当前课程知识点：汽车底盘构造 > 第7章 最终传动和车轮传动 > 7.2 主减速器的功用和基本结构 > Video
这一节我们讲解主减速器的
这个功用和基本结构
那么在传动系统中设置主减速器
最主要的原因还是因为发动机
这个工作特性有关系
它的这个转速
相对于驱动车轮在行驶时候的转速
还是要高很多
其间最小的这个减速比
至少要在三以上
那么单靠变速器
还不能够完全解决这个
发动机的这个特性和汽车行驶要求
以及结构布置上的这些矛盾
在结构上看
和整个这个布局方案上来看
由主减速器来承担更为合理
那么常见的这个主减速比的范围
跟车型不同而异
像轿车一般在3到4.5
对微型和轻型的一些货车和商用车
大概在4.5到6
那么对一些中重型的商用车
这个主减速比大概在6到9
目前的一个趋势是
随着这个发动机性能的提高
这个特别是商用车上
这些发动机性能的这个提高
这个整车的轻量化
以及这个路况的改善 高速公路普及
这个主减速比
这个总体上有减小的这种趋势
那么主减速器
通常是跟差速器是布置在一起的
那么它的功能主要是减速增扭
必要的时候还能够改变
转矩旋转的这个方向
那么这个在发动机纵置的时候
非常好理解
那么在有些车型上
即使发动机横置
那么它也需要主减速器
来改变这个转矩的方向
这个主要就在一些大客车上
很多公交车它的发动机是后置后驱的
那么在这种车型上（总布置设计）的时候
它为了增大这个车内的空间
它这发动机在后置之后
它放置为后横置
而且它的发动机的这个气缸
改成水平对置 水平布置的
这样整个这个发动机的高度可以降低
那么这时候整个车厢这个使用
有效的使用空间可以大大的增大
那么在这时候
那么它也需要通过主减速器
来改变这个转矩的这个旋转方向
主减速器一般是什么
是一个减速装置
那么它还是通过什么
是齿轮这个减速装置
主要是靠什么
这个齿数少的小齿轮带动一个比较
齿数比较多的
通常像一个冠形的一个齿轮
来实现这个减速的
那么这个主减速器是一个
特殊的一个减速装置
那么它的结构主要是跟这个
齿轮用的类型 它的配置方法
和减速比的这个数量
这些因素来决定的
因此这个主减速器的分类
可以有不同的这个角度
我们这儿是按照三个（分类角度）
就是从齿轮副的结构形式
然后按照参与减速传动的
这个齿轮副的数目
以及按照这个减速比的数量
我们有三个尺度角度来进行分类
首先我们看看按照齿轮副的
这个结构来分
这个主减速器可以分为是
圆柱齿轮 螺旋锥齿轮
准双曲面锥齿轮和蜗轮蜗杆
这四种型式
那么其中蜗轮蜗杆
在早期的一些商用车
主要是公交车上有应用
但这两（些）年这个使用的非常少
目前在这个国内外
这些车型上见得很少
主要的（型式）就是这个圆柱齿轮（、螺旋锥齿轮）
和这个准双曲面锥齿轮这几种型式
那么在这其中
这个改变这个转矩方向
主要就是螺旋锥齿轮
和准双曲面这个锥齿轮
它不仅能够减速
而且还能够改变这个
转矩的这个旋转方向
下面我们看看这个
螺旋锥齿轮主减速器
那么螺旋锥齿轮这两个大小齿轮
它们的特点是什么
它们的轴线是相交的
那么从原理上看
可以看成两个共顶点的一个这个圆锥
取其中一小段
它们做纯摩擦的滚动来实现传动
可以这么来看
那么这个两个轴线之间的角度是
原理上讲是可以任意的选择
但一般都采用是90度
这两个轴线之间是呈90度的这种设计
那么像这个普通的圆柱齿轮
在传动的时候我们知道
它一般是在这个它有个齿廓
圆柱齿轮在传动的时候
它是这个齿有个齿廓
那么在整个传动过程中
只有在节点这个位置是纯滚动
那么在其他的各点啮合过程中
它会伴随着什么 沿着齿廓的滑动
圆柱齿轮是这样一种传动性质
这种滑动会带来这个摩擦的损失
那么螺旋锥齿轮也有这个这种
沿着齿廓方向这个滑动
因此这个螺旋锥齿轮传动
它的这个（传动）效率主要是跟负荷的大小
和传动比有关系
负荷越大 效率往往是比较高的
最高的效率可以达到99%
这是螺旋锥齿轮这个主减速器
那么现在这种主减速器
在车上应用得非常的少
可能只有在一些传动比比较小的
比如说传动比在这个不到二
这个范围内
这个可能还会用这个螺旋锥齿轮
结构上更合理一些
那么现在最多常用的
是准双曲面锥齿轮的这种
主减速器的这个形式
那么这种主要是它的特点是
这个主从动这个齿轮
它们的轴线不再相交
而是成空间交叉的这种形式
而且这两个交叉之后
它们的轴线的夹角通常也是取90度
那么它可以看成是什么
是一个双曲面的摩擦体
在空间合理的位置放好之后
也是做纯摩擦的这种滚动来进行传动
但是只取这个双曲面体中的很小的
很短的一小截来进行这个这个传动
因此这一小截的这个双曲面体
它在结构上跟圆锥体非常像
跟一个锥台很像
通常一般在做的时候
都会用一个小的这个圆锥台来近似的
代替这个准双曲面这个双曲面体
因此这种锥齿轮传动
也常常称之为什么
叫准双曲面锥齿轮传动
它主要适合在什么
传动比大于4.5的这些场合来进行传动
由于它这两个轴线是本身是交叉的
因此这个主动这个齿轮
和从动这个齿轮的轴线之间
偏移了一个距离
那么这个偏移的距离这个可以向上
也可以向下进行偏移
那么如果这个小齿轮
这个向下偏移的时候
它带来的一个好处是可以降低
这个传动轴的这个安装高度
这个对降低这个车身高度
也就降低这个重心高度
提高这个车辆的这个操纵性
是非常有利的
这是准双曲面这个锥齿轮
主减速器一个重要的一个特点
那么除此之外
这个准双曲面锥齿轮传动中
这大小两个齿轮
它们的螺旋角是不相等的
小齿轮的螺旋角大概是β1
在这个图里头
大齿轮的螺旋角是β2
β1是要比β2是大的
前面讲的这个螺旋锥齿轮
可能它两个螺旋角是相等的
但是它们的平均的螺旋角
要比螺旋锥齿轮要大
因此这就是这个双曲面这个齿轮
在传动的时候
它啮合的这个平均的啮合齿数
要比螺旋锥齿轮要多
那么同时也就是说
同时参与传递动力的这个齿数就多
这样使得这个锥齿轮传动更加的平稳
噪声也更低
也具有更好的这个强度和刚度
而这也是它的另外一个好处
但是它在传动过程中
有一个问题是什么
前面讲了这个螺旋锥齿轮
它沿着有齿廓方向的这个滑动
这个齿沿着它的横截面截一下
它沿着齿廓有滑动
那么准双曲面锥齿轮
不光有齿廓滑动
它还有齿长方向的滑动
因此也就是说在传动过程中
它这个齿面的这种滑动
是一个比较复合的
既有齿廓的也有齿长方向这个滑动
因此它的传动效率
要比螺旋锥齿轮要低
但仍然是比较高的
最高可以达到大概96%
也正因为它这个齿廓相对的滑动
这个比较复杂 有齿廓和齿长的
因此它齿面间的这个接触压力很大
这个齿轮这个油膜
润滑的油膜容易被破坏
因此一般需要采用什么
添加有防刮伤这种添加剂的
专用的这种双曲面齿轮油
来进行这个润滑
这样可以减小摩擦 提高这个效率
也对它这个保证它的油膜
不容易被破坏
那么这个锥齿轮传动中
还有个重要的问题我们需要讨论一下
就是它在传动的时候
它会受到一个比较大的轴向力
因为主减速器
在这个环节相当于
转矩经过了最后一次的放大
那么这时候的转矩已经非常的大
这个非常大的转矩
就带来很大的这个径向力和轴向力
那么这个轴向力对这个轴承就支承
提出了一种比较严苛的一个要求
就是说具有大的轴向力
也有大的径向力的时候
那么一般这个主减速器都采用了什么
这种圆锥滚子轴承进行支承
也就说是是一个锥轴承来进行支承
这样这种锥轴承它既有能
既能够抵抗很大的这个径向力
也能抵抗很大的这个横向力
因为这个锥齿轮它本身在传动的时候
它两者是成一个角度 一般成90度
那么这两个齿轮在传动都会产生什么
这个轴向的这个推力
那么我们就思考一下
这个推力的方向
那么它是应该向
它们是向里还是向外更合理
我们思考一下
应该使得这个轴向推力的方向
应该朝外
因为朝外之后这个它可以
一方面它可以就近地
通过它的支承的轴承传到壳体上
另外一个重要的原因
就防止这两个大小的这个锥齿轮
如果往里的话它会往中间挤
这样容易被什么 被挤死
所以这种锥齿轮传动的时候
一定要注意它的轴向推力都要向外
就是使这两个齿轮有分开的这种趋势
那么这个主动小齿轮在传动过程中
这个轴向推力这个方向怎么判断
我们这儿有一套这个判断的这个方法
这个判断方法主要是
要顺着这个动力的传递方向
也就说从这个主动小齿轮的背面看过去
这个背面看过去
这时候我们就要使得这个
要用我们的手来做一个辅助一下判断
那么这个手判断的时候
这四个指头它的旋转方向
要跟这个主动齿轮的旋转方向一致
比如说它是顺时针方向旋转的
那么我们可能要这个方向去一致
如果是逆时针的
是这样方向去跟它一致
这是一个
另外这个手是用哪个手
得看这个小齿轮
这个齿形
因为这个齿它都是一个什么
是一个螺旋齿
这个螺旋齿它有一个升高的方向
那么这里头就有左旋和右旋之分
那么这个升高方向
如果是从右向左升高的
我们称之为左旋
如果是从左向右升高的
那么就称为右旋
那么我们在判断这个轴向力的时候
是左旋的就用左手 是右旋的就用右手
然后跟它的旋转方向一致之后
这个大拇指的这个方向
所指的就是轴向力的这个方向
为了这个
为了说明这个问题
我们来看一下左边这两个图
左边这两个图
左边这个是一个
主减速器的一个小齿轮
这个小齿轮在这
画成一个小的这个梯形
这里头有一个螺旋线
从这个线里我们看它是一个右旋的
那么我们这时候就是用右手
如果这时候我们假设这个小齿轮
这个旋转方向
这是一个从这个背面看过去是
逆时针的
那么这时候我们看
逆时针的方向判断的话
那么它的轴向力是向外的
如果是顺时针的
这时候轴向力就向里
所以在这种情况下按照我们刚才讲的
这个小齿轮的旋转方向只能是什么
逆时针的是比较合理的
因为在传动的时候它是逆时针转动的
轴向力向外
才会使两个齿轮
这两个大小的这个锥齿轮
不会往往一起挤
那么右边这个它的这个小齿轮
我们一看它是一个左旋的
它的齿形是从右往左升高的
那么就用左手来判断
如果这时候它的旋转方向是顺时针的
那么我们一看
它的这个轴向内就是向外
因此这是我们想要的这种布置形式
这时候如果是逆时针旋转的话
那么它的轴向力就向里
那么这时候不是我们想要的
这种布局形式
那可能有人有同学可能会问
那这个倒车因为这个使用时间很短
因为在倒车的时候
这时候相当于这个
主动小齿轮旋转方向是反的
但是这时候这个轴向力向里
但它使用的时间很短
因此这个我们主要的配置
就是让它在大部分的这种使用工况下
这个轴向力都是向外
这么来说的话
我们就可以总结一个规律
就是说我们判断这个主动小齿轮
它的这个（齿轮）旋向
那么就一定是跟什么
跟在这个传动系统在设计的时候
传给这个主动小齿轮（动力的）这个旋转方向
是密切相关的
如果顺着这个 相当于正对着这个
小齿轮的背面
像沿着这个动力传递方向看过去
也就正对的是小齿轮的背面看过去
如果这个传动轴传给小齿轮
这个转矩的方向是顺时针的
那么这个主动小齿轮必定是左旋
反之就是右旋
这个规律是不会变的
所以你们以后有机会再去看结构
它肯定是这样一种布置方式
为了说明这个问题
我们来做一个实例的分析
我们这给了一个单级的一个主减速器
那么这个传动轴
传过来的这个旋转方向
从小齿轮背面看过去是顺时针的
因此从这个实物图上看
它这个小的这个主减速器的
主动这个齿轮 它是左旋的
那么以此相对应
它的这个大齿
这个从动的这个锥齿轮
它必定是右旋的
也就是说小齿轮是左旋
大齿轮必定是右旋的
那么这样我们还给了一个例子
在这个例子里头
我们看它这个主减速器锥齿轮传动
那么我们看它的小齿轮是右旋的
那么在这为什么是右旋的
那么从传动轴传过来的这个转矩
仍然是顺时针转动的
但是我们看它这个传过来这个转矩
提前经过了一对齿轮
改变了一次旋转方向
所以在这个例子里面
传到这个锥齿轮小齿轮
这个地方的时候
它的旋转方向已经变成逆时针的
所以在这种情形下
它的主动小齿轮的旋向是右旋的
那么这个从动这个锥齿轮就是左旋的
所以这我们通过两个例子来验证了
就是说为了使得这个
锥齿轮传动的时候轴向力是向外的
那么它必须根据这个小齿轮
在传动中的这个旋转方向
来选择它的这个旋向
那么主减速器的这个结构和功用
我们就简单介绍到这里
-1.1 汽车简要发展历程
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-1.2 汽车底盘的定义和功能
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-1.3 汽车底盘的技术发展现状和趋势
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-1.4 汽车底盘实景教学
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-第1章课后作业
--第1章课后作业
-2.1 传动系统的功用和分类
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-2.2 传动系统布置型式
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-2.3 电力传动系统介绍
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-2.4 传动系统实景教学
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-第2章课后作业
-拓展教学—北汽新能源EU5纯电动乘用车电机驱动系统组成介绍视频
--Video
-拓展教学—北汽新能源EU5纯电动乘用车电机驱动装置介绍视频
--Video
-拓展教学—北汽新能源EU5纯电动乘用车四合一智能电控装置拆解视频
--Video
-3.1 离合器概述
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-3.2 摩擦式离合器工作原理
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-3.3 离合器盖总成
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-3.4 膜片弹簧离合器
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-3.5 干式双离合器
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-3.6 从动盘
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-3.7 从动盘中的扭转减振器
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-3.8 离合器操纵机构
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-3.9 离合器部分实景教学视频
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-第3章课后作业
-4.1 变速器的功用和原理
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-4.2 变速器的类型
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-4.3 变速器的换挡方式
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-4.4 三轴式变速器
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-4.5 两轴式变速器
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-4.6 双离合变速器(DCT)
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-4.7 同步器
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-4.8 变速操纵机构
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-4.9 手动变速器实景教学
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-第4章课后作业
-5.1 自动变速器概述
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-5.2 液力自动变速器（AT）概述
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-5.3 AT中的液力变矩器
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-5.4 AT中的行星齿轮传动机构
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-5.5 AT中的换挡执行机构
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-5.6 AT中的液压操纵系统
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-5.7 无级变速器（CVT）
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-5.8 混合动力变速器
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-5.9 自动变速器实景教学
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-第5章课后作业
-拓展教学—丰田卡罗拉和雷凌双擎混合动力系统组成介绍视频
--Video
-拓展教学—丰田卡罗拉和雷凌双擎混合动力乘用车镍氢动力电池包拆解视频
--Video
-拓展教学—丰田卡罗拉和雷凌双擎混合动力乘用车逆变器-变换器总成拆解视频
--Video
-拓展教学—丰田卡罗拉和雷凌双擎P410混合动力变速器结构拆装分析视频
--Video
-6.1 万向传动装置概述
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-6.2 十字轴万向节
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-6.3 传动轴
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-6.4 等速万向节
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-6.5 驱动轴
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-6.6 万向传动装置实景教学
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-第6章课后作业
-7.1 最终传动和车轮传动概述
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-7.2 主减速器的功用和基本结构
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-7.3 双级和双速主减速器
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-7.4 主减速器的支承
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-7.5 主减速器的调整
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-7.6 差速器的功用和原理
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-7.7 普通差速器的工作特性
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-7.8 普通限滑差速器
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-7.9 托森差速器
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-7.10 冠齿型限滑差速器
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-7.11 车轮传动
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-7.12 最终传动实景教学
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-第7章课后作业
-8.1 四轮驱动概述
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-8.2 分时四驱
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-8.3 固定分配式全时四驱
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-8.4 可变分配式全时四驱
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-8.5 适时四驱
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-8.6 独特型式的四驱
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-8.7 四轮驱动转矩矢量控制
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-第8章课后作业
-期中考试
-9.1 行驶系概述
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-9.2 车架
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-9.3 承载式车身
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-9.4 车桥
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-9.5 车轮总成
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-9.6 车轮定位
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-9.7 汽车悬架概述
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-9.8 悬架弹性元件
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-9.9 悬架减振器
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-9.10 导向机构和横向稳定杆
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-9.11 非独立悬架
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-9.12 独立悬架运动学基础
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-9.13 独立悬架类型
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-9.14 电控悬架简介
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-第9章课后作业
-行驶系实景教学 - 轮胎
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-行驶系实景教学 - 主销内倾和后倾
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-行驶系实景教学 - 弹簧
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-行驶系实景教学 - 减振器
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-行驶系实景教学 - 横向稳定杆
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-行驶系实景教学 - BJ2020钢板弹簧悬架
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-行驶系实景教学 - TATRA单横臂悬架
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-行驶系实景教学 - 长城哈弗前后悬架
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-10.1 转向系概述
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-10.2 转向操纵机构
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-10.3 机械式转向器
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-10.4 转向杆系
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-10.5 液压助力转向系统
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-10.6 电控转向系统简介
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-第10章课后作业
-液压助力转向器实景教学
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-电动助力转向器实景教学
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-角位移输出式转向器
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-11.1 制动系概述
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-11.2 鼓式制动器
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-11.3 盘式制动器
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-11.4 制动器间隙调整
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-11.5 行车制动操纵机构基础
--Video
-11.6 伺服制动系统
--Video
-11.7 动力制动系统
--Video
-11.8 驻车制动系统
--Video
-11.9 汽车防滑控制系统
--Video
-11.10 混合制动及主动制动系统
--Video
-第11章课后作业
-鼓式制动器的促动装置实景
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-凸轮促动与轮缸促动领从蹄式制动器比较实景
--Video
-鼓式制动器间隙自动调整实景
--Video
-盘式制动器实景
--Video
-盘式制动器的驻车制动系统实景
--Video
-盘鼓组合式制动器结构实景
--Video
-真空助力器及制动主缸结构实景
--Video
-长城哈弗制动系统布置实景
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-期末考试
