汽車減速器工作原理

汽車減速器工作原理:主減速器是在傳動(dòng)系中起降低轉(zhuǎn)速，增大轉(zhuǎn)矩作用的主要部件，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)縱置時(shí)還具有改變轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)方向的作用。它是依靠齒數(shù)少的齒輪帶齒數(shù)多的齒輪來實(shí)現(xiàn)減速的，采用圓錐齒輪傳動(dòng)則可以改變轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)方向。將主減速器布置在動(dòng)力向驅(qū)動(dòng)輪分流之前的位置，有利于減小其前面的傳動(dòng)部件（如離合器、變速器、傳動(dòng)軸等）所傳遞的轉(zhuǎn)矩，從而減小這些部件的尺寸和質(zhì)量。

結(jié)構(gòu)種類:為滿足不同的使用要求，主減速器的結(jié)構(gòu)型式也是不同的。按參加減速傳動(dòng)的齒輪副數(shù)目分，可分為單級(jí)式主減速器和雙級(jí)式主減速器。除了一些要求大傳動(dòng)比的中、重型車采用雙級(jí)主減速器外，一般微、輕、中型車基本采用單級(jí)主減速器。單級(jí)主減速器具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小，重量輕和傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)。在雙級(jí)式主減速器中，若第二級(jí)減速在車輪附近進(jìn)行，實(shí)際上構(gòu)成兩個(gè)車輪處的獨(dú)立部件，則稱為輪邊減速器。這樣作的好處是可以減小半軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩，有利于減小半軸的尺寸和質(zhì)量。輪邊減速器可以是行星齒輪式的(見gif-08a)，也可以由一對(duì)圓柱齒輪副構(gòu)成。當(dāng)采用圓柱齒輪副進(jìn)行輪邊減速時(shí)(見gif-08b)，可以通過調(diào)節(jié)兩齒輪的相互位置，改變車輪軸線與半軸之間的上下位置關(guān)系。這種車橋稱為門式車橋，常用于對(duì)車橋高低位置有特殊要求的汽車。

按主減速器傳動(dòng)比檔數(shù)分，可分為單速式和雙速式兩種。目前，國產(chǎn)汽車基本都采用了傳動(dòng)比固定的單速式主減速器。在雙速式主減速器上，設(shè)有供選擇的兩個(gè)傳動(dòng)比，這種主減速器實(shí)際上又起到了副變速器的作用。

按減速齒輪副結(jié)構(gòu)型式分，可分為圓柱齒輪式、圓錐齒輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪等型式。<BR>在發(fā)動(dòng)機(jī)橫向布置汽車的驅(qū)動(dòng)橋上，主減速器往往采用簡單的斜齒園柱齒輪；在發(fā)動(dòng)機(jī)縱向布置汽車的驅(qū)動(dòng)橋上，主減速器往往采用圓錐齒輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪等型式。與圓錐齒輪相比，準(zhǔn)雙曲面齒輪工作平穩(wěn)性更好，彎曲強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度更高，還可以使主動(dòng)齒輪軸線相對(duì)于從動(dòng)齒輪軸線偏移。當(dāng)主動(dòng)齒輪軸線向下偏移時(shí)，可以降低傳動(dòng)軸的位置，從而有利于降低車身及整車重心高度，提高汽車的行駛穩(wěn)定性。

12-11圓錐齒輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪

如圖D－C5－3所示為單級(jí)主減速器結(jié)構(gòu)，它采用一對(duì)準(zhǔn)雙曲面錐齒輪傳動(dòng)。主動(dòng)錐齒輪4與輸入軸制成一體，用圓錐滾子軸承5和6支承。這兩個(gè)軸承安裝在主減速器殼的軸承孔內(nèi)，并被臺(tái)階軸向定位，用來承受在主減速器工作時(shí)，對(duì)主動(dòng)錐齒輪4產(chǎn)生的軸向和徑向力。因?yàn)橹鲃?dòng)錐齒輪4處于圓錐滾子軸承5和6支承點(diǎn)的外面，所以讓兩軸承的小端相對(duì)，這能夠增大有效支承點(diǎn)的距離，并使軸承5有效支承點(diǎn)距錐齒輪4更近，有利于增加主動(dòng)錐齒輪的支承剛度。輸入軸前端的固定螺母把墊圈、叉形凸緣、軸承6內(nèi)圈、預(yù)緊調(diào)整墊片、隔離套管8、軸承5內(nèi)圈和齒輪前后位置調(diào)整墊片等固定在齒輪4的前端面上。

從動(dòng)錐齒輪1被螺栓固定在差速器殼10上，差速器殼又被兩個(gè)圓錐滾子軸承3支承在主減速器殼內(nèi)。因?yàn)閺膭?dòng)錐齒輪1處于兩個(gè)圓錐滾子軸承之間，所以讓兩軸承的大端相對(duì)，這能夠適當(dāng)減小兩軸承有效支承點(diǎn)的距離，對(duì)增加從動(dòng)錐齒輪的支承剛度是有利的。

在桑塔納、奧迪100、切諾基等發(fā)動(dòng)機(jī)縱置的汽車上，都采用了以上形式的主減速器。

1-從動(dòng)錐齒圈；2-薄墊片；3-差速器軸承；4-主動(dòng)錐齒輪；5-主動(dòng)錐齒輪后軸承； 6-主動(dòng)錐齒輪前軸承；7-主動(dòng)錐齒輪密封圈；8-隔離套管；9-半軸齒輪； 10-差速器殼；11-進(jìn)油道

圖D－C5－3 準(zhǔn)雙曲面錐齒輪式單級(jí)主減速器

夏利、富康、捷達(dá)這些發(fā)動(dòng)機(jī)橫置前橋驅(qū)動(dòng)汽車采用的是圓柱齒輪式單級(jí)主減速器。主減速器（以及差速器）與變速器連為一體，又總稱為“變速驅(qū)動(dòng)橋（參見圖D－C3－11）

主減速器傳動(dòng)比可用下式進(jìn)行計(jì)算：i。＝從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)N2／主動(dòng)錐齒輪齒數(shù)N1

主減速器齒輪的支承、安裝調(diào)整和潤滑

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(dòng)和從動(dòng)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，還要使這些齒輪有足夠的支承剛度，以保持在傳動(dòng)過程中不至于發(fā)生較大變形而影響正常嚙合。在安裝調(diào)整中，主要應(yīng)作好以下三件事：

（1）圓錐滾子軸承的預(yù)緊：在消除軸承間隙后，再對(duì)軸承加一定的軸向壓緊力。壓緊力過小，則不能滿足軸的支承剛度需要；壓緊力過大，則會(huì)導(dǎo)至傳動(dòng)效率降低，并且加速軸承磨損。

在圖D－C5－3所示的主減速器未裝油封時(shí)，按規(guī)定力矩?cái)Q緊主動(dòng)錐齒輪4前端螺母后，應(yīng)調(diào)整到能以M1＝0.8～1.3N·m左右的力矩使主動(dòng)錐齒輪4單獨(dú)轉(zhuǎn)動(dòng)。為了調(diào)節(jié)此力矩的大小，在主動(dòng)軸兩軸承內(nèi)圈之間的隔離套管的一端裝有預(yù)緊調(diào)整墊片。如過緊則增加墊片的厚度；過松則減少墊片的厚度。

調(diào)整墊片2的厚度，可以調(diào)整支承差速器殼的圓錐滾子軸承3的預(yù)緊程度，主、被動(dòng)錐齒輪組裝后，應(yīng)能以M2＝M1＋0.2～0.4N·m的力矩（不同車型有所不同，以上兩數(shù)值范圍為TOYOTA DYNA車型的范圍）轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)錐齒輪。

（2）齒面接觸情況調(diào)整：先在主動(dòng)錐齒輪輪齒上涂以紅色顏料（紅丹粉與機(jī)油的混合物），然后使主動(dòng)錐齒輪往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，于是從動(dòng)錐齒輪輪齒的兩工作面上便出現(xiàn)紅色印跡。通過調(diào)整主動(dòng)錐齒輪的前后位置和從動(dòng)錐齒輪的左右位置，可以調(diào)節(jié)齒面接觸情況。應(yīng)使動(dòng)齒輪輪齒正轉(zhuǎn)和逆轉(zhuǎn)工作面上的印跡均位于齒高的中間，并偏于小端，占齒面寬度的60％以上。

圖D－C5－4 從動(dòng)錐齒輪正確的嚙合印跡位置

為了對(duì)主減速器內(nèi)的齒輪和軸承進(jìn)行潤滑，在主減速器殼內(nèi)要加一定量的齒輪油。當(dāng)從動(dòng)錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，把齒輪油甩濺到各齒輪和軸承上。為保證主動(dòng)齒輪前端的圓錐滾子軸承5和6（見圖D－C5－3）得到可靠潤滑，在主減速器殼體中鑄出了進(jìn)油道11和回油道（在圓錐滾子軸承6的前面下方－圖中未示出）。被甩濺到主減速器殼內(nèi)壁的一部分齒輪油從進(jìn)油道進(jìn)入兩圓錐軸承小端之間，在離心力作用下，齒輪油自軸承小端流向大端。流出圓錐滾子軸承6大端的齒輪油經(jīng)回油道流回主減速器內(nèi)。在主減速器殼后面設(shè)有加油口，應(yīng)按加油口的高度加注齒輪油。在主減速器殼體上裝有通氣塞，防止殼內(nèi)氣壓過高而使齒輪油滲漏。在更換齒輪油時(shí)，可通過設(shè)在主減速器殼下面的放油口將齒輪油放出。

應(yīng)注意的是，準(zhǔn)雙曲面齒輪在工作時(shí)，齒面間有較大的相對(duì)滑動(dòng)，且齒面間壓力很大，齒面油膜易被破壞。為減少摩擦，提高效率，必須采用含防刮傷添加劑的雙曲面齒輪油，絕不允許用普通齒輪油代替，否則將使齒面迅速擦傷和磨損，大大降低使用壽命。