浅谈驱动桥基础知识

张聪聪+赵薇

摘 要：汽车发动机的动力经离合器、变速器、传动轴，最后传送到驱动桥，再左右分配给半轴驱动车轮，在这条动力传送途径上，驱动桥是最后一个总成。本文主要从驱动桥构成及功能、种类、设计三方面进行归纳总结。

关键词：驱动桥；设计；转矩

概述

驱动桥是将传动系统传来的发动机动力转变成驱动力的车桥。现在一般轿车多采用前桥驱动，载货汽车和工程车辆多采用后桥驱动，越野汽车和一些SUV（多功能运动型车）等采用全轮驱动。

1驱动桥构成及功能

1.1驱动桥一般由差速器、主减速器、驱动桥壳和传动轴构成，结构如下图所示：

1-差速器；2-主减速器；3-驱动桥壳；4-传动轴

1.2驱动桥功能

驱动桥的作用是将万向传动装置传来的动力折过90°角，改变力的传递方向，并由主减速器降低转速，增大转矩后，经差速器分配给左右半轴和驱动轮，基本功能有四个。

1.2.1差速器解决汽车转向时两侧的驱动车轮转动速度不等和多轴驱动桥转动速度不等的问题，通过差速器实现两侧车轮差速作用，保证内、外侧车轮以不同转速转向。

1.2.2主减速器是汽车传动系统中降低转速、增大转矩的主要部件，通过主减速器圆锥齿轮副改变转矩的传递方向。

1.2.3驱动桥壳是传动系统和行驶系统主要部件的安装基础件，通过驱动桥壳和车轮实现承载及传力矩作用。

1.2.4將万向传动装置传来的发动机转矩通过主减速器、差速器、传动轴等传到驱动车轮，实现降速增大转矩。

2驱动桥种类

驱动桥分为断开式驱动桥和非断开式驱动桥。驱动桥的结构形式与驱动车轮的悬架形式密切相关。

2.1非断开式驱动桥也称为整体式驱动桥，其半轴套管与主减速器壳均与轴壳刚性地相连一个整体梁，因而两侧的半轴和驱动轮相关的摆动，通过弹性元件与车架相连。

2.1.1特点是结构简单、制造工艺好、成本低、工作可靠、维修调整容易.

2.1.2应用在各种载货汽车、客车及多数的越野汽车和部分小轿车上。但整个驱动桥均属于簧下质量，对汽车平顺性和降低动载荷不利。

2.2断开式驱动桥采用独立悬架，为与独立悬架相配合，将主减速器壳固定在车架（或车身）上，驱动桥壳分段并通过铰链连接，或除主减速器壳外不再有驱动桥壳的其它部分。为了适应驱动轮独立上下跳动的需要，差速器与车轮之间的半轴各段之间用万向节连接。

2.2.1特点

2.2.1.1 结构复杂，成本较高，但它大大增加了离地间隙。

2.2.1.2减小了簧下质量，从而改善了行驶平顺性，提高了汽车的平均车速。

2.2.1.3减小了汽车在行驶时作用于车轮和车桥上的动载荷，提高了零部件的使用寿命。

2.2.1.4由于驱动车轮与地面的接触情况及对各种地形的适应性较好，大大增加了车轮的抗侧滑能力。

2.2.1.5与之相配合的独立悬架导向机构设计得合理，可增中汽车的不足转向效应，提高汽车的操纵稳定性。

2.2应用在轿车和高通过性的越野汽车上。

3驱动桥设计

3.1驱动桥设计基本要求

3.1.1所选择的主减速比应能保证汽车具有最佳的动力性和燃料经济性。

3.1.2外形尺寸要小，保证有必要的离地间隙。

3.1.3齿轮及其它传动件工作平稳，噪声小。

3.1.4在各种转速和载荷下具有高的传动效率。

3.1.5在保证足够的强度、刚度条件下，应力求质量小，尤其是簧下质量应尽量小，以改善汽车平顺性。

3.1.6与悬架导向机构运动协调，对于转向驱动桥，还应与转向机构运动相协调。

3.1.7结构简单，加工工艺好，制造容易，拆装、调整方便。

3.2零部件设计

3.2.1差速器设计

按结构设计可分为：齿轮式、凸轮式、蜗轮式和牙嵌自由轮式等，每种结构都有自身的优劣势，可根据具体产品要求进行结构选择。

3.2.2主减速器设计

主减速器结构形式主要是根据齿轮类型、减速形式的不同而不同。

3.2.2.1齿轮主要有螺旋锥齿轮、双曲面齿轮、圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。

3.2.2.2减速形式可分为单级减速、双级减速、双速减速、单双级贯通、单双级减速配以轮边减速等。

3.2.2.3根据差速器的结构匹配选择齿轮和主减速器。

3.2.3半轴设计

半轴与驱动轮的轮毂在桥壳上的支撑形式决定了半轴的受力状态。现代汽车半轴支撑形式有三种：全浮式支承、半浮式支承和 3/4 浮式支承。半浮式支承结构简单，被广泛应用于反力弯矩较小的轿车上。

3.2.4驱动桥壳设计

3.2.4.1设计基本要求

3.2.4.1.1具有足够的强度和刚度，以保证主减速器齿轮啮合正常并不使半轴产生附加弯曲应力。

3.2.4.1.2在保证强度和刚度的前提下，尽量减小质量以提高汽车行驶平顺性。

3.2.4.1.3保证足够的离地间隙。

3.2.4.1.4结构工艺性好，成本低。

3.2.4.1.5保护装于其上的传动系部件和防止泥水浸入。

3.2.4.2驱动桥壳结构可分为可分式、整体式和组合式三种形式。

3.2.4.2.1可分式桥壳曾用于轻型汽车上，现已较少使用。

3.2.4.2.2整体式桥壳广泛应用于轿车和中、小型货车及部分重型货车上。

3.2.4.2.3组合式桥壳常用于轿车、轻型货车上。

结束语：随着人们对汽车的了解和认知，人们购买汽车已经不局限于汽车款式、价格等因素，更会追求乘坐的舒适性，对影响汽车舒适性NVH的驱动桥的研究尤为重视。

参考文献：

周林福. 汽车底盘构造与维修. 北京：人民交通出版社，2005。