简析重卡驱动桥结构及发展趋势

王蓬勃

摘要：介绍了当前汽车驱动桥的基本类型及相应结构，从整桥异响、发热、漏油、裂纹与断裂方面分析了汽车驱动桥售后问题，简析了汽车驱动桥的发展趋势。

关键词：汽车驱动桥;售后问题;发展趋势

中图分类号：U463.218+.1                              文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）08-0129-02

1  汽车驱动桥基本类型及结构

汽车车桥中，前桥主要用来转向，一般也称之为前轴。在车桥市场中，前桥占车桥销售额的33%左右，其中具有驱动功能的前桥占比非常小，仅在特殊工况下的军车、石油、矿用及野外作业等领域车辆中配用。后桥主要为驱动桥，主要用来降速增扭和改变动力传输方向。后桥可分为单级减速驱动桥与双级减速驱动桥，其中双级减速驱动桥又分为中央双级减速驱动桥和中央、轮边双级减速驱动桥。

1.1 中央单级减速驱动桥

中央单机减速驱动桥是驱动桥结构最简单的一种，在中央桥包处由一对准双曲线螺旋锥齿轮实现降速增扭，其结构简单、重量轻、易于装配，一般在主传动比小于6情况下采用单机减速桥。对于一些承载较大的载重车，要求具有大的减速比，如果采用单级减速驱动桥，则必须加大从动齿轮直径，这样一来会影响驱动桥桥包离地间隙，降低整桥通过性。所以此时有必要采用双机减速驱动桥。

1.2 中央双级减速驱动桥

目前国内车桥市场上，中央双级减速驅动桥主要有两种类型：一类是在单级减速器中预留空间，当要求增大牵引力与速比时，装入圆柱行星齿轮减速机构，将原中央单级减速改为中央双级减速，其桥壳、主减等均可互换;另一类是需要改制第一级锥齿轮，然后装入第二级圆柱直齿轮或斜齿轮，变成中央双级驱动桥。中央双级减速驱动桥作为一种派生产品，使用受到一定限制，因此一般不作为一种基本桥型来发展，只用来作派生的特殊驱动桥。

1.3 中央单级、轮边减速驱动桥

轮边减速驱动桥由中央一级减速加轮边一级减速组成。当前轮边减速驱动桥可分为圆锥行星齿轮式轮边减速桥与圆柱行星齿轮式轮边减速桥两类，其主要区别在于轮边行星齿轮结构不同。这类桥由于存在一级轮边减速，降低了半轴传递的转矩，把增大的转矩直接加到轴头轮边减速器上，而且由于存在轮边减速，其中央桥包尺寸可以减小，保证了车辆的高通过性。与单级桥相比，其结构复杂，重量大，价格贵，而且轮边减壳存在齿轮传动，长时间行驶会产生大量的热致使轮毂过热，因此作为公路车驱动桥，它不如单级减速桥，轮边减速驱动桥主要应用在工程车及矿用车等非公路车上。

2  汽车驱动桥售后问题分析

目前在驱动桥售后中，经常会收到很多客户反映的售后问题，以下就驱动桥异响、发热、漏油、裂纹断裂几方面进行驱动桥售后问题分析。

2.1 驱动桥异响问题

驱动桥由主减速器和轮边系统组成，在装配过程中需要控制的质量点有很多，所以在汽车行驶过程中，如果驱动桥发生异响，应立即停车检查。驱动桥异响原因各不相同，应根据不同表现形式来判断。当汽车正常行驶时没有明显噪音，在转弯时异响，显然是轮间差速器损伤或烧毁导致差速器行星轮与半轴齿轮啮合不良，从而产生异响。而且当轮间差速器啮合套松旷时，会产生碰撞声，轴间差速器啮合套窜动时也会产生碰撞声，这种异响一般是无规律的机械撞击声。被动齿轮产生持续异响时，要考虑齿轮啮合间隙是否过大或啮合不良导致，一般主、被动齿轮都是配对研磨的，因此要更换时，必须成对更换，配套装配。轴承松动、散架或固定螺栓的松动、齿轮损伤等，也会发生异响，需及时检测维修。

2.2 驱动桥过热问题

驱动桥过热现象指当行驶一定路程后，主锥齿轮轴承座、轮毂轴承座部位温度过高时称为过热。主减速器温度不能高于120℃，轮边温度不能高于90℃，可用红外测温仪距车桥壳体10-15cm处测量，主减速器在输入端壳体或桥壳后盖处，轮边在轮边端盖位置测量。对于制动鼓过热现象，因为制动鼓本身散热条件差，频繁制动会使其过热，长期以来会导致制动鼓龟裂，所以在长距离下坡时，提倡使用发动机排气制动，尽量避免频繁行车制动，防止制动鼓过热现象。一般驱动桥过热可能有三个原因：轴承预紧力过大，润滑油过多或过少。当轴承预紧力过大时，会影响轴承内外圈及滚动体之间的正常滚动摩擦，从而使轴承部位过热;当润滑油过多时，整个润滑腔内部没有空间使热量散去，使润滑油整体温度上升，产生过热现象;当缺油时，零部件得不到应有的润滑，则会使机件过热。当半轴油封损坏时，齿轮油窜入桥包，使轮边减速器得不到润滑，从而产生热量。

2.3 驱动桥漏油问题

对于驱动桥漏油问题，发生位置较多，而且原因也各不相同，一般分为以下几方面：油封或密封圈失效导致漏油，结合面漏油，桥壳焊缝漏油，铸造件砂眼导致漏油。差速器凸缘油封，轮毂油封及O形圈损坏或磨损时，会发生漏油现象，需及时检查漏油部位，进行维修和更换。在整桥上存在主减与箱盖结合面，主减与桥壳结合面及轴头与端盖结合面，维修时要注意结合面保护，结合面划伤磕碰应及时修复，否则会引起结合面漏油。对于冲焊桥壳，桥壳上焊缝较多，当桥壳载荷较大时，使焊缝应力集中，从而产生裂纹，导致漏油现象。对于铸造桥壳，桥壳本身的铸造砂眼、缩孔等铸造缺陷也会导致漏油。

2.4 驱动桥裂纹与断裂问题

驱动桥裂纹与断裂现象一般发生在桥壳板簧座和轴头法兰位置处，由于这部分应力集中，在长期桥壳交变载荷作用下，会产生疲劳裂纹以至断裂。裂纹还经常发生在桥壳底部中间部位，因为此处离地间隙最小，在一些路况较差的道路上行驶时，经常会被路面大石块碰撞或划伤，从而产生裂纹。

3  驱动桥保养

3.1 日常保养

车辆运行前检查车轮螺母、油堵是否松动，并加以紧固;车辆运行前检查车桥有无漏油现象，漏油请及时维修;检查车辆制动性能及制动回位情况，要求制动间隙在 0.7-1.7mm，制动间隙不当或制动回位不良的，应及时给予检查和调整。

检查调整臂、凸轮轴是否卡滞受阻，出现此类情况应及时加注润滑脂，保证转动灵活。

牵引车每一个月，自卸车每15天（粉尘、泥沙严重的建议7天）对调整臂、凸轮轴支座、制动底板润滑脂嘴加注润滑脂，如果润滑油加注不进去，应及时检查，不能继续使用。

3.2 首次保养

首次保养在车辆行驶2000-4000km之间进行，首次保养内容：更换驱动桥润滑油，加油量参照表1;对调整臂、凸轮轴支座、制动底板润滑脂嘴处按表1要求注入润滑脂，如果润滑油加注不进去，应及时检查，不能继续使用;检查车桥外部各构件连接螺栓是否松动，并加以紧固; 检查调整制动间隙，制动间隙在0.7-1.7mm之间;检查车桥有无漏油现象，漏油请及时维修。

3.3 定期保养

定期保养是在首次保养后公路車行驶每增加 30000km、非公路车每增加15000km或1年时进行，定期保养的内容：重复首次保养作业内容;润滑制动蹄销和制动器滚轮;检查制动器摩擦片磨损程度，摩擦片厚度要求不小于8mm，小于8mm的应及时更换。

4  汽车驱动桥新技术发展趋势

4.1 重卡驱动桥向单级减速驱动桥发展

随着我国公路运输条件的改善和用户对车辆性能要求的变化，重卡驱动桥技术已经逐步向单级化发展。对于双级减速驱动桥，其主减速器减速比较小，主减总成尺寸小，使得整桥有较大的离地间隙，通过性强，所以目前双级减速桥应用占比还在60%左右。单级减速桥与双级减速桥相比，结构简单，整桥自重轻，传动效率高，易损件少，而且传动链减小，使得摩擦阻力小。过去往往由于单级桥通过性低而应用范围小，但现在公路路况得到显著提升，重卡对通过性要求降低。正因如此，单级桥通过性差的劣势得以忽略，所以单级减速驱动桥在公路运输领域应用肯定越来越广泛。

4.2 重卡驱动桥向多联驱动桥发展

为了规范道路车辆的生产，为治理超载提供技术指导，2004年4月28日，由国家发改委、交通部、公安部于共同提出的强制性标准GB1589-2004《道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值》发布实施，该标准对车桥载荷进行了明确规定。为了合理地分配扭矩，以满足独立悬挂多轴驱动车型的使用，部分车桥厂家自主研制多联驱动桥。目前大部分厂家已生产出中桥加后桥组合的双联桥，动力由传动轴输入到中桥，中桥配有轴间差速器，再经轴间差速器及过桥轴传输给后桥，双联桥大大增加了汽车的行驶平稳性及承载力，因此多联桥也必是未来重卡驱动桥的发展趋势。

4.3 重卡驱动桥向轻量化方向发展

目前整车技术发展的趋势是节能、安全、可靠等方面，因此也势必要求车桥向轻量化、高效率、高出勤率等方向发展。车桥轻量化发展是必要的，由于国内重卡普遍存在超载现象，车桥厂家不得不将整桥安全系数增大，导致整桥重量越来越大。但车桥厂家都希望可以限制超载现象，这样一来，就可以发展轻量化车桥，从而降低材料成本，增大市场竞争优势。对于车桥轻量化发展，要从结构设计及新材料使用方向出发，在传统车桥结构及制造技术上加以改进创新，寻求轻量化高性能的新材料，得以使车桥在减材降重情况下具有更佳的性能。

5  结束语

未来的重卡驱动桥势必向轻量化、节能、环保、舒适等方向发展，这其中需要先进设计及制造技术支持，也需要新型材料的开发。随着物流行业的迅速发展，对重卡的要求也更多样化，而车桥作为重卡动力传输的重要一环，其发展也极其重要。

参考文献：

[1]魏正业，罗礼培，龚改民，等.重卡车桥现状及新技术发展趋势[J].汽车与配件，2014（25）：54-58.

[2]魏凯，袁小东.重卡车桥现状及新技术发展趋势探讨[J].工业与信息化，2019（2）：105-107.