车桥系统知识

车桥系统知识产品研发中心目录一、概述二、转向桥及前轮定位三、驱动后桥四、驱动中桥（贯通桥）概述陆地交通工具——车辆的演变在根本上体现在动力装置的技术革命：从人力、畜力、蒸汽机到内燃机及电动机。但变化中它最离不开的是古代车轮和马车的发明。公元前2000多年的夏初大禹时代，有一个叫奚仲的人，他发明的车由两个车轮架起车轴，车轴固定在带辕的车架上，车架附有车箱，用来盛放货物，这就是世界上的第一辆车。无论是古代人力车、马（牛）车还是现代汽车，他们都具有圆形的车轮，都具有装配车轮的轴（Axle）。三国时期，马钧发明的双轮指南车1420年制造的人力滑轮车车桥(也叫车轴)是汽车底盘行驶系的重要组成部分，我们把发动机比做汽车的心脏，那么车桥就是汽车的两条腿。车桥通过悬架和车架（或承载式车身）相连，两端安装汽车车轮。其功用是传递车架(或承载式车身)与车轮之间各方向作用力及其力矩。根据悬架结构不同，分整体式和断开式两种：整体式车桥有如一个巨大的杠铃，中部为刚性的实心或空心梁，两端通过悬架系统支撑着车身，通常与非独立悬架配合，一般应用在中重型货车和客车上；断开式车桥象两把雨伞插在车身两侧，再各自通过悬架系统支撑车身，只能与独立悬架配用，一般用在轿车和轻型客车上。一、车桥的功用和分类根据车桥上车轮的作用不同，车桥也分成转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种。其中转向桥和支持桥都属于从动桥。大多数货车采用前置后驱动（FR），大型客车则采用后置后驱动（RR），因此前桥作为转向桥，后桥（或中桥）作为驱动桥；而一般轿车采用前置前驱动（FF），此时前桥成为转向驱动桥，后桥充当支持桥。至于越野车则是四轮驱动（4WD），前桥为转向驱动桥。通常我们也根据车桥在整车上的相对位置分为前桥、中桥和后桥。以下就分别介绍我公司生产的重型载重车6×4结构的三种车桥。前桥为整体式转向桥，中、后桥为串连式驱动桥，它具有承载能力强，通过性好的特点。二、转向桥及前轮定位整体式转向桥的结构基本相同，由两个转向节和一根横梁（轴）组成。车轮安装在转向节上，中间用轴承分隔开。左右车轮运动相互影响，通过直拉杆和横拉杆起转向作用，故称为整体式转向桥。对应有断开式转向桥，多与独立悬架配合使用。图例1：转向桥总成分解图（30N-00005）图例2：转向桥总成剖视图（30N-00005）1、转向桥结构拆解转向节前梁主销楔形锁销转向节利用主销与前梁铰接，带有螺纹的楔形锁销将主销固定在前梁拳部的孔内，使之不能转动。转向节直拉杆臂左转向节臂在左转向节的上耳处安装着转向直拉杆臂，后者与转向直拉杆相连；转向节的下耳处安装着与转向横拉杆相连的转向梯形臂（转向节臂）。前梁（前轴），主要起承载作用，锻造成型。中间断面为工字形（因此常称为工字梁），这样可保证其质量最小而在垂向平面内的刚度大、强度高；两头略成方形可提高抗扭强度。中部向下弯曲，可降低发动机位置，从而降低汽车重心，同时还可减小变速箱输出轴与传动轴之间的夹角。其主要设计参数有板簧中心距、主销中心距、落差及板簧座截面尺寸及主销倾角。板簧座主销中心距板簧中心距工字断面方形断面①前梁30N-01011②转向主销30N-01021主销将转向节和前梁铰接在一起，以实现车轮的转动。有实心、空心、圆柱形和阶梯形几种形式。③转向节30N-01017俗称羊角，为锻件，其颈部需经淬火。它绕主销相对前梁转动，实现转向。轴径处安装轴承，轮毂绕其转动，实现前进/后退。轴径安装轴承④左/右转向节臂30N-01041/01042也叫梯形臂、横拉杆臂，属保安件，锻件。通过两孔用螺栓与转向节相连，锥孔与横拉杆球销连接，形成转向梯形，实现汽车转向时内外车轮近似绕同一圆心转动，从而减小轮胎磨损。⑤直拉杆臂30N-01044通常称上臂，属保安件，锻件。它通过螺栓固定在转向节上耳上，通过锥孔与直拉杆相连，将转向力矩传到转向节上。通常安装于左转向节上。方向盘右置时，则安装与右转向节上。⑥转向横拉杆总成33N-03050横拉杆通常为冷拔钢管，两头通过左右接头与左右转向节臂相连，形成转向梯形，实现左右车轮同时转向并保持内外转角的合理匹配。同时，通过旋转横拉杆调节其总成长度完成前束的调整。横拉杆33N-03052接头总成3303N-059/060左右接头结构相同，但与横拉杆旋装的螺纹旋向相反，球销上端与梯形臂锥孔相连，可绕球心作一定范围内的摆动。⑦前轮毂31N-03015通过两轮毂轴承支撑在转向节上，并在其上转动。十个螺栓孔同时连接车轮和制动鼓。轮毂制动鼓总成35�-01065/01066为旋转组件，应保证一定的动平衡量，避免汽车高速行驶时产生摆动，同时，也是重要的刹车组件和散热件。刹车鼓的位置有外包和内置式两种，图示为内置式。轮毂制动鼓总成分解图前制动鼓35�-01075内圆表面有较高跳动量要求，通过它与张开的摩擦片产生摩擦力距，实现行车制动。同时，可将车轮产生的热量向外散发，有制动盘和制动鼓两种形式。制动底板制动底板紧固在转向节的凸缘面上。（1）主销内倾角是指在横向平面内主销上部向内倾斜的一个角度y。一般为5º-8º，它使主销轴线与路面的交点至车轮中心平面的距离e（即主销偏移距）减小，从而可减小转向时需加在方向盘上的力，使转向轻便；它还使车轮转向时不仅有绕主销的转动，还伴随有车轮轴及前梁向上的移动，当方向盘松开时，所储存的上升位能使转向轮自动回正，保证了汽车直线行驶的稳定性。2、车轮定位参数（2）车轮外倾角是指车轮在安装时，其轮胎中心不是垂直于水平面，而是向外倾斜一个角度a。通常为0.5º-1.5º，它可避免汽车重载时车轮产生内倾，同时和拱形路面相适应。（3）主销后倾角是指在在纵向平面内主销上部向后倾斜一个角度B。通常在3º以内，它使主销轴线与路面的交点位于轮胎接地中心之前，该距离K称为后倾拖距。这时，汽车转向引起的离心力使路面对车轮作用着一阻碍其侧滑的侧向反力，使车轮产生绕主销旋转的回正力矩，保证了汽车有较好的直线行驶稳定性。（4）前束：为了消除汽车行驶时因车轮外倾导致的车轮前端向外张开的不利影响（具有外倾角的车轮滚动犹如滚锥），可使车轮安装时两前轮中心平面不平行，且左右轮前面轮缘间的距离A小于后面轮缘间的距离B，使车轮每一瞬时的滚动方向是向着前方，前束即B-A，一般汽车约为3-5mm。1、后桥和中桥一起通过悬架和车架相连，两端安装汽车车轮。其功能是传递车架(或承载式车身)与车轮之间各方向作用力。2、后桥主要由主减速器总成、桥壳总成、刹车器总成、轮毂制动鼓总成组成。后桥输入端突缘通传过动轴与中桥相连，接受中桥传递过来的驱动力、实现双桥驱动。3、后桥主减速器是单极传动，一般是一对双曲线锥齿轮，传动比范围3.417到6.33。后桥构造后桥解剖图减速器总成2402X-010制动器总成3502X-015后桥壳总成2401X-01035X-02066制动毂轮毂总成后桥分解图后桥动力传动示意图发动机传动轴－中桥贯通轴---后桥输入端突缘－后桥主动锥齿轮||||||后桥从动锥齿轮---后桥差速器---左右半轴---左右轮端后桥壳总成后桥壳总成主要由桥壳半壳、轮毂轴管、钢板弹簧导向座、滑板、上推力杆支架、下推力杆架、加强圈、后盖等组成。桥壳是安装主减速器、差速器、半轴、轮毂和悬架的基础件，起着支承并保护主减速器、差速器和半轴的作用。同时，它又是行驶系的主要组成件之一，和从动桥一起承受汽车重量，使左、右驱动车轮的轴向相对位置固定。汽车行驶时，承受驱动轮传来的各种作用力及反力力矩，并通过悬架传给车架。加强圈2401X-025轮毂轴管2401X-021上推力杆支架2401X-037后盖2401X-031钢板弹簧导向座2401X-045下推力杆左支架2401X-035下推力杆右支架2401X-036桥壳2401X-016三角板2401X-0172401X-0172401X-042滑板后桥主减速器是后桥的主要构成部分，由主锥总成、主减速器壳及差速器轴承盖总成、锥齿轮差速器总成组成，主减速器中的主从动齿轮起着减速和改变传动力方向的作用，它影响着整个车桥的质量和使用寿命，是车桥的两个关键部件,也是易损件。后桥主锥总成锥齿轮差速器总成主减速器壳及差速器轴承盖总成后桥主减速器分解图后桥主减速器剖开图后桥主减速器总成主锥总成2402X-025后桥主动锥齿轮2402X-069O型圈2402X-131调整垫片-锥齿轮前侧2402X-161调整垫片2402X-036轴承盖2402X-065突缘总成2402X-060油封2402X-071平垫圈2402X-072六角开槽螺母Q500B0860开口销27315E后轴承27315E前轴承2402X-033轴承锥齿轮差速器总成2402X-026后桥从动锥齿轮2402X-317锥齿轮差速器左壳2402X-318锥齿轮差速器右壳2402X-335半轴齿轮2402X-331十字轴2402X-345行星齿轮7520E轴承后桥主减速器壳及差速器轴承盖总成2402X-117差速器轴承盖2402X-383止动片2402X-381调整螺母三、制动器三、前制动器3501N-010/020车轮制动器为行车制动，有鼓式和盘式之分。图示为鼓式制动器，采用S形凸轮配滚轮的张开机构使蹄片轴张开，也有的采用楔形张开机构，有气刹和油刹两种。由摩擦片和蹄片轴铆接而成，经凸轮张开后其外圆表面与制动鼓内圆表面压紧，产生摩擦制动力距。制动蹄带摩擦片、滚轮总成3501N-085/185制动底板3501�-026/126制动器通过它固定在转向节凸缘上，有冲压和铸造底板两种。凸轮轴3501�-041/042头部为S形，另一端花键与制动调整臂连接，在气室推杆的作用下旋转一个角度，使蹄片轴向外张开，实现制动。楔块式制动器凸轮头部则为楔形。制动调整臂3551�-010/015为汽车刹车间隙调整装置，蜗轮的内花键与凸轮轴的外花键配合，当制动器摩擦片磨损时，转动蜗轮、蜗杆副，带动凸轮转动一定角度，可调整制动器的预留间隙至要求值，分自动和普通两种。蜗杆蜗轮前支架35�-01031耳部通过两螺栓固定制动气室。其本身固定在转向节上，一般固定在制动底板上。制动气室3519N-010/015制动气室是执行装置，其作用是将进入膜片腔的高压气体经推杆总成转换成机械能而输出，传递给制动调整臂。弹簧腔为刹车后的回位机构。弹簧腔膜片腔推杆总成压缩空气推杆推出气室炸开图外壳弹簧卡箍膜片外壳盖盘后桥轮毂制动毂总成轮毂制动毂总成由轮毂、制动毂、齿圈、密封圈、螺栓组成，根椐轮毂和制动毂的配合形式不同而分为内置式和外包式两种，轮毂制动毂总成外接轮辋和轮胎。31X-04080轮毂油封31X-00011齿圈31X-04015轮毂35X-02075制动毂后桥刹车器总成后桥左刹车器后桥右刹车器我公司系列产品主要使用鼓式制动器，它主要由底板、制动蹄、促动机构（油压促动机构为分泵、油管、轮缸，气压为气室、调整臂、凸轮）、定位肖和回位弹簧组成。制动时，促动机构促使制动蹄片张开与制动鼓内壁接触，利用蹄片与制动毂间的摩擦阻力实现刹车。3530X-001制动气室35X-02029气室支架3502X-041S凸轮防尘罩3502X-0223502X-101制动蹄总成3502X-132蹄片轴1、中桥一般和后桥一起通过悬架和车架相连，两端安装汽车车轮。其功能是传递车架(或承载式车身)与车轮之间各方向的作用力。2、和后桥一样，中桥也是由减速器总成、桥壳总成、刹车器总成、轮毂制动鼓总成组成。和后桥不同的是，中桥不仅有一个输入端而且有一个输出端—贯通轴总成。3、中桥主减速器是两极传动，一般是一对圆柱齿轮和一对圆锥齿轮。圆柱齿轮传动比一般为1.中桥构造2501X-010中桥减速器总成2501X-010中桥桥壳总成3502X-015中桥制动器总成35X-02065轮毂制动毂总成25X-02160贯通轴总成中桥分解图25X-04010轴间差速器操纵机构总成中桥解剖图中桥动力传动示意图输入动力---轴间差速器---贯通轴---后桥输入端||||||圆柱齿轮---中桥主动齿轮---大轮--轴间差速器---轮端中桥壳总