03.04 主減速器採用雙曲面齒輪傳動有什麼優點?

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汽車的主減速器是汽車驅動橋上的一個零部件,它的作用是降低變速箱傳來的動力的轉速,同時增大扭矩,另外還可以改變動力的傳遞方向。



在前置前驅的車型上,主減速器一般是由兩個圓柱齒輪組成;而在前置後驅的車型上,主減速器由一套錐齒輪組成,它最大的特點是可以將動力的傳遞方向改變90度。根據車型的不同,主減速器主動齒輪一般可分為直齒錐齒輪、弧齒錐齒輪和準雙曲面齒輪(俗稱雙曲線齒輪)三種。其中的準雙曲面齒輪是應用最為廣泛的一種。


準雙曲面齒輪的主動錐齒輪軸線相對於從動齒輪軸線向下偏移一定的偏移量,這是準雙曲面齒輪區別於弧齒錐齒輪的主要特徵。它可以降低主動錐齒輪和傳動軸的位置,因而使車身和整車重心降低,有利於提高汽車的行駛穩定性;齒輪的偏置還使主動齒輪的齒數可以更少,一對齒輪就可以獲得更大的傳動比;雙曲面齒輪齧合時的重疊係數比較大,工作時強度更高,承載能力大,噪聲更小,傳動更平穩,使用壽命長。

這種準雙曲面齒輪也有一些缺點,那就是準雙曲面齒輪工作時,齒面間有較大的相對滑動,其運動既有滾動又有滑動,故齒面間壓力大,因而對潤滑油的要求很高。使用中應特別注意只能加註專用的準雙曲面齒輪油,絕對禁止使用普通齒輪油,否則會因齒面迅速劇烈磨損而損壞。在實踐中遇到過很多由於加錯齒輪油導致主減速器異常磨損的故障。

另外,準雙曲面齒輪對齒輪的齧合間隙和齧合印痕要求比較嚴格。一般齧合間隙標準為0.15~0.40mm。而齧合印痕應達到齒長的50%以上,位置控制在輪齒的中部偏小端,離小端2~4mm。齒高方向的齧合印痕應大於有效齒高的50%以上,離齒頂0.8~1.6mm。



齧合印痕反映了主減速器齒輪的受力承載情況,主減速器的調整應以齧合印痕為主。檢查齧合印痕的方法是在從動錐齒輪一圈均布3~4處,每處1~2齒的齒面上塗以紅丹油或者紅印泥,然後轉動從動錐齒輪,檢查從動錐齒輪上的齧合印痕是否適當,如果不合適應該調整。


主減速器齧合印痕的調整是一個精細而又富有技術含量的作業。具體的調整方法是:在齒長方向,調從動錐齒輪,主動錐齒輪輔調;在齒高方向,調主動錐齒輪,從動錐齒輪輔調。有一句口訣是“大進從,小出從;頂入主,根出主”。

具體的解釋如下:

(1)大進從若齧合印痕靠近錐齒輪大端,將從動錐齒輪向內側調整(松右側調整大螺母,緊左側調整大螺母)。調整後,若齧合間隙過小,再將主動錐齒輪向外側調整(增加調整大墊片)。

(2)小出從若齧合印痕靠近錐齒輪小端,將從動錐齒輪向外側調整。調整後,若齧合間隙過大,再將主動錐齒輪向內側調整。

(3)頂入主若齧合印痕靠近錐齒輪頂端,將主動錐齒輪向內側調整。調整後,若齧合間隙過小,再將從動錐齒輪向外側調整。

(4)根出主若齧合印痕靠近錐齒輪根端,將主動錐齒輪向外側調整。調整後,若齧合間隙過大,再將從動錐齒輪向內側調整。

就這樣,根據齧合印痕部位反覆調整,直至符合技術要求為止。


在調整齧合印痕的過程中,可能會使已符合要求的齧合間隙變得不符合要求,重新調整齧合間隙時又將破壞正確的齧合印痕。出現這些情況時,應以齧合印痕為主,而把齧合間隙放寬—些,但放寬呈最大不能超過1mm,否則應成對更換主、從動錐齒輪。此外,還應注意齧合印痕應以前進檔為主,適當兼顧倒擋。

調好齧合印痕後,要將各部位的連接螺栓以規定的扭矩擰緊,同時裝好防松裝置。



老侯解車


主減速器主要是為了在後驅車當中改變轉矩傳動方向的裝置,一般是利用齒輪組實現這一功能。主減速器中採用雙曲面齒輪傳動具有以下優點:

當雙曲面齒輪與弧齒錐齒輪尺寸相同時,雙曲面齒輪傳動具有更大的傳動比;當傳動比一定,從動齒輪尺寸相同時,雙曲面主動齒輪比相應的弧齒錐齒輪有更大的直徑和較高的輪齒強度及較大的主動齒輪軸和軸承剛度;當傳動比一定,主動齒輪尺寸相同時,雙曲面從動齒輪比相應的弧齒錐齒輪的尺寸要小,從而可以獲得更大的離地間隙;此外,由於偏移距的存在,雙曲面齒輪工作時不僅存在沿齒高方向的側向滑動,而且還有沿齒長方向的縱向滑動,這可以改善齒輪的磨合過程,因而具有更高的運轉平穩性;因為雙曲面傳動的主動齒輪的螺旋角較大,同時齧合的齒數較多,重合度更大,既可提高傳動的平穩性,又可以使齒輪的彎曲強度提高差不多30%。螺旋角大也使得相齧合輪齒的當量曲率半徑較相應的弧齒錐齒輪大,從而可以降低齒面間的接觸應力;主動齒輪軸線採用下偏移的雙曲面齒輪可以降低乘用車萬向傳動軸的高度,從而降低地板中部凸起通道高度以及車廂地板高度,進而降低車身高度增大車內空間。當採用上偏移雙曲面齒輪時,便於實現多橋驅動汽車採用貫通式驅動橋結構。

雖然存在以上那麼多的優點,雙曲面齒輪傳動也不是完美的方式,也存在下述缺點:沿齒長方向的縱向滑動會使摩擦損失增加,降低傳動效率,大概是96%,而弧齒錐齒輪可以達到99%;雙曲面齒輪齒面間的壓力和摩擦功較大,可能導致油膜破壞和齒面燒結咬死,抗膠合能力差。

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