图解新型汽车底盘拆装与检修主减速器的功用及分类

主减速器的功用是将输入的转矩增大并相应降低转速，以及当发动机纵置时还具有转变转矩旋转方向的作用。按参加减速传动的齿轮副数目分类，有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。按主减速器传动比档数不同可分为单速式和双速式主减速器。单速式的传动比是固定的，而双速式则有两个传动比供驾驶人选择。按齿轮副结构形式不同，可分为圆柱齿轮式（又分为轴线固定式和轴线旋转式，即行星轮式）、锥齿轮式和准双曲面齿轮式。

图5-2 断开式驱动桥的结构

1—主减速器 2—半轴 3—弹性组件 4—减振器 5—驱动轮 6—摆臂 7—摆臂轴

1.单级主减速器

东风EQ1090E型汽车单级主减速器如图5-3所示。它的减速传动机构是一对准双曲面齿轮18和7。主动锥齿轮有6个齿，从动锥齿轮有38个齿，故主传动比i₀=38/6=6.33。若要使主、从动锥齿轮啮合传动时冲击噪声小，必须使主动锥齿轮和从动锥齿轮间有正确的相对位置，而且轮齿沿其长度方向磨损比较均匀。故此，在结构上一方面要使主动锥齿轮和从动锥齿轮有足够的支承刚度，使其在传动过程中不至于发生较大变形而影响正常啮合，另一方面应有必要的啮合调整装置。

为了保证主动锥齿轮有足够的支承刚度，可将主动锥齿轮与轴制成一体，前端支承在互相贴近而小端相向的两个圆锥滚子轴承13和17上，后端支承在圆柱滚子轴承19上，形成跨置式支承。在从动锥齿轮的后面装有支承螺柱，以限制从动锥齿轮过度变形而影响齿轮的正常工作。装配时，支承螺柱与从动锥齿轮端面之间隙为0.3～0.5mm。从动锥齿轮连接在差速器壳上，而差速器壳则用两个圆锥滚子轴承支承在主减速器壳的座孔中。

图5-3 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—支承螺栓 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—行星轮垫片 21—行星轮 22—半轴齿轮推力垫片 23—半轴齿轮 24—行星轮（十字轴） 25—螺栓

为了减小在锥齿轮传动过程中产生轴向力引起齿轮轴的轴向位移，装配主减速器时，圆锥滚子轴承应有一定的装配预紧度，即在消除轴承间隙的基础上，再给予一定的压力，但也不能过紧，否则会导致传动效率低，且易加速轴承磨损。

在两轴承内座圈之间的隔离套的一端装有一组厚度不同的调整垫片，其目的是为了调整圆锥滚子轴承的预紧度。若发现过紧，则增加垫片的总厚度；反之，减少垫片的总厚度。圆锥滚子轴承预紧度的调整必须在齿轮啮合调整之前进行。

啮合间隙的调整方法是拧动轴承调整螺母2以改变从动锥齿轮的位置。轮齿啮合间隙应为0.15～0.40mm。若间隙大于规定值，应使从动锥齿轮靠近主动锥齿轮；反之则稍远离主动锥齿轮。为保持已调好的差速器圆锥滚子轴承预紧度不变，一端调整螺母拧入的圈数应等于另一端调整螺母拧出的圈数。

准双曲面齿轮与螺旋锥齿轮相比，不仅工作稳定性好，轮齿的弯曲强度和接触强度高，还具有主动齿轮的轴线可相对从动齿轮轴线偏移的特点，但在工作时齿面间有较大的相对滑动，且齿面压力很大，齿面油膜易被破坏。为减少摩擦，提高效率，必须采用含防刮伤添加剂的双曲面齿轮油，绝不允许用普通齿轮油代替，否则将会使齿面迅速擦伤和磨损，大大降低使用寿命。

图5-4 准双曲面锥齿轮的布置分类

a）下偏移——小轮左旋 b）下偏移——大轮右旋 c）上偏移——小轮右旋 d）上偏移——大轮左旋

为了保证主动齿轮轴前端的圆锥滚子轴承得到可靠润滑，在主减速器壳体中铸出了进油道和回油道。齿轮转动时，飞溅起的润滑油从进油道通过轴承座的孔进入两圆锥轴承小端之间，在离心力作用下，润滑油自轴承小端流向大端。流出圆锥滚子轴承大端的润滑油经回油道流回主减速器内。主减速器壳中所储的齿轮油，靠从动锥齿轮转动时甩溅到各齿轮轴和轴承上进行润滑。在主减速器壳体上装有通气塞，防止壳内气压过高而使润滑油渗漏。

准双曲面锥齿轮副从布置上可分为上偏移和下偏移，如图5-4所示。上、下偏移是这样判定的：从大齿轮锥顶看，并把小齿轮置于右侧，如果小齿轮轴线位于大齿轮中心线之下则为下偏移，如图5-4a、b所示；如果小齿轮轴线位于大齿轮中心线之上，则为上偏移，如图5-4c、d所示。

图5-5所示为上海桑塔纳轿车主减速器及差速器的结构。它是采用发动机前置、前驱动的布置形式。主减速器的主动锥齿轮与变速器输出轴制成一体。从动锥齿轮通过螺栓固定在差速器壳凸缘上。差速器壳通过两端的圆锥滚子轴承支承于变速器的前壳体中。该减速器采用的是准双曲面锥齿轮单级主减速器。在工作过程中，变速器前端的主动锥齿轮将动力直接传给安装在变速器前壳体中的主减速器。

图5-6所示为上海桑塔纳轿车单级主减速器的结构。因为发动机纵向前置、前轮驱动。整个传动系都集中布置在汽车前部，因此其主减速器装于变速器壳体内，没有专门的主减速壳体。由于省去了变速器到主减速器之间的万向传动装置，所以变速器输出轴即为主减速器主动轴。

轴承的预紧度可通过调整垫片来调整。主动锥齿轮轴的轴承的预紧度无需调整。齿轮啮合的调整通过垫片进行，即通过增减垫片厚度，使主、从动锥齿轮轴向移动。若发动机横向前置，由于主减速器主动齿轮轴线与差速器轴线平行，因此主减速器采用一对斜齿轮传动即可，无需改变动力的传递方向。

2.双级主减速器

图5-5 上海桑塔纳轿车主减速器及差速器的结构

1—半轴 2—半轴固定螺栓 3—密封垫 4—变速器前壳体 5—加油螺塞 6—放油螺塞 7—主减速器从动锥齿轮及

差速器总成 8—轴承盖 9—螺栓

图5-6 上海桑塔纳轿车单级主减速器

1—变速器前壳体 2—差速器 3、7、11—调整垫片 4—主动锥齿轮 5—变速器后壳 6—双列圆锥滚子轴承 8—圆柱滚子轴承 9—从动锥齿轮 10—传动器盖 12—圆锥滚子轴承

当汽车要求主减速器具有较大传动比时，由一对锥齿轮构成的单级主减速器已不能保证足够的离地间隙，这时就需要用两对齿轮降速的双级主减速器。

汽车双级主减速器及差速器剖面图如图5-7所示。CA1091汽车的驱动桥即为双级主减速器。它的第一级传动比由一对螺旋锥齿轮副所决定，第二级传动比由一对斜齿圆柱齿轮副所决定。目前，该车主减速器主传动比有三种：一是主动锥齿轮和从动锥齿轮的齿数分别为13和25，第二级主、从动斜齿圆柱齿轮齿数分别为15和45，主传动比为i₀=25/13×45/15=5.77；二是主动传动比为i₀=25/12×45/15=6.25；三是主传动比i₀=25/11×47/14=7.63。

主动锥齿轮11与轴9制成一体，采用悬臂式支承，即主动锥齿轮轴支承在位于齿轮同一侧的两个相距较远的圆锥滚子轴承上，而主动锥齿轮悬伸在轴承之外。这种支承形式的结构比较简单，但支承刚度不如跨置式。在双级主减速器中采用主动齿轮轴多用悬臂式支承的原因有两点：一是第一级齿轮传动比较小，相应地从动锥齿轮直径较小，因而要在主动齿轮外端再加一个支承，布置上很困难；二是传动比小，主动锥齿轮及轴颈尺寸有可能做得较大，尽可能增大两轴承的距离同样可得到足够的支承刚度。

为便于进行锥齿轮副的啮合调整，主、从动锥齿轮的轴向位置都可以略加移动。若减少左轴承盖处的调整垫片，同时将这些卸下来的垫片都加到右轴承盖处，则从动锥齿轮右移；反之则左移。增加轴承座和主减速器壳间的调整垫片的厚度，主动锥齿轮则沿轴向离远从动锥齿轮；反之则靠近。主动锥齿轮轴轴承的预紧度，可借增减调整垫片的厚度来调整。中间轴圆锥滚子轴承预紧度则借改变两边侧向轴承盖和主减速器壳间的调整垫片的总厚度来调整。支承差速器壳的圆锥滚子轴承的预紧度是靠旋动调整螺母调整的。如果两组垫片的总厚度的减量和增量不相等，则将破坏已调整好的中间轴轴承预紧度。

图5-7 双级主减速器及差速器剖面图

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—第一级主动齿轮轴 10—轴承座 11—第一级主动齿轮 12—主减速器 14—中间轴 16—第一级从动齿轮 17—后盖

3.贯通式主减速器

图5-8所示为贯通式驱动桥示意图，前面（或后面）两驱动桥的传动轴是串联的，传动轴从离分动器较近的驱动桥中穿过，通往另一驱动桥。传动轴必须从驱动桥中穿过的这种布置方案的驱动桥称为贯通式驱动桥。(www.xing528.com)

图5-9所示为6×6越野汽车的双级主减速器。第一级是斜齿圆柱齿轮传动，传动比为1.19。图示的中驱动桥主动斜齿轮用花键套装在贯通轴上，而贯通轴穿过主减速器壳通向后驱动桥。第二级是准双曲面齿轮转动，传动比为5.429，故总传动比为i₀=6.46。因为从动齿轮可相对主动齿轮上移一段距离，故可保证足够的离地间隙，又使结构紧凑。差速器壳与从动准双曲面齿轮铆接。在某些结构中，也有第一级用锥齿轮传动，第二级用圆柱齿轮传动。

图5-8 贯通式驱动桥示意图

图5-9 6×6越野汽车的双级主减速器

1—从动圆柱齿轮 2—主减速器盖 3—轴承 4—传动凸缘 5—油封 6—调整垫片 7、10、16—圆锥滚子轴承 8—主动圆柱齿轮 9—隔套 11—主减速器壳 12—贯通轴 13—从动准双曲面齿轮 14—圆柱滚子轴承 15—主动准双曲面齿轮 17—定位销

图5-10 双速主减速器（行星轮式）

有些中型多轴越野车，为了与同级货车驱动桥的零件和部件通用，并简化传动轴的布置，也采用贯通式双级主减速器。

4.双速主减速器

有些汽车，为了充分提高汽车的动力性和经济性而装用具有两挡传动比的主减速器，可依据汽车行驶条件选择档位。这种主减速器称为双速主减速器。图5-10所示为一种常见的双速主减速器结构形式，其结构如图5-11所示。这种双速主减速器是行星轮式的。它由一对锥齿轮和一个行星轮机构组成。行星架与差速器的壳体刚性连接。齿圈和从动锥齿轮连成一体。动力由锥齿轮副经行星轮机构传给差速器，最后由半轴输给驱动轮。在左半轴上滑套着一个接合套。接合套上有短齿接合齿圈A和长齿接合齿圈D（即太阳轮）。

图5-11 行星轮式双速主减速器结构示意图

a）高速档单级传动 b）低速档单级传动

1—接合套 2—半轴 3—拨叉 4—行星轮 5—主动锥齿轮 6—差速器 7—从动锥齿轮 8—齿圈 9—行星架 A—短齿接合齿圈 B—主减速器上的接合齿圈 C—行星轮和行星架的内齿圈 D—长齿接合齿圈

一般行驶条件下用高档传动，此时拨叉将接合套保持在左方位置，如图5-11a所示，为高速档单级传动。接合套短齿接合齿圈A与固定在主减速器上的接合齿圈B分离，而长齿接合齿圈D与行星轮和行星架的内齿圈C同时啮合，从而使行星轮不能自传，行星轮机构不起减速作用，于是差速器壳体与从动锥齿轮以相同的转速运转。显然，高速档主传动比就是从动锥齿轮齿数与主动锥齿轮齿数之比i₀₁。

当行驶条件要求有较大的牵引力时，此时为低速档单级传动。驾驶人可通过气压或电动操纵系统转动拨叉，将接合套推向右方，如图5-11b所示，使接合套的短齿接合齿圈A与齿圈B接合，接合套即与主减速器壳连成一体，其长齿接合齿圈D与行星架的内齿圈C分离，而仅与行星轮啮合，于是行星机构的太阳轮D被固定。与从动锥齿轮连在一起的齿圈是主动件，与差速器壳体连在一起的行星架则是从动件，行星轮机构起减速作用。

行星轮机构的传动比为：

i₀₂=太阳轮D的齿数1+太阳轮D的齿数z₁/齿圈8的齿数z₂

整个主减速器的主传动比为锥齿轮副的传动比与行星轮机构传动比的乘积，即

i₀=i₀₁×i₀₂

5.轮边减速器

有些重型汽车、越野车或大型客车上，如果要求有较大的离地间隙和较大的主传动比时，经常将双级主减速器中的第二级减速齿轮机构制成同样两套，分别装在两侧驱动轮的近旁，而第一级即为主减速器，称为轮边减速器。轮边减速器又有定轴轮系和行星轮系两种结构形式。图5-12所示为汽车轮边减速器。装载32 t的自卸车，驱动桥减速机构分为两级。第一级是一对螺旋锥齿轮，装在驱动桥中部主减速器壳中，传动比i₀=41/11=3.73。被增大了的转矩由从动锥齿轮经差速器、半轴输入两侧的第二级减速机构，即行星轮式轮边减速器。它由齿圈、行星轮、行星架和太阳轮等组成。齿圈与齿圈座用螺钉连接，而齿圈座用花键与半轴套管连接，并以锁紧螺母固定其轴向位置，因而不能转动。轮边减速器太阳轮以花键与半轴连接，随半轴转动。在太阳轮和齿圈之间装有三个行星轮。行星轮是通过圆锥滚子轴承和轴支承在行星架上。行星架用螺栓与轮毂相连。

图5-12 轮边减速器

1—半轴 2—轴头端盖 3—行星齿轮轴 4—行星齿轮 5—齿圈 6—行星架轴头 7—齿轮轴套 8—桥壳轴管 9—轮毂油封 10—油封轴套 11—轮毂内轴承 12—轮毂 13—轮毂外轴承 14—轴头花螺母 15—太阳轮 16—半轴油封

差速器输出的动力即从半轴经太阳轮、行星轮、行星架等传给轮毂而使驱动轮旋转。其中太阳轮是主动件，行星架是从动件，其传动比

式中，z₃为太阳轮齿数；z₇为行星架齿数。

图5-13所示为汽车轮边减速器结构示意图。可见，轮边减速带是一个行星轮机构，齿圈与半轴套管固定在一起，半轴传来的动力经太阳轮、行星轮、行星轮轴、行星架传给车轮。其传动比i₀₂=1+z₂/z₁。其中z₂为齿圈齿数，z₁为太阳轮齿数，总的传动比为

轮边减速器的润滑系统是独立的，在行星架的端盖上设有加油孔和螺塞。而行星架端面上有放油孔和螺塞。为了便于加油和放油，装配时应将它们调整到车轮中心线的同一侧。为固定半轴和太阳轮的轴向位置，在半轴端面中心孔位置处装有止推螺钉，并用可调的止推螺钉顶住。

图5-13 轮边减速器结构示意图

1—半轴套管 2—半轴 3—太阳轮 4—行星轮 5—行星轮轴 6—齿圈 7—行星架

综上所述，轮边减速器可使驱动桥主减速器尺寸减小，从而保证了足够的离地间隙，同时可得到较大的主传动比。因半轴装在轮边减速器之前，所承受的转矩大为减少，所以半轴和差速器等零件尺寸可以减小，但是由于需要两套轮边减速器，所以结构较为复杂，制造成本也较高。

在同级越野车和大型客车上，还经常采用由一对外啮合圆柱齿轮组成的轮边减速器。主动小齿轮与半轴相连，从动大齿轮与轮毂相连。当主动齿轮位于上方时，可增大驱动桥离地间隙，以适应提高越野车通过性的需要。当主动齿轮位于下方时，能降低驱动桥壳的离地高度，以利于降低客车地板的高度。采用这种布置时，由于轴向和径向空间的限制，轮边减速器的传动比是有限的。