學習情境6：驅(qū)動橋異響和振動故障檢修

學習單元2：驅(qū)動橋檢修

學習任務(wù)1：驅(qū)動橋的檢修任務(wù)要求：1.準確描述驅(qū)動橋各組成部分的結(jié)構(gòu)及工作過程；2.能根據(jù)故障現(xiàn)象判斷故障原因和故障部位；3.能熟練使用維修手冊等資料，查找相應技術(shù)規(guī)范；4.能規(guī)范使用工具，按照操作規(guī)范進行變矩器的檢查；5.進行工具設(shè)備的整理恢復，工作現(xiàn)場的清潔清掃。一、驅(qū)動橋的組成、功用及結(jié)構(gòu)類型1．驅(qū)動橋的組成

驅(qū)動橋由主減速器、差速器、半軸、萬向節(jié)、驅(qū)動橋殼（或變速器殼體）和驅(qū)動車輪等零部件組成。橋殼—是主減速器、差速器等傳動裝置的安裝基礎(chǔ)。主減速器—降速增扭、改變扭矩的傳遞方向。差速器—使兩側(cè)車輪不等速旋轉(zhuǎn)，以適應轉(zhuǎn)向和不同路面。半軸—將扭矩從差速器傳給車輪。2．驅(qū)動橋的功用1）通過主減速器齒輪的傳動，降低轉(zhuǎn)速，增大轉(zhuǎn)矩；2）主減速器采用錐齒輪傳動，改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向；3）通過差速器可以使內(nèi)外側(cè)車輪以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，適應汽車的轉(zhuǎn)向要求；4）通過橋殼和車輪，實現(xiàn)承載及傳力作用。3．結(jié)構(gòu)類型二、主減速器的功用、結(jié)構(gòu)型式和常用齒輪型式1．主減速器的功用

1）降低轉(zhuǎn)速，增大轉(zhuǎn)矩；2）改變轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)方向；2．結(jié)構(gòu)型式

1）按參加減速傳動的齒輪副數(shù)目分，有單級主減速器和雙級主減速2）按主減速器傳動比檔數(shù)分，有單速式和雙速式；3）按齒輪副結(jié)構(gòu)形式分，有圓柱齒輪式、圓錐齒輪式和準雙曲面齒輪式。3．常用的齒輪型式

1）斜齒圓柱齒輪特點是主從動齒輪軸線平行。2）曲線齒錐齒輪特點是主從動錐齒輪軸線垂直且相交。3）準雙曲面錐齒輪特點是主從動錐齒輪軸線垂直但不相交，有軸線偏移。

4．準雙曲面錐齒輪的螺旋方向與軸線偏移

1）齒輪旋轉(zhuǎn)方向的判斷

從齒輪小端向大端看，齒面向左旋為左旋齒輪，右旋為右旋齒輪，一對準雙曲面錐齒輪互為左右旋。

2）上下偏移的判斷

將小齒輪置于大齒輪右側(cè)，小齒輪軸線在大齒輪軸線下方為下偏移，反之，為上偏移。

3)軸線偏移的作用

在驅(qū)動橋離地間隙h不變的情況下，可以降低主動錐齒輪的軸線位置，從而使整車車身及重心降低。

三、主減速器的構(gòu)造與工作原理1.單級主減速器EQ1090單級主減速器（1）結(jié)構(gòu)分析1)主動錐齒輪的支承型式跨置式：主動錐齒輪前后都有軸承支承，用于負荷較大汽車的單級主減速器。2)錐齒輪齒形——準雙曲面齒輪特征：主從動錐齒輪軸線不相交。特點：螺旋角大，重合度大，嚙合平穩(wěn)，但齒面滑動速度大，需專門的齒輪油，軸向力大，易軸向竄動。4.支承形式跨置式：主動錐齒輪前后均有軸承，支承剛度較大。懸臂式：主動錐齒輪只在前方有支承，支承剛度差。為了減少主減速器內(nèi)齒輪的沖擊噪聲，并使輪齒沿其長度方向的磨損比較均勻，需要保證主動和從動齒輪之間正確位置關(guān)系，為此在主減速器內(nèi)設(shè)有嚙合調(diào)整裝置。為何調(diào)整？調(diào)整內(nèi)容？調(diào)整過程？

圓錐滾珠軸承的外圈呢？軸承座。滾珠與軸承座之間的壓力大小或松緊度主減速器主、從錐齒輪的支持對其工作能否正常工作至關(guān)重要。原因：1）圓錐齒輪傳動中對嚙合的精度要求高。2）錐齒輪副在工作時產(chǎn)生軸向力。前進后退軸向力相反。裝配時，先給軸承一定的預緊力，加強自動定心能力，保證嚙合精度和間隙。主減速器的調(diào)整第一，先調(diào)整軸承予緊度，再調(diào)整嚙合印痕，最后調(diào)整嚙合間隙。第二，主、從動圓錐齒輪軸承頂緊度必須按原廠規(guī)定的數(shù)值和方法進行調(diào)整和檢查，在主減速器的調(diào)整過程中，軸承予緊度不得變更，始終應符合按原廠規(guī)定的數(shù)值。第三，在保證嚙合印痕合格前提下，調(diào)整嚙合間隙。嚙合印痕和嚙合間隙的變化量都必須滿足技術(shù)條件，否則成對更換齒輪副。第四，準雙曲面圓錐齒輪、奧利康圓錐齒輪(等高齒)和格利森圓錐齒輪（非等高齒)嚙合印痕的技術(shù)標準不盡相同，調(diào)整方法也有差異。前兩種齒輪往往移動主動圓錐齒輪調(diào)整嚙合印痕，以移動從動圓錐齒輪調(diào)整嚙合間隙；而對格利森圓錐齒輪的調(diào)整則無特殊的要求。調(diào)整口訣頂進主、根出主、大進從、小出從1）軸承預緊度的調(diào)整目的：使軸承承受一定的軸向壓緊力，提高支承剛度，保證正常嚙合。過大，發(fā)熱量大，磨損大，軸承壽命下降。過小，破壞嚙合，齒輪壽命下降。經(jīng)驗檢查：即用手轉(zhuǎn)動主(從)動錐齒輪，應該轉(zhuǎn)動自如，且軸向推動無間隙。定量檢查：將軸承座夾在虎鉗上，按規(guī)定轉(zhuǎn)矩擰緊凸緣螺母后，在各零件潤滑的情況下用彈簧秤測凸緣盤拉力或用指針式扭力扳手在鎖緊螺母上測主動錐齒輪的轉(zhuǎn)動力矩，其值應符合規(guī)定。如何調(diào)整？主動錐齒輪：調(diào)整墊片14。（減緊，加松）從動錐齒輪：調(diào)整螺母2。（順時針緊，逆時針松）對于單級主從動軸承都是成對使用的兩個，這里測量的力是兩個軸承的預緊力之和。目的是提高支承剛度，保證錐齒輪副的正確嚙合。1、外圈固定，增減兩軸承內(nèi)圈間的距離來調(diào)整。2、內(nèi)圈距離固定，增減油封蓋后面的調(diào)整墊片a主動錐齒輪軸承預緊度的調(diào)整b從動錐齒輪軸承預緊度的調(diào)整1、使用調(diào)整螺母調(diào)整軸承預緊度2、在軸承外圈外端面或內(nèi)端面加減調(diào)整墊片2)齒輪嚙合的調(diào)整：包括齒輪嚙合印痕和嚙合間隙的調(diào)整。不能改變已經(jīng)調(diào)整好的主從動軸承的預緊力a.嚙合印跡檢查：在主動錐齒輪上相隔120°的三處用紅丹油在齒的正反面各涂2～3個齒，再用手對從動錐齒輪稍施加阻力并正、反向各轉(zhuǎn)動主動齒輪數(shù)圈。觀察從動錐齒輪上的嚙合印跡。正確的嚙合印跡：在從動錐齒輪上嚙合印跡位于齒高的中間偏小端，并占齒寬60%以上。嚙合印痕調(diào)整方法將從動齒輪向主動齒輪移近，若齒隙小，主動齒輪移開將從動齒輪自主動齒輪移開，若齒隙大，主動齒輪移近將主動齒輪向從動齒輪移近，若齒隙小，從動齒輪移開將主動齒輪自從動齒輪移開，若齒隙大，從動齒輪移近錐齒輪嚙合的調(diào)整嚙合印痕調(diào)整方法：軸向移動錐齒輪，改變主、從動錐齒輪的相對位置得到正確的嚙合。嚙合印痕位于從動錐齒輪齒高中間偏于小端，并占齒寬60％以上錐齒輪嚙合調(diào)整嚙合印痕和嚙合間隙是同時進行調(diào)整的。螺旋錐齒輪嚙合印跡的調(diào)整方法：“大進從、小出從、頂進主、根出主”。印痕合適后若間隙不符，則通過軸向移動另一齒輪進行調(diào)整。

b.嚙合間隙檢查：將百分表抵在從動錐齒輪正面的大端處，用手把住主動錐齒輪，然后輕輕往復擺轉(zhuǎn)從動錐齒輪即可顯示間隙值。調(diào)整：移動從動錐齒輪，調(diào)整螺母，應一側(cè)進幾圈，另一側(cè)出幾圈。桑塔納主減速器結(jié)構(gòu)分析（1）主動錐齒輪的支承型式懸臂式：只在主動錐齒輪背面有軸承支承，用于負荷較小汽車的單級主減速器和雙級主減速器。（2）主減速器的調(diào)整裝置軸承預緊度的調(diào)整主動錐齒輪：軸承外側(cè)的調(diào)整螺母。從動錐齒輪：軸承外側(cè)的調(diào)整墊片s1、s2。齒輪嚙合的調(diào)整嚙合印跡：調(diào)整墊片s3。嚙合間隙：錐軸承外側(cè)的調(diào)整墊片s1和s2，一側(cè)增加幾片，另一側(cè)減少幾片。2.雙級主減速器如CA1092

當汽車要求主減速器具有較大的傳動比時，由一對齒輪構(gòu)成的單級主減速器已不能保證足夠的離地間隙，這時需要采用兩對齒輪降速的雙級主減速器，以使其既能保證足夠的動力，又能減小其外廓尺寸，提高汽車的通過性。第一級為螺旋錐齒輪傳動，主動錐齒輪為懸臂式支承。第二級為斜齒圓柱齒輪傳動。3.雙速主減速器為了提高汽車的動力性和經(jīng)濟性，有些汽車的主減速器具有兩個檔（即兩個傳動比）?？筛鶕?jù)行駛條件的變化改變檔位，這種主減速器稱為雙速主減速器。有些重型汽車，為了增加最小離地間隙，同時獲得大的傳動比（一般減速比>12時，一般的雙級主減速器難以達到要求），以提高通過能力和動力性，將雙級主減速器的第二級齒輪減速機構(gòu)放在兩側(cè)車輪近旁，稱為輪邊減速器。輪邊減速器又有定軸輪系和行星輪系兩種結(jié)構(gòu)型式。定軸輪系輪邊減速器用一對外嚙合（或內(nèi)嚙合）圓柱齒輪減速。應用：重型貨車越野車大型客車4輪邊減速器5.貫通式主減速器

6.主減速器的調(diào)整

（1）主減速器的特點

主減速器傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，受力復雜，具有以下特點。

1)主從動錐齒輪要有正確的相對位置，可以通過改變齒輪軸的軸向位置進行調(diào)整，以嚙合印跡和齒側(cè)間隙來檢查；

2)要求有較高的支承剛度，以確保傳遞轉(zhuǎn)矩的過程中主從動錐齒輪正確的相對位置不發(fā)生改變；

3)要用圓錐滾子軸承支承，以承受錐齒輪傳動的軸向力；

4)圓錐滾子軸承的預緊度可調(diào)。

（2）主減速器的調(diào)整

主減速器的調(diào)整分為原始調(diào)整和使用調(diào)整。

原始調(diào)整是指一對新齒輪的調(diào)整，包括新車使用的新齒輪和舊車成對更換的一對新齒輪，要求保證合適的齒側(cè)間隙和正確的嚙合印跡；

使用調(diào)整是指齒輪和軸承磨損,齒輪相互位置發(fā)生變化時所進行的調(diào)整，只要求保證正確的嚙合印跡。

當齒側(cè)間隙過大時，就要成對更換主從動錐齒輪。3．調(diào)整的內(nèi)容

1)小齒輪軸承預緊度；

2)大齒輪軸承預緊度；

3)小齒輪位置；

4)大齒輪位置；

調(diào)整的部位和方法依車不同而不同。

(1)檢查主減速器接合凸緣的端面圓跳動和徑向圓跳動，如圖3-88、圖3-89所示。接合凸緣的端面回跳動最大值為0.1mm,徑向圓跳動最大值為0.1mm.(2)檢查從動齒輪端面圓跳動，如圖3-90所示。端面圓跳動最大值為0.1mm.如果端面圓跳動大于最大值，則應更換從動齒輪。

(3)檢查從動齒輪與主動小齒輪的嚙合間隙。左右轉(zhuǎn)動從動齒輪，用千分表檢查從動齒輪與主動小齒輪的嚙合間隙，如圖3-91所示.嚙合間隙應為0.13-0.18mm.如果嚙合間隙不在規(guī)定的范圍內(nèi)，則應調(diào)整側(cè)軸承的預緊力矩或進行修理。(4)側(cè)量主動小齒輪的預緊力矩。主動小齒輪和從動齒輪的嚙合間隙正常條件下，使用扭力扳手測量主動小齒輪的預緊力矩，如圖3-92所示.主動小齒輪預緊力矩(始動點)為0.5一0.8N·m.(5)檢查總預緊力矩。使用扭力扳手測量總預緊力矩(見圖3-92所示)?？傤A緊力矩:除主動小齒輪的預緊力矩之外，應附加0.4-0.6N·m。如有必要，應分解和檢查差速器。

(6)檢查差速器側(cè)齒輪與小齒輪的嚙合間隙(2小齒輪形式)。握住一個朝向差速器殼的小齒輪，測量嚙合間隙，如圖3-93所示，標準嚙合間隙為0.05-0.2m示。如果嚙合間隙超出規(guī)定范圍，則應裝上適當?shù)闹雇茐|圈。

(7)檢查從動齒輪的接觸印痕圖形。汽車車輪在地面上的運動情況及危害分析滾動；滑動：滑轉(zhuǎn)、滑移

汽車轉(zhuǎn)向時,內(nèi)外兩側(cè)車輪在同一時間內(nèi)轉(zhuǎn)動的距離不相等,外側(cè)車輪移動的距離要大于內(nèi)側(cè)車輪移動的距離。即使汽車直線行駛,由于路面不平或者諸多原因造成的車輪半徑不相等,都會使兩側(cè)車輪移動的距離不相等。

河南交通職業(yè)技術(shù)學院汽車底盤構(gòu)造與維修精品課程此外,多橋驅(qū)動的汽車各驅(qū)動橋之間也同樣存在上述驅(qū)動輪與地面之間的相對滑移和滑轉(zhuǎn),為此,有些汽車在驅(qū)動橋之間也裝有差速器。無論是輪間差速器還是軸間差速器,按其工作特性均可分為普通差速器和防滑差速器兩大類。差速器的功用就是將主減速器的動力傳給左、右兩半軸,并在必要時允許兩半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),以滿足兩車輪差速的要求。四.差速器1.功用及分類

1）傳遞扭矩。

2）必要時自動實現(xiàn)差速。

按其用途分為輪間差速器和軸間差速器。

1）輪間差速器裝在驅(qū)動橋內(nèi)

2）軸間差速器裝在各個驅(qū)動橋之間按工作特性分為普通差速器和防滑差速器2.普通差速器（1）構(gòu)造主要由四2-4個行星齒輪、行星齒輪軸、二個半軸齒輪和差速器殼等組成。動力傳遞：主減速器、從動齒輪、差速器殼、行星齒輪軸、行星齒輪、半軸齒輪，經(jīng)半軸傳至驅(qū)動輪。行星齒輪運動：（1）公轉(zhuǎn)（2）自轉(zhuǎn)（3）既公轉(zhuǎn)又自轉(zhuǎn)

當兩側(cè)車輪以相同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動時，行星齒輪繞半軸軸線轉(zhuǎn)動——公轉(zhuǎn)。若兩側(cè)車輪阻力不同，則行星齒輪在作上述公轉(zhuǎn)運動的同時，還繞自身軸線轉(zhuǎn)動——自轉(zhuǎn)，因而，兩半軸齒輪帶動兩側(cè)車輪以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。（2）工作原理差速器的速度特性

1）行星齒輪只隨行星架繞差速器旋轉(zhuǎn)軸線公轉(zhuǎn)時，差速器不起作用，半軸角速度等于差速器殼的角速度。n1=n2=n0

2）行星齒輪除公轉(zhuǎn)外，還繞行星齒輪軸自轉(zhuǎn)時，左右兩半軸齒輪轉(zhuǎn)速之和等于差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍，與行星齒輪轉(zhuǎn)速無關(guān)。即：n1+n2=2n0。自傳的原因是什么？受力②差速器的轉(zhuǎn)矩特性：無論差速器差速與否，行星錐齒輪差速器都具有轉(zhuǎn)矩等量分配的特性。

半軸克服地面的阻力前進，反作用力1）目前廣泛使用的對稱式錐齒輪差速器，其內(nèi)摩擦力矩肘T很小，鎖緊系數(shù)K（K=M2/M1）一般為1．1～1．4。實際上可認為無論左右半軸轉(zhuǎn)速是否相同，而轉(zhuǎn)矩總是平均分配的。這樣的分配比例反映了對稱式錐齒輪差速器的轉(zhuǎn)矩平均分配特性。2）差速器轉(zhuǎn)矩的平均分配特性對于汽車在良好路面上直線或轉(zhuǎn)彎行駛時，都是滿意的。而當汽車在壞路面行駛時，卻嚴重影響了它的通過能力。如汽車的一側(cè)驅(qū)動輪行駛在泥濘或冰雪路面，而另一側(cè)驅(qū)動輪在良好路面上，由于在壞路面上的輪子與地面附著力小，所產(chǎn)生的驅(qū)動力矩也很小。這時根據(jù)轉(zhuǎn)矩的平均分配特性，另一側(cè)在好路面上的驅(qū)動力矩也很小，無法產(chǎn)生足夠的驅(qū)動力來使汽車前進。這時車輪運動現(xiàn)象為，一側(cè)車輪轉(zhuǎn)速為零，另一側(cè)車輪以差速器殼轉(zhuǎn)速的二倍高速空轉(zhuǎn)。踩油門，消耗的能量跑哪里了？如何讓車前進？總結(jié)：內(nèi)摩擦力矩很小的對稱式錐齒輪差速器的運動學和動力學特性可以概括為“差速但不差轉(zhuǎn)矩”，即可以使兩側(cè)驅(qū)動輪以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，但不能改變傳給兩側(cè)驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩。3、防滑差速器防滑差速器可以克服上述對稱錐齒輪式差速器的弊病。它可以使一側(cè)驅(qū)動輪打滑空轉(zhuǎn)的。同時，將大部分或全部轉(zhuǎn)矩傳給不打滑的驅(qū)動輪，以利用這一驅(qū)動輪的附著力產(chǎn)生較大的驅(qū)動力矩使汽車行駛。常用的防滑差速器有強制鎖住式和自鎖式兩大類。(1)強制鎖住式差速器強制鎖住式差速器就是在對稱式錐齒輪差速器上加一差速鎖。工作時，由駕駛員操縱差速鎖，使差速器不起差速作用，相當于把兩根半軸連成一體。相當于用力克服阻力扭矩較大的半軸(2)自鎖式差速器自鎖式差速器的特點是在兩驅(qū)動輪或兩驅(qū)動橋轉(zhuǎn)速不同時，不需人力操縱，而是自動向慢轉(zhuǎn)的驅(qū)動輪或驅(qū)動橋多分配轉(zhuǎn)矩，以提高汽車的通過性。其中包括摩擦片式、凸輪滑塊式和托森差速器。1.強制鎖止式差速器強制鎖止式差速器就是在普通行星錐齒輪差速器上設(shè)計了差速鎖。當汽車在好路面上行駛不需要鎖止差速器時,差速器為普通行星錐齒輪差速器。當汽車通過壞路面需要鎖止時,通過駕駛員的操縱,則左右兩半軸被連鎖成一體轉(zhuǎn)動,即差速器被鎖止,不起差速作用。這樣,轉(zhuǎn)矩可全部分配給好路面上的車輪。強制鎖止式差速器結(jié)構(gòu)簡單,易于制造,但操縱不便,一般要在停車時進行。2.摩擦式自鎖差速器它是在普通行星錐齒輪差速器的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的。兩半軸齒輪背面與差速器殼之間各安裝了一套摩擦式離合器,用以增大差速器的內(nèi)部摩擦阻力矩。河南交通職業(yè)技術(shù)學院3.托森差速器

它是一種軸間自鎖差速器,裝在變速器后端。轉(zhuǎn)矩由變速器輸出軸傳動給托森差速器,再由差速器直接分配給前驅(qū)動橋和后驅(qū)差動橋。當前、后橋驅(qū)動軸無轉(zhuǎn)速差時,蝸輪

繞自身軸自轉(zhuǎn)。各蝸輪、蝸桿與差速器殼一體等速轉(zhuǎn)動,差速器不起差速作用。當前、后驅(qū)動橋需要有轉(zhuǎn)速差時,蝸輪除公轉(zhuǎn)傳遞動力外,還要自轉(zhuǎn)，實現(xiàn)差速。強制鎖止差速器摩擦片式差速器托森差速器驅(qū)動橋按其功能特點可以分為獨立式驅(qū)動橋和變速驅(qū)動橋。獨立驅(qū)動橋的特點是主減速器、差速器、半軸等都安裝在獨立的驅(qū)動橋殼內(nèi)。變速驅(qū)動橋的特點是變速器與驅(qū)動橋兩個動力總成布置在同一殼體內(nèi)。

五、驅(qū)動車輪的傳動裝置半軸的功用是將差速器傳來的動力傳遞給驅(qū)動輪。其內(nèi)端與差速器的半軸齒輪（萬向節(jié)）相連,而外端則于驅(qū)動輪的輪轂相連。因其傳動的轉(zhuǎn)矩較大,常制成實心軸。1．半軸根據(jù)半軸外端受力狀況的不同，半軸有半浮式和全浮式2種。

1）半浮式半軸

特點是半軸外端通過軸承支承在橋殼上，作用在車輪的力都直接傳給半軸，再通過軸承傳給驅(qū)動橋殼體。半軸既受轉(zhuǎn)矩，又受彎矩。常用于轎車、微型客車和微型貨車。

特點：支承結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量小，半軸受力情況復雜且拆裝不方便。多用于轎車及微、輕型汽車2）全浮式半軸支承這種支承型式的半軸只承受差速器輸出的轉(zhuǎn)矩，兩端均不承受任何外力與彎矩，外力與彎矩由輪轂通過輪轂軸承傳給橋殼，而不經(jīng)半軸。所謂“浮”是指半軸不承受彎曲載荷。特點：易于拆裝，廣泛應用于載貨汽車上。2.橋殼是支承并保護主減速器、差速器和半軸等的部件。使左右驅(qū)動車輪的軸向相對位置固定;1）整體式橋殼特點：強度