大运轻卡驱动桥的设计含开题及CAD图

大运轻卡驱动桥的设计含开题及CAD图,大运轻卡,驱动,设计,开题,CAD 驱动桥总成的结构和操作 引言 后桥总成用于后轮驱动车辆。这个组件是传动系的最后的部件。它通常被称为最终驱动器或后端。后桥总成常被误称为差速器。但差速器仅是后桥总成的一部分。 后桥总成的基本设计已被所有厂家多年采用。有几个变化，但都按照相同的基本原则操作。后桥总成的主要区别取决于车辆是否有实心轴后悬架或独立后悬架。实心轴悬架采用刚性驱动轴和轴管；两轮移动取决一固体结构。独立后悬架采用万向节驱动车轴（无轴管），允许灵活性和独立性的车轴运动。 本章的目的是识别和解释的各种后轴组件的结构和操作。本章的材料为了解如何妥善排查和修理后桥组件提供了一个基础。 结构和发展前景 后桥总成包括差速器总成、后驱动桥和后桥壳。后轴组件承受发动机和道路的重载。他们构造坚固，很少损坏。最常见的后桥故障是车轴轴承故障。一个典型的后桥总成如图16.1所示。 图16.1 在后桥总成中，发动机动力从主减速器小齿轮与联轴器结合处传入驱动桥。与环齿轮啮合的主动小齿轮使环齿轮转动。从动和主动小齿轮之间的相互作用使功率流以90°角转动。环齿轮和主动小齿轮的齿数的差异导致减速比。这降低了转弯速度，同时增加扭矩。从环齿轮的功率流经差速器壳，行星齿轮，和半轴齿轮的驱动桥。驱动轴从差速器总成将动力传递给后轮。 轴承和后桥壳体的后桥装配关键组件。它们的目的是支持和调整差分总成和驱动桥。注意轴承和桥壳是大型重型部件。这是为了确保他们在恶劣条件下的使用。 密封件和垫圈对于后桥总成的操作也非常重要。密封件用于差速器小齿轮和外驱动轴之间。垫圈用于外壳接口，例如差速器盖和外壳之间，以提供从外部密封的密封件。 图16-2是鉴于后桥总成的常见类型的爆炸图。注意内部部件与桥壳的相互关系。注意当车辆有独立的后悬架时，后桥壳和驱动桥的设计将有所不同。此外，当后桥总成配备了有限滑差，它将包含更多的部分。这些特性将在本章后面讨论。 减速器总成 后轮驱动车辆中的差速器总成有三个功能。第一，也是最明显的，是重定向的改变转矩的方向驱动后轮。动力流必须在驱动轴总成和后轮之间作90°转向。这是通过差分装配由驱动小齿轮和环形从动齿轮来实现的。 差速器总成的第二个功能是增加发动机功率，降低输出过程中的转速。如果没有齿轮减速（1:1齿轮比），车辆将加速非常缓慢。在某些情况下，发动机将无法驱动车辆。至少，油耗会受到影响，因为发动机将无法达到其最有效的转速范围。出于这个原因，环形齿轮和驱动小齿轮总成，通过设计，提供了一个在其输出速度降低。根据发动机的大小，重量，和车辆的用途，主减速比减少到2:1和5:1之间。 差速器总成的第三个功能是使车辆转弯。如果装配不允许在转弯时后轮的不同速度，当车辆转弯时，一个轮胎会将会失去与地面的牵引力。差速器总成允许车辆作平滑转弯。 差速器总成由许多部件组成，包括差速器驱动齿轮（环形齿轮和驱动小齿轮）、小齿轮轴承、差速器壳、星形齿轮和半轴齿轮和侧轴承如图16-3。这些部分及其功能在下面的章节中详细描述。 图16-4。驱动小齿轮和环齿轮的位置总是相同的。两个小齿轮轴承和两个侧轴承总是圆锥滚子轴承，必须仔细调整。一些驱动小齿轮有三分之一支持齿轮导轴承。轴承和调节装置（垫片或调整螺母）通常位于如图所16-4所示。 主减速器齿轮 差动齿轮传动又称环和小齿轮齿轮组，由环和驱动小齿轮，图16-4。这些准双曲面齿轮重定向功率流90°。在环齿轮中的齿数与传动销中的齿数相比，设置后桥比。例如，如果环齿轮40齿，小齿轮有10个齿，比40:10，或4:1。环齿轮总是比驱动小齿轮有更多的齿。后桥比可以通过在传动齿轮上的齿数除以环齿轮上的齿数来确定。 主动小齿轮 驱动小齿轮淬火钢齿轮与轴，图16-5。它是加工啮合和旋转的环齿轮。轴的外花键齿轮有相对适合的微分齿轮轭/法兰的内花键端。齿轮是由两个圆锥滚子轴承，称为小齿轮轴承。 通过设计，驱动小齿轮的轴向中心线低于环齿轮的轴向中心线。通过这种设计，小齿轮被放在后桥壳中。这样做是为了降低驱动轴，因此，在车辆乘员室的驱动轴驼峰。齿轮的螺旋设计允许齿轮啮合的滑动运动，创建一个平滑的功率传递。由于滑动作用，齿轮必须有适当的润滑剂供应。这种齿轮称为准双曲面齿轮。 后齿轮轴承压到齿轮端的驱动小齿轮轴上。前齿轮轴承通常是轴的小端滑动配合。两轴承的外圈或轴承杯压入后轴壳中。、 无论是固体间隔或可折叠垫片（压碎垫圈）是用来设置小齿轮轴承预紧力。当驱动小齿轮安装在后桥壳时，可折叠的间隔件被设计成轻微压缩。垫片保持前和后齿轮轴承之间的温和的压力，使得能够准确地调整轴承预紧力。 差速器小齿轮轭/凸缘具有适合驱动小齿轮轴上的外花键的内花键。图16-6。后面的轭/法兰，它适合后桥壳，加工顺利。这是小齿轮密封的密封面。轭架/法兰由一个大螺母和垫圈连接到驱动小齿轮轴上。这种螺母是一种称为锁死螺母。螺母的顶部螺纹变形，紧紧抓住主动齿轮轴上的螺纹。这是一个干扰配合。拧紧螺母还调整小齿轮轴承预紧力。 小齿轮轭架被加工成接受后万向节的轴承杯。杯子是压在举行与卡环，或连接到U型螺栓轭或螺栓上的带子。 小法兰只是两个轭的配对法兰连接。外部分有轭，内部分有小齿轮轴的外花键。这些配对法兰，他们也被称为，将分离出来的法兰部分拆下传动轴总成。 传动齿轮相对于环齿轮的位置必须精确设置。否则，齿轮会噪音，并会很快磨损。传动小齿轮在壳体中的位置必须小心调整，以使齿轮与齿圈的齿面完全接触。为了使此调整到环和驱动小齿轮间隙，一个小齿轮垫片安装在住房，后面的轴承杯后面。垫片的厚度决定壳体中驱动小齿轮的深度。该垫片安装在后端组装时。当驱动小齿轮被移除时，必须检查适当的厚度。 图16-8显示在最后桥齿轮垫片的位置。该图还显示了可折叠垫片的相对位置。 环形齿轮 环形齿轮，图16-9，从驱动小齿轮差速器传递动力。环齿轮和壳体都是紧密结合在一起的。螺栓被用来保持环齿轮的情况下。螺栓穿过壳体中的孔，并在环齿轮的后面插入螺纹孔。 由于环和驱动小齿轮齿必须啮合准确地传递运动没有噪声或损坏，环齿轮的位置是重要的。汽车技术人员应熟悉齿轮术语将会同时调整差速器总成获得正确的齿轮位置遇到。凸侧，或驱动侧，与凹侧，或海岸边，在环形齿轮指出图16-9a。这些条款时将使用差动齿轮调整。必须仔细调整图16-9b确定齿部分。脚跟和脚趾的条款将广泛用于环和小齿轮齿轮的调整。 差速器壳总成 当车辆转弯时，外车轮的行驶距离比内轮大，外侧的圆弧（或半径）大于外车轮。如果后驱动桥只连接在一起，那么两个轮子在转弯时都必须走同样长度的圆弧。由于这是不可能的，其中一个轮胎将失去牵引，或滑移，在转弯。如果轮胎没有打滑，它就会跳过路面。这种情况叫做轮跳。 差速器壳体总成的目的是使车辆转弯时不打滑或车轮跳动。它这样做的齿轮的安排，使两后轮转向以不同的速度前行。两种基本类型的情况下，用于完成这项任务的标准差分和锁差。 对称锥齿轮式的差速器 对称式的差速器，也称为单差分差速器，由差速器和差速器壳组成。参见图16-10。 对称式差速器通常是单件式的。环齿轮是螺栓的情况下。这个箱子通常是铸铁或铝做的。侧轴承通常压在壳体上。 行星齿轮由淬硬钢制成，并由一个称为小齿轮轴的钢轴固定。小齿轮轴穿过差速器壳体和星形齿轮的中心。它附有一个螺栓的情况下。行星齿轮也称为小齿轮。 与行星齿轮啮合的半轴齿轮，也由淬硬钢制成。当齿圈和微分的情况下，行星和侧齿轮转动。功率流是通过的情况下，进入行星齿轮，并进入半轴齿轮。半轴齿轮花键传动轴。 一些重型差速器包含四个行星齿轮和两个半轴齿轮轴。在这个设计中，有一个中心孔中的一个轴。另一根轴穿过它。半轴齿轮花键传动轴。有些差异。参见图16-11。 行星和半轴齿轮锥齿轮。功率传递通过锥齿轮使他们被迫远离对方。这导致高推力的齿轮的背面，在那里他们接触差速器壳。硬化钢垫圈通常安装在齿轮的后面和壳体之间。这些垫圈提供滑动表面，减少磨损。图16-12。 图16-13显示差而直线行驶和转弯时的驾驶操作状态。图16-13a，车辆行驶前方，车轮行驶在相同的速度。蜘蛛和侧齿轮旋转的情况下，但不移动有关。整个外壳组件作为单元旋转。 当车辆转弯时，车轴和半轴齿轮开始以不同的速度转驱动左右后轮，在右转弯的情况下转快于内轮，左侧齿轮转快于右侧齿轮。参见图16-13b。由于各轴的速度，蜘蛛齿轮开始旋转。左侧齿轮，这是移动速度比右侧齿轮，驱动蜘蛛齿轮，使他们旋转，或走动，右侧齿轮。 注意差速器差速器的转速是半轴齿轮速度的平均值。这是因为一个侧面齿轮的转速比壳体快，而另一侧齿轮的旋转速度比壳体慢。图16-14，车辆转弯时，差速器的作用使外侧车轮在情况下转速增加110%，而内轮转速减90%差速器壳体转速。这些百分比随转弯半径而变化。 锁止差速器 对称差速器在大多数在非常滑的表面，如结冰或泥泞的路面，缺乏牵引力会导致后轮打滑。这是因为标准差将给驱动车轮最少的牵引力。 如果一个驱动轮在干燥的路面上，另一个是在冰或泥上，那么环形齿轮和差速器壳就会驱动行星齿轮。然而，行星齿轮不会驱动两侧半轴齿轮。当行星齿轮由差速器壳驱动时，它们将在干燥的路面上绕到与车轮有关的半轴齿轮上。因此，行星齿轮驱动滑动轮，车辆不会移动。 为了克服这个问题，使用锁速差克服牵引问题，通过发送一些强制信号给两个车轮，同时使车辆作出正常的转向。有几种不同类型的锁止差速器，包括防滑、棘轮、和托森式。 两种最常见的限滑差速器是离合器盘差速器和锥差速器。离合器片的鉴别使用几个摩擦盘看起来像小手动离合器盘。锥差采用锥形离合器啮合匹配锥形插座。限滑差类型有不同的品牌名称，包括积极的牵引，确保抓地力，反旋，牵引乐。许多技术人员参考限滑差为差异，尽管这实际上是一个通用的品牌名称可以追溯到20世纪50年代。 由于其结构复杂和更高的成本，有限的滑差锁仅用于高性能版本的后轮驱动汽车。现代卡车和越野车常见的限滑差速器。许多越野车和一些卡车在前后车轴上有有限的滑差。有些公司制造售后限滑差速器，以取代原有的设备设计或转换标准差，以有限的滑移单位。 一个常见的离合器片鉴别实例图16-15所示。这种限滑差速器和一个标准差之间最明显的区别是离合器放侧齿轮和差速器壳之间。 离合器摩擦片由用摩擦材料覆盖的钢制成。离合器片是钢制的。盘板交替花键的齿侧和顽强的（意思是片装入槽）的差异的情况下，图16-6。在盘或板槽是为了更好的抓取能力。 图16-17显示离合器片微分运动部件。行星齿轮，半轴齿轮，和其他部分是非常相似的标准差。 图16-17显示离合器片微分运动部件。蜘蛛齿轮，侧齿轮，和其他部分是非常相似的标准差。的限滑差速器的微分的情况常常是两部分，使离合器的去除，如图所示的16-18。 盘和板由预紧弹簧和侧齿轮上的行星齿轮的机械压力施加。由于行星和半轴齿轮是锥齿轮，他们的牙齿试图退出时，差分传递发动机扭矩。 在侧向齿轮上推动作用下迫使它们向外挤压。侧面齿轮的外压力将摩擦盘和钢板连接在半轴齿轮和箱体之间。当盘和盘被压在一起的时候，衬里和紧固连接确保半轴齿轮和差动箱被锁在一起。 图16 - 19显示了离合器片式差速器的工作原理。当车辆前行时，离合器片式差速器与普通差速器以相同的方式工作，如图16 - 19a。后轮和差速器箱以相同的速度转动。离合器片虽然被设置，但此时不工作。 当汽车转动时，会失去对一个轮胎的牵引力，造成轮胎滑摩。如图16-19A所示， 一旦轮胎滑摩，行星齿轮将不会紧紧地压在打滑一侧的齿轮，这边的齿轮也不能对箱体产生压力。打滑一侧的离合器片也不会紧紧地压在一起。 在负载下，此边齿轮有离开行星齿轮的趋势，另一个侧齿轮也向外移动并会远离行星齿轮。半轴齿轮在负载下，因为与它相对应的车轮有牵引力。这侧齿轮的压力导致相关的离合器片被紧紧地挤压在一起。半齿轮是由于离合器片被锁在一起了，牵引力能传递到车轮上。 离合器片的设计是为了在达到一定的扭矩值时方式滑动。当车辆转弯时，一个大扭矩，由外轮转动的速度快于这个情况，导致离合器打滑。这样，在做转弯时，离合器片式的差速器就可以于普通差速器相同的方式工作，。阀瓣和碟片相互滑动，用半轴齿轮进行旋转，板材旋转，以允许半轴齿轮以不同旋转速度，因此，在后轮之间。 图16-20展示了一个锥式的差速器，这是另一种限滑差速器，在离合器片的位置，使用摩擦锥衬片，工作原理以摩擦片式的相同。预装弹簧和侧齿轮压力迫使锥形片产生凹陷。在摩擦力的作用下锁定锥体，因此，侧齿轮传递动力驱动车轮。图16-21是其爆炸图。 在这里要注意，摩擦片式的或锥式的差速器都需要一种特殊的限滑齿轮油，如果使用普通的润滑油，会造成零件的损坏。 棘轮式的差速器，别名叫底特律锁，使用一系列的凸轮和坡度来直接将动力力驱动到车轮上。它的运行取决于相对的车轮速度，而不是车轮牵引力。棘轮的差动通过一组可以啮合和分离的牙齿来传输动力。这种可分离的牙齿系统有时被称为狗牙式离合器。这一系列的凸轮和坡道使牙与一侧车轮传递断开 ，其结构如图16-22所示； 对于直行的情况下，两套牙齿都是啮合的，而差速器壳和车轮的转动速度是相同的，16 - 22a。在转向时或当一个轮子失去牵引力时，车轮之间的速度差会导致内部凸轮和坡道使齿分离，使移动的轮子更快，图16 - 22b和16 - 22c。然后，所有的动力都通过另一个轮子传送。 因为更快的移动轮总是在滑动。动力随着牵引力而进入车轮。在转向的情况下，对外轮的功率损失是不明显的。这种设计是耐用的，不需要特殊的齿轮机油，但在操作上通常是粗糙和嘈杂的。它通常用于越野车辆和赛车。 托尔森差速器是一种使用复杂的蜗轮结构锁定。齿轮装置包括半轴涡轮(传动齿轮)和行星蜗轮(传动齿轮)。自上世纪60年代以来，蜗轮一直是普通差速器的高性能替代品。它现在被作为原始设备一些欧洲汽车上。这种结构的基本原理是，当行星蜗轮可以驱动半轴蜗轮时，半轴蜗轮无法驱动行星蜗杆。 如图16 - 23所示，蜗轮式差速器有两个半轴蜗轮。为了清晰起见，这些将被称为轴齿轮。一个轴齿轮连接在每个轴上。蜗轮行驶，由轮轴齿轮驱动。蜗轮由差速器壳固定。齿轮啮合在蜗轮的两端啮合，形成了两个轴系之间唯一的连接。发动机驱动差速器壳，而由箱子所控制的蜗轮转动。蜗轮不能转动轴齿轮，所以它们把自己锁在齿轮上。在这种情况下，轴齿轮和轴与箱子是锁着的，并与它一起旋转。 在直行的操作过程中，其运行就像一个标准的差速器装置，所有的内部齿轮都是一个单位旋转。当车辆转弯时，或当一个驱动轮在滑动时，驱动轮的相对速度，因此，轴突的相对速度变化。这个速度差从较快一侧的轴传到慢的一侧。 快轴上的轴齿轮可以驱动各自的蜗轮。这种驱动力从齿轮的齿轮转到减速轮上。发动机功率通过齿轮的相互作用从较快的蜗轮转向较慢的蜗轮。在较慢的一侧的蜗轮仍然不能驱动较慢的轮轴齿轮，但它可以将增加的转矩从更快的轮子转移到压力。这种压力增加了输送到较慢轴齿轮和轴的功率。它不给轴齿轮，但它允许它以更多的力转动。 液压差速锁式的差速器 有一些较晚的越野车模型具有由液压系统操作的差速器。它可能被称为水合锁，变锁，或Georotor系统。液压锁定差速器由一个内部和外部齿轮泵，一个环形压力隔膜，和一个离合器片，类似于一个传统的锁定摩擦片式差速器，如图16 - 24a所使用的离合器包。操作液压系统的齿轮油来自后轴总成。不需要特殊的油。同样的油用于后轴润滑，液压系统也不需要由其他后轴部件密封。 这种泵类似于转子发动机油泵，有一个6点外部齿轮，内部齿轮有7个腔。泵的内部和外部齿轮之间的间隙在任何时候都充满齿轮油。当齿轮移动时，气泵入口侧的空间打开并吸入齿轮油。流体被输送到泵的输出端，在那里空间开始关闭。 空间产生的压力可以用来操作差速器的其他组件。图16 - 24b显示了转子泵的操作。止回阀确保压力总是产生，不管泵的旋转方向是什么。 内部齿轮连接在一个侧轴上。外部齿轮连接在另一侧的轴上。当两个轮子都有相等的牵引力时，两边的轴都以相同的速度转动。因此，内部和外部的泵齿轮相互之间不会移动，也不会产生压力。当车辆在一个轮子上失去牵引力时，其中一个侧轴开始以比另一个更快的速度转弯。轴转速的差异导致内部和外部的泵齿轮移动。这种压力被传送到环隔膜上，它扩展到离合器包。将离合器包应用后，侧轴将锁在一起，作为一个单位转动。当车轮以相同的速度转动时，内部和外部齿轮之间不会移动，也不会产生压力。由于没有产生泵压力，环隔膜减压并释放离合器。如果一个轮子再次开始滑动，泵又开始运转，系统重新应用离合器。当车辆转弯时，泵的齿轮相对另一个齿轮会轻微地移动。然而，施加足够的压力来应用离合器。因此，在正常转向情况下，差速器不会试图锁定。 一些锁止差速器是由连接在车轴上的电机驱动的。注意标准后轴上安装的附加部件，图16 - 25。移动叉轴和移动叉由马达操作并移动轴套。轴套有条样条，可以分离行星齿轮和半轴齿轮。在正常的非锁止操作中，位移叉轴和轴叉可以保持毂套的脱离。轴套对差动操作没有影响。 为了锁定差速器，马达会将变速叉轴和换向叉移动。花键将轴套、差速器和侧齿轮锁定为一个单元。将载波和侧齿轮锁定在一起防止其他差动齿轮转动。差动总成变成一个单元。为每个驱动轮提供相等的功率。