淺談驅(qū)動(dòng)橋基礎(chǔ)知識(shí)

張聰聰+趙薇

摘 要：汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)離合器、變速器、傳動(dòng)軸，最后傳送到驅(qū)動(dòng)橋，再左右分配給半軸驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，在這條動(dòng)力傳送途徑上，驅(qū)動(dòng)橋是最后一個(gè)總成。本文主要從驅(qū)動(dòng)橋構(gòu)成及功能、種類(lèi)、設(shè)計(jì)三方面進(jìn)行歸納總結(jié)。

關(guān)鍵詞：驅(qū)動(dòng)橋；設(shè)計(jì)；轉(zhuǎn)矩

概述

驅(qū)動(dòng)橋是將傳動(dòng)系統(tǒng)傳來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力轉(zhuǎn)變成驅(qū)動(dòng)力的車(chē)橋。現(xiàn)在一般轎車(chē)多采用前橋驅(qū)動(dòng)，載貨汽車(chē)和工程車(chē)輛多采用后橋驅(qū)動(dòng)，越野汽車(chē)和一些SUV（多功能運(yùn)動(dòng)型車(chē)）等采用全輪驅(qū)動(dòng)。

1驅(qū)動(dòng)橋構(gòu)成及功能

1.1驅(qū)動(dòng)橋一般由差速器、主減速器、驅(qū)動(dòng)橋殼和傳動(dòng)軸構(gòu)成，結(jié)構(gòu)如下圖所示：

1-差速器；2-主減速器；3-驅(qū)動(dòng)橋殼；4-傳動(dòng)軸

1.2驅(qū)動(dòng)橋功能

驅(qū)動(dòng)橋的作用是將萬(wàn)向傳動(dòng)裝置傳來(lái)的動(dòng)力折過(guò)90°角，改變力的傳遞方向，并由主減速器降低轉(zhuǎn)速，增大轉(zhuǎn)矩后，經(jīng)差速器分配給左右半軸和驅(qū)動(dòng)輪，基本功能有四個(gè)。

1.2.1差速器解決汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度不等和多軸驅(qū)動(dòng)橋轉(zhuǎn)動(dòng)速度不等的問(wèn)題，通過(guò)差速器實(shí)現(xiàn)兩側(cè)車(chē)輪差速作用，保證內(nèi)、外側(cè)車(chē)輪以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向。

1.2.2主減速器是汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)中降低轉(zhuǎn)速、增大轉(zhuǎn)矩的主要部件，通過(guò)主減速器圓錐齒輪副改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向。

1.2.3驅(qū)動(dòng)橋殼是傳動(dòng)系統(tǒng)和行駛系統(tǒng)主要部件的安裝基礎(chǔ)件，通過(guò)驅(qū)動(dòng)橋殼和車(chē)輪實(shí)現(xiàn)承載及傳力矩作用。

1.2.4將萬(wàn)向傳動(dòng)裝置傳來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩通過(guò)主減速器、差速器、傳動(dòng)軸等傳到驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，實(shí)現(xiàn)降速增大轉(zhuǎn)矩。

2驅(qū)動(dòng)橋種類(lèi)

驅(qū)動(dòng)橋分為斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋和非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式與驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的懸架形式密切相關(guān)。

2.1非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋也稱(chēng)為整體式驅(qū)動(dòng)橋，其半軸套管與主減速器殼均與軸殼剛性地相連一個(gè)整體梁，因而兩側(cè)的半軸和驅(qū)動(dòng)輪相關(guān)的擺動(dòng)，通過(guò)彈性元件與車(chē)架相連。

2.1.1特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造工藝好、成本低、工作可靠、維修調(diào)整容易.

2.1.2應(yīng)用在各種載貨汽車(chē)、客車(chē)及多數(shù)的越野汽車(chē)和部分小轎車(chē)上。但整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋均屬于簧下質(zhì)量，對(duì)汽車(chē)平順性和降低動(dòng)載荷不利。

2.2斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋采用獨(dú)立懸架，為與獨(dú)立懸架相配合，將主減速器殼固定在車(chē)架（或車(chē)身）上，驅(qū)動(dòng)橋殼分段并通過(guò)鉸鏈連接，或除主減速器殼外不再有驅(qū)動(dòng)橋殼的其它部分。為了適應(yīng)驅(qū)動(dòng)輪獨(dú)立上下跳動(dòng)的需要，差速器與車(chē)輪之間的半軸各段之間用萬(wàn)向節(jié)連接。

2.2.1特點(diǎn)

2.2.1.1 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，但它大大增加了離地間隙。

2.2.1.2減小了簧下質(zhì)量，從而改善了行駛平順性，提高了汽車(chē)的平均車(chē)速。

2.2.1.3減小了汽車(chē)在行駛時(shí)作用于車(chē)輪和車(chē)橋上的動(dòng)載荷，提高了零部件的使用壽命。

2.2.1.4由于驅(qū)動(dòng)車(chē)輪與地面的接觸情況及對(duì)各種地形的適應(yīng)性較好，大大增加了車(chē)輪的抗側(cè)滑能力。

2.2.1.5與之相配合的獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)得合理，可增中汽車(chē)的不足轉(zhuǎn)向效應(yīng)，提高汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性。

2.2應(yīng)用在轎車(chē)和高通過(guò)性的越野汽車(chē)上。

3驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)

3.1驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)基本要求

3.1.1所選擇的主減速比應(yīng)能保證汽車(chē)具有最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。

3.1.2外形尺寸要小，保證有必要的離地間隙。

3.1.3齒輪及其它傳動(dòng)件工作平穩(wěn)，噪聲小。

3.1.4在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的傳動(dòng)效率。

3.1.5在保證足夠的強(qiáng)度、剛度條件下，應(yīng)力求質(zhì)量小，尤其是簧下質(zhì)量應(yīng)盡量小，以改善汽車(chē)平順性。

3.1.6與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)，對(duì)于轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋，還應(yīng)與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)相協(xié)調(diào)。

3.1.7結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工工藝好，制造容易，拆裝、調(diào)整方便。

3.2零部件設(shè)計(jì)

3.2.1差速器設(shè)計(jì)

按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可分為：齒輪式、凸輪式、蝸輪式和牙嵌自由輪式等，每種結(jié)構(gòu)都有自身的優(yōu)劣勢(shì)，可根據(jù)具體產(chǎn)品要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)選擇。

3.2.2主減速器設(shè)計(jì)

主減速器結(jié)構(gòu)形式主要是根據(jù)齒輪類(lèi)型、減速形式的不同而不同。

3.2.2.1齒輪主要有螺旋錐齒輪、雙曲面齒輪、圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式。

3.2.2.2減速形式可分為單級(jí)減速、雙級(jí)減速、雙速減速、單雙級(jí)貫通、單雙級(jí)減速配以輪邊減速等。

3.2.2.3根據(jù)差速器的結(jié)構(gòu)匹配選擇齒輪和主減速器。

3.2.3半軸設(shè)計(jì)

半軸與驅(qū)動(dòng)輪的輪轂在橋殼上的支撐形式?jīng)Q定了半軸的受力狀態(tài)。現(xiàn)代汽車(chē)半軸支撐形式有三種：全浮式支承、半浮式支承和 3/4 浮式支承。半浮式支承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，被廣泛應(yīng)用于反力彎矩較小的轎車(chē)上。

3.2.4驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì)

3.2.4.1設(shè)計(jì)基本要求

3.2.4.1.1具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證主減速器齒輪嚙合正常并不使半軸產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力。

3.2.4.1.2在保證強(qiáng)度和剛度的前提下，盡量減小質(zhì)量以提高汽車(chē)行駛平順性。

3.2.4.1.3保證足夠的離地間隙。

3.2.4.1.4結(jié)構(gòu)工藝性好，成本低。

3.2.4.1.5保護(hù)裝于其上的傳動(dòng)系部件和防止泥水浸入。

3.2.4.2驅(qū)動(dòng)橋殼結(jié)構(gòu)可分為可分式、整體式和組合式三種形式。

3.2.4.2.1可分式橋殼曾用于輕型汽車(chē)上，現(xiàn)已較少使用。

3.2.4.2.2整體式橋殼廣泛應(yīng)用于轎車(chē)和中、小型貨車(chē)及部分重型貨車(chē)上。

3.2.4.2.3組合式橋殼常用于轎車(chē)、輕型貨車(chē)上。

結(jié)束語(yǔ)：隨著人們對(duì)汽車(chē)的了解和認(rèn)知，人們購(gòu)買(mǎi)汽車(chē)已經(jīng)不局限于汽車(chē)款式、價(jià)格等因素，更會(huì)追求乘坐的舒適性，對(duì)影響汽車(chē)舒適性NVH的驅(qū)動(dòng)橋的研究尤為重視。

參考文獻(xiàn)：

周林福. 汽車(chē)底盤(pán)構(gòu)造與維修. 北京：人民交通出版社，2005。