发布于 10-16 11:01:21
1.万向传动装置的功用、组成和应用
（1）功用 万向传动装置在汽车上有很多应用，结构也稍有不同，但其功用都是一样的，即在轴线相交且相互位置经常发生变化的两转轴之间传递动力。
如图4-77所示为在汽车中最常见的应用，位于变速器与驱动桥之间的万向传动装置。变速器输出轴和驱动桥输入轴由于汽车布置、设计等原因不可能在同一轴向上，并且变速器虽然是安装在车架（车身）上，可以认为位置是不动的，但驱动桥会由于悬架的变形而引起其位置经常发生变化，所以在变速器和驱动桥之间装有万向传动装置正好可以满足这些使用的要求。
图4-77 变速器与驱动桥之间的万向传动装置
（2）组成 万向传动装置主要包括万向节和传动轴，对于传动距离较远的分段式传动轴，为了提高传动轴的刚度，还设置有中间支承，如图4-78所示。
图4-78 万向传动装置的组成
（3）应用 万向传动装置在汽车上的应用主要有表4-13所示的几个方面。
表4-13 万向传动装置的应用
图4-79 变速器与分动器、分动器与驱动桥之间的万向传动装置
图4-80 转向驱动桥内、外半轴和断开式驱动桥半轴之间的万向传动装置
图4-81 转向机构的转向轴和转向器之间的万向传动装置
2.万向传动装置的结构与工作原理
（1）万向节 在汽车上使用的万向节可以从不同的角度分类。按其刚度大小，可分为刚性万向节和柔性万向节。刚性万向节按其速度特性分为不等速万向节（常用的为十字轴式）、准等角速万向节（双联式和三销轴式）和等角速万向节（包括球叉式和球笼式）。目前在汽车上应用较多的是十字轴式刚性万向节和等角速万向节。十字轴式刚性万向节主要用于发动机前置、后轮驱动的变速器与驱动桥之间，等角速万向节主要用于发动机前置、前轮驱动的内、外半轴之间。
万向节是指利用球形连接实现不同轴的动力传送的机械结构，是汽车上一个很重要的部件。在发动机前置、后轮驱动的车辆上，万向节传动装置安装在变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间；而发动机前置、前轮驱动的车辆省略了传动轴，万向节安装在既负责驱动又负责转向的前桥半轴与车轮之间。
在各种万向节（universal joint）中，使用最为广泛的是十字轴式刚性万向节，又称为叉式万向节。十字轴式刚性万向节结构简单、强度高、耐久性好，生产性高，生产成本较低，且传动可靠，效率较高，普遍应用于各类汽车的传动系统中。下面介绍它的结构和工作原理。
①十字轴式刚性万向
a.十字轴式刚性万向的结构 十字轴式刚性万向节的结构如图4-82所示，它允许相邻两轴的最大交角为15°～20°。
图4-82 十字轴式刚性万向节的结构
1—轴承盖；2，6—万向节叉；3—油嘴；4—十字轴；5—安全阀；7—油封；8—滚针；9—套筒
两个万向节叉轴分别与主、从动轴相连，其上的孔分别套在十字轴的两对轴颈上。这样，当主动轴转动时，从动轴既可随之转动，又可绕十字轴中心在任意方向摆动。为了减少摩擦损失、提高传动效率，在十字轴轴颈和万向节叉孔之间装有由滚针和套筒组成的滚针轴承，并用轴承盖定位、螺钉紧固，然后用锁片将螺钉锁紧，以防止轴承在离心力的作用下从万向节叉内脱出。
为了润滑轴承，十字轴内钻有油道，且与油嘴、安全阀相通，如图4-83所示。为避免润滑油流出及尘垢进入轴承，十字轴轴颈的内端套装着油封。安全阀的作用是当十字轴内腔润滑脂压力超过允许值时，安全阀打开，润滑脂外溢，使油封不会因油压过高而损坏。
图4-83 润滑油道及密封装置
十字轴式万向节的损坏是以十字轴轴颈和滚针轴承的磨损为标志的，因此润滑与密封直接影响万向节的使用寿命。为了提高密封性能，近年来在十字轴式万向节中多采用橡胶油封。实践证明，橡胶油封的密封性能远优于老式的毛毡或软木垫油封。当用注油枪向十字轴内腔注入润滑油而使内腔油压大于允许值时，多余的润滑油便从橡胶油封内圆表面与十字轴轴颈接触处溢出，故在十字轴上无须安装安全阀。
万向节中常见的滚针轴承的轴向定位方式，除上述盖板式外，还有内、外挡圈固定式，如图4-84所示。其特点是工作可靠，零件少，结构简单。
图4-84 滚针轴承的轴向定位方式
b.十字轴式刚性万向节的速度特性（十字轴式刚性万向节传动的不等速性） 单个十字轴式刚性万向节在输入轴和输出轴之间有夹角的情况下，其两轴的角速度是不相等的。下面就单万向节传动过程中的两个特殊位置进行运动分析，说明它传动的不等速性。十字轴式万向节在其运动中具有不等角速性，即当十字轴式万向节的主动叉是等角速转动，从动叉是不等角速转动时，其运动情况用图4-85来分析。
图4-85 十字轴式万向节传动的角速度分析
设主动叉轴以等角速ω1，旋转，从动叉轴与主动叉轴有一个夹角α，其角速度为ω2，十字轴旋转半径OA=OB=r。
（a）主动叉在垂直位置，并且十字轴平面与主动轴垂直。主动叉与十字轴连接点A的线速度v A在十字轴平面内；从动叉与十字轴连接点B的线速度v B在与主动叉平行的平面内，并且垂直于从动轴。当万向节处于图4-85（a）所示位置时，由于主、从动叉在十字轴上A点的瞬时线速度相等，为v A=ω1r=ω2r=rcosα，所以ω2=ω1/cosα，此时ω2>ω1。
（b）主动叉在水平位置，并且十字轴平面与从动轴垂直。如图4-85（b）所示，此时主动叉与十字轴连接点A的线速度v A在平行于从动叉的平面内，并且垂直于主动轴。根据与上述同样的道理，主、从动叉在十字轴上B点的瞬时线速度相等，为v B=ω1rcosα=ω2r，所以ω2=ω1cosα，此时ω2<ω1。
由上述两个特殊情况的分析可以看出，十字轴式万向节在传动过程中，主、从动轴的转速是不相等的。
图4-86表示两轴转角差（φ1-φ2）随主动轴转角φ1的变化关系。由图4-86可见，主动轴转角在0°～90°的范围内，从动轴转角相对主动轴是超前的，即φ2>φ1，并且两转角差在φ1=45°时达到最大值，随后差值减小，即在此区间从动轴旋转速度大于主动轴旋转速度，且先加速后减速。当主动轴转到90°时，从动轴也同样转到90°。φ1为90°～180°时，从动轴转角相对主动轴是滞后的，即φ2<φ1，并且两转角差值在φ1为135°时达最大值，随后差值减小，即在此区间从动轴旋转速度小于主动轴旋转速度，且先减速后加速。当主动轴转到180°时，从动轴也同时转到180°。后半周情况与前半周相同，因此，如果主动轴以等角速转动，而从动轴则是时快时慢，此即单个十字轴万向节在有夹角时传动的不等速性。必须注意的是，所谓“传动的不等速性”，是指从动轴在一周中角速度不均而言。而主、从动轴的平均转速是相等的，即主动轴转过一周，从动轴也转过一周。
图4-86 十字轴式刚性万向节的不等速特性
由图4-86可知，两转轴之间的夹角α越大，不等速性就越大。
单个十字轴万向节的不等角速特性，会使从动轴及与其相连的传动部件产生扭转振动，产生附加的交变载荷及振动噪声，影响零部件的使用寿命。为避免这一缺陷，在汽车上均采用两个十字轴万向节，且中间以传动轴相连，利用第二个万向节的不等速效应来抵消第一个万向节的不等速效应，从而实现输入轴与输出轴等角速传动，但要达到这一目的，还必须满足如图4-87所示两个条件。
图4-87 双十字轴刚性万向节等速传动布置
（a）第一个万向节的从动叉和第二个万向节的主动叉应在同一平面内，即传动轴两端的万向节在同一平面内。
（b）输入轴、输出轴与传动轴的夹角相等，即α1=α2。
满足上述两条件的等速传动有两种排列方式：平行排列和等腰三角形排列，如图4-88所示。
图4-88 双刀向节的等速排列方式
由于悬架的振动，不可能在任何时候都保证α1=α2，因此这种双十字轴刚性万向节的传动只能近似地解决等速传动问题，且由于两轴夹角最大只能是20°，因此使用上受到限制。上述双万向节传动虽能近似地解决等速传动问题，但在某些情况下，例如转向驱动桥的分段半轴间在布置上受轴向尺寸限制，而且转向轮要求偏转角度大（30°～40°），因此上述双万向节传动已难以适应。在长期实践过程中，人们创造了各种形式的准等角速度万向节和等角速度万向节。只要用一个这样的万向节，即能实现或基本实现等角速传动。在转向驱动桥及独立悬架的后驱动桥中，广泛采用等角速万向节。
②等角速万向节 等角速度万向节是把两个轴线不重合的轴连接起来，并使两轴以相同的角速度传递运动的机构。它是轿车传动系统中的重要部件，其作用是将发动机的动力从变速器传递到轿车的驱动轮，
满足轿车传动轴外端转角的要求；补偿轿车内端悬架的跳动，驱动轿车高速行驶。
等角速度万向节的常见类型有球笼式、球叉式和三叉式等。下面介绍它的结构和工作原理。
等角速度万向节从结构上保证万向节在工作过程中的传力点永远位于两轴交点的平分面上。如图4-89所示为等角速度万向节的工作原理。两齿轮的接触点P位于两齿轮轴线交角α的平分面上，由接触点P到两轴的垂直距离都等于r。P点处两齿轮的圆周速度是相等的，因此两个齿轮旋转的角速度也相等。与此相似，若万向节的传力点在其交角变化时始终位于角平分面内，则可使两万向节叉保持等角速度的关系。
图4-89 等角速度万向节的工作原理
a.球笼式等角速度万向节 球笼式等角速度万向节按其内、外滚道结构不同又分为RF型球笼式等角速度万向节、VL型球笼式等角速度万向节及球笼式双补偿等角速度万向节。
（a）RF型球笼式等角速度万向节 其结构如图4-90所示，它由6个钢球、星形套（内滚道）、球形壳（外滚道）和保持架等组成。星形套以内花键与主动轴相连，其外表面有6条凹槽，形成内滚道；球形壳的内表面有相应的6条凹槽，形成外滚道。6个钢球分别装在各条凹槽中，并由保持架保持在一个平面内。动力由主动轴经钢球、球形壳输出。
RF型球笼式等角速度万向节工作时，6个钢球都参与传力，故承载能力强、磨损小、寿命长。它被广泛应用于各种型号的转向驱动桥和独立悬架的驱动桥。
图4-90 RF型球笼式等角速度万向节的结构
RF型球笼式等角速度万向节的等速传动原理如图4-91所示。外滚道的中心A与内滚道的中心B分别位于万向节中心O的两边，且与O等距离。钢球中心C到A、B两点的距离也相等。保持架的内外球面、星形套（内滚道）的外球面和球形壳（外滚道）的内球面，均以万向节中心O为球心。因此，当两轴交角变化时，保持架可沿内、外球面滑动，以保持钢球在一定位置。
图4-91 RF型球笼式等角速度万向节的等速传动原理
由图4-91可见，由于OA=OB，CA=CB，CO是共边，则△COA与△COB全等。因此，∠COA=∠COB，即两轴相交任意角，传力钢球C都位于交角平分面上。此时，钢球到主动轴和从动轴的距离a和b相等，从而保证了从动轴与主动轴以相等的角速度旋转。
RF型球笼式等角速万向节在两轴最大交角达47°的情况下，仍可传递转矩。且在工作时，无论传动方向如何，6个钢球全部传力。与球叉式等角速度万向节相比，其承载能力强，结构紧凑，拆装方便，因此应用越来越广泛。例如，国产红旗牌CA7220型、捷达、桑塔纳、夏利等轿车，其前转向驱动桥的转向节处均采用这种球笼式等角速万向节。
（b）VL型球笼式等角速度万向节 VL型球笼式等角速度万向节又称为伸缩型等速万向节，简称VL节。如图4-92所示为上海桑塔纳轿车转向驱动桥半轴内万向节（靠近主减速器处）所采用的VL型球笼式等角速度万向节。其内、外滚道为圆筒形，且内、外滚道不与轴线平行，而是以相同的角度相对于轴线倾斜。装合后，同一周向位置内、外滚道的倾斜方向刚好相反，即对称交叉，而钢球则处于内、外滚道的交叉部位。当内半轴与中半轴以任意夹角相交时，所有传力钢球都位于轴间交角的平分面上，从而实现等角速传动。在传递转矩过程中，星形套（内滚道）与球形壳可以沿轴向相对移动，故可省去其他万向传动装置中必须有的滑动花键。这不仅使结构简化，而且由于球形壳（外滚道）和星形套（内滚道）间的轴向相对移动是通过钢球沿内、外滚道滚动来实现的，与滑动花键相比，其滑动阻力小，适用于断开式驱动桥。
图4-92 上海桑塔纳轿车转向驱动桥半轴内万向节所用的VL型球笼式等角速度万向节
上述几种国产轿车所采用的伸缩型球笼式等角速度万向节（VL节），在转向驱动桥中均布置在靠主减速器一侧（内侧），而轴向不能伸缩的球笼式等角速度万向节（RF节）则布置在转向节处（外侧）。
（c）球笼式双补偿等角速度万向节 球笼式双补偿等角速度万向节又称为球笼式等角速度万向节的外球座滑动式。如图4-93所示，其外球座为圆筒形，内、外滚道是与轴线平行的直线凹槽（即圆筒形）。在传递转矩过程中，内、外球座可以相对轴向移动。球笼的内、外球面在轴线方向是偏心的，内球面中心B与外球面中心A分别位于万向节中心O的两边，且OA=OB。同样，钢球中心C到A、B的距离相等，以保证万向节进行等角速度传动。
图4-93 球笼式双补偿等角速度万向节的结构
由于这种万向节能轴向相对移动，因此可省去万向传动装置中的滑动花键等伸缩机构，使结构简化。且轴向位移是通过钢球沿内、外滚道的滚动来实现，与滑动花键相比，滚动阻力小，磨损轻，寿命长，也适用于断开式驱动桥。
b.球叉式等角速度万向节 如图4-94所示，球叉式等角速度万向节由主动叉、从动叉、4个传动钢球、中心钢球、定位销、锁止销组成。主动叉与从动叉分别与内、外半轴制成一体。在主、从动叉上，各有4个曲面凹槽，装合后形成两个相交的环形槽作为钢球滚道。4个传动钢球放在槽中，中心钢球放在两叉中心的凹槽内，以定中心。
图4-94 球叉式等角速度万向节
为顺利地将钢球装入槽内，中心钢球上铣出一个凹面，凹面中央有一个深孔。装合时，先将定位销装入从动叉内，放入中心钢球，然后在两球叉槽中陆续装入3个传动钢球，再将中心钢球的凹面对准未放钢球的凹槽，以便装入第4个传动钢球。而后再将中心钢球的孔对准从动叉孔，提起从动叉轴使定位销插入球孔中，最后将锁止销插入从动叉上与定位销垂直的孔中，以限制定位销轴向移动，保证中心钢球的正确位置。
这种结构的等角速传动原理可用图4-95所示来说明。主动叉和传动叉凹槽的中心线是以O1、O2为圆心的两个半径相等的圆，而圆心O1、O2与万向节中心O的距离相等。因此，在主动轴和从动轴以任何角度相交的情况下，传动钢球中心都位于两圆的交点上，亦即所有传动钢球都位于角平分面上，从而保证了等角速的传动。
图4-95 等角速传动原理
球叉式等角速度万向节结构简单，允许最大交角为32°～33°，一般应用于转向驱动桥中。近年来，有些球叉式等角速度万向节中省去了定位销和锁止销，中心钢球上也没有凹面，靠压力装配。这种结构更为简单，但拆装不便。
球叉式等角速度万向节工作时，只有两个钢球传力；反转时，则由另两个钢球传力。因此，钢球与曲面凹槽之间的单位压力较大，磨损较快，影响使用寿命。
③准等角速度万向节 根据双万向节实现等角速度传动原理而设计的万向节称为准等角速度万向节，它的工作原理与双十字轴式万向节实现等角速度传动的原理是一样的。
常见的准等角速度万向节有双联式和三销轴式两种，下面介绍它的结构和工作原理。
a.双联式准等角速度万向节 双联式准等角速度万向节实际上是一套传动轴长度缩减至最小的双万向节等速传动装置。图4-96中所示的双联叉相当于两个在同一平面上的万向节叉。欲使主动轴和从动轴的角速度相等，应保证α1=α2。为此，在双联式准等角速度万向节结构中装有分度机构，以期双联叉的对称线平分所连两轴的夹角，从而保证两轴角速度接近相等。
图4-96 双联式准等角速度万向节结构示意
双联式准等角速度万向节允许有较大的轴间夹角，且具有结构简单、制造方便、工作可靠等优点，故在转向驱动桥中的应用逐渐增多。北京吉普汽车有限公司生产的切诺基轻型越野汽车的前传动轴与分动器前输出轴之间，即采用了这种双联式准等角速度万向节。
b.三销轴式准等角速度万向节 三销轴式准等角速度万向节是由双联式准等角速度万向节演变而来。如图4-97所示为东风EQ2080型汽车的转向驱动桥中所采用的三销轴式准等角速度万向节。它主要由2个偏心轴叉、2个三销轴以及6个轴承、密封件等组成。主、从动偏心轴叉分别与转向驱动桥的内、外半轴制成一体。叉孔中心线与叉轴中心线互相垂直但不相交。两叉由两个三销轴连接。三销轴的大端有一个穿通的轴承孔，其中心线与小端轴颈中心线重合。靠近大端两侧有两轴颈，其中心线与小端轴颈中心线垂直并相交。装合时，每个偏心轴叉的两叉孔与一个三销轴的大端两轴颈配合，而后两个三销轴的小端轴颈互相插入对方的大端轴承孔内，形成三根轴线。
图4-97 三销轴式准等角速万向节
在与主动偏心轴叉相连的三销轴的两个轴颈端面和轴承座之间加装有推力垫片，其余各轴颈端面均无推力垫片，且端面与轴承座之间留有较大的空隙，以保证在转向时三销轴准等角速度万向节不致发生运动干涉现象。
三销轴式准等角速度万向节的最大特点是允许相邻两轴有较大的交角，最大可达45°。转向驱动桥中采用这种万向节可使汽车获得较小的转弯半径，提高汽车的机动性。其缺点是所占空间较大。
④柔性万向节 柔性万向节由橡胶件将主、被动轴叉交错连接而成，依靠橡胶件的弹性变形，能够实现转动轴线的小角度偏转和微小轴向位移，吸收传动系统中的冲击载荷和衰减扭转振动，具有结构简单、无需润滑等优点。
柔性万向节依靠其中弹性元件的弹性变形来保证在相交两轴间传动时不发生干涉。弹性元件可以是橡胶盘、橡胶金属套筒、铰接块、六角环形橡胶圈等多种形状。盘式柔性万向节的弹性元件通常是4～12层的橡胶纤维或橡胶帘布片结构，并用金属零件加固。在挠性万向节装配时，通常使纤维层依次错开，以便于当挠性盘变形时，保证纤维帘布层承受最小的力。六角环形橡胶挠性万向节的橡胶与用钢或铝合金制成的金属骨架硫化在一起。为了使橡胶与金属可靠地结合，在硫化之前，骨架镀一层黄铜覆盖层。使用这种万向节时，为了保证高速转动时传动轴总成有良好的动平衡，常在万向节所连接的两轴端部设专门机构保证对正中心。这种结构中，装有无需润滑的球形滑动对中轴承，如能正确选择轴承配合，可使其内部在装配后具有适当的预紧力。为使万向节有必要的寿命，总是设法使其轴向位移引起的轴向力、侧向位移引起的侧向力和万向节工作角引起的力矩尽可能小，使柔性万向节主要传递工作转矩。有的结构允许有一定的轴向变形量，当这种环形柔性万向节的轴向变形量满足使用要求时，可省去伸缩花键。挠性万向节能减小传动系统的扭转振动、动载荷和噪声，结构简单，使用中不需润滑，一般用于两轴间夹角不大（3°～5°）和很小轴向位移的万向传动场合。如它常在轿车第三万向节传动中被用来作为靠近变速器的第一万向节，或在重型汽车中用于发动机与变速器之间；在越野汽车中将其用于变速器与分动器之间，以消除制造安装误差和车架变形对传动的影响。此外，它还具有能吸收传动系统中的冲击载荷和衰减扭转振动、结构简单、无需润滑等优点。
如图4-98所示为原上海SH380A型自卸汽车上用来连接发动机输出轴与液力机械变速器输入轴的柔性万向节。它主要由通过螺栓固定在发动机飞轮上的大圆盘、与花键毂铆接在一起的连接圆盘、连接两者的四副弹性连接件以及定心用的中心轴组成。
图4-98 柔性万向节
（2）传动轴 传动轴是万向传动装置中的主要传力部件。通常用来连接变速器（或分动器）和驱动桥，在转向驱动桥和断开式驱动桥中，则用来连接差速器和驱动车轮。
大部分客车、货车使用发动机前置、后轮驱动，这种传动系统中变速器和驱动桥之间一般采用十字轴式万向节、空心传动轴和中间支撑来传递动力。
传动轴主要由万向节滑动叉、花键轴及传动轴管等组成，如图4-99所示。万向节滑动叉的内花键套在花键轴的外花键上，两者之间可做轴向移动，以适应变速器与驱动桥之间距离的变化。
图4-99 传动轴结构
传动轴是高速运转的元件，因此在传动轴两端的连接件装好以后要进行平衡试验，在重量轻的一侧补焊平衡片，使其平衡量不超过规定值。
为了减轻汽车重量，传动轴经常做成空心的，为了保证其有足够的强度，通常传动轴使用优质钢、碳钢等材料。
使用球笼式万向节的万向传动装置中的传动轴一般是实心的，也可以称其为半轴（属于驱动桥）。发动机前置纵置、前驱车辆的左右两边的传动轴的长度通常是相等的；发动机前置横置、前驱车辆左右两边的传动轴的长度通常是不相等的。传动轴上有花键用于和万向节传递动力，有的在防尘护套小端的安装部位有凹槽，用于给防尘护套定位。
传统形式的传动轴采用分段式并装有中间支撑来防止传动轴的过度振动。这种布局重量大，而且中间支撑的轴承会将振动传输到车身。马自达RX-8手动变速器汽车，采用碳纤维强化树脂材料传动轴和直线型布局，能有效降低振动和噪声。
所谓传动轴直线形布局是指每个万向节接头的两侧均设置为相同的角度，如图4-100所示。无论是从侧面看还是从上面看，变速器、传动轴和差速器的排列都形成一条直线，这样可减轻一个万向传动装置接头的两侧被设置为不同的角度而引起发动机转矩的波动产生的噪声。
图4-100 传动轴直线型布局
在传动轴的表面包裹适量的碳纤维，优化了传动轴的频率特征，使汽车在高速行驶时，也能使振动最小化。这种复合材料传动轴的重量比钢制的传动轴的重量轻很多，但是容易受到损坏，擦刮和碰撞，均有可能导致其损坏。
（3）中间支撑 传动轴分段时需加中间支承，中间支承通常装在车架横梁上，能补偿传动轴轴向和角度方向的安装误差，以及汽车行驶过程中因发动机窜动或车架变形等引起的位移
为了降低传动轴的动平衡要求，减少传动轴过长引起的振动和安装的方便，在变速器和驱动桥距离较远的发动机前置、后驱轿车上，将传动轴分成两节或三节，中间用中间支撑支撑在汽车车架的横梁上。发动机前置、前驱的轿车一般不需要使用中间装置。
传动轴的中间支撑有蜂窝支承、双列圆锥滚子式中间支承和摆动支承等形式。如图4-101所示，摆动式中间支撑由橡胶衬套、摆臂、轴承和油封等组成，中间支撑使用橡胶件与车架相连，橡胶件能适应少量的位置变化，可以减小中间支撑传给车架的噪声和振动。
图4-101 中间支撑
发动机的动力经过离合器、变速器、万向传动装置，传到驱动桥，以下介绍驱动桥的功用、构造、原理、故障诊断与检修。
1.驱动桥的功用、组成和分类
（1）驱动桥的功用 驱动桥的功用是将由万向传动装置传来的发动机转矩传给驱动车轮，并经降速增矩、改变动力传动方向使汽车行驶，而且允许左右驱动车轮以不同的转速旋转。
具体来说，主减速器的功用为降速增矩，改变动力传动方向，差速器的功用是允许左右驱动车轮以不同的转速旋转，半轴的功用是将动力由差速器传给驱动车轮。
注意：如果主减速器为一对圆柱齿轮时，不会改变动力传动方向。
（2）驱动桥的组成 驱动桥一般由主减速器、差速器、半轴、桥壳等组成，如图4-102所示。
图4-102 驱动桥的组成
驱动桥是传动系统的最后一个总成，发动机的动力传到驱动桥后，首先传到主减速器，在这里将转矩放大并降低转速后，经差速器分配给左右半轴，最后通过半轴外端的凸缘传到驱动车轮的轮毂。驱动桥的主要零部件都在装在驱动桥的桥壳中。桥壳由主减速器壳和半轴套管组成。
提示：从驱动桥的组成可以总结出驱动桥的功用。
（3）驱动桥的分类 按照悬架结构的不同，驱动桥可以分为整体式驱动桥和断开式驱动桥。整体式驱动桥又称为非断开式驱动桥。
①整体式驱动桥 整体式驱动桥如图4-102所示，与非独立悬架配用。其驱动桥壳为一个刚性的整体，驱动桥两端通过悬架与车架或车身连接，左右半轴始终在一条直线上，即左右驱动轮不能相互独立地跳动。当某一侧车轮通过地面的凸出物或凹坑升高或下降时，整个驱动桥及车身都要随之发生倾斜，车身波动大。
②断开式驱动桥 断开式驱动桥如图4-103所示，与独立悬架配用。其主减速器固定在车架或车身上，驱动桥壳制成分段并用铰链连接，半轴也分段并用万向节连接。驱动桥两端分别用悬架与车架或车身连接。这样，两侧驱动车轮及桥壳可以彼此独立地相对于车架或车身上下跳动。
图4-103 断开式驱动桥
2.主减速器的功用、结构和工作原理
（1）主减速器的功用和分类
①主减速器的功用 主减速器安装在驱动桥桥壳内，其功用是将万向传动装置或变速器传来的发动机动力通过降速的方法来增扭，保证即使变速器处于最高挡位时，汽车也有足够的牵引力以克服行驶阻力；主减速器将增扭后的动力传递给差速器，采用纵置发动机的汽车其主减速器还用来改变转矩的方向。
将主减速器布置在动力向驱动轮分流之前的位置，有利于减小其前面的传动部件（如离合器、变速器、传动轴等）所传递的转矩，从而减小这些部件的尺寸和重量。为了避免汽车的离地间隙太小和地板高度太高，应尽量减小驱动桥的高度，即尽量减小主动齿轮的齿数。
②主减速器的类型 按参加传动的齿轮副数目，可分为单级式主减速器和双级式主减速器。有些重型汽车又将双级式主减速器的第二级圆柱齿轮传动设置在两侧驱动车轮附近，称为轮边减速器。
按主减速器传动比个数，可分为单速式主减速器和双速式主减速器。单速式主减速器的传动比是固定的，而双速式主减速器则有两个传动比供驾驶员选择。
按齿轮副结构形式，可分为圆柱齿轮式（又可分为定轴轮系和行星轮系）主减速器和圆锥齿轮式（又可分为螺旋锥齿轮式和准双曲面锥齿轮式）主减速器。
目前，在轿车中主要是应用单级式主减速器。
（2）主减速器的结构和工作原理
①单级主减速器的结构和工作原理 发动机前置后驱车辆的单级主减速器接收万向传动装置传递过来的力，减速增扭并改变力的传递方向后再传给差速器，主减速器通常采用锥齿轮。而发动机前置、前驱车辆的主减速器通常采用圆柱齿轮，不需要改变力矩的方向，它往往与手动变速器或自动变速器安装在一起，称为手动驱动桥或自动驱动桥。
a.发动机前置后驱的单级主减速器 单级主减速器只有一对齿轮副传动，零件少，体积小，结构紧凑，重量轻，传动效率高。但主传动比i0受限，一般不能大于7。轿车和轻型载货车、小型客车上一般使用单级主减速器，因为主传动比不大于7足够满足轿车和轻型载货车、小型客车的需求。例如，标致307轿车的主减速器主从齿轮齿数分为13和61，主传动比i0约为4.7。
i0是主减速器的传动比，称为主传动比。其值等于从动齿轮齿数z2与主动齿轮齿数z1的比值，或主动齿轮的转速n1和从动齿轮的转速n2的比值。
如图4-104所示，单级主减速器主要由主动锥齿轮和从动锥齿轮及支撑轴承组成。万向传动装置将动力传递给主动齿轮轴上带有防尘罩的凸缘，凸缘通过内花键和主动齿轮轴上铣出的花键连接，在凸缘外端有锁紧螺母对凸缘进行锁紧。
图4-104 东风EQ1090型汽车单级主减速器
为保证主减速器的主动锥齿轮具有足够的支撑刚度，做成一体的主动锥齿轮和主动齿轮轴前端支撑在两个圆锥滚子轴承上，后端支承在一个圆柱滚子轴承上，这种锥齿轮前后都有支撑的方式称为跨置式支撑。有的单级主减速器主动锥齿轮采用悬臂式支撑，即只有前方支撑，后方没有支撑。
主减速器的从动锥齿轮通过螺栓安装在差速器壳体上，从动锥齿轮也称为冠状齿轮、盘齿或盆齿，差速器壳体两端各通过一个圆锥滚子轴承支撑，该轴承内圈与差速器壳体紧密配合，外圈轴向有轴承调整螺母限位，径向有轴承盖将其压紧。
跨置式支撑主动锥齿轮的两个圆锥滚子轴承距离较近，悬臂式支撑主动锥齿轮的两个圆锥滚子轴承距离较远。靠近主动齿轮的圆锥滚子轴承称为内轴承，靠近凸缘的圆锥滚子轴承称为外轴承。内轴承的内圈紧套在主动齿轮轴上，外轴承的内圈松套在主动齿轮轴上，内、外轴承的外圈都装在主减速器壳体的轴承座圈中，两者之间采用过盈配合。
汽车行驶时，较大的推力施加到主动齿轮上，而且主动齿轮上的推力随着汽车前进或者后退的变化而变化，这会使主动齿轮沿轴向移动。要控制该主动齿轮移动，则需装配主减速器时对圆锥滚子轴承应当有一定的装配预紧度，就是在消除轴承滚子与内外圈间隙的基础上，通过锁紧螺母再给予轴承施加一定的压紧力，以提高轴的支撑刚度，保证齿轮正常啮合，该预紧力也可以防止新轴承磨损引起的间隙。但预紧度不能过紧，否则会降低传动效率，且加速轴承磨损。
在主动齿轮轴内外轴承之间装有一个隔套和一组厚度不同的垫片，其位置如图4-105所示，这组厚度不同的垫片用来调整轴承的预紧度。
图4-105 调整垫片位置
支撑主动锥齿轮的轴承和主减速器很多部件采用飞溅润滑，主减速器从动齿轮将润滑油甩到主减速器需要润滑的部位，又可以通过回油道回流到底部。在主动锥齿轮轴前端有挡油圈和油封防止漏油。主减速器上设有加油孔和放油孔，为防止温度升高时壳体内气压过高，冲开油封漏油，在桥壳的上方设有通气孔。
为了限制从动锥齿轮变形，在主动齿轮和从动齿轮啮合处的背面装有支承螺栓。负荷较小的主减速器都取消了此设置。
从动锥齿轮支撑轴承的预紧度是通过差速器两端的圆锥滚子轴承外的调整螺母来实现的。主减速器的主动锥齿轮和从动锥齿轮之间必须有正确的相对位置，才能使两齿轮啮合时能承受较大的力矩，冲击的噪声也较轻，而且轮齿沿长度方向磨损较均匀。
有的主减速器采用可压缩隔套来调整主动齿轮轴的预紧度，其安装位置与隔套相同。如图4-106所示，可压缩隔套是一个阶梯状钢管。在装配时随着主动齿轮螺母的紧固，这个阶梯状的零件逐渐收缩或变形。这样就可以在螺母的紧固转矩范围内通过可压缩隔套的变形来实现预紧力。当螺母过紧时，预紧力过大，会使可压缩隔套永久变形，必须使用新的隔套再次调整预紧力。注意在每次解体差速器时都必须使用新的可压缩隔套。
图4-106 可压缩隔套
目前汽车上广泛使用准双曲面齿轮的主减速器。准双曲面齿轮的轮齿弯曲程度和接触强度高，增大了齿轮的啮合面积，提高了承载能力，工作平稳好，而且主动齿轮的轴线相对从动齿轮轴线偏移，可使汽车车身和重心高度降低，为后排座椅区域提供更多的空间，有利于提高汽车行驶稳定性。可以通过轴线偏移提高离地间隙，或在离地间隙不变的情况下，降低车辆的重心高度。
准双曲面齿轮的主减速器也有很大的不足，齿面间有相对滑动，齿面间的压力大，容易破坏油膜，影响齿轮的寿命，制造难度大。
b.发动机前置前驱的单级主减速器 主减速器由一对大小啮合的斜齿轮构成。如图4-107所示，小齿轮及主动齿轮与变速器输出轴制成一体，大齿轮及从动齿轮由铆钉与差速器的外壳连在一起。如图4-108所示，主减速器和变速器中间没有了万向传动装置，所以变速器的输出轴就是主减速器的主动轴，主减速器和差速器都安装在手动变速桥或自动变速桥壳体内。
图4-107 发动机前置、前轮驱动单级主减速器
图4-108 主减速器和差速器的结构
发动机前置前驱的单级主减速器的差速器壳体上通常安装里程表传动齿轮，为汽车仪表板的车速和里程表提供信号。
c.贯通式主减速器 多轴的越野汽车或重载汽车，使用贯通式双驱动桥，可使汽车的通过性提高、简化结构、布置方便。如图4-109所示，贯通式主减速器是指两个驱动桥的传动轴是串联的。贯通式主减速器的传动路线经过凸缘及贯通轴后，一条动力由贯通轴传递给其他驱动桥；另一条动力经过主动斜齿圆柱齿轮、从动斜齿圆柱齿轮、主动准双曲面齿轮、从动准双曲面齿轮及差速器到前驱动桥。
图4-109 贯通式主减速器
②双级主减速器的结构和工作原理 双级主减速器由两级齿轮传动，在实现较大传动比的前提下，提高离地间隙。主传动比i0等于两级齿轮传动比的乘积。
有些汽车需要较大的主减速器传动比，单级主减速器已不能满足足够的离地间隙，这就需要采用由两对齿轮降速的双级主减速器。如图4-110所示为解放CA1092汽车的双级主减速器。
图4-110 解放CA1092汽车的双级主减速器
第一级传动为第一级主动锥齿轮和第一级从动锥齿轮，这是一对螺旋锥齿轮，而不是桑塔纳2000和东风EQ1090主减速器采用的准双曲面齿轮，其传动比为25/13=1.923；第二级传动为第二级主动齿轮和第二级从动齿轮，这是一对斜齿圆柱齿轮，其传动比为45/15=3。
第一级主动锥齿轮和第一级主动齿轮轴制成一体，用两个圆锥滚子轴承（相距较远）支承在轴承座的座孔中，因主动锥齿轮悬伸在两轴承之后，故称为悬臂式支承。第一级从动锥齿轮用铆钉铆接在中间轴的凸缘上。第二级主动齿轮与中间轴制成一体，用两个圆锥滚子轴承支承在两端轴承盖的座孔中，轴承盖用螺栓与主减速器壳固定连接。第二级从动齿轮夹在左右两半差速器壳之间，并用螺栓将它们紧固在一起，其支承形式与东风EQ1090型汽车主减速器中差速器壳的支承形式相同。
发动机前置、前轮驱动的轿车也可以采用双级主减速器，如图4-111所示，该双级主减速器和自动变速器安装在一起，将次级齿轮和输出齿轮安装在输出齿轮轴上，使得驱动桥小型化。
图4-111 与自动变速器装配一起的双级主减速器
有些载荷大的汽车需要较大的传动比和足够的离地间隙。需要较大的传动比就要使主减速器做的体积庞大，主减速器体积庞大就会导致离地间隙偏小。为了解决此矛盾，将双级主减速器的第二级放在驱动车轮侧，称为轮边减速器。轮边减速器一般采用行星轮减速器，左右驱动轮各有一个。轮边减速器的结构如图4-112所示，在驱动轮上有一组行星轮结构，该机构中的内齿圈被固定，太阳轮输入，行星架输出。主减速器将动力减速增扭后传给差速器，差速器将动力分配到左右两边的半轴、太阳轮、行星轮及行星架、驱动轮。
图4-112 轮边减速器的结构
为了提高汽车的动力性和经济性，有些重型车辆或越野车辆采用具有两个传动比的主减速器，即双速主减速器。在良好路面上采用单级传动小传动比的挡位行驶。在不良路面或载荷较大时，通过气动或者电液操纵方式操纵装置换到双级传动大传动比的挡位行驶。
3.差速器的功用、结构和工作原理
（1）差速器的功用和分类
①功用 差速器的功用是将主减速器传来的动力传给左、右两半轴，并在必要时允许左、右半轴以不同转速旋转，使左、右驱动车轮相对地面纯滚动而不是滑动。
汽车行驶过程中，车轮相对路面有两种运动状态：滚动和滑动。滑动又有滑转和滑移两种。设车轮中心相对路面的速度为v，车轮旋转角速度为ω，车轮滚动半径为r，如果v=ω r，则车轮对路面的运动为滚动，这是最理想的运动状态；如果ω>0，但v=0，则车轮的运动为滑转；如果v>0，但ω=0，则车轮的运动为滑移。
当汽车转弯行驶时，内外两侧车轮中心在同一时间内移过的曲线距离显然不同，即外侧车轮移过的距离大于内侧车轮，如图4-113所示。若两侧车轮都固定在同一刚性转轴上，两轮角速度相等，则此时外轮必然是边滚动边滑移，内轮必然是边滚动边滑转。
图4-113 汽车转向时驱动车轮的运动示意
同样，汽车在不平路面上直线行驶时，两侧车轮实际移过的曲线距离也不相等。因此在角速度相同的条件下，在波形较显著的路面上运动的一侧车轮是边滚动边滑移，另一侧车轮则是边滚动边滑转。即使路面非常平直，但由于轮胎制造尺寸误差，磨损程度不同，承受的载荷不同或充气压力不等，各个轮胎的滚动半径实际上不可能相等，因此，只要各轮角速度相等，车轮对路面的滑动就必然存在。
车轮对路面的滑动不仅会加速轮胎磨损，增加汽车的动力消耗，而且可能导致转向和制动性能的恶化。所以，在正常行驶条件下，应使车轮尽可能不发生滑动，差速器的作用就在于此。
②类型 按照差速器的工作特性，差速器可以分为普通齿轮式差速器和防滑限速式差速器；按差速器的用途可以分为轮间差速器和轴间差速器；按齿轮的形状可以分为锥齿轮差速器和圆柱齿轮差速器。
（2）普通齿轮差速器的结构和工作原理 应用最广泛的普通齿轮差速器为锥齿轮差速器。如图4-114所示为桑塔纳2000轿车差速器。
图4-114 桑塔纳2000轿车差速器
差速器由差速器壳、行星齿轮轴、2个行星齿轮、2个半轴齿轮、复合式推力垫片等组成。行星齿轮轴装入差速器壳体后用止动销定位。行星齿轮和半轴齿轮的背面制成球面，与复合式的推力垫片相配合，以减摩、耐磨。螺纹套用于紧固半轴齿轮。差速器通过一对圆锥滚子轴承支承在变速器壳体中。
差速器的工作原理如图4-115和图4-116所示。主减速器传来的动力带动差速器壳（转速为n0）转动，经过行星齿轮轴、行星齿轮、半轴齿轮、半轴（转速分别为n1和n2），最后传给两侧驱动车轮。
图4-115 差速器的运动原理
1，2—半轴齿轮；3—差速器壳；4—行星齿轮；5—行星齿轮轴；6—主减速器从动齿轮
图4-116 差速器的转矩分配原理
①汽车直线行驶时 此时两侧驱动车轮所受到的地面阻力相同，并经半轴、半轴齿轮反作用于行星齿轮两啮合点A和B（图4-115）。这时行星齿轮相当于等臂杠杆，即行星齿轮不自转，只随差速器壳和行星齿轮轴一起公转，两半轴无转速差，即n1=n2=n0，n1+n2=2n0。
同样，由于行星齿轮相当于等臂杠杆，主减速器传动差速器壳体上的转矩M0等分给两半轴齿轮（半轴），即M1=M2=M0/2。
②汽车转向行驶时 此时两侧驱动车轮所受到的地面阻力不同。如果车辆右转，右侧（内侧）驱动车轮所受的阻力大，左侧（外侧）驱动车轮所受的阻力小。这两个阻力经半轴、半轴齿轮反作用于行星齿轮两啮合点A和B（图4-115），使行星齿轮除了随差速器壳公转外还顺时针自转。设自转转速为n4，则左半轴齿轮的转速增加，右半轴齿轮的转速降低，且左半轴齿轮增加的转速等于右半轴齿轮降低的转速。设半轴齿轮的转速变化为Δn，则n1=n0+Δn，n2=n0-Δn，即汽车右转时，左侧（外侧）车轮转得快，右侧（内侧）车轮转得慢，实现纯滚动。此时依然有n1+n2=2n0。
由于行星齿轮的自转，行星齿轮孔与行星齿轮轴轴径间以及齿轮背部与差速器壳体之间都产生摩擦。行星齿轮所受的摩擦力矩MT方向与其自转方向相反，并传到左、右半轴齿轮，使转得快的左半轴的转矩减小，转得慢的右半轴的转矩增加。所以当左、右驱动车轮存在转速差时，M1=（M0-MT）/2，M2=（M0+MT）/2。但由于有推力垫片的存在，实际中的MT很小，可以忽略不计，则M1=M2=M0/2。
总结：
a.普通锥齿轮差速器的运动特性：n1+n2=2n0。
b.普通锥齿轮差速器的转矩分配特性：M1=M2=M0/2，即转矩等量分配特性。
普通锥齿轮式差速器转矩等量分配的特性对于汽车在好路面上行驶是有利的。但汽车在坏路面上行驶时却会严重影响其通过能力。例如当汽车的一个驱动轮处于泥泞路面因附着力小而原地打滑时，即使另一驱动轮处于附着力大的路面上未滑转，汽车仍不能行驶。这是因为附着力小的路面只能对驱动车轮作用一个很小的反作用力矩，而驱动转矩也只能等于这一很小的反作用力矩。由于差速器等量分配转矩的特性，附着力好的驱动轮也只能分配到同样小的转矩，以至于总的牵引力不足以克服行驶阻力，汽车便不能前进。
为了提高汽车通过坏路面的能力，可采用防滑差速器。当汽车某一侧驱动轮发生滑转时，差速器的差速作用即被锁止，并将大部分或全部转矩分配给未滑转的驱动轮，充分利用未滑转车轮与地面之间的附着力，以产生足够的牵引力使汽车继续行驶。
（3）防滑差速器的结构和工作原理 汽车上常用的防滑差速器有多种形式，下面仅介绍托森差速器的构造和工作原理。
如图4-117所示为奥迪A4全轮驱动轿车前、后驱动桥之间采用的新型托森差速器的结构。“托森”表示“转矩-灵敏”，它是一种轴间自锁差速器，装在变速器后端。转矩由变速器输出轴传给托森差速器，再由托森差速器直接分配给前驱动桥和后驱动桥。
图4-117 托森差速器的结构
托森差速器由差速器壳、六个蜗轮、六根蜗轮轴、十二个直齿圆柱齿轮及前、后轴蜗杆组成。当前、后驱动桥无转速差时，蜗轮绕自身轴自转。各蜗轮、蜗杆与差速器壳一起等速转动，差速器不起差速作用。当前、后驱动桥需要有转速差，例如汽车转弯时，因前轮转弯半径大，差速器起差速作用。此时，蜗轮除公转传递动力外，还要自转。由于直齿圆柱齿轮的相互啮合，使前后蜗轮自转方向相反，从而使前轴蜗杆转速增加，后轴蜗杆转速减小，实现了差速。托森差速器起差速作用时，由于蜗杆蜗轮啮合副之间的摩擦作用，转速较低的后驱动桥比转速较高的前驱动桥所分配到的转矩大。若后桥分配到的转矩大到一定程度而出现滑转时，则后桥转速升高一点儿，转矩又立刻重新分配给前桥一些，所以驱动力的分配可根据转弯的要求自动调节，使汽车转弯时具有良好的驾驶性。当前、后驱动桥中某一桥因附着力小而出现滑转时，差速器起作用，将转矩的大部分分配给附着力好的另一驱动桥（最大可达3.5倍），从而提高了汽车通过坏路面的能力。
总结：普通锥齿轮差速器为了减少行星齿轮、半轴齿轮背部的摩擦、磨损，在行星齿轮、半轴齿轮背部的差速器壳体之间采用了推力垫片，使内摩擦力矩MT很小，可以忽略不计。而防滑差速器是特意增加内摩擦力矩MT，使转得慢的驱动轮（驱动桥）获得的转矩大，转得快的驱动轮（驱动桥）获得的转矩小，提高了汽车通过坏路面的能力。
（4）四轮驱动系统轴间差速器和轮毂锁定系统
①轴间差速器 当四轮驱动车辆急转弯时，由于前、后轮之间的转向半径不相等，会出现车轮转速差，转速中的这种差别可以通过在前、后车桥之间安装的轴间差速器吸收，轴间差速器也称中央差速器。
轴间差速器虽然适应四轮驱动车辆在转弯行驶中前、后轴车轮的差速运转，但是存在一个缺点。当任何一个前轮或后轮打滑时，由于差速器的差速作用没有驱动力传递到其他3个车轮，所以轴间差速器也应具备锁止功能。通过锁止功能在前、后驱动轮所处的地面附着力差异较大时，防止附着力小的车轮空转打滑；在制动过程中通过锁止的轴间差速器，抑制车轮抱死，缩短制动距离。
蜗轮蜗杆式差速器和黏性防滑差速器可以做轴间差速器，其工作原理和轮间差速器几乎相同，这里不再赘述。
②锁止轮毂系统
a.锁止轮毂系统的功用和操纵 在四轮驱动系统采用两轮驱动时，非驱动的两个车轮（一般为前轮）如果还是和半轴、差速器等传动元件相连，那么不仅会增大车轮的阻力及噪声，而且会增加传动元件的磨损和油耗。所以在四轮驱动系统采用两轮驱动时，非驱动轮应该断开与传动系统的连接，这就需要采用锁止轮毂系统。
有两种类型的锁止轮毂系统，一种为手动型，另一种为自动型。这里只介绍自动型锁止轮毂系统。锁止轮毂系统用于连接半轴和轮毂，它有两种状态，在两轮驱动时处于自由状态，在四轮驱动时处于锁止状态。
要从自由状态变换到锁止状态，只需将分动器控制杆处于4H或4L位置，当车辆开始移动时，驱动轴和前轮毂自动锁止在一起，使车辆进入四轮驱动模式。
要从锁止状态变换到自由状态，将分动器控制杆换到2H位置，倒挡行驶将车辆移动大约1m，即可脱开半轴和前轮毂，使车辆进入两轮驱动模式。
b.锁止轮毂系统的结构原理 如图4-118所示，锁止轮毂系统主要由驱动齿轮、滑动齿轮、壳体齿轮、凸轮A等组成。在自由状态时，如图4-119所示，滑动齿轮和壳体齿轮脱开，中断动力传递。在锁止状态时，动力经过半轴、驱动齿轮、壳体齿轮和轮毂。
图4-118 锁止轮毂系统的组成
图4-119 锁止轮毂系统
从自由状态转变成锁止状态时，因为凸轮A有细花键连到滑动齿轮，所以凸轮A转动凸轮B，凸轮B转动制动锥，凸轮B的凸出部分产生止推力，使制动锥压在制动器环上。制动锥和制动环之间产生摩擦力，由于制动环被固定，所以凸轮B停止转动。凸轮B阻止与它接合的凸轮A运转，凸轮A从凸轮B的槽中出来向外移动推动滑动齿轮与壳体齿轮啮合，这样就达到了锁止的目的。
从锁止状态转变成自由状态时，如图4-120所示，当汽车倒向行驶时，制动锥的棘齿开始和驱动齿轮的棘齿脱开，后来制动锥被凸轮B推动与制动环产生摩擦力而停止转动，凸轮B也被停止，凸轮A被弹簧推入凸轮B的槽中，滑动齿轮回位后壳体齿轮被脱开，轮毂回到自由状态。
图4-120 驱动齿轮和制动锥
4.半轴与桥壳的功用和构造
（1）半轴的功用和构造
①功用 半轴的功用是将差速器传来的动力传给驱动轮。因其传递的转矩较大，常制成实心轴。如果半轴断裂则汽车无法起步、行驶。
②构造 半轴的结构因驱动桥结构形式的不同而异。整体式驱动桥中的半轴为刚性整轴。而转向驱动桥和断开式驱动桥中的半轴则分段并用万向节连接。半轴内端一般制有外花键与半轴齿轮连接。半轴外端有的直接在轴端锻造出凸缘盘；有的制成花键与单独制成的凸缘盘滑动配合；还有的制成锥形并通过键和螺母与轮毂固定连接。
（2）半轴的支承形式 现代汽车常采用全浮式和半浮式两种半轴支承形式。
①全浮式半轴支承 全浮式半轴支承广泛应用于各型货车上。如图4-121所示为全浮式半轴支承示意。半轴外端锻造有半轴凸缘，用螺栓紧固在轮毂上，轮毂用一对圆锥滚子轴承支承在半轴套管上，半轴套管与空心梁压配成一体，组成驱动桥壳。这种支承形式，半轴与桥壳没有直接联系。半轴内端用花键与半轴齿轮套合，并通过差速器壳支承在主减速器壳的座孔中。
图4-121 全浮式半轴支承示意
这种半轴支承形式，半轴只在两端承受转矩，不承受其他任何反力和弯矩，所以称为全浮式半轴支承。所谓“浮”是对卸除半轴的弯曲载荷而言。
全浮式半轴支承便于拆装，只须拧下半轴凸缘上的轮毂螺栓，即可将半轴抽出，而车轮和桥壳照样能支持住汽车。
②半浮式半轴支承
如图4-122所示为半浮式半轴支承示意。半轴外端制成锥形，锥面上铣有键槽，最外端制有螺纹。轮毂以其相应的锥孔与半轴上的锥面配合，并用键连接，用锁紧螺母紧固。半轴用一个圆锥滚子轴承直接支承在桥壳凸缘的座孔内。车轮与桥壳之间无直接联系，而支承于悬伸出的半轴外端。因此，地面作用于车轮的各种反力都须经半轴外端的悬伸部分传给桥壳，使半轴外端不仅要承受转矩，而且还要承受各种反力及其形成的弯矩。半轴内端通过花键与半轴齿轮连接，不承受弯矩。故称这种支承形式为半浮式半轴支承。
图4-122 半浮式半轴支承示意
半浮式半轴支承结构简单，但半轴受力情况复杂且拆装不便，多用于反力、弯矩较小的各类轿车上。
（3）桥壳的功用和类型
①功用 驱动桥壳既是传动系统的组成部分，同时也是行驶系统的组成部分。作为传动系统的组成部分，其功用是安装并保护主减速器、差速器和半轴。作为行驶系统的组成部分，其功用是安装悬架或轮毂，和从动桥一起支承汽车悬架以上各部分的重量，承受驱动轮传来的反力和力矩，并在驱动轮与悬架之间传力。
由于桥壳承受较复杂的载荷，因此要求桥壳应具有足够的强度和刚度，重量轻，还要便于主减速器的拆装和调整。
②类型 驱动桥壳可分为整体式桥壳和分段式桥壳两种类型。
整体式桥壳一般经铸造而成，具有较大的强度和刚度，且便于主减速器的拆装和调整。缺点是重量大，铸造质量不易保证。因此，适用于中型以上货车。
分段式桥壳一般分为两段，由螺栓将两段连成一体。分段式桥壳最大的缺点是拆装、维修主减速器、差速器十分不便，必须把整个驱动桥从车上拆下来，现已很少应用。
