汽车底盘拆装-主减速器和差速器

案例：一名车主反映他的车无论是挂档行驶还是空档滑行，车辆底盘前端均发出异响。维修人员试车后判断异响来自驱动桥，原因可能是主减速器或差速器磨损，必须进行拆卸与检查。在这个项目中，我们一起来学习主减速器和差速器的拆装。

项目目标

知识目标

1）熟悉主减速器和差速器的功用。

2）掌握主减速器的结构。

3）掌握差速器的结构。

能力目标

能够进行主减速器与差速器的分解和组装。

项目要求

1）时间要求：建议8学时。

2）质量要求：按原厂的生产规范及质量要求，能够熟练快速地拆装主减速器和差速器。

3）安全要求：严格按照安全操作规程进行项目作业。

4）文明要求：自觉按照文明生产规则进行项目作业。

5）环保要求：努力按照环境保护要求进行项目作业。

项目分析

一、相关知识

1.主减速器和差速器的基本功能

主减速器和差速器位于汽车动力传动系统的后端（图3-1），其基本功能是：

1）通过主减速器锥齿轮副改变转矩的传递方向。

2）通过差速器实现两侧车轮差速作用，保证内、外侧车轮以不同转速转向。

图3-1 主减速器和差速器的位置

2.主减速器的结构

主减速器主要由主动齿轮、从动齿轮、差速器总成、轴承和油封等组成，如图3-2所示。

图3-2 主减速器的结构

3.主减速器的原理

主减速器工作时，主动齿轮为小齿轮，小齿轮转速大、转矩小，从动齿轮为大齿轮，大齿轮转速小、转矩大。小齿轮带动大齿轮，实现降低转速，增大转矩。

图3-3 主减速器的工作原理

4.主减速器的功用

主减速器的功用是将输入的转矩增大并相应降低转速，以及在发动机纵置时改变转矩旋转方向，如图3-4所示。

图3-4 主减速器的功用

5.主减速器的分类

主减速器按照参加减速传动的齿轮副数目分，有单级主减速器和双级主减速器，如图3-5所示。

图3-5 主减速器的分类

1）单级主减速器。如图3-6所示，单级主减速器就是一个主动锥齿轮（俗称角齿）和一个从动锥齿轮（俗称盆角齿），主动锥齿轮连接传动轴，顺时针方向旋转；从动锥齿轮贴在其右侧，啮合点向下转动，与车轮前进方向一致。由于主动锥齿轮直径小，从动锥齿轮直径大，故可达到减速的目的。

目前，轿车和一般轻、中型货车采用单级主减速器，即可满足汽车动力性要求。它具有结构简单、体积小、重量轻和传动效率高等优点。

图3-6 单级主减速器结构

图3-7 双级主减速器结构

2）双级主减速器。当主减速器传动比较大时，为保证汽车具有足够的离地间隙，需采用双级主减速器。如图3-7所示，双级主减速器多了一个中间过渡齿轮，主动锥齿轮左侧与中间齿轮的锥齿部分啮合，锥齿轮同轴有一个小直径的直齿轮，直齿轮与从动齿轮啮合。这样中间齿轮向后转，从动齿轮向前转动，中间有两级减速过程。双级减速使车桥体积增大，过去主要用在发动机功率偏低的车辆上，现在主要用于低转速高转矩的工程机械方面。

在双级主减速器中，若第二级减速在车轮附近进行，实际上构成两个车轮处的独立部件，则称为轮边减速器。这样的结构可以减小半轴所传递的转矩，有利于减小半轴的尺寸和质量。轮边减速器可以是行星齿轮式，也可以由一对圆柱齿轮副构成。当采用圆柱齿轮副进行轮边减速时可以通过调节两齿轮的相互位置，改变车轮轴线与半轴之间的上下位置关系。这种车桥称为门式车桥，常用于对车桥高低位置有特殊要求的汽车。

6.差速器的结构

差速器是一种能使旋转运动自一根轴传至两根轴，并使后者相互间能以不同转速旋转的差动机构。差速器位于后桥内，由差速器壳、行星齿轮及半轴齿轮组成，如图3-8和图3-9所示。

7.差速器的分类

汽车上的差速器通常按其工作特性分为齿轮式差速器和防滑差速器两大类。

1）齿轮式差速器。齿轮式差速器（图3-9）分配给左右轮的转矩相等，这种差速器转矩均分特性能满足汽车在良好路面上正常行驶，但当汽车在较差路面上行驶时，影响通过能力。

图3-8 差速器的结构

图3-9 齿轮式差速器的结构

2）防滑差速器。为提高汽车在较差路面上的通过能力，某些越野汽车及高级轿车上安装了防滑差速器，其结构如图3-10所示。防滑差速器的特点是，当一侧驱动轮在坏路面上滑转时，能使大部分甚至全部转矩传给在良好路面上的驱动轮，以充分利用这一驱动轮的附着力来产生足够的驱动力，使汽车顺利起步或继续行驶。

图3-10 防滑差速器结构

二、故障解决方法

拆装主减速器和差速器，并进行检查，具体步骤详见“项目步骤”部分。

项目准备

套筒工具（一套，图3-11）、常用工具（一套，图3-12）、油封拉拔器（图3-13）、木锤（图3-14）、冲头（图3-15）、台虎钳（图3-16）、滑锤（图3-17）、百分表（带磁力表座，图3-18）、SST拉拔器（图3-19）。

图3-11 套筒工具（一套）

图3-12 常用工具（一套）

图3-13 油封拉拔器

图3-14 木锤

图3-15 冲头

图3-16 台虎钳

图3-17 滑锤

图3-18 百分表（带磁力表座）

图3-19 SST拉拔器

项目路径

项目实施

一、拆卸主减速器和差速器总成

（1）拆卸传动桥外壳。

1）拆下14个螺栓，如图3-20所示。

2）用塑料锤敲打传动桥外壳的周边，从传动桥壳上拆下传动桥外壳。

图3-20 拆下14个螺栓

注意

拆下传动桥外壳时，差速器齿轮总成不要掉落。

（2）拆卸传动桥壳衬垫。

（3）拆卸主减速器和差速器齿轮总成。从传动桥壳上拆下主减速器和差速器齿轮总成，如图3-21所示。

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。

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。

4）将差速器固定在台虎钳上，敲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。

二、分解主减速器和差速器

（1）拆卸前差速器壳前滚锥轴承。

1）用SST从差速器壳上拆下前差速器壳前滚锥轴承，如图3-22所示。

2）用SST从传动桥外壳上拆下前差速器壳前滚锥轴承外座圈，如图3-23所示。

图3-21 拆卸主减速器和差速器齿轮总成

图3-22 拆卸前差速器壳前滚锥轴承

（2）从差速器壳上拆下速度表主动齿轮。

（3）拆卸前差速器壳后滚锥轴承。

1）用SST从差速器壳上拆下前差速器壳后滚锥轴承。

2）用SST从传动桥壳上拆下前差速器壳后滚锥轴承外座圈。

（4）拆卸前差速器齿圈。

1）在前差速器齿圈和差速器壳上做好装配标记。(www.xing528.com)

图3-23 拆下前差速器壳前滚锥轴承外座圈

2）用SST和锤子松开锁止板。

3）拆下八个螺栓和四个齿圈锁止板。

4）用塑料锤从差速器壳上拆下前差速器齿圈。

（5）拆卸前差速器行星齿轮轴直销（图3-24）。

1）用冲头和锤子松开差速器壳。

2）用尖冲头和锤子敲出直销。

（6）从前差速器壳上拆下前差速器1号行星齿轮轴。

（7）拆卸前差速器半轴齿轮。从差速器壳上拆下两个前差速器行星齿轮、两个前差速器行星齿轮止推垫圈、两个前差速器半轴齿轮和两个前差速器半轴齿轮止推垫圈。

图3-24 拆卸前差速器行星齿轮轴直销

三、检查主减速器和差速器

1.检查主减速器

1）检查主减速器壳体有无裂纹，可以用探伤仪或浸油敲击法，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。

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，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，齿面磨损过大或齿轮破损等应更换。

2.检查差速器

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时应更换。

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。

四、组装主减速器和差速器

1.安装前差速器半轴齿轮

在两个前差速器半轴齿轮、两个前差速器半轴齿轮止推垫圈、两个前差速器行星齿轮和两个前差速器行星齿轮止推垫圈上涂抹ATF，并将其安装至前差速器壳上，如图3-25所示。

图3-25 安装前差速器半轴齿轮

注意

安装时，使前差速器行星齿轮与半轴齿轮垂直，然后将其旋转使它们的孔与差速器壳中的孔对准。

2.安装前差速器1号行星齿轮轴

安装前差速器1号行星齿轮轴，以使行星齿轮轴中的锁销孔与前差速器壳对准，如图3-26所示。

3.检查差速器半轴齿轮齿隙

保持1号行星齿轮朝向壳体，测量差速器半轴齿轮齿隙，标准间隙为0.05～0.20mm。

图3-26 安装前差速器1号行星齿轮轴

注意

如果齿隙超出规定范围，将正确的止推垫圈安装至半轴齿轮上。

4.安装前差速器行星齿轮轴直销

1）安装行星齿轮轴直销，如图3-27所示。

2）锁紧差速器壳。

5.安装前差速器齿圈

1）用ATF和加热器，将前差速器齿圈加热到90～110℃。

2）清洗前差速器壳的接触表面。

3）用八个螺栓安装四个新齿圈锁止板（螺栓安装力矩为88N·m）。

4）用SST锁紧齿圈锁止板。

6.安装前差速器壳后滚锥轴承

1）将前差速器壳后滚锥轴承内座圈安装至差速器壳上，如图3-28所示。

2）把垫片和前差速器壳后滚锥轴承外座圈安装至传动桥壳上。

7.安装速度表主动齿轮

将速度表主动齿轮安装至差速器壳上，如图3-29所示。

图3-27 安装前差速器行星齿轮轴直销

图3-28 安装前差速器壳后滚锥轴承

图3-29 安装速度表主动齿轮

8.安装前差速器壳前滚锥轴承

1）将前差速器壳前滚锥轴承内座圈安装至差速器壳上。

2）将前差速器壳前滚锥轴承安装至传动桥外壳上。

五、安装主减速器和差速器总成

（1）检查差速器壳滚锥轴承预紧力。

1）在前差速器壳和轴承上涂ATF，并将其安装至传动桥壳上。

2）用14个螺栓安装传动桥外壳。

3）用SST和小扭力扳手测量差速器齿轮的预紧力。

（2）安装传动桥壳油封，如图3-30所示。

1）在新传动桥壳油封的唇口上涂通用润滑脂。

2）用SST和锤子敲入传动桥壳油封。油封嵌入深度为-0.5～0.5mm。

（3）安装前传动桥壳油封，如图3-31所示。

1）在新前传动桥壳油封的唇口上涂通用润滑脂。

图3-30 敲入传动桥壳油封

2）用SST和锤子敲入前传动桥壳油封。油封嵌入深度为2.2～3.2mm。

（4）将主减速器和差速器齿轮总成安装至传动桥壳上，如图3-32所示。

图3-31 敲入前传动桥壳油封

图3-32 安装主减速器和差速器齿轮总成

注意

①严格拆装顺序，注意操作安全。

②对各调整部位的调整垫片要点清放好并做记号，以免乱换搞错。

③对有预紧力规定的螺栓、螺母要按正确操作方法进行紧固。

项目预案

预案一：检查发现，主减速器壳体有裂纹。

解决措施：

有裂纹的话可用焊接法修复，若不能修复，则应更换主减速器壳体。

预案二：用百分表检查时，发现主减速器输入轴弯曲。

解决措施：

弯曲超过极限时，更换主减速器输入轴。

项目评价

※发生重大事故（人身和设备安全事故）、严重违反维修原则和情节严重的野蛮操作等，采取一票否决制。

项目拓展

托森差速器

托森差速器属于防滑差速器的一种，作为一种新型的差速机构，在四轮驱动轿车上得到日益广泛的使用。它利用蜗杆传动的不可逆性原理和齿面高摩擦条件，使差速器根据其内部差动转矩大小而自动锁死或松开，即在差速器内差动转矩较小时起差速作用，而过大时自动将差速器锁死，有效地提高了汽车的通过性。

1.托森差速器的结构

托森差速器由蜗轮轴、空心轴、差速器前齿轮轴、差速器后齿轮轴、直齿圆柱齿轮、蜗杆、差速器外壳和蜗轮等部件组成，如图3-33所示。

2.托森差速器的工作原理

发动机输出的转矩经变速器输入轴传给变速器，经相应的档位变速后，由输出轴输入到托森差速器外壳。经托森差速器的差速作用，一部分通过差速器齿轮轴传至前桥，另一部分转矩通过驱动轴凸缘传至后桥，实现前、后轴同时驱动和前、后轴转矩的自动调节，如图3-34～图3-36所示。

图3-33 托森差速器的结构

图3-34 直线行驶

图3-35 前轮打滑

图3-36 后轮打滑

由于结构及性能上的诸多优点，托森差速器广泛用于全轮驱动轿车的中央轴间差速器及后驱动桥的轮间差速器。但由于在转速转矩差较大时有自动锁止作用，通常不用作转向驱动桥的轮间差速器。