車(chē)橋小知識

驅動(dòng)橋是位于傳動(dòng)系末端能改變來(lái)自變速器的轉速和轉矩，并將它們傳遞給驅動(dòng)輪的機構。

▲動(dòng)力總成縱置，從分動(dòng)器輸出的動(dòng)力傳導到前驅動(dòng)橋

驅動(dòng)橋一般由主減速器、差速器、車(chē)輪傳動(dòng)裝置和驅動(dòng)橋殼等組成，轉向驅動(dòng)橋還有等速萬(wàn)向節。

▲斷開(kāi)式（獨立懸掛）驅動(dòng)橋，由主減速器和等速驅動(dòng)軸構成

另外，驅動(dòng)橋還要承受作用于路面和車(chē)架或車(chē)身之間的垂直力，縱向力和橫向力，以及制動(dòng)力矩和反作用力。

汽車(chē)車(chē)橋（又稱(chēng)車(chē)軸）通過(guò)懸架與車(chē)架（或承載式車(chē)身）相連接，其兩端安裝車(chē)輪。車(chē)橋的作用是承受汽車(chē)的載荷，維持汽車(chē)在道路上的正常行駛。

▲掛車(chē)橋，廣義也叫車(chē)橋

車(chē)橋可以是整體式的，有如一個(gè)巨大的杠鈴，兩端通過(guò)懸架系統支撐著(zhù)車(chē)身，因此整體式車(chē)橋通常與非獨立懸架配合；車(chē)橋也可以是斷開(kāi)式的，像兩把雨傘插在車(chē)身兩側，再各自通過(guò)懸架系統支撐車(chē)身，所以斷開(kāi)式車(chē)橋與獨立懸架配用。

▲前驅乘用車(chē)，其變速箱實(shí)際上由變速器、減速器和差速器三部分構成，原屬于驅動(dòng)橋的減速器和差速器集成到變速箱中，便沒(méi)有常規意義上的車(chē)橋了

▲典型的動(dòng)力總成，發(fā)動(dòng)機+變速器+驅動(dòng)橋

根據驅動(dòng)方式的不同，車(chē)橋也分成轉向橋、驅動(dòng)橋、轉向驅動(dòng)橋和支持橋四種。其中轉向橋和支持橋都屬于從動(dòng)橋。大多數汽車(chē)采用前置后驅動(dòng)(FR)，因此前橋作為轉向橋，后橋作為驅動(dòng)橋；而前置前驅動(dòng)(FF)汽車(chē)則前橋成為轉向驅動(dòng)橋，后橋充當支持橋。

前橋多為從動(dòng)橋，又稱(chēng)為轉向橋，一般均布在車(chē)輛的前端，故稱(chēng)為前橋。它利用轉向節與轉向系相連。能夠使轉向器輸出的轉向力傳遞到車(chē)輪以實(shí)現車(chē)輛的轉向。它不但支持車(chē)輛前部的簧載質(zhì)量，承受垂直載荷，還承受各種縱向力、側向力以及相關(guān)力矩。

各種類(lèi)型汽車(chē)的轉向橋構造基本相同，主要由前軸(梁)、轉向節、主銷(xiāo)和輪轂、制動(dòng)器等部分組成

作為主體零件的前軸，一般用中碳鋼經(jīng)模鍛和熱處理而制成的。其斷面是工字形或管形，如圖所示。

為提高抗扭強度，在接近前軸兩端各有一個(gè)加粗部分成拳形，其中有通孔，主銷(xiāo)即插入此孔內。中部向下彎曲成凹形，其目的是使發(fā)動(dòng)機位置得以降低，從而降低汽車(chē)質(zhì)心；擴展駕駛員視野；減小傳動(dòng)軸與變速器輸出軸之間的夾角。

轉向節是車(chē)輪轉向的鉸鏈，它是一個(gè)叉形件。上下兩叉有安裝主銷(xiāo)的兩個(gè)同軸孔，轉向節軸頸用來(lái)安裝車(chē)輪。轉向節上銷(xiāo)孔的兩耳通過(guò)主銷(xiāo)與前軸兩端的拳形部分相連，使前輪可以繞主銷(xiāo)偏轉一定角度而使汽車(chē)轉向。

為了減小磨損，轉向節銷(xiāo)孔內壓入青銅襯套，襯套的潤滑用裝在轉向節上的油嘴注入潤滑脂潤滑。為使轉向靈活，在轉向節下耳與前軸拳形部分之間裝有軸承。在轉向節上耳與拳形部分之間還裝有調整墊片，以調整其間的間隙。

主銷(xiāo)的作用是鉸接前軸及轉向節，使轉向節繞著(zhù)主銷(xiāo)擺動(dòng)以實(shí)現車(chē)輪的轉向。主銷(xiāo)的中部切有凹槽，安裝時(shí)用主銷(xiāo)固定螺栓5與它上面的凹槽配合，將主銷(xiāo)固定在前軸的拳形孔中。主銷(xiāo)與轉向節上的銷(xiāo)孔是動(dòng)配合，以便實(shí)現轉向。

車(chē)輪輪轂通過(guò)兩個(gè)圓錐滾子軸承支承在轉向節外端的軸頸上。軸承的松緊度可用調整螺母(裝于軸承外端)加以調整。輪轂外端用沖壓的金屬罩蓋住，內端裝有油封。制動(dòng)底板與防塵罩一起都固定在轉向節上。

前橋剖視圖

前橋剖視圖

在許多轎車(chē)和全輪驅動(dòng)的越野車(chē)上，前輪除作為轉向橋外，還兼起驅動(dòng)橋的作用，故稱(chēng)其為轉向驅動(dòng)橋

轉向驅動(dòng)橋既具有一般驅動(dòng)橋所具有的主減速器、差速器及半軸；也具有一般轉向橋所具有的轉向節殼體、主銷(xiāo)1和輪轂等。

它與單獨的驅動(dòng)橋、轉向橋相比，其不同之處是，由于轉向的需要半軸被分為兩段，分別叫內半軸(與差速器相連接)和外半軸(與輪轂連接)，二者用等角速度萬(wàn)向節連接起來(lái)。

同時(shí)，主銷(xiāo)也因此分成上下兩段，分別固定在萬(wàn)向節的球形支座上。轉向節軸頸做成空心的，以便外半軸從中穿過(guò)。轉向節的連接叉是球狀轉向節殼體，既滿(mǎn)足了轉向的需要，又適應了轉向節的傳力。轉向驅動(dòng)橋廣泛地應用到全輪驅動(dòng)的越野汽車(chē)上。

輕型驅動(dòng)后橋多采用插管式，所謂插管式就是中間橋包部分鑄造，兩側采用無(wú)縫鋼管插入后固定的方式，優(yōu)點(diǎn)是制造工藝簡(jiǎn)單，成本低，缺點(diǎn)是承載力和精度有限?，F在逐步向沖焊橋殼過(guò)渡

重型單級減速橋，只有中央的一級主減速器，橋殼是鋼板沖焊，主要用途是公路物流，不超載，要求輕量化，要求高效率，由于車(chē)速相對較高，所以一般車(chē)橋速比在3-4，多匹配盤(pán)式制動(dòng)器、準雙曲面齒輪，不帶差速鎖。

重型單級減速驅動(dòng)后橋

在一些重載場(chǎng)合，會(huì )出現雙后橋，即貫通后橋+后橋，最大承載13Tx2

減速齒輪直徑最大485mm，目前常用的是440/469/485

單后橋輸出扭矩一般在35000Nm+

鑄造雙級橋，鑄造橋殼是為了提高承載能力，另外鑄造橋殼能提高車(chē)橋傳動(dòng)系統傳動(dòng)精度，消除鋼板沖焊件帶來(lái)的形變等精度誤差，多用于惡劣的工程等應用場(chǎng)合，為了提高離地間隙，除了中央主減速器，還增加了輪邊二級減速，最大承載16Tx2

重型輪邊減速雙聯(lián)驅動(dòng)橋

在輪邊減速器，有圓柱齒輪和錐齒輪兩種，其中圓柱齒輪是主流。

為了確保離地間隙，雙級橋主減速齒輪直徑一般不大于300mm，為了獲得更大的扭矩，通常速比在5以上，但是速比越大則主減速主動(dòng)齒輪強度隨之降低，一般不超過(guò)7

單后橋輸出扭矩可以超過(guò)50000Nm

雙級減速驅動(dòng)前橋

雙級減速驅動(dòng)前橋

整體式后橋多用于縱置動(dòng)力總成的車(chē)型，多匹配板簧懸掛，雙后橋車(chē)型還帶有平衡懸掛

若將兩個(gè)車(chē)橋（如三軸汽車(chē)的中橋和后橋）裝在平衡桿的兩端，而將平衡桿中部與車(chē)架作鉸鏈式連接，則一個(gè)車(chē)橋抬高將使另一個(gè)車(chē)橋降低。

而且，由于平衡桿兩臂等長(cháng)，兩個(gè)車(chē)橋的垂直載荷在任何情況下都相等，不會(huì )產(chǎn)生個(gè)別車(chē)輪懸空的情況。這種能保證中、后橋車(chē)輪垂直載荷相等的懸架，稱(chēng)為平衡懸架。

整體式輕型驅動(dòng)后橋除了匹配板簧，還可以匹配螺簧，這種橋載重量一般在2噸以下，主減速器、制動(dòng)器等與常規橋無(wú)異，成本較低，能做到一千元以下

驅動(dòng)橋透視結構

驅動(dòng)橋透視結構，蝸輪蝸桿結構已經(jīng)很少見(jiàn)

驅動(dòng)橋透視結構（門(mén)式橋）

差速器

鑄造整體式橋殼可采用球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵或鑄鋼鑄造，在鑄造整體式橋殼的兩端壓入較長(cháng)的無(wú)縫鋼管作為半軸套管，并用銷(xiāo)釘固定，而在重型卡車(chē)上，為了進(jìn)一步提高橋殼的強度和剛度，則將后蓋與橋殼鑄成一體。

鑄造橋殼

1.鑄造橋殼的承載能力高于沖焊橋殼。

2.市場(chǎng)上鑄造橋殼的價(jià)格低于沖焊橋殼。

3.單位重量大，不適用于輕量化運輸。

4.目前國內仍是主流橋殼，零件維護方便。

沖壓焊接式橋殼是由上、下對焊的一對橋殼主件、三角鋼板、加強圈、半軸套管、后蓋以及鋼板彈簧座等沿它們之間的接縫組焊而成。上、下橋殼主件兩側的半圓形端部緊靠在半軸套管內端的外圓上，除了需沿接縫焊一圈外，還需塞焊工藝。

1.重型車(chē)上沖焊橋殼采用厚的是鋼板，但是沖焊橋殼比較輕。

2.鋼板焊縫的工藝要求高與成本比鑄造橋殼高。

3.國內車(chē)橋需在重點(diǎn)受力部位進(jìn)行加強處理，確保故障率低。

國內最早的重型沖焊車(chē)橋技術(shù)是從日產(chǎn)柴引進(jìn)的，日產(chǎn)柴公司把車(chē)橋技術(shù)先后賣(mài)給了東風(fēng)和一汽。隨后，國內其他廠(chǎng)家紛紛仿制，這是國內車(chē)橋行業(yè)同質(zhì)化競爭的一個(gè)縮影”。

從廠(chǎng)家的角度來(lái)說(shuō)，鑄造橋殼的缺點(diǎn)主要是自重增加和廢品率高，自重增加意味著(zhù)減少了裝載量，廢品多意味著(zhù)加工產(chǎn)能的浪費。而沖焊橋殼具有材料利用率高、廢品率低、生產(chǎn)率高的特點(diǎn)，這正式未來(lái)車(chē)輛生產(chǎn)與發(fā)展的需求。

主減速器（final reduction drive） 在驅動(dòng)橋內能夠將轉矩和轉速改變的機構?；竟τ檬菍?lái)自變速器或者萬(wàn)向傳動(dòng)裝置的轉矩增大，同時(shí)降低轉速并改變轉矩的傳遞方向。

主減速器由一對或幾對減速齒輪副構成。動(dòng)力由主動(dòng)齒輪輸入經(jīng)從動(dòng)齒輪輸出。主減速器是在傳動(dòng)系中起降低轉速，增大轉矩作用的主要部件，當發(fā)動(dòng)機縱置時(shí)還具有改變轉矩旋轉方向的作用。

它是依靠齒數少的齒輪帶齒數多的齒輪來(lái)實(shí)現減速的，采用圓錐齒輪傳動(dòng)則可以改變轉矩旋轉方向。將主減速器布置在動(dòng)力向驅動(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）所傳遞的轉矩，從而減小這些部件的尺寸和質(zhì)量。

汽車(chē)正常行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機的轉速通常在2000至3000r/min左右，如果將這么高的轉速只靠變速箱來(lái)降低下來(lái)，那么變速箱內齒輪副的傳動(dòng)比則需很大，而齒輪副的傳動(dòng)比越大，兩齒輪的半徑比也越大，換句話(huà)說(shuō)，也就是變速箱的尺寸會(huì )越大。

另外，轉速下降，而扭矩必然增加，也就加大了變速箱與變速箱后一級傳動(dòng)機構的傳動(dòng)負荷。所以，在動(dòng)力向左右驅動(dòng)輪分流的差速器之前設置一個(gè)主減速器。

主減速器的存在有兩個(gè)作用，第一是改變動(dòng)力傳輸的方向，第二是作為變速器的延伸為各個(gè)檔位提供一個(gè)共同的傳動(dòng)比。

變速器的輸出是一個(gè)繞縱軸轉動(dòng)的力矩，而車(chē)輪必須繞車(chē)輛的橫軸轉動(dòng)，這就需要有一個(gè)裝置來(lái)改變動(dòng)力的傳輸方向。之所以叫主減速器，就是因為不管變速器在什么檔位上，這個(gè)裝置的傳動(dòng)比都是總傳動(dòng)比的一個(gè)因子。

有了這個(gè)傳動(dòng)比，可以有效的降低對變速器的減速能力的要求，這樣設計的好處是可以有效減小變速器的尺寸，使車(chē)輛的總布置更加合理。

貫通式主減速器的特點(diǎn)是具有結構簡(jiǎn)單、質(zhì)量較小，尺寸緊湊等優(yōu)點(diǎn)，并可使中、后橋的大部分零件，尤其是使橋殼、半軸等主要零件具有互換性等優(yōu)點(diǎn)。

差速鎖

在相同的時(shí)間內，右邊輪子滾動(dòng)的距離要比左邊輪子的長(cháng)，為了平衡兩個(gè)輪胎的差異，就需要左邊輪子轉慢一點(diǎn)，右邊輪子轉快一點(diǎn)，用不同的轉速來(lái)彌補距離的差異。

簡(jiǎn)單來(lái)講，差速器的作用就是讓車(chē)輛在轉彎的時(shí)候輪胎以不同的轉速轉動(dòng)，并且能消除各種因素造成的車(chē)輪滑動(dòng)，以保持一致性順利轉彎。

但是任何東西都不是萬(wàn)能的，都有其優(yōu)缺點(diǎn)。

由于差速器允許車(chē)輛以不同轉速轉動(dòng)，所以在遇到泥濘打滑路面時(shí)，差速器可能傻傻的把大部分動(dòng)力給了打滑的車(chē)輪，其他車(chē)輪失去動(dòng)力，導致整個(gè)車(chē)都動(dòng)不了。

因此，需要在過(guò)泥濘、打滑等路面的時(shí)候，如果車(chē)輛一個(gè)輪胎打滑的時(shí)候，就需要兩個(gè)輪胎保持同樣的動(dòng)力輸出，這時(shí)候差速鎖就起到了關(guān)鍵的作用，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，差速鎖是一把鎖，用來(lái)鎖止差速器。

差速鎖就是“差速器的鎖止開(kāi)關(guān)”。其作用是強制鎖止差速器，讓其失去差速作用，同一軸的兩個(gè)輪胎轉速或者多軸驅動(dòng)車(chē)輛每軸的轉速達到統一，以增加車(chē)輛在泥濘、濕滑路面的通過(guò)力。

差速鎖分為機械式差速鎖和電子式差速鎖等，在重卡上，普遍使用的是機械式差速鎖。

在驅動(dòng)形式為6x4或者8x4的重卡上面，一般配有輪間和軸間兩種差速鎖。在部分單驅車(chē)型上面，只配有輪間差速鎖。

軸間差速鎖是將貫通橋上的差速器鎖死，讓兩個(gè)驅動(dòng)橋實(shí)現硬連接，從而保持同樣的轉速。輪間差速鎖則是將輪間的差速器鎖住，讓其失去差速作用，使左右輪胎保持同樣的轉速。

當車(chē)輛在泥濘濕滑路面淪陷時(shí)，一般會(huì )有這幾種情況，一種是：某個(gè)軸上的輪胎都“淪陷”了，一直打滑失去驅動(dòng)力。這時(shí)差速器將大部分動(dòng)力都給了“淪陷”的這個(gè)軸，而未“淪陷”的軸只有一小部分動(dòng)力，怎么使勁都動(dòng)不了。理論上來(lái)說(shuō)這個(gè)時(shí)候就需要打開(kāi)軸間差速鎖，讓兩個(gè)驅動(dòng)橋保持同樣的轉速，一起使勁，以增加整車(chē)的通過(guò)能力。還有另外一種情況就是：某一個(gè)軸上的一個(gè)輪胎“淪陷”了，一直在打滑，這個(gè)時(shí)候我們需要打開(kāi)輪間差速鎖，讓兩側的車(chē)輪保持同樣的轉速，以盡力脫離困境。

只有當車(chē)輛處于停止狀態(tài)，才能接合差速鎖，兩個(gè)差速鎖都需要接合的時(shí)候，應先接合軸間差速鎖，再接合輪間差速鎖。開(kāi)啟差速鎖之后禁止轉彎。因為轉彎的時(shí)候兩邊車(chē)輪轉速不同步，將會(huì )損壞主減速器和差速器。

在通過(guò)泥濘濕滑路面之后，必須要及時(shí)地關(guān)閉差速鎖開(kāi)關(guān)。注意在關(guān)閉的時(shí)候，車(chē)速也必須為零。

輸入法蘭-前貫通軸-前貫通軸齒輪-斜齒輪-主動(dòng)錐齒輪-被動(dòng)錐齒輪-差速器殼-十字軸差速器行星輪-半軸齒輪-半軸-太陽(yáng)輪-行星輪-行星框架-鐘形轂-輪胎螺栓-鋼圈-車(chē)輪

整個(gè)傳動(dòng)系，斯太爾橋

一般來(lái)說(shuō)。使用輪邊減速器是為了進(jìn)一步增加汽車(chē)的驅動(dòng)力，以滿(mǎn)足或修正整個(gè)傳動(dòng)系統驅動(dòng)力的匹配。目前采用的輪邊減速器，就是為滿(mǎn)足整個(gè)傳動(dòng)系統匹配的需要，而增加的一套降速增扭的齒輪傳動(dòng)裝置。

從發(fā)動(dòng)機經(jīng)離合器、變速器和分動(dòng)器把動(dòng)力傳遞到前、后橋的主減速器，再從主減速器的輸出端傳遞到輪邊減速器及車(chē)輪，以驅動(dòng)汽車(chē)行駛。在這一過(guò)程中，輪邊減速器的工作原理就是把主減速器傳遞的轉速和扭矩經(jīng)由其降速增扭后，再傳遞到車(chē)輪，以便使車(chē)輪在地面附著(zhù)力的反作用下，產(chǎn)生較大驅動(dòng)力。

優(yōu)點(diǎn)

1、通過(guò)性強

輪邊減速器橋與單減速器橋相比，輪邊減速器橋要比單減速器橋的主減速器小，輪邊減速器橋的離地間隙更大，所以其通過(guò)性更強。適合復雜路面。

2、驅動(dòng)力強

輪邊減速器最大功用就是降速增扭，所以其扭矩大，驅動(dòng)力強。適合爬坡

缺點(diǎn)

1、結構復雜，傳動(dòng)效率低

首先輪邊減速器的結構復雜，傳導件較多，這使得傳動(dòng)率下降，能量損失加大。復雜的結構讓維修保養也更加麻煩。

2、裝配技術(shù)要求高

輪邊減速器在裝配的過(guò)程中要求嚴格，零部件的配合尺寸偏差較大，易導致輪邊減速器的可靠性下降，同時(shí)因為材料及結構所限，國產(chǎn)車(chē)中輪邊減速器散熱效果仍是不很理想。

輪邊減速器是汽車(chē)傳動(dòng)系中最后一級減速增扭裝置，采用輪邊減速器可滿(mǎn)足在總傳動(dòng)比相同的條件下，使變速器、傳動(dòng)軸、主減速器、差速器、半軸等部件的載荷減少，尺寸變小以及使驅動(dòng)橋獲得較大的離地間隙等優(yōu)點(diǎn)，它被廣泛應用于載重貨車(chē)、大型客車(chē)、越野汽車(chē)及其他一些大型工礦用車(chē)。

輪邊減速器主要是由太陽(yáng)輪、行星輪、齒圈和行星輪架組成，一般其主動(dòng)件太陽(yáng)輪與半軸相連，被動(dòng)件行星輪架與車(chē)輪相連，齒圈與橋殼相接，采用輪邊減速器是為了提高汽車(chē)的驅動(dòng)力，以滿(mǎn)足或修正整個(gè)傳動(dòng)系統力的匹配。

目前采用的輪邊減速器，就是為滿(mǎn)足整個(gè)傳動(dòng)系統匹配的需要，而增加的一套降速增扭的齒輪傳動(dòng)裝置。

單級減速橋速比

5.833[6比35]

6.333[6比38]

6.833[6比41]

5.285[7比37]

4.875[8比39]

4.111[9比37]

4.444[9比40]

3.700[10比37]

3.364[11比37]

3.083[12比37]

2.846[13比37]

隨著(zhù)低速大扭矩發(fā)動(dòng)機的應用，車(chē)橋速比減小是趨勢

鼓式制動(dòng)器是利用制動(dòng)傳動(dòng)機構使制動(dòng)蹄將制動(dòng)摩擦片壓緊在制動(dòng)鼓內側，從而產(chǎn)生制動(dòng)力，根據需要使車(chē)輪減速或在最短的距離內停車(chē)，以確保行車(chē)安全，并保障汽車(chē)停放可靠不能自動(dòng)滑移。

鼓式制動(dòng)器

鼓式制動(dòng)器

輪邊部分

制動(dòng)器和輪轂軸承

制動(dòng)部分：

雙膜片彈簧制動(dòng)氣室由兩個(gè)獨立的膜片氣室組成，分別由行車(chē)制動(dòng)和駐車(chē)制動(dòng)或應急制動(dòng)元件獨立操縱，它用于為車(chē)輪提供制動(dòng)力。