汽车传动系驱动桥的结构拓展

    一、分动器

    在多轴驱动的越野汽车上，为了将变速器输出的动力分配到各个驱动桥，在变速器之后设有分动器。分动器一般也设有档位，大都只有高低档，目的是为了增加传动比及档位数目，以适应在复杂地形的行驶。

    分动器的功用是将变速器输出的动力分配到各驱动桥，其基本结构也是齿轮传动系统。输入轴直接或通过万向传动装置与变速器第二轴相连，其输出轴有若干个，分别经万向传动装置与各驱动桥连接。目前大多数越野汽车装有两档分动器，兼起副变速器的作用。

    分动器的类型较多，有直接连接式、液压多片离合器式、中间差速器锁死式、中间差速器差动限制式和转矩前后分配式，比较常用的为直接连接式。

    下面以北京BJ2021（切诺基）使用NP231型分动器为例介绍其结构。

    NP231型分动器与变速器直接连接，它主要由壳体、传动机构和操纵机构三部分组成，具有两轮高速档（2H）、四轮高速档（4H）、空档（N）和四轮低速档（4L）4个档位。

    空挡时，后输出轴上换挡齿套与输入轴齿轮和形式齿轮短齿均不接触，输入轴转动，输出轴不转动，汽车不能行驶。

    当换挡齿套往前移与输入轴齿轮内齿圈咬合时，即挂上高速档（2H档）。动力由输入轴直接传给后输出轴，传动比为1:1.而同步器与驱动链轮脱离咬合，所以汽车以两轮驱动。传力途径如图1-93所示。

    在以上2H档基础上，将同步器接合套与驱动链轮咬合，此时，分动器前后输出轴都输出动力，汽车以高速档四轮驱动（4H档）。传力途径如图1-94所示。    同步器接合套与驱动链轮继续保持咬合，而换挡齿套往后移至与行星架短齿咬合。此时，分动器挂入低速档（4L档），传动比为2.72:1.汽车以较慢的速度四轮驱动。传力途径如图1-95所示。

    二、副变速器

    在许多重型汽车上，由于要求变速器排挡数较多，便采用了用两个变速器相串联的方式，即组合式变速器。两个变速器中，一般有一档数较多且有倒档的主变速器，另一个则多为只有高低两档的副变速器。副变速器一般有一个直接档和一个减速档。副变速器低速档传动比若较大时，为了使主变速器尺寸即质量较小，往往将副变速器装在主变速器之后。若副变速器低速档传动比较小，则可将其放在主变速器的前面。组合式变速器各档传动比由主、副变速器各档的传动比按不同方式搭配相乘得到。若副变速器低速档传动比较小，主变速器各档间传动比间隔较大，则可采用插入式配档，即主变速器为一档时，副变速器的低速档为组合式变速器的一档，副变速器的直接档为组合式变速器的二档，以此类推。这种搭配方式每换两次档，均需改变主、副变速器的排挡，多用于动力操作的变速器。另一种组合式变速器的主变速器相邻两档传动比较近，而副变速器低速档传动比大，则采用分段式配档，即副变速器在低速时，主变速器的各档即组合变速器的相应排挡，而副变速器为直接档时，主变速器的各档为组合式变速器的几个较高速排挡。这种变速器、副变速器换挡次数可大大减少，操纵机构较简单。

    三、防滑差速器

    当汽车一个驱动车轮接触到滑溜路面（泥泞或冰雪路面）时，虽然另一车轮是在正常路面上，往往汽车仍不能前进。此时在滑溜路面上的车轮在原地滑转，而在正常路面上的车轮静止不动。这是因为在滑溜路面上车轮与路面之间附着力很小，路面只能对半轴作用产生很小的反作用力扭矩。虽然另一车轮与正常路面间的附着力较大，但因普通差速器平均分配扭矩的特点，使这一个车轮分配到的扭矩只能与传到滑转的驱动轮上的很小的扭矩相等，以致总的牵引力不足以克服行驶阻力，汽车便不能前进。

    为解决上述现象，在普通差速器上设置差速锁，这样使得汽车在行驶过程中一个驱动轮打滑时，使普通差速器不起差速作用。

    1.防滑差速器的功用

    为了改善汽车在恶劣路面的通过能力，不少汽车上都采用了防滑差速器。防滑差速器可使一侧驱动轮的地面上打滑时，大部分扭矩或全部传给不打滑的驱动轮，以利用这一驱动轮的附着力产生较大的牵引力使汽车继续行驶。

    2.防滑差速器的组成

    汽车上常用的防滑差速器有人工强制锁止式和自锁式两大类，前者通过驾驶员操纵差速锁，人为地将差速器暂时锁住，使差速器不起差速作用，后者是在汽车行驶过程中，根据路面情况自动改变驱动轮间的转矩分配。自锁式差速器分为摩擦片式、滑块凸轮和托森式等多种结构形式。

    3.防滑差速器的结构

    （1）强制锁止式差速器

    这种差速器也叫做带差速锁式差速器。其组成有差速器壳、推力垫圈、定位销、锁紧垫固定接合套、滑动接合套、缸盖、拨叉轴、拨叉、带密封垫的活塞等。

    图1-96所示是奔驰2026A汽车后驱动桥的强制锁止式差速器。在图中右侧半轴29的中部花键上装有滑动接合套28.当气管接头30处的压缩空气管没有压缩空气通入汽缸体35的工作腔时，回位弹簧38将拨叉37推回到图示位置，滑动接合套28与固定接合套26分开时，此时，差速器是一个普通差速器。

    当汽车通过恶劣路面而一侧驱动轮打滑时，驾驶员可操纵开关，压缩空气便由气管接头30处进入气缸工作腔，推动活塞31、拨叉轴36、拨叉37及滑动接合套28左移。当滑动接合套28与固定接合套26的端面齿进入套合后，由于固定接合套26与差速器壳24是花键连接，半轴29与差速器壳24便被接合套连成一体，整个差速器被强制锁住，只能整体回转而不会再起差速作用了。在差速器被差速锁锁住的同时，差速锁指示灯32接通了驾驶室内的信号灯电路。信号灯可提醒驾驶员在驶入较好的路面时立即打开差速锁，以避免差速器不起作用给汽车带来的不良影响。调整螺钉33可调整拨叉37的轴向位置。

    这种差速器的结构简单、操作方便，在重型货车上应用较广泛。

    （2)高摩擦自锁式差速器

    高摩擦自锁式差速器有摩擦片、滑块凸轮等结构型式。

    滑块凸轮式差速器是利用滑块与凸轮之间产生较大数值的内摩擦力矩，以提高锁紧系数K（K与凸轮表面的摩擦系数和倾角有关，一般K可达0.5~0.6）的一种高摩擦自锁式差速器。但结构复杂，加工要求高，摩擦件的磨损较大，它既可用作轴间差速器，也可用作轮间差速器。如交通SH3281型自卸车中、后驱动桥之间的轴间差速器采用这种滑块凸轮式自锁差速器。

    摩擦片自锁式差速器是在对称式锥齿轮差速器基础上发展而成的（如图1-97）。为增加差速器内摩擦力矩，在半轴齿轮与差速器壳1之间装有摩擦片2.十字轴由两根互相垂直的行星齿轮轴组成，其端部均切出凸V形面6，相应地差速器壳孔上也有凹V形面，两根行星齿轮轴的V形面是反向安装的。每一个半轴齿轮的背面有推理压盘3和摩擦片组2.摩擦片组2由薄钢片7和若干间隔排列的主动摩擦片（摩擦板）8及从动摩擦片（摩擦片）9组成。推力压盘以内花键与半轴相连，而轴颈处用外花键与从动摩擦片连接，主动摩擦片（伸出两耳的摩擦板）则用两耳花键与差速器壳1的内键槽相配。推力压盘和主、从动摩擦片均可做微小的轴向移动。

    当汽车直线行驶、两半轴五转速差时，转矩平均分配给两半轴。由于差速器壳通过斜面对行星齿轮轴两端压紧，斜面上产生的轴向力迫使两行星齿轮轴分别向左、右方向（向外）略为移动，通过行星齿轮使推力压盘压紧摩擦片。此时，转矩经两条路线传给半轴：一路经行星齿轮轴、行星齿轮和半轴齿轮，将大部分转矩传给半轴；另一路则由差速器经主、从动摩擦片、推力压盘传给半轴。

    当汽车转弯或一侧车轮在路面上滑转时，行星齿轮自转，起差速作用，左、右半轴齿轮的转速不等。由于转速差的存在和轴向力的作用，主、从动摩擦片间在滑转同时产生摩擦力矩，其数值大小与差速器传递的转矩和摩擦片数量成正比，而其方向与快转半轴德尔旋向相反，与慢转半轴的旋向相同。较大数值的内摩擦力矩作用的结果，使慢转半轴传递的转矩明显增加。

    摩擦片自锁式差速器结构简单，工作平稳，锁紧系数K可达0.6~0.7或更高，常用语轿车和轻型汽车上。

    图1-98为大众高尔夫（Golf）轿车摩擦片式自锁差速器。摩擦片自锁装置1也是由主、从动摩擦片组和推力压盘组成。

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