减速器的类型和构造原理及装配调整?方法
    

主减速器的作用

主减速器将输人转速降低并相应增大输人转矩,还可以改变转矩的方向,满足车辆行驶要 。

减速器的类型

根据不同的使用要求,主减速器有不同的结构型式。

按齿轮传动副的数目分有单级式和双级式。

目前,轿车、小型客车、轻型和中型货车一般采用单级式主减速器;大型和重 型货车不仅要求较大的主减速比,而且要求较大的离地间隙,故多采用双级式主减速器。

按主减速器传动比挡数有单速式和双速式。

前者的传动比是固定的,后者有两个传动 比供驾驶员选择,以适应不同行驶条件的需要。

按齿轮传动副的结构型式分,主减速器有圆柱齿轮式、圆锥齿轮式和准双曲面齿轮式 等。圆柱齿轮式又可分为定轴轮系和行星轮系,定轴轮系圆柱齿轮式主减速器适用于发动 机横置的汽车,行星轮系式主减速器适用于大型和重型汽车轮边减速器,其主减速器采用 螺旋圆锥齿轮或准双曲面齿轮。螺旋圆锥齿轮传动主、从动齿轮轴线交叉,如图5. 3(a)所 示。准双曲面齿轮允许主动齿轮轴线相对从动齿轮轴线偏移,如图5. 3(b)所示。

若主动齿轮轴线向下偏移,在保证必须有离地间隙的情况下,可使车辆质心降低,提高了行驶稳 。

1单级主减速器

目前,轿车和一般轻、中型货车均采用单级式主减速器即可满足汽车驱动性的要求。 它具结构简单、体积4、、质量轻和传动效率高等优点。

1)上海桑塔纳轿车单级式主减速器

上海桑塔纳轿车驱动桥因发动机纵向前置、前轮驱动放于汽车前部,并且整个传动系 都集中布置在汽车的前部,如图5. 4所示。它将变速器、主减速器和差速器安装于一个3 件组合的外壳之内,没有专用的主减速壳体。变速器的输出轴即为主减速器的主动轴,动 力由变速器直接传递给主减速器,省去了万向传动装置。主减速器为单级减速器,主减速 齿轮由一对双曲面锥齿轮组成。主动锥齿轮4的齿数为9,从动锥齿轮9的齿数为37,因 此其传动比^ = 37/9 = 4. 11。主动锥齿轮4和变速器输出轴制成一体,用双列圆锥滚子轴 承6和圆柱滚子轴承8支承在变速器后壳体5内。环状的从动锥齿轮靠凸缘定位,并用螺 钉与差速器壳连接,差速器壳由一对圆锥滚子轴承12支承在变速器前壳体1上。

主减速器的调整

主减速器的调整包括轴承预紧度和齿轮啮合调整。

主、从动锥齿轮轴承安装时有一定 的预紧度,以消除多余的轴向间隙,平衡一部分前后轴承的轴向负荷,这使主、从动锥齿 轮工作时保持正确的啮合和前后轴承获得均勻磨损。轴承预紧度不宜过大,过大会使轴承 载荷增加,工作温度过高而降低其使用寿命;轴承预紧度过4、,则使主、从动锥齿轮轴向 间隙增大,破坏了正确啮合位置和间隙,并造成冲击异响。主动锥齿轮轴上的轴承预紧度 不需调整,从动锥齿轮轴承的预紧度可通过调整垫片3和垫片11的总厚度来调整,在装 好左、右半轴后,从动齿轮应转动灵活,又没有轴向间隙感觉。

齿轮啮合调整包括啮合间隙和啮合印痕的调整,适当的啮合间隙保证啮合齿轮的润滑 和散热,桑塔纳轿车单级主减速器齿轮的标准啮合间隙为0.08!0. 15mm,齿轮啮合间隙 的调整通过调整垫片3和垫片11进行调整,一侧减的垫片应加到另一侧,就可在保证已调整好的轴承预紧度不变的情况下,达到啮合间隙调整目的。正确的啮合印痕保证啮合齿 轮工作强度;齿轮啮合印痕的调整通过调整垫片7进行,调整好后,转动主、从动齿轮的 扭矩为1. 47!2. 45n ? m的力矩。

2)东风eq1090e型汽车单级式主减速器

东风eq1090e型汽车主减速器也是单级式主减速器,如图5. 5所示,由一对准双曲 面齿轮18和7及其支承调整装置6、主减速器壳4等组成,主减速器主、从动锥齿轮分别 为6、38,其传动比为6.33,为保证主动锥齿轮有足够的支承刚度,采用了前后两点支 承。主动锥齿轮与输人轴制成一体,其前端支承在相互贴近且小端相向的两个圆锥滚子轴 承13和17上;后端支承在圆锥滚子轴承19上,形成可靠的跨置式支承。从动锥齿轮7 用12个螺栓和差速器左壳体5连接,螺栓要按规定的拧紧力矩拧紧。而差速器左右壳体 的两 两个圆锥滚子轴承支承在主减速器壳的 。

装配主减速器

装配主减速器时,圆锥滚子轴承装配时应使其具有一定的预紧度,即在消除轴承间隙 的基础上,再给予一定的压紧力,其目的是为了减小在锥齿轮传动过程中轴向力所引起的 轴向位移,以提高轮轴的支承刚度,保证锥齿轮副的正常啮合。

为此,在轴承13和17之 间的隔离套一端装有一组厚度不同的调整垫片14。若增加垫片厚度则轴承预紧度减小,反 之预紧度则增大。支承差速器壳的一对圆锥滚子轴承3的预紧度,可利用其各自侧面调整 螺母2分别调整,若抒人调整螺母则轴承预紧度增加,反之预紧度则增大。调整时应用手 转动从动锥齿轮,使滚子轴承处于正确位置。

调好后应能以1. 5!2. 5n m的力矩转动差 速器组件。特别说明的是圆锥滚子轴承预紧度的调整必须在齿轮啮合调整之前进行。

锥齿轮啮合的调整包括啮合印痕和齿侧间隙两个方面。啮合印痕可以通过增减主减速 器壳4与主动锥齿轮轴承座15之间的调整垫片9的厚度来调整,若增加垫片厚度,主动 锥齿轮轴前移,反之则后移。齿侧间隙通过抒动差速器壳两端调整螺母2来实现,当一端 螺母拧人时,另一端螺母应抒出,即使从动锥齿轮轴发生轴向位移。此时,若使从动锥齿轮 靠近主动锥齿轮,则啮合间隙减小,反之则增大。应特别注意的是在调整啮合间隙时,为保 证已调整好的轴承预紧度不变,应使一端螺母拧人的圈数等于另一端螺母拧出的圈数。

东风eq1090e型汽车主减速器为了提高齿轮副的强度和啮合平稳性,减小噪声,采 用了准双曲面齿轮,主动锥齿轮轴心线比从动锥齿轮的轴心线下偏38mm。双曲面锥齿轮 的主、从动齿轮轴线不相交,主动锥齿轮轴线可低于从动锥齿轮轴线,在保证一定离地间 隙的情况下,相连的传动轴位置也相应降低,从而使汽车质心降低,提高了行驶的平稳 性。其次,双曲面齿轮发生根切的齿数较少,因此主动齿轮在满足传动比和强度要求的条 件下尺寸可尽量小一些,相应从动锥齿轮的尺寸也可减4、,从而减4、了主减速器壳外形轮 廊尺寸,bw车身布置和隙。此外,双曲面齿轮的啮合系数大,同时参 加啮合的齿数多,传动平稳,噪声小,承载能力大。缺点是准双曲面齿轮工作时,由于齿 面间的相对滑移量大,且齿面间的压力也大,齿面油膜易被破坏,必须使用专门的双曲面 齿轮油,决不能用普通齿轮油代替,否则会使齿面迅速擦伤和磨损,大大降低主减速器的 使用寿命。并且双曲面齿轮螺旋角较大,传动时轴向力大,易造成轴的支承定位件的损坏 而引起轴向窜动,因此对这些机件的强度、刚度要求高,相应地调整精度要求也较高。

为了限制从动锥齿轮因过度变形而影响正常啮合,故在其背面设置了可调支承螺栓6, 并使该螺栓与齿轮背面间隙为0. 3!0. 5mm为宜。为了提高主动锥齿轮支承刚度,其前、 后两端都支承在圆锥滚子轴承上,形成了可靠的跨置式支承。主动锥齿轮的支撑有跨置式和悬臂式两种方式,如图5. 6所示。

跨置式是指主动锥齿轮前后方均有轴承支承,如图5. 6(a)所示,采用这种形式的主动 锥齿轮支承刚度大,适用于负荷较大的单级式主减速器。当前方两锥轴承出现间隙时,齿 轮将会轴向窜动而导致齿面啮合印痕发生变化,但变化较小。而悬臂式是指主动锥齿轮只 在前方有支承,后方没有支承,如图5. 6(b)所示,其支承刚度较差,多用于负荷较小的 单级式主减速器,部分中、重型汽车的双级主减速器主动锥齿轮也采用这种支承形式。有 的重型汽车为提高其支承刚度,主减速器主动锥齿轮采用3个轴承支承,如图5.6(c) 所示。

3)依维柯s系列汽车单级式主减速器

南京依维柯s系列汽车主减速器由一对螺旋锥齿轮组成,如图5. 7所示,即主动锥齿 轮5与从动锥齿轮6。主减速器主动锥齿轮5由两个锥形轴承固定在桥壳内,并用垫片调 整主动锥齿轮与从动锥齿轮的啮合间隙和位置。从动锥齿轮6通过轴承装在后桥壳内,也 装有调整垫片。主动锥齿轮轴承预紧度由后桥凸缘8的紧固螺母7来调整,首先要调整隔 套9的长度,例如将隔套缩短,然后按规定扭矩将后桥凸缘8的紧固螺母拧紧,轴承预紧 度就紧,反之则松。从动锥齿轮则由差速器轴承调整垫片来调整。

2.双级式主减速器

根据汽车使用条件不同,有时要求主减速器具有较大的传动比,若汽车仍采用单级式 主减速器,则主动锥齿轮受强度、最小齿数的限制,其尺寸不能太小,相应的从动锥齿轮 尺寸将增大,这不仅使从动锥齿轮刚度降低,而且会使主减速器壳及驱动桥外形轮廓尺寸 增大,难以保证足够的离地间隙。为保证汽车具有较好的通过性,采用一对锥齿轮构成的

单级式主减速器已不能保证足够需要,故采用两对齿轮降速的双级主减速器。

解放ca1092型汽车采用的是双级式主减速器,如图5. 8所示。第一级减速传动由螺旋 锥齿轮11和16构成;第二级减速传动由斜齿圆柱齿轮1和5构成。该主减速器主传动比有

3 种可供选择,分别为5. 77" 6. 25和7. 63。传动比为6. 25的第一级减速传动的主动螺旋锥 齿轮11、从动螺旋锥齿轮16齿数为13和25,第一级传动比^ =25/13 = 1. 923;第二级减速 传动的主动斜齿圆柱齿轮5、从动斜齿圆柱齿轮1齿数为15和45,第二级传动比z2=45/ 15 = 3,主减速器的传动比等于两级齿轮传动比的乘积,即:!=!x!=1. 923x3 = 6. 25。

第一级主动螺旋锥齿轮11与主动轴9制成一体,依靠相距尽可能远的两个圆锥滚子 轴承悬臂式支承在轴承座10内;环状从动锥齿轮齿圈用铆钉固接在中间轴14的凸缘上。 第二级主动斜齿圆柱齿轮与中间轴制成一体,该轴两端分别采用圆锥滚子轴承支承在主减 速器壳12两侧的轴承盖4和15内;从动斜齿圆柱齿轮采用螺栓固接在差速器壳2上。

主动锥齿轮轴承的预紧度可通过增减调整垫片8的厚度来调整,中间轴圆锥滚子轴承的预紧度是通过改变调整垫片6和13的总厚度来调整。同样!为了便于齿轮啮合的调整, 轴9" 14的位置都可以移动。通过增减调整垫片7可以移动主动齿轮轴向位置;从动齿轮 轴向移动通过左右调换调整垫片6和13来完成,若减少左轴承盖处的调整垫片6,并随即 将减下的垫片全都力卩到右轴承盖处的调整垫片13中,则使从动锥齿轮右移,反之则左移。 若左右两组垫片的增量和减量不等,必将破坏已调好的中间轴轴承预紧度。第二级传动的 圆柱齿轮间的间隙不可调整。差速器壳轴承的预紧度通过抒动调整螺母3来调整。

3 .轮边减速器

根据汽车使用条件不同,有时需有较大的主传动比和较大的离地间隙时,双级主减速 器的传动比和结构已满足不了使用需要,可将双级式主减速器的第二级减速齿轮机构制成 结构相同的两套,其安装位置靠近两侧驱动车轮,称为轮边减速器。目前轮边减速器分为 两种类型:①圆锥行星齿轮式轮边减速器,沃尔沃、雷诺等都采用此类轮边减速器;②圆 柱行星齿轮式轮边减速器,奔驰、斯堪尼亚、中国重汽、重庆重汽等都采用此类轮边减速 器。按照齿轮啮合方式,轮边减速器又分为外啮合圆柱齿轮式、内啮合齿轮齿圈式和行星 轮式等 式!行星 轮式轮边减速器 。

1) 上海sh3540a自卸型汽车轮边减速器

上海3丑354)八自卸型汽车轮边减速器是行星齿轮式轮边减速器。其第一级减速传动 类似上述的螺旋锥齿轮传动,其传动比为h=3.73。增大了的转矩由差速器从动锥齿轮经 差速器及半轴输人到该车两侧的行星齿轮式轮边减速器,如图5. 9所示转动。太阳齿轮和齿圈之间的3个行星齿轮4分别通过圆锥滚子轴承的行星齿 轮轴6支承在行星齿轮架5上;行星齿轮架与轮毂11用螺钉9固联;为固定半轴和太阳 齿轮的轴向位置,在半轴外端面装有调止推螺钉,并用可调止推螺钉顶住。

第一级主减速器将动力传至半轴后,接着经过半轴制成的太阳齿轮以及行星齿轮、行 星齿轮轴、行星齿轮架和轮毂,最终传至车轮。太阳齿轮为主动件,行星架为从动件,齿 圈固定不动。太阳齿轮齿数厶,齿圈齿数厶,此轮边减速器传动比为12 = 1 +厶/厶=5, 故总传动比"。="x"2=3. 73x5 = 18. 65。

在同级越野车上,还经常采用一对外啮合圆柱齿轮组成轮边减速器。其主动齿轮与半 轴连接,从动大齿轮与轮毂连接。当主动齿轮位于上方时,驱动桥离地间隙增大,有利于 提高越野车和拖拉机的通过性。在大型客车上,驱动桥壳离地高度降低,有利于降低客车 地板的高度。采用轮边减速器,减小了主减速器的尺寸,提高汽车的通过性;作用在半轴 和差速器上的转矩较小;有较大的主传动比,同时结构比较紧凑。

2 )斯太尔91系列重型汽车轮边减速器

斯太尔91系列重型汽车前驱动桥的轮边减速器也是一套行星齿轮式减速机构,如

图5. 10所示。

太阳齿轮内花键孔与半轴的外侧花键轴相配合,半轴旋转时,即将差速器传来的动力 传给太阳齿轮。与太阳齿轮相啮合的是5个行星齿轮,5个行星齿轮轴与减速器罩及行星 齿轮架上的相应轴?l静配合,且同时与齿圈相啮合。太阳齿轮带动行星齿轮自转、公转, 行星齿轮轴随着公转,通过行星架带动车轮旋转,起到减速作用。

因齿圈为固定元件,故该减速器的传动比为

i轮边=1+$

式中:z3为齿圈齿数,乙为太阳齿轮齿数。

主减速器传动比与轮边减速器传动比就构成了驱动桥的总传动比,即

八=1轮边xi主

轮边减速器内各机件及轮毂轴承是依靠飞溅润滑的。在减速器罩的端面上用螺栓固定 着端盖,在端盖上有加油螺孔,减速器罩的边缘开有放油螺孔,平时用螺塞封闭。为防止 密封元件因减速器内压升高而漏油,该减速器内腔与驱动桥壳内腔相通,驱动桥壳上又有 一通气孔,保证两内腔与大气相通。

4.贯通式主减速器

汽车在行驶中各车轮的运行情况很复杂,如车轮的半径、路面的状况、轮胎气压等因 素对各车轮的瞬时转速要求并不相同,不易达到运动协调一致,这种运动的不协调将会引 起传动系零件、轮胎等附加磨损,燃料的附加消耗。一些多轴越野汽车和重型汽车前面或 后面两驱动桥的传动轴需要串联,传动轴从距分动器较近的驱动桥中穿过,并通往另一驱 动桥。通常将这种布置方案中的驱动桥称为贯通式驱动桥。

斯太尔汽车除了在各车桥上装置了轮间差速器以外,还在中桥传动箱内设置了轴间差 速器,它既可使中、后桥经常处于驱动状态,又可保证各桥之间的运动协调。在附着条件 较差的泥泞或冰雪地等路面上行驶会降低通行能力。各桥轮间差速器增设了轮间差速锁, 中桥传动箱增设了轴间差速器,当汽车行驶在附着条件较差的路面上时,驾驶员可将差速 锁锁止,使其失去差速作用,以提高汽车的通过能力。但通过后,必须立即将差速锁 除。

在6 x4或6 x 6驱动形式的斯太尔汽车上,后驱动采用贯通式驱动桥,贯通式驱动桥 是由中桥和后桥组成的,传动轴将动力输入中桥,中桥设置有桥间差速器,也称轴间差速 器。轴间差速器把动力分别传递给中桥和后桥。其中贯通式驱动桥的后桥与前面所述的后 桥没有任何区别,贯通式驱动桥的中桥是由中央传动减速机构和行星齿轮式轮边减速器组 成。中央传动减速机构除有一级中央减速传动外还有分配中、后桥传动扭矩的过渡传动 箱。斯太尔6x4车型是一基本车型,中、后桥均为13吨级、传动比为5.73的驱动桥, 如图5. 11所示。它具有螺旋锥齿轮式单级式主减速器,圆柱行星齿轮式轮边减速器,普 通圆锥行星齿轮式差速器及其闭锁装置和全浮式支承半轴等机件。中桥主传动箱由连接螺 栓9、11、12、13与传动齿轮、中桥主减速器、中桥差速器连成一体的,前半部分为传动 部分,后半部分为减速器部分。传动部分主要由轴间差速器2、输入轴1、贯通轴7、传动 齿轮3以及与这些轴、齿轮有关的轴承8、10等零件组成。动力从输入轴1,经轴间差速 器2分配给传动齿轮3和贯通轴7,贯通轴7将动力传给后驱动桥;传动齿轮3再将动力 传给中桥主减速器、中桥差速器,最后分配给中桥左右半轴。

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    收录时间:2017年01月07日 15:00:20 来 源:汽车维修技术作者:匿名
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