0.5T汽车驱动桥设计 - 图文(6)

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轮飞溅出来的油，流入似油杯的油口，使润滑油流到后轴承处，最后一个锥滚子轴承的锥顶朝外，它起着向外泵油的作用，所以在主动小齿轮的外轴承的外面要有回油道，把油回到轴壳，以保护油封不被破环。

要有足够的润滑油能流进差速器以保证一切接触表面的润滑。 （4）提高从动齿轮支承刚度措施

承受大负荷的主减速器中，有时从动齿轮的尺寸较大，为提高从动从轮的刚度，有些是在齿轮背后设有承推销。在齿轮没有负荷的时候，承推销与齿轮背平面间的间隙一般为0.25mm，可根据实际情况调节。在本车中，相对来说从动齿轮负荷不是很大，故无须采用承推销装置。

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三、差速器及半轴设计

（一） 差速器的功能原理

汽车在行使过程中，左、右车轮在同一时间内所滚过的路程往往是

不平等的，如转弯时内侧车轮行程比外侧车轮短；左右两轮胎内的气压不等、胎面磨损不均匀、两车轮上的负荷不均匀而引起车轮滚动半径不相等；左右车轮接触的路面条件不同，行使阻力不等等。这样，如果驱动桥的左、右车轮刚性连接，则不论转弯行使或直线行使，均会引起车轮在路面上的滑移或滑转，一方面加剧轮胎磨损、功率和燃料消耗，另一方面会使转向沉重，通过性和操纵稳定性变坏。为此，在驱动桥的左、右车轮间都装有轮间差速器。差速器用来在两输出轴间分配转矩，并保证两输出轴有可能以不同角速度转动。

差速器有很多种类，包括对称锥齿轮式差速器、滑块凸轮式差速器、蜗轮式差速器、牙嵌式自由轮差速器等等。其中，锥齿轮式差速器又包括普通锥齿轮式差速器、摩擦片式差速器、强制锁止式差速器。目前汽车常采用的差速器有三种不同的结构形式：1.是普通的伞齿轮差速器，简称普通差速器：2.是防滑自锁差速器，又称NO—SPIN差速器：3.是有限打滑差速器，又称POSI—TORQ差速器，或限力矩差速器，或防滑差速器。这三种差速器的结构，原理，特性是不同的，适用范围也有差别，因此根据我们设计的桥的工作要求及经济性，我们采用了普通差速器这种结构设计。

普通差速器主要是由行星齿轮轴，半轴齿轮，行星齿轮，差速器左，右

半壳等组成，动力由从动齿轮输入，半轴齿轮输出，通过半轴传递到轮边，带动车轮转动。

其工作原理如图3-1所示：

当n3=0时（即行星轮不自转），差速器作整体回转，车辆作直线运行，转速为n0，当车辆右转弯时，n3不等于0时，即行星轮以转速n3自转。它将加快半轴齿轮1的转速。同时又使半轴齿轮2转速减慢。此时半轴齿轮1增高的转速为n3Z3Z，半轴齿轮2减低的转速为n33，即 Z1Z1第 27 页 共 75 页

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图3-1、 差速器工作原理图

n1=n0+ n3Z3 Z1Z3 Z1n= n0- n3由于Z1=Z2，故n1+n2=2n0。从上述可知，可实现左，右半轴齿轮转速不相等，其转速差为n1-n2=2 n3胎的磨损。

假设左，右车轮由于转弯或者其他原因引起左，右车轮切线方向产生一个附加阻力△P，它们方向相反。以P表示行星轮轴上作用力，则左，右半轴齿轮给行星齿轮的反作用力为P/2，两半轴齿轮r相同，则传递给左，右半轴的扭矩均为Pr/2。故直线行驶时左，右驱动轮扭矩相等（r为半轴齿轮的半径）。

当机械转弯时，行星轮随着差速器内的行星轮轴公转外，同时还绕其自身轴自转。使他转动的力矩为2△Pr1（r1为行星齿轮半径），慢慢的附加阻力△P和P/2。而快侧△P与P/2方向相反，故慢侧所受的扭矩大，快侧所受的扭矩小。即：

M1=（P/2-△P）r

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Z3。从而实现左，右两车轮差速，减少轮Z2☆南华大学机械工程学院毕业设计(论文)☆

M2=（P/2+△P）r

若以2△Pr=MF 表示差速器内摩擦力矩，以Pr=M0表示差速器传递的扭矩，则：

M1+ M2= M0 M2- M1= MF

由上面的分析可知，如果不计摩擦力矩，即MF=0，则M1= M2，故可以认为动锥齿轮的扭矩平均分给左，右半轴，如果考虑到内摩擦，则快侧车轮力矩下，慢车轮力矩大，在普通差速器中，内摩擦较小，M2/（M1+ M2）=0.55～0.6，这就是普通差速器“差速不差扭”的传扭特性。

普通差速器的“差速不差扭”的传扭特性，会给机械行驶带来不利的影

响，如一车轮陷入泥泞时，由于附着立不够，就会发生打滑。这时另外一个车轮不但不会增加，反而会减少到与此车轮一样，致使整机的牵引力大大减少。如果牵引力不能克服行驶阻力，此时打滑的车轮以两倍于差速器壳的转速转动，而另外一侧不转动，此时整机停留不前。

（二）三种差速器的性能比较

1.牵引特性

在相同的的工况下，由于使用的差速器不同而汽车的牵引特性不同，其中以NO—SPIN差速器为最好，带弹簧的有限打滑差速器次之，标准的差速器最差。需要指出的是，如果有一个轮胎打滑或者悬空，对NO—SPIN差速器来说，打滑或者悬空的轮胎不传递扭矩，那么全部的扭矩就由另外一个不打滑不悬空的这个轮子承受，这无疑增加传递该负荷所有机械元件（如半轴、半轴花键及相关的元件）的负荷，因此这是在选型或设计差速器时要特别注意的地方。

2.动力特性

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汽车的动力特性是表示汽车以各档速度行驶时所达到的最高行驶速度，加速性能和爬坡能力。它在很大程度上决定了汽车的生产率。一般用动力因素D来评价机械的动力性能。

D=fcosα+sinα+

?mdv gdt式中 f-------------------------滚动阻力系数； α------------------------坡道角； δ

m --------------------回转质量换算系数；

2 g-------------------------重力加速度m/s；

2dv---------------------机械行驶加速度m/sdtD=（Ft-FW）/G0

式中

Ft-----------------------驱动力（牵引力）； FW----------------------空气阻力； G0----------------------汽车的使用重量。

；

从上面分析可知，在最不利的使用情况下，NO—SPIN差速器牵引性能、动力因素、加速性能、爬坡能力最好，带有弹簧的有限差速器次之，标准差速器最差。因而有NO—SPIN差速器的汽车及其动力性能最好，有限打滑差速器次之，标准差速器最差。

2. 受力状况

当NO—PSIN差速器起差速作用时，传递给整个驱动桥的扭矩便全部传给一侧半轴，只有当脱开传动的轮子转速降到不大于慢转侧轮子后，动力又均匀地分配到两侧半轴上。而普通差速器动力始终是平均分配。这样从动轮后续传动零件（包括半轴和花键联接）的受力状况显然后者比前者

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