汽车维护：主减速器和差速器的拆装技巧

【任务描述】在学习完主减速器和差速器的拆装之后，能够掌握主减速器和差速器的组成及功用，能

够熟练拆装主减速器和差速器总成，并且能够提高使用常用工具的熟练度。

【理论知识】

一、主减速器的功用

主减速器又称主传动器，其作用是降低传动轴传来的转速、增大输出转矩，并改变转矩旋转方向（有些横置布置发动机除外），使传动轴的左右旋转变为半轴的前后旋转。

二、主减速器的分类

根据不同的使用要求，主减速器的结构形式也有所不同。

1）按减速传动齿轮副的级数不同，主减速器可分单级式主减速器和双级式主减速器。在双级式主减速器中，若第二级减速器齿轮有两副，并分置于两侧车轮附近，实际上成为独立部件，则称为轮边减速器。

2）按主减速器传动比的档数不同，主减速器可分为单速式主减速器和双速式主减速器。

3）按齿轮副结构形式的不同，主减速器可分为圆柱齿轮式（分为定轴式和行星齿轮式）和圆锥齿轮式（分为螺旋锥齿轮式和双曲面锥齿轮式）。

三、差速器的功用

差速器的功用是将主减速器传来的动力传给左、右两半轴或前、后两驱动桥，并在必要时允许同一驱动桥的左、右车轮或两驱动桥之间以不同角速度旋转，以满足两侧驱动轮或两驱动桥之间差速的需要，从而保证驱动车轮相对地面滚动而不滑动。

四、差速器的分类

差速器按其功能可分为轮间差速器和轴间差速器。装在同一驱动桥两侧驱动轮之间的差速器称为轮间差速器。装在多轴驱动汽车的驱动桥之间的差速器称为轴间差速器。

无论是轴间差速器还是轮间差速器，按其工作特性都可分为普通齿轮式差速器和防滑差速器两大类。防滑差速器常见的有强制锁止差速器、高摩擦自锁差速器和托森差速器。

五、主减速器和差速器的结构

主减速器和差速器的分解图如图4-55所示。两轴式手动变速器输出轴上的锥齿轮即为主减速器的主动锥齿轮，主减速器为单级式，主减速齿轮是一对螺旋伞齿轮，齿面为准双曲面。差速器为行星齿轮式，车速表驱动齿轮安装于差速器壳体上。

【技能训练】

一、主动锥齿轮和从动

锥齿轮总成的更换

1.主动锥齿轮和从动锥齿轮总成的拆卸

1）拆卸变速器，将其固定在支架上，拆下轴承支座和后盖。

2）取下车速里程表传感器，如图4-56所示。

3）锁住传动轴（半轴），拆卸紧固螺栓，如图4-57所示，取下传动轴。

4）取下车速里程表的主动齿轮导向器和齿轮。

5）拆下主减速器盖，如图4-58所示，从变速器壳体上取下差速器。

6）用铝质的夹具将差速器壳固定在台虎钳上，拆下从动齿轮的紧固螺栓。从动锥齿轮的紧固螺栓是自动锁紧的，一经拆卸就必须更换。

7）拆卸从动锥齿轮，如图4-59所示。

图4-55 主减速器和差速器的分解图

1—密封圈 2—主减速器盖 3—磁铁 4—磁铁固定销 5—从动锥齿轮的调整垫片 6—轴承外圈 7—锁紧套筒 8—车速表主动齿轮 9—螺栓（拧紧力矩为70N·m）10—差速器轴承 11—差速器壳 12—从动锥齿轮 13—复合式止动垫片 14—螺纹管 15—行星齿轮 16—半轴齿轮 17—夹紧销 18—行星齿轮轴

图4-56 取下车速里程表传感器

图4-58 拆下主减速器盖

图4-57 拆卸紧固螺栓

图4-59 拆卸从动锥齿轮

8）拆下并分解变速器输出轴。仔细检查所有零件，尤其是同步器环和齿轮，对于损坏和磨损的，应进行更换。

2.主动锥齿轮和从动锥齿轮总成的安装

1）在变速器输出轴上装所有齿轮、轴承及同步器，计算输出轴的调整垫片的厚度。

2）用100℃的温度给从动锥齿轮加热，并将其装在差速器壳上，如图4-60所示，安装时用两个螺纹销做导向。

图4-60 安装从动锥齿轮

3）装上新的从动锥齿轮螺栓，并用70N·m的力矩交替旋紧。

4）计算从动齿轮两处调整垫片的厚度，把计算好的垫片装在适当的位置上。

5）将轴承支座装在变速器壳体上，并使用新的衬垫，装上变速器后盖。

6）将差速器装在变速器壳体上。将主减速器盖装在壳体上，用25N·m的力矩旋紧螺栓。

7）装上车速里程表的主动齿轮和导向器，装上车速里程表的传感器。

8）装上半轴凸缘中的一个，用凿子将它锁住，装上螺栓，用20N·m的力矩旋紧。装另一个半轴凸缘。

9）加注齿轮油并装上变速器。

二、半轴齿轮和行星齿轮的更换

1.半轴齿轮和行星齿轮的拆卸

1）拆卸变速器，拆下差速器，拆下从动锥齿轮。

2）拆下行星齿轮轴的夹紧套筒，如图4-61所示。

3）取下行星齿轮轴，再取下行星齿轮和半轴齿轮。

2.半轴齿轮和行星齿轮的安装

在安装之前，检查复合式止动垫片是否损坏。如果损坏，应进行更换。

1）通过半轴凸缘将半轴齿轮固定在差速器壳上，如图4-62所示。(www.xing528.com)

2）将行星齿轮放在适当的位置上，转动半轴凸缘使行星齿轮进入差速器壳，如图4-63所示。

3）安装行星齿轮轴，如图4-64所示，在行星齿轮轴上装夹紧销。

4）取下差速器半轴凸缘。用100℃的温度加热，将从动锥齿轮装在差速器壳上。

5）将差速器装在变速器壳体内，装上半轴凸缘。

6）装上变速器。

图4-61 拆下行星齿轮轴的夹紧套筒

图4-62 安装半轴齿轮

图4-63 安装行星齿轮

图4-64 安装行星齿轮轴

【知识拓展】

一、主减速器

1.单级主减速器

轿车及中型以下客、货车用单级主减速器即可满足汽车动力性要求。它具有结构简单、质量小、体积小、传动效率高等优点。东风EQ1090型汽车采用的是单级主减速器。

东风EQ1090型汽车单级主减速器由主动锥齿轮、从动锥齿轮、轴承、主减速器壳等组成。其减速传动为一对准双曲面锥齿轮（7和18），其传动比i=6.33，如图4-65所示。

主、从动锥齿轮采用准双曲面齿轮。主动锥齿轮与主动轴制成一体，提高了主动锥齿轮支承刚度，其前端支承在两个距离较近的圆锥滚子轴承13和17上，后端支承在圆柱滚子轴承19上，形成跨置式支承。圆锥滚子轴承13和17的内座圈之间有隔套和调整垫片14。轴承座依靠凸缘定位，用螺栓同装在主减速器壳体的前端，两者之间有调整垫片9。从动锥齿轮靠差速器轴承盖定位，用螺栓紧固在差速器壳上，而差速器壳则用两个圆锥滚子轴承3支承在主减速器壳体中，并用轴承调整螺母2进行轴向定位。在从动锥齿轮啮合处背面的主减速器壳体上装有支承螺柱，用以限制大负荷下从动锥齿轮过度变形而影响正常啮合。装配时，应在支承螺柱与从动锥齿轮背面之间预留一定间隙（0.3～0.5mm），转动支承螺柱可以调整此间隙。

准双曲面齿轮的主、从动齿轮轴线不相交，使主动锥齿轮轴线可以低于从动锥齿轮轴线，从而降低汽车重心。此外，准双曲面齿轮的啮合系数大，传动平稳，噪声小，承载能力大，所以在汽车上应用得越来越多。

2.双级主减速器

有些汽车采用由两对齿轮降速的双级主减速器，这样可增大主减速器的传动比，避免因单级主减速器从动锥齿轮过大而使驱动桥离地间隙过小的缺点。图4-66所示为解放CA1091汽车的双级主减速器。

图4-65 东风EQ1090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—半轴齿轮止动垫片 23—半轴齿轮 24—行星齿轮轴（十字轴）25—螺栓

第一级主动锥齿轮和第一级从动锥齿轮是一对螺旋锥齿轮，第二级主动齿轮和第二级从动齿轮是一对斜齿圆柱齿轮。第一级主动锥齿轮和第一级主动锥齿轮轴制成一体，用两个圆锥滚子轴承（相距较远）支承在轴承座的座孔中，为悬臂式支承。第一级从动锥齿轮用铆钉铆接在中间轴的凸缘上。第二级主动齿轮与中间轴制成一体，用两个圆锥滚子轴承支承在两端轴承盖的座孔中，轴承盖与主减速器壳用螺栓联接。第二级从动齿轮夹在左、右两半差速器壳之间，并用螺栓紧固在一起，其支承形式为跨置式支承。

3.双速主减速器

为了提高汽车的动力性和经济性，有些汽车的主减速器具有两个传动比（两个档）。可根据行驶条件的变化改变档位，这种主减速器称为双速主减速器。

图4-67所示为行星齿轮式双速主减速器示意图。它由一对圆锥齿轮、一套行星齿轮机构及操纵机构组成。行星齿轮机构的齿圈8与从动锥齿轮7组成一体，并用两个圆锥滚子轴承支承在主减速器壳体上。有内齿圈C的行星架9与差速器壳连成一体，行星架轴上松套着行星齿轮4。在左半轴2上松套着接合套1，可由气压控制的拨叉3操纵。接合套上制有短接合齿A和长接合齿D（即中心齿轮）。主减速器壳体上制有固定齿圈B。

图4-66 解放CA1091汽车的双级主减速器

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

当需要在高速档行驶时，通道拨叉3使接合套的长齿圈左移，将行星架齿圈C与行星齿轮4连成一体（见图4-67a），行星齿轮不能自转，因此行星齿轮机构不起减速作用，即差速器壳与从动锥齿轮7一起以相同转速旋转，传动比等于1（即直接传动）。这时，主减速器相当于单级圆锥齿轮传动，主减速器的传动比等于圆锥齿轮传动的传动比。

当需要在低速档行驶时，通过操纵拨叉3拨动接合套1右移，使接合套上的短接合齿A与主减速器壳体上的固定齿圈B套合，接合套1即被固定。此时接合套上的长接合齿D（接合套1一起被固定）与行星架齿圈C脱离而仅与行星齿轮4啮合（见图4-67b）。与从动锥齿轮7连在一起的齿圈8带动行星齿轮4转动，行星架9及与之相连的差速器壳将因行星齿轮4的自转而降速。

图4-67 行星齿轮式双速主减速示意图

a）高速档单级传动 b）低速档双级传动

1—接合套 2—半轴 3—拨叉 4—行星齿轮 5—主动锥齿 6—差速器 7—从动锥齿轮 8—齿圈 9—行星架 A—短接合齿 B—固定齿圈 C—行星架齿圈 D—长接合齿

4.轮边减速器

有些重型汽车为了增加最小离地间隙，同时获得大的传动比，以提高通过能力和动力性，将双级主减速器的第二级齿轮减速机构放在两侧车轮近旁，称为轮边减速器。

轮边减速器又有定轴轮系统和行星轮系统两种结构形式。定轴轮系统轮边减速器用一对外啮合（或内啮合）圆柱齿轮减速。

如图4-68所示，齿圈6与桥壳1固定在一起，中心齿轮3与半轴2连成一体，行星齿轮轴5、行星齿轮架7与轮毂连成一体。行星齿轮轴上松套着行星齿轮4。半轴2传来的动力经中心齿轮3、行星齿轮4、行星齿轮轴5及行星齿轮架7传给驱动车轮，因行星齿轮4的自转使行星齿轮轴及与之相连的行星架和车轮得以降速。

图4-68 上海SH3540A型汽车行星齿轮式轮边减速器示意图

1—桥壳 2—半轴 3—中心齿轮 4—行星齿轮 5—行星齿轮轴 6—齿圈 7—行星齿轮架

二、差速器

1.普通齿轮差速器

应用最广泛的普通齿轮差速器为锥齿轮差速器。图4-69所示为桑塔纳2000轿车的差速器，由差速器壳、行星齿轮轴、两个行星齿轮、两个半轴齿轮、复合式止动垫片等组成。行星齿轮轴装入差速器壳体后用止动销定位。行星齿轮和半轴齿轮的背面制成球面，与复合式的止动垫片相配合，以减摩、耐磨。螺纹套用于紧固半轴齿轮。差速器通过一对圆锥滚子轴承支承在变速器壳体中，差速器壳体上通过螺栓装有主减速器从动锥齿轮。

2.防滑差速器

为了提高汽车通过坏路面的能力，可采用防滑差速器。当汽车某一侧驱动轮发生滑转时，差速器的差速作用即被锁止，并将大部分或全部转矩分配给未滑转的驱动轮，充分利用未滑转车轮与地面之间的附着力，以产生足够的牵引力使汽车继续行驶。

图4-69 桑塔纳2000轿车的差速器

1—复合式止动垫片 2—半轴齿轮 3—螺纹套 4—行星齿轮 5—行星齿轮轴 6—止动销 7—圆锥滚子轴承 8—主减速器从动锥齿轮 9—差速器壳 10—螺栓 11—车速表齿轮 12—车速表齿轮锁紧套筒

汽车上常用的防滑差速器有强制锁止差速器、高摩擦自锁差速器及托森差速器等多种形式。下面仅介绍托森差速器。

图4-70 托森差速器

1—差速器齿轮轴 2—空心轴 3—差速器壳 4—驱动轴凸缘盘 5—后轴蜗杆 6—直齿圆柱齿轮 7—蜗轮轴 8—蜗轮 9—前轴蜗杆

图4-70所示为奥迪A43.0quat-tro、奥迪TT等全轮驱动轿车前、后驱动桥之间采用的新型托森差速器。“托森”表示“转矩-灵敏”。托森差速器是一种轴间自锁差速器，装在变速器后端。转矩由变速器输出轴传给托森差速器，再由差速器直接分配给前驱动桥和后驱动桥。

托森差速器由差速器壳、6个蜗轮、6根蜗轮轴、12个直齿圆柱齿轮、前轴蜗杆、后轴蜗杆组成。当前、后驱动桥无转速差时，蜗轮绕自身轴自转，各蜗轮、蜗杆与差速器壳一起等速转动，差速器不起差速作用。当前、后驱动桥需要有转速差，例如汽车转弯时，因前轮转弯半径大，差速器起差速作用。此时，蜗轮除公转传递动力外，还要自转。由于直齿圆柱齿轮的相互啮合，使前、后蜗轮自转方向相反，从而使前轴蜗杆转速增加、后轴蜗杆转速减小，实现了差速。托森差速器起差速作用时，由于蜗杆蜗轮啮合副之间的摩擦作用，转速较低的后驱动桥比转速较高的前驱动桥所分配到的转矩大。若后桥分配到的转矩大到一定程度而出现滑转时，则后桥转速升高一点，转矩又立刻重新分配给前桥一些，所以驱动力的分配可根据转弯的要求自动调节，使汽车转弯时具有良好的驾驶性。当前、后驱动桥中某一桥因附着力小而出现滑转时，差速器将起作用，将转矩的大部分分配给附着力好的另一驱动桥（最大可达3.5倍），从而提高了汽车通过坏路面的能力。