动的需要，差速器与轮毂之间的半轴两端用万向节连接。驱动桥的组成驱动桥主要由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等组成。1主减速器主减速器一般用来改变传动方向，降低转速，增大扭矩，保证汽车有足够的驱动力和适当的速度。主减速器类型较多，有单级、双级、双速、轮边减速器等。1）单级主减速器由一对减速齿轮实现减速的装置，称为单级减速器。其结构简单，重量轻，东风BQl090型等轻、中型载重汽车上应用广泛。2）双级主减速器对一些载重较大的载重汽车，要求较大的减速比，用单级主减速器传动，则从动齿轮的直径就必须增大，会影响驱动桥的离地间隙，所以采用两次减速。通常称为双级减速器。双级减速器有两组减速齿轮，实现两次减速增扭。为提高锥形齿轮副的啮合平稳性和强度，第一级减速齿轮副是螺旋锥齿轮。二级齿轮副是斜齿圆柱齿轮。主动圆锥齿轮旋转，带动从动圆锥齿轮旋转，从而完成一级减速。第二级减速的主动圆柱齿轮与从动圆锥齿轮同轴而一起旋转，并带动从动圆柱齿轮旋转，进行第二级减速。因从动圆柱齿轮安装于差速器外壳上，所以，当从动圆柱齿轮转动时，通过差速器和半轴即驱动车轮转动。2差速器差速器用以连接左右半轴，可使两侧车轮以不同角速度旋转同时传递扭矩。保证车轮的正常滚动。有的多桥驱动的汽车，在分动器内或在贯通式传动的轴间也装有差速器，称为桥间差速器。其作用是在汽车转弯或在不平坦的路面上行驶时，使前后驱动车轮之间产生差速作用。目前国产轿车及其它类汽车基本都采用了对称式锥齿轮普通差速器。对称式锥齿轮差速器由行星齿轮、半轴齿轮、行星齿轮轴（十字轴或一根直销轴）和差速器壳等组成。目前大多数汽车采用行星齿轮式差速器，普通锥齿轮差速器由两个或四个圆锥行星齿轮、行星齿轮轴、两个圆锥半轴齿轮和左右差速器壳等组成。3半轴半轴是将差速器传来的扭矩再传给车轮，驱动车轮旋转，推动汽车行驶的实心轴。由于轮毂的安装结构不同，而半轴的受力情况也不同。所以，半轴分为全浮式、半浮式、34浮式三种型式。1）全浮式半轴一般大、中型汽车均采用全浮式结构。 半轴的内端用花键与差速器的半轴齿轮相连接，半轴的外端锻出凸缘，用螺栓和轮毂连接。轮毂通过两个相距较远的圆锥滚子轴承文承在半轴套管上。半轴套管与后桥壳压配成一体，组成驱动桥壳。用这样的支承形式，半轴与桥壳没有直接联系，使半轴只承受驱动扭矩而不承受任何弯矩，这种半轴称为“全浮式”半轴。所谓“浮”意即半轴不受弯曲载荷。全浮式半轴，外端为凸缘盘与轴制成一体。但也有一些载重汽车把凸缘制成单独零件，并借花键套合在半轴外端。因而，半轴的两端都是花键，可以换头使用。2）半浮式半轴半浮式半轴的内端与全浮式的一样，不承受弯扭。其外端通过一个轴承直接支承在半轴外壳的内侧。这种支承方式将使半轴外端承受弯矩。因此，这种半袖除传递扭矩外，还局部地承受弯矩，故称为半浮式半轴。这种结构型式主要用于小客车。3）34浮式半轴34浮式半轴是受弯短的程度介于半浮式和全浮式之间。此式半轴目前应用不多，只在个别小卧车上应用，如华沙M20型汽车。4桥壳1） 整体式桥壳整体式桥壳因强度和刚度性能好，便于主减速器的安装、调整和维修，而得到广泛应用。整体式桥壳因制造方法不同，可分为整体铸造式、中段铸造压入钢管式和钢板冲压焊接式等。2） 分段式驱动桥壳分段式桥壳一般分为两段，由螺栓1将两段连成一体。分段式桥壳比较易于铸造和加工。在许多轿车和全轮驱动的越野汽车上，前桥除作为转向桥外，还兼起驱动桥的作用，故称为转向驱动桥。它同一般驱动桥一样，有主减速器和差速器。但由于转向时转向车轮需要绕主销偏转一个角度，故与转向轮相连的半轴必须分成内外两段（内半轴和外半轴），其间用万向节（一般多用等角速万向节）连接，同时主销也因而分制成上下两段。转向节轴颈部分做成中空的，以便外半轴穿过其中。目前，许多现代轿车采用了发动机前置前驱动的布置形式，其前桥既是转向桥又是驱动桥。该类型转向驱动桥多与麦弗逊式独立悬架配合使用，因其前轮内侧空间较大，便于布置，具有良好的接近性和维修方便性。通常，轿车的转向驱动桥为断开式的，而军用越野汽车的转向驱动桥多为非断开式结构。在后一种结构中，为了避免与发动机油底壳发生干涉，和便于布置传动轴往往将主减速器与差速器总成向一侧偏移，使这种转向驱动桥左右不对称。三国内转向驱动桥的发展趋势在国内目前的市场上，中央双级驱动桥主要有2 种类型：一类载重汽车后桥设计，如伊顿系列产品，事先就在单级减速器中预留好空间，当要求增大牵引力与速比时，可装入圆柱行星齿轮减速机构，将原中央单级改成中央双级驱动桥，这种改制“三化”（即系列化，通用化，标准化）程度高，桥壳、主减速器等均可通用，锥齿轮直径不变；另一类如洛克威尔系列产品，当要增大牵引力与速比时，需要改制第一级伞齿轮后，再装入第二级圆柱直齿轮或斜齿轮，变成要求的中央双级驱动桥，这时桥壳可通用，主减速器不通用，锥齿轮有2 个规格。由于上述中央双级减速桥均是在中央单级桥的速比超出一定数值或牵引总质量较大时，作为系列产品而派生出来的一种型号，它们很难变型为前驱动桥，使用受到一定限制；因此，综合来说，双级减速桥一般均不作为一种基本型驱动桥来发展，而是作为某一特殊考虑而派生出来的驱动桥存在。随着我国公路条件的改善和物流业对车辆性能要求的变化，载重汽车驱动桥技术已呈现出向单级化发展的趋势。单级减速驱动车桥是驱动桥中结构最简单的一种，制造工艺较简单，成本较低，是驱动桥的基本型，在重型卡车上占有重要地位；目前重型卡车发动机向低速大扭矩发展的趋势使得驱动桥的传动比向小速比发展；随着公路状况的改善，特别是高速公路的迅猛发展，许多重型卡车使用条件对汽车通过性的要求降低，因此，重型卡车产品不必像过去一样，采用复杂的结构提高其的通过性；与带轮边减速器的驱动桥相比，由于产品结构简化，单级减速驱动桥机械传动效率提高，易损件减少，可靠性增加。四参考文献刘惟信 编著. 驱动桥(汽车设计丛书). 北京:人民交通出版社，1987陈家瑞 主编。 汽车构造第2版（下册） 北京：机械工业出版社，2005.1张洪欣 主编.汽车设计(第2版).北京:机械工业出版社，1995余志生 主编.汽车理论(第3版).北京:机械工业出版社，2000刘惟信 主编。汽车设计 清华大学出版社， 2001.7龚微寒 主编.汽车现代设计制造.北京:人民交通出版社，1995刘惟信 主编，汽车车桥设计. 北京.清华大学出版社，2004郭学讯、邓亚东 主编，汽车设计.北京.人民交通出版社.2005刘惟信，张宁一 主编，汽车转向机构设计的研究.北京汽车，1991张宁一，刘惟信 主编.具有独立悬挂汽车的双桥转向机构的优化设计.汽车工程，1989刘惟信 编著，驱动桥(汽车设计丛书).北京:人民交通出版社，1987