汽车底盘机械系统检修课件：项目五 驱动桥检修

汽车底盘机械系统检修课件：项目五 驱动桥检修

项目五 驱动桥检修 一、项目情境引入 一辆北京现代伊兰特三厢轿车，用户反映该车驱动桥存在异响的现象。 接车后我们对该车进行路试，确定该车驱动桥存在以下故障。 1 ．汽车行驶中发出“嗷”的响声 , 用手触摸后桥壳，有发热现象。 2 ．汽车在行驶中 , 车速越高响声越大 , 而滑行时响声减小或消失。 3 ．在踏下加速踏板时汽车行驶正常 , 在放松加速踏板的过程中发出响声 , 而匀速行驶时此响声消失。 二、相关知识 （一）驱动桥的功用与组成 1 ．驱动桥的功用 驱动桥的功用是将万向传动装置传来的动力经过降速增扭和改变动力传递方向后分配到左右驱动轮，使汽车行驶并允许左右驱动轮以不同的转速旋转。 2 ．驱动桥的组成 驱动桥一般由主减速器、差速器、半轴和桥壳组成。 （二）微型客车驱动桥的结构 1 ．主减速器 微型客车的主减速器为单级主减速器，由一对双曲面圆锥齿轮实现降速、增扭和改变运动传动方向后再将动力传给差速器的功用，其组成如图 5-1 所示 。 图 5-1 单级主减速器结构示意图 图 5-2 普通行星齿轮式差速器 2 ．差速器 差速器的功用是将主减速器传来的动力传递给左右两半轴，并在必要时允许两半轴以不同转速旋转，以满足两侧驱动轮差速的要求。 3 ．半轴 半轴的功用是将差速器传来的动力传给驱动轮。 4 ．桥壳 桥壳的功用是安装并保护主减速器、差速器和半轴，以及安装悬架或轮毂。 微型客车驱动桥桥壳一般为整体式，如图 5-3 所示。 图 5-3 半浮式半轴支撑形式示意图 （三）主减速器、差速器的调整 1 ．主减速器支承轴承预紧度调整 在装配主减速器时，为了减小锥齿轮传动过程中轴向力引起的齿轮轴的轴向位移，保证圆锥齿轮副的正常啮合，圆锥滚子轴承应有一定的装配预紧度。 图 5-4 主减速器支承轴承预紧度调整 图 5-5 差速器支承轴承预紧度调整 2 ．主减速器齿轮啮合印记和啮合间隙调整 （ 1 ）主减速器齿轮啮合印记调整 主减速器齿轮啮合印记调整是通过主动锥齿轮的轴向位移实现的，通过增减主减速器输入轴后支承轴承内座圈与主动锥齿轮之间的调整垫片厚度进行调整，如图 5-6 所示。 图 5-6 主减速器齿轮啮合印记调整示意图 图 5-7 正确的啮合印记 （ 2 ）主减速器齿轮啮合间隙调整 主减速器齿轮啮合间隙调整是通过旋动差速器支承轴承预紧度调整螺母，如图 5-5 所示，以改变从动锥齿轮相对于主动锥齿轮的轴向位置实现的。 3 ．差速器齿轮啮合间隙调整 为减轻摩擦和磨损，差速器行星齿轮和半轴齿轮背面与差速器壳体之间均装有止推垫片，如图 5-2 所示，使用中可通过更换垫片调整齿轮的啮合间隙。 （四）其他形式的驱动桥 1 ．驱动桥的形式 （ 1 ）断开式驱动桥 （ 2 ）前驱动轿车驱动桥 图 5-8 断开式驱动桥结构示意图 图 5-9 前轮驱动的轿车驱动桥结构示意图 2 ．其他形式的主减速器 （ 1 ）一级主减速器 （ 2 ）双级主减速器 当汽车要求主减速器有较大传动比时，由一对圆锥齿轮构成的单级主减速器已不能保证足够的离地间隙，就需要采用由两对齿轮降速的双级主减速器，以提高汽车的通过性。 图5-10 东风EQ1090E型汽车单级主减速器 1 —差速器轴承盖 2 —轴承调整螺母 3 、 13 、 17 —圆锥滚子轴承 4 —主减速器壳 5 —差速器壳 6 —支承螺柱 7 —从动锥齿轮 8 —进油道 9 、 14 —调整垫片 10 —防尘罩 11 —叉形凸缘 12 —油封 15 —轴承座 16 —回油道 18 —主动锥齿轮 19 —圆柱滚子轴承 20 —行星齿轮垫片 21 —行星齿轮 22 —半轴齿轮推力垫片 23 —半轴齿轮 24 —行星齿轮轴（十字轴） 25 —螺栓 图 5-11 上海桑塔纳轿车单级主减速器 图5-12 解放CA1091型汽车双级主减速器 1 —第二级从动齿轮 2 —差速器 3 —调整螺母 4 、 15 —轴承盖 5 —第二级主动齿轮 6 、 7 、 8 、 13 —调整垫片 9 —第一级主动锥齿轮轴 10 —轴承座 11 —第一级主动锥齿轮 12 —主减速器 14 —中间轴 16 —第一级从动锥齿轮 17 —后盖 3 ．其他形式的差速器 （ 1 ）摩擦片式自锁差速器 图 5-13 所示为摩擦片式自锁差速器结构。 它在两半轴齿轮背面与差速器壳之间各装有一套摩擦式离合器。 图 5-13 摩擦片式自锁差速器 （ 2 ）托森差速器 图 5-14 所示为新型托森差速器，它是一种轴间自锁差速器，用于四轮驱动汽车前、后驱动桥之间的动力传递。 图 5-14 托森差速器 4 ．其他形式的半轴 除了微型客车使用的半浮式半轴支承形式外，中型以上货车多采用全浮式半轴，如图 5-15 所示。 图 5-15 全浮式半轴支承结构示意图 三、项目实施   （一）工具、设备 ① 微型客车驱动桥。 ② 拆装架、滑锤、拉器。 ③ 货架式工具车及常规工具。 ④ 常用量具。 ⑤ 汽车举升机。 ⑥ 零件小车，棉纱、润滑脂、齿轮油等常用耗材。 （二）实施步骤 1 ．驱动桥拆装注意事项 ① 拆卸轴承、齿轮必须使用专用工具，不得用锤子直接敲击进行拆卸。 ② 为保证再次装配时的装配精度，在拆解驱动桥时应检查装配标记，如标记不清应重新做好标记。 ③ 驱动桥零件分解后应清洗干净，涂上润滑油以防装配前生锈，并将零件按照装配关系整齐地摆放在清洁的工作台上或油盘中。 ④ 严格按照技术要求对轴承预紧度、齿轮啮合印记等配合尺寸进行调整，不得随意改变技术要求。 ⑤ 对各紧固螺栓严格按照规定力矩拧紧。 ⑥ 支承轴承不能随意用其他型号代替。 ⑦ 装配后的驱动桥必须按规定添加齿轮油，不得随意改变齿轮油的牌号。 2 ．驱动桥拆装与调整的实训操作步骤 推荐选用微型客车进行驱动桥拆装训练。 （ 1 ）驱动桥的拆装 ① 用举升器将车举起，放净桥壳内的润滑油。 ② 拆下传动轴，拆下两后轮轮胎，拆下后轮两边的制动鼓、制动底板、制动油管，用滑锤拉出半轴。 ③ 拆下钢板弹簧与桥壳连接的螺母，取下后桥总成，将后桥总成固定在拆装架上。 ④ 拆下主减速器、差速器总成的固定螺栓，从后桥壳中取出主减速器、差速器总成。 （ 2 ）拆卸差速器总成 ① 在差速器轴承盖与轴承座上做好标记，拆卸时差速器两侧的组件不能互换。 ② 拆下差速器支承轴承调整螺母锁片的固定螺栓，取下锁片，如图 5-16 所示。 ③ 取下差速器支承轴承调整螺母、支承轴承外座圈、轴承盖，取下差速器总成。 图 5-16 差速器总成分解 ④ 将差速器固定在台虎钳上，翘平差速器壳上的主减速器从动齿轮锁片，拆下固定螺栓，取下主减速器从动齿轮，如图 5-17 所示。 图 5-17 主减速器从动齿轮拆卸 （ 3 ）分解差速器 ① 将差速器总成装在拆装架或台虎钳上，用拉器拉出支承轴承，如图 5-18 所示。 ② 用冲子将行星齿轮轴锁销冲出，用小于行星齿轮轴直径的压器压头压出行星齿轮轴，如图 5-19 所示。 图 5-18 用拉器拉出支承轴承 图 5-19 压出行星齿轮轴 ③ 旋转半轴齿轮使行星齿轮转至差速器壳窗口处，取出行星齿轮和止推垫片，记录止推垫片的厚度并放好。 ④ 取出半轴齿轮、半轴齿轮止推垫片及半轴内油封。记录半轴齿轮止推垫片的厚度并放好。 （ 4 ）分解主减速器 ① 打开主减速器输入轴锁紧螺母的锁片，拆下锁紧螺母，取下凸缘盘，如图 5-20 所示。 图 5-20 拆下凸缘盘 ② 用油封拉拔器或螺丝刀取出油封，用木锤轻轻敲击将主减速器输入轴打出，取出输入轴时后支承轴承一起被取出，如图 5-21 所示。 图 5-21 输入轴 ③ 取出输入轴的前支承轴承、止推套筒、调整垫片，记录输入轴调整垫片的厚度后放好。 ④ 用专用拉器拉出输入轴后支承轴承。 ⑤ 用压力器将前、后支承轴承的外座圈压出。 （ 5 ）主减速器及壳体的检查 ① 用探伤仪或浸油敲击法检查主减速器壳体有无裂纹，如有裂纹可用焊接法修复，不能修复的应更换。 ② 检查主减速器轴承外座圈有无划伤，支承轴承座圈与壳体座孔的配合间隙是否在规定范围内，所有螺孔的螺纹是否损坏。除螺纹损坏可以修复外，其余损伤均应更换壳体。 ③ 检查输入轴轴颈与支承轴承内圈配合间隙是否在规定范围内，不能修复的应更换轴承。 ④ 在平板上用百分表检查主减速器输入轴是否弯曲，检查方法同前面介绍的传动轴弯曲检查相同，弯曲度超过极限时，应更换。 ⑤ 检查主减速器的主动齿轮、从动齿轮的齿面是否损伤和磨损过度，齿面磨损过大或轮齿破损等应更换。注意更换齿轮时主动齿轮和从动齿轮成对更换。 （ 6 ）主减速器的组装调整 ① 用压力器将输入轴的前、后支承轴承的外座圈压入壳体内。 ② 用压力器将后支承轴承压入输入轴轴颈靠近主减速器主动齿轮的一侧。如图 5-21 所示。 ③ 装入输入轴、调整垫片、止推套筒、前支承轴承、凸缘盘、垫片、锁紧螺母，按规定的力矩拧紧锁紧螺母。 ④ 检查支承轴承的预紧度，过紧加装调整垫片，过松减少调整垫片。 ⑤ 预紧度调整合适后，拆下锁紧螺母、锁片、凸缘盘，加少许齿轮油，装入油封，再装入凸缘盘、垫片、锁紧螺母，最后按规定力矩拧紧锁紧螺母。 （ 7 ）差速器及差速器壳体的检查 ① 差速器壳体的检查方法同主减速器壳体的检查方法。 ② 检查半轴齿轮、行星齿轮的齿面是否损伤和磨损过度，齿面磨损过大或轮齿破损等应更换。 ③ 行星齿轮轴的检查方法同主减速器输入轴的检查方法。 ④ 检查支承轴承盖、支承轴承调整螺母有无裂纹，如有裂纹应更换。 差速器的组装 ① 将两个半轴齿轮止推垫片和半轴齿轮装入差速器壳体内。 ② 再装入两个行星齿轮止推垫片和行星齿轮，装入行星齿轮轴，对正锁销孔，将锁销轻轻打入。检查半轴齿轮与行星齿轮的啮合间隙，间隙过大，增加垫片，否则减少垫片。 ③ 将主减速器的从动齿轮装到差速器壳体上，装上锁片、螺栓，按规定力矩拧紧，然后将锁片翘起锁住螺栓。 ④ 将差速器的两个支承轴承装入差速器壳体上，装上两个轴承座圈。 ⑤ 将差速器总成装入主减速器壳体轴承座内，把支承轴承盖按标记对正，按规定力矩拧紧轴承座紧固螺栓。 ⑥ 装入差速器两端的调整螺母，慢慢旋进，调整差速器支承轴承的预紧度。 （ 9 ）按前述方法调整主减速器齿轮的啮合印记和啮合间隙 （ 10 ）驱动桥的组装 图 5-22 主减速器齿轮啮合间隙的检查 ① 将主减速器、差速器齿轮涂上少许齿轮油，主减速器壳与驱动桥壳的接合面涂上密封胶装在驱动桥壳上。 ② 先安装两条定位螺栓以使主减速器具有正确安装位置，然后装齐所有螺栓。螺栓分 2 ～ 3 次对角交叉拧紧，最后一次按规定力矩拧紧。 ③ 慢慢地装入半轴油封和半轴，使半轴与半轴齿轮内花键啮合。 ④ 将制动底板装在桥壳两端，按规定力矩将两边固定螺栓拧紧。安装制动蹄片、制动鼓、制动鼓支承轴承锁紧螺母。 ⑤ 打开加油堵加注齿轮油至加油口下 5mm 左右，装上油堵并按规定力矩拧紧。 ⑥ 用举升器将汽车举起，将后桥总成放在柱式千斤顶上，升至与钢板弹簧接合。 ⑦ 装上桥壳两边的 4 个 U 形固定螺栓，固定桥壳总成。按规定力矩将两边的 4 个 U 形固定螺栓拧紧。 ⑧ 装上两后轮、传动轴、制动油管，排净制动油管内的空气。 （ 11 ）试车 各齿轮及其他传动件工作平稳，噪声小，无异响为合格。 3 ．驱动桥的故障诊断及排除 （ 1 ）过热 1 ）现象 汽车行驶一段里程后，用手探试驱动桥壳中部或主减速器壳，有无法忍受的烫手感觉。 2 ）原因 ① 齿轮油变质、油量不足或牌号不符合要求。 ② 轴承调整过紧。 ③ 齿轮啮合间隙和行星齿轮与半轴齿轮啮合间隙调整太小。 ④ 推力垫片与主减速器从动齿轮背隙过小。 ⑤ 油封过紧和各运动副、轴承润滑不良而产生干（或半干）摩擦。 3 ）故障诊断与排除方法 ① 局部过热油封处过热，则故障由油封过紧引起。 ② 轴承处过热，则故障由轴承损坏或调整不当引起。 ③ 油封和轴承处均不过热，则故障由推力垫片与主减速器从动齿轮背隙过小引起。 4 ）普遍过热 ① 检查齿轮油油面高度，油面太低，则故障由齿轮油油量不足引起；否则检查齿轮油规格、黏度或润滑性能。 ② 检查结果不符合要求，则故障由齿轮油变质或规格不符引起；否则检查主减速器齿轮啮合间隙的大小。 ③ 松开驻车制动器，变速器置于空挡，轻轻转动主减速器的凸缘盘，若转动角度太小，则故障由主减速器齿轮啮合间隙太小引起；若转动角度正常，则故障由差速器行星齿轮与半轴齿轮啮合间隙太小引起。 （ 2 ）漏油 1 ）现象 从驱动桥加油口、放油口螺塞处或油封、各接合面处可见到明显漏油痕迹。 2 ）原因 ① 加油口、放油口螺塞松动或损坏。 ② 油封磨损、硬化，油封装反，油封与轴颈不同轴，油封轴颈磨成沟槽。 ③ 接合平面变形、加工粗糙，密封衬垫太薄、硬化或损坏，紧固螺钉松动或损坏。 ④ 通气孔堵塞。 ⑤ 桥壳有铸造缺陷或裂纹。 ⑥ 齿轮油加注过多，运转中壳体内压增高，使齿轮油渗出。 3 ）故障诊断与排除方法 根据漏油痕迹部位判断漏油的具体原因。 （ 3 ）异响 1 ）现象 ① 行驶时驱动桥有异响，脱挡滑行时异响减弱或消失。 ② 行驶时驱动桥有异响，脱挡滑行时亦有异响。 ③ 汽车直线行驶时无异响，当汽车转弯时驱动桥处有异响。 ④ 汽车上坡或下坡时后桥有异响，或上、下坡时驱动桥都有异响。 ⑤ 车轮有运转噪声或沉重的异响。 2 ）原因 ① 圆锥和圆柱主、从动齿轮，行星齿轮，半轴齿轮啮合间隙过大；半轴齿轮花键槽与半轴的配合松旷；主、从动锥齿轮啮合不良；圆锥和圆柱主从动齿轮啮合间隙不均；齿轮齿面损伤或轮齿折断。 ② 主动锥齿轮轴承松旷；主动圆柱齿轮轴承松旷；差速器圆锥滚子轴承松旷；后桥中某个轴承由于预紧力过大，导致间隙过小；主、从动锥齿轮调整不当，间隙过小。 ③ 差速器行星齿轮半轴齿轮不匹配，使其啮合不良；行星齿轮、半轴齿轮磨损或折断；差速器十字轴轴颈磨损；行星齿轮支承垫圈磨薄；行星齿轮与差速器十字轴卡滞或装配不当（如行星齿轮支承垫圈过厚），使行星齿轮转动困难；减速器从动齿轮与差速器壳的紧固铆钉松动。 ④ 驱动桥某一部位的齿轮啮合间隙过小，导致汽车上坡时发响；后桥某一部位的齿轮啮合间隙过大，导致汽车下坡时发响；后桥某一部位的齿轮啮合印痕不当或齿轮轴支承轴承松旷，导致汽车上、下坡时都发响。 ⑤ 车轮轮毂轴承损坏，轴承外圈松动；制动鼓内有异物；车轮轮辋破碎；车轮轮辋轮胎螺栓孔磨损过大，使轮辋固定不牢。 3 ）故障诊断与排除方法 根据异响部位的不同判断异响的具体原因。 四、知识与技能拓展 奥迪全时四轮驱动系统 奥迪车型不同于一般的四驱车型，它是一个永久的四轮驱动系统，是一个高度智能化的电子、机械一体化装置，而且它还是一个免维护的系统。 奥迪全时四轮驱动系统通常包括有带自动锁止装置的中央差速器和带有刹车制动力作用于全部驱动轮上的电子差速锁止装置（ EDL ），以及全时驱动的四轮。 五、小结   本项目详细介绍了驱动桥总成的结构组成、功用、种类及工作原理，并且实施了对驱动桥总成的拆装和调整等工作。 另外，还对驱动桥常见的故障进行了原因分析和诊断排除。