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汽车底盘构造与检修技术分动器的结构和工作原理

时间:2023-10-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前,多数车装用两档分动器,分动器兼起副变速器的作用。要理解行星轮传动的分动器工作原理,要先熟悉行星轮的工作原理。

汽车底盘构造与检修技术分动器的结构和工作原理

1.分动器概述

分动器的作用是在四轮驱动时,将转矩从变速器传递到不同的驱动桥。目前,多数车装用两档分动器,分动器兼起副变速器的作用。分动器除了空档外有3个档位,即2H(两轮高速)、4H(四轮高速)和4L(四轮低速)。2H仅驱动后轮,在正常的路面条件下行驶使用。4H在难于用2H行驶的道路上行驶使用,即以正常速度行驶在积雪、结冰、湿滑、泥泞或沙石道路上。4L提供最大的动力和驱动力,用于上下陡坡、沙地或冰雪等艰难路况行驶时。很多分动器采用1∶1的高档位变速比。

如图2-73所示,分动器在变速器的后部,是四轮驱动系统的中枢。在四轮驱动汽车中,动力从变速器传至分动器,分动器再同时向前、后桥总成传送。

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图2-73 分动器的安装位置

1—前桥差速器 2—前驱动桥 3—发动机 4—变速器 5—分动器 6—后传动轴 7—后驱动桥 8—后差速器 9—前传动轴

分动器可连接手动变速器,也可装在自动变速器的汽车上。分动器上部有变速器变速杆和分动器操纵杆。多数分动器有来自变速器的一个输入轴和两个输出轴,第一个输出轴把动力传到后轮,第二个输出轴把动力传到前轮。多桥车辆的分动器有3个输出轴。

2.分动器的结构原理

分动器和变速器一样,也是由齿轮传动机构和操纵机构组成。

(1)齿轮传动机构 两个输出轴的分动器主要应用于轻型越野汽车。分动器的齿轮传动机构由轴、齿轮、壳体和轴承等零件组成。齿轮传动机构常采用普通齿轮式和行星轮式两种。

1)两输出轴普通齿轮传动式分动器。采用普通齿轮式的分动器如图2-74所示。普通齿轮式分动器的高速档、后桥驱动的动力传递路线为:输入轴→中间轴大齿轮→常啮合高速档齿轮→变速滑动齿轮→后桥输入轴。需要挂入低速档时,将前桥接合套移到与花键齿轮啮合位置,再将变速滑动齿轮与常啮合齿轮脱开,使它与中间轴小齿轮啮合。这时的动力传递路线为:输入轴→中间轴大齿轮→中间轴小齿轮→变速滑动齿轮→前桥或后桥输出轴。

低速档中间轴小齿轮和变速滑动齿轮的大小相差较大,因此能实现降速增矩。

2)两输出轴行星轮传动式分动器。要理解行星轮传动的分动器工作原理,要先熟悉行星轮的工作原理。行星轮传动时有噪声小,容易实现变速等优点,目前广泛应用于起动机、汽车自动变速器等机构。

行星轮机构如图2-75所示,它由内齿圈、3个或4个行星轮、行星架和太阳轮组成,所有行星轮的轴被行星架连接在一起,所有行星轮不是单独运动的元件。在行星轮机构中有3个单独运动的元件,即内齿圈、行星架和太阳轮,其中行星架的齿数是最多的。

将3个独立运动的元件中的任意一个固定,就可以得到一个传动比,例如,将内齿圈固定,太阳轮输入,行星架就输出。行星轮可实现降速,分动器利用的就是这种传动方式。

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图2-74 普通齿轮传动的分动器

1—凸缘盘 2—主动齿轮 3—输入轴 4—中间轴小齿轮 5—后桥输出轴 6—前桥接合套 7—花键齿轮 8—前桥输出轴 9—常啮合高速档齿轮 10—变速滑动齿轮 11—中间轴大齿轮

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图2-75 行星轮机构

1—内齿圈 2—行星轮 3—行星架 4—太阳轮

两输出轴行星轮传动式分动器的结构如图2-76所示,该分动器带有油泵,因为分动器行星轮及输出轴上的其他元件采用压力润滑。(www.xing528.com)

行星轮传动式分动器的高速档分为两轮高速档(2H)和四轮高速档(4H),它通过接合套来控制,当接合套向右移动与齿轮啮合时,就可以实现四轮驱动了。分动器两轮高速档的动力传递路线为:输入轴→太阳轮→换档齿毂→输出轴。分动器四轮高速档的动力传递路线为:输入轴→太阳轮→换档齿毂→后桥输出轴;另一条动力传递路线为:输入轴→太阳轮→换档齿毂→后桥输出轴→接合套→齿轮→主动链轮→链→从动链轮→前桥输出轴。

接合套向右移动,与太阳轮脱离而与行星架接合,就成了四轮低速档(4L),其动力传递路线为:输入轴→太阳轮→行星轮及行星架→换档齿毂→后桥输出轴;另一条动力传递路线为:输入轴→太阳轮→行星轮及行星架→换档齿毂→后桥输出轴→花键毂→接合套→齿轮→主动链轮→链→从动链轮→前桥输出轴。

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图2-76 行星轮传动式分动器

1—输入轴 2—分动器壳 3—行星轮 4—齿圈 5—行星架 6—太阳轮 7—换档齿毂 8—接合套 9—齿轮 10—后桥输出轴 11—转子式油泵 12—里程表驱动齿轮 13—油封 14—从动链轮 15—前桥输出轴 16—链 17—花键毂

3)三输出轴的分动器。三输出轴的分动器应用于多桥汽车,输出轴将动力分别传递给后、中、前驱动桥。其结构原理与两输出轴的类似,这里不再赘述。

(2)操纵机构 对操纵机构的要求:要有互锁装置保证,若非先接上前桥,不得换入低档;若非先退出低档,不得摘下前桥。这是因为低档时输出转矩较大,要避免后桥超载,要有自锁装置防止自动换档和脱档。

操纵机构的原理和变速器操纵机构类似,图2-77所示为2H操纵机构原理。低档和高档换档拨叉轴上的3个自锁座孔分别对应高速(图2-77中钢球对应位置)、空档和低速,二驱—四驱操纵拨叉轴上的自锁座孔分别对应二驱(图2-77中钢球对应位置)和四驱。

3.分动器的维护

更换分动器油之前要对分动器进行直观检查,检查有无漏油及其他不正常情况,如果有要进行维修。平时检查分动器油面高度只需拆下加油螺塞,如图2-78中B所示,看润滑油是否到注油口底边,或润滑油是否溢出注油口,否则需要添加。

1)将收油盘放到分动器下面,如图2-78中A所示,拧出排放螺塞,然后排放变速器油。

2)每次都要更换排放螺塞(有些分动器只需要更换螺塞上的平面铜垫)。

3)重新拧上新的排放螺塞。

4)加注变速器油。有些分动器加注时要分清楚有没有被拆下,如果分动器没有被拆下,加完油后要进行15min以上试车,然后再检查油面高度。如果分动器被分解,则不需要试车检查。

5)拧上新的加油螺塞。

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图2-77 分动器2H操纵机构

1—控制杆 2—低档和高档换档拨叉 3—互锁柱塞 4—低档和高档换档拨叉轴 5—二驱—四驱操纵拨叉

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图2-78 分动器加油螺塞和排放螺塞位置

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