汽车减速器工作原理

导语

汽车减速器，作为传动系统的核心，担负着降低转速、增大转矩的重要任务。当发动机纵置时，它还能实现转矩旋转方向的改变。这一神奇的转换，源于其独特的工作原理和精巧的设计。

汽车减速器的工作原理，简而言之，是通过齿轮的咬合实现减速。主减速器利用数量较少的齿轮驱动数量较多的齿轮，从而达到降低转速、增大转矩的效果。采用圆锥齿轮传动的设计，更能实现转矩旋转方向的改变。这种设计将主减速器置于动力流向驱动轮之前，有效减轻了如离合器、变速器、传动轴等部件的转矩承受，从而减小了它们的尺寸和质量。

为了满足不同车型和使用需求，主减速器的结构型式多种多样。按照参加减速传动的齿轮副数目，可分为单级式主减速器和双级式主减速器。微、轻、中型车通常采用结构简单的单级主减速器，其结构紧凑，易于维护。而一些要求大传动比的中、重型车则更倾向于选择双级主减速器，以应对更高的传动需求和更大的转矩。其中，轮边减速器作为双级主减速器的一种特殊形式，能够进一步减小半轴所传递的转矩，有利于减小半轴尺寸和质量。

按照主减速器的传动比档数，又可分为单速式与双速式。当前，国产汽车普遍采用单速式主减速器，其结构简单，性能稳定。而在一些高级车型中，双速式主减速器能够提供两个不同传动比，为驾驶者提供更多选择，适应不同驾驶需求。

减速齿轮副的结构型式同样丰富多样，包括圆柱齿轮式、圆锥齿轮和准双曲面齿轮等。根据不同的车型和发动机布局，主减速器会选择不同的齿轮型式。例如，发动机横向布局的驱动桥更多使用斜齿圆柱齿轮，而发动机纵向布局的则倾向于采用圆锥齿轮和准双曲面齿轮。准双曲面齿轮相较于圆锥齿轮，具有更好的工作平稳性、更高的弯曲和接触强度。它还能使主动齿轮轴线相对于从动齿轮轴线发生偏移，为主减速器的设计提供了更多可能性。

以图D－C5－3所示的单级主减速器结构为例，它采用了一对准双曲面锥齿轮传动。巧妙的设计将主动锥齿轮与输入轴结合，通过圆锥滚子轴承进行支承，既提高了主动锥齿轮的支承刚度，也增强了整个主减速器的稳定性和高效性。从动锥齿轮则牢固地固定在差速器壳上，通过圆锥滚子轴承得到有效的支承。这种结构在夏利、富康、捷达等横置前桥驱动汽车的传动系统中尤为常见。

主减速器的传动比计算实际上并不复杂，主要依赖于从动锥齿轮和主动锥齿轮的齿数比。为了确保齿轮的平稳运行和均匀磨损，主减速器内设有专门的啮合调整装置，为齿轮提供足够的支承刚度。在安装调整过程中，最关键的是保证圆锥滚子轴承的预紧力适中。预紧力过小会导致支承刚度不足，而预紧力过大则会影响传动效率并加速轴承磨损。我们需要通过精确调整来保证预紧力的适中。

我们还需要关注齿面接触情况。通过在主动锥齿轮轮齿上涂抹红色颜料，我们可以观察齿面上的印迹，并调整齿轮位置以优化齿面接触。为了确保轴承的可靠润滑，主减速器壳体内特别设计了进油道和回油道，以确保齿轮油能够顺畅地润滑圆锥滚子轴承。

值得注意的是，准双曲面齿轮在工作时面临着极大的挑战。由于其独特的工况和齿面间的高压和相对滑动，齿面油膜容易被破坏。必须使用含有防刮伤添加剂的双曲面齿轮油进行润滑。普通齿轮油无法满足其需求，否则会导致齿面迅速磨损，大大降低使用寿命。

准双曲面锥齿轮式单级主减速器是一个精密而复杂的机械部件。其安装、调整和维护都需要高度的专业知识和技术。只有深入理解其工作原理、结构特点和技术要求，才能确保主减速器的长期稳定运行，为汽车的传动系统提供高效、可靠的动力传输。