動力傳遞的紐帶?卡車車橋結構圖文講解

● 什麼是車橋？

車橋，通過懸架和車架(或承載式車身)相連，兩端安裝汽車車輪的橋式結構。

圖為車橋總成

● 車橋的作用

車橋的功能就是傳遞車架(或承載式車身)與車輪之間各方向作用力及其力矩，其對汽車的動力性，穩定性，承載能力等性能有著重要的影響。如果是作為驅動橋，除了承載作用外還起到驅動、減速和差速的作用。

● 車橋的結構

卡車一般採用發動機前置，後輪驅動的布置方法。一般情況下，前橋都是轉向橋，而驅動橋在後橋。

前橋的結構

前橋定型結構

卡車前橋由主要由前梁，轉向節，主銷和輪轂等部分組成。車橋兩端與轉向節絞接。前梁的中部為實心或空心梁。

● 驅動橋結構

驅動橋位於汽車傳動系統的末端，主要由主減速器、差速器、半軸和驅動橋殼等組成。

驅動橋典型結構

1．主減速器

主減速器一般用來改變傳動方向，降低轉速，增大扭矩，保證汽車有足夠的驅動力和適當的速度。主減速器類型較多，有單級、雙級、雙速、輪邊減速器等。

卡車後橋主減速器

1）單級主減速器

由一對減速齒輪實現減速的裝置，稱為單級減速器。其結構簡單，重量輕。

2）雙級主減速器

對一些載重較大的載重汽車，要求較大的減速比，用單級主減速器傳動，則從動齒輪的直徑就必須增大，會影響驅動橋的離地間隙，所以採用兩次減速，通常稱為雙級減速器。雙級減速器有兩組減速齒輪，實現兩次減速增扭。

雙級主減速器

為提高錐形齒輪副的嚙合平穩性和強度，第一級減速齒輪副是螺旋錐齒輪。二級齒輪副是斜齒圓柱齒輪。

主動圓錐齒輪旋轉，帶動從動圓錐齒輪旋轉，從而完成一級減速。第二級減速的主動圓柱齒輪與從動圓錐齒輪同軸而一起旋轉，並帶動從動圓柱齒輪旋轉，進行第二級減速。因從動圓柱齒輪安裝於差速器外殼上，所以，當從動圓柱齒輪轉動時，通過差速器和半軸即驅動車輪轉動。

3）輪邊減速器

一般來說，採用輪邊減速器是為了提高汽車的驅動力，以滿足或修正整個傳動系統驅動力的匹配。目前採用的輪邊減速器，就是為滿足整個傳動系統匹配的需要，而增加的一套降速增扭的齒輪傳動裝置。

斯太爾輪邊減速器

從發動機經離合器、變速器和分動器把動力傳遞到前、後橋的主減速器，再從主減速器的輸出端傳遞到輪邊減速器及車輪，以驅動汽車行駛。在這一過程中，輪邊減速器的工作原理就是把主減速器傳遞的轉速和扭矩經過其降速增扭後，再傳遞到車輪，以便使車輪在地面附著力的反作用下，產生較大驅動力。

2．差速器

差速器用以連接左右半軸，可使兩側車輪以不同角速度旋轉同時傳遞扭矩。保證車輪的正常滾動。有的多橋驅動的汽車，在分動器內或在貫通式傳動的軸間也裝有差速器，稱為橋間差速器。其作用是在汽車轉彎或在不平坦的路面上行駛時，使前後驅動車輪之間產生差速作用。

圖為差速器結構示意圖

目前大多數汽車採用行星齒輪式差速器，普通錐齒輪差速器由兩個或四個圓錐行星齒輪、行星齒輪軸、兩個圓錐半軸齒輪和左右差速器殼等組成。

3．半軸

半軸是將差速器傳來的扭矩再傳給車輪，驅動車輪旋轉，推動汽車行駛的實心軸。

4．橋殼

驅動橋殼的主要功用是支撐汽車質量，並承受由車輪傳來的路面的反力和反力矩，並經懸架傳給車架（或車身）；同時，它又是主減速器、差速器、半軸的裝配基體。

後橋橋殼

驅動橋橋殼按照製造工藝分為沖焊橋殼、鑄造（鑄鐵、鑄鋼）橋殼。

傳統的鑄造橋殼具有剛度大，變形小，成本低等優點，但是製造周期長、工藝複雜，效率較低。沖焊橋殼具有外觀好、重量輕、清潔度高、故障率低等優點，沖焊技術正在逐步替代鑄造技術。

驅動橋的基本功能

1.將萬向傳動裝置傳來的發動機轉矩通過主減速胎、差速器、半軸等傳到驅動車輪，實現降低轉速、增大轉矩；

2.通過主減速器圓錐齒輪副改變轉矩的傳遞方向；

3.通過差速器實現兩側車輪差速作用，保證內、外側車輪以不同轉速轉向。

● 車橋的命名方式

按照國家規定是應該用盆齒直徑作為驅動橋名稱的，我們常見的如457橋，485橋等，這些數字指的是差速器上的盆齒直徑，單位為毫米。

圖為車橋盆齒

還有一種常見的如140，153橋等指的就不是盆齒直徑了，153其實是東風一種車型，上面裝的這個橋就被人們習慣稱為153橋，在解放車上就根據盤齒直徑叫435橋。

● 車橋的分類

1.根據橋的結構形式，可以分為整體式和斷開式兩種。

整體式車橋：也叫非斷開式車橋，其半軸套管與主減速器殼均與軸殼剛性地相連成一個整體梁。

圖為153整體式後橋

整體式橋殼因強度和剛度性能好，便於主減速器的安裝、調整和維修，而得到廣泛應用。整體式橋殼因製造方法不同，可分為整體鑄造式、中段鑄造壓入鋼管式和鋼板衝壓焊接式等。

斷開式車橋：一般與獨立懸掛匹配，轎車中較為常見，卡車一般只有軍用卡車才會使用，民用卡車中不常見。

2.根據車橋的作用不同，車橋可分為：轉向橋，驅動橋，支持橋和轉向驅動橋。

轉向橋：卡車的前橋為轉向橋，轉向橋的結構基本相同，由前軸、轉向節、主銷和輪轂等組成

驅動橋：指為卡車提供動力輸出的橋。後驅車型一般有單輪驅動和雙輪驅動兩種形式。

支持橋：沒有動力輸出，只起到承載作用。某些單橋驅動的三軸汽車(6×2汽車)的中橋或後橋為支持橋，挂車上的車橋都是支持橋。

支持橋中還有一種懸浮橋形式。懸浮橋指能上下浮動的橋，結構跟普通支持橋基本相似，多了一個舉升機構，在卡車重載時將懸浮橋放下，承載重量，空載或輕載是將懸浮橋提升減少油耗。

轉向驅動橋：具有轉向功能的驅動橋，轎車中比較常見，卡車一般在全輪驅動車型中才會有。

● 單級減速和輪邊減速的選擇

後橋速比決定最高車速

後橋速比是汽車驅動橋中主減速器的齒輪傳動比，它等於傳動軸的旋轉角速度與車橋半軸的旋轉角速度之比，也等於它們的轉速之比。

卡車的行駛速度=發動機轉速/檔位速比/驅動橋速比*輪胎直徑，當卡車進入最高檔時，後橋速比就決定了卡車的最高時速，後橋速比小的最高車速大但扭矩小，反之，車速小但扭矩輸出大。

單級減速和輪邊減速如何選擇？

要是增大後橋速比，單級主減速橋就需要更大的盆齒，卡車的離地間隙變小，通過性較差。而輪邊減速器則很好的解決了這對矛盾，在車輪半軸軸頭和車輪之間再加裝一個減速齒輪，主減速器盆齒直徑減小，車橋升高了，通過性提高，能適應各種複雜路況。

但是，輪減橋因為結構更複雜，導致其自重大，機械效率低，能量損耗大，較費油，同時發熱量大使輪端溫度高，容易發生爆胎。

選擇後橋應根據具體的運輸需要：單減橋適合公路運輸，傳動效率高，並能減少油耗。而輪減橋適合路況不好的車輛選用，輪減橋可以提高通過性，並輸出較大的扭矩。

● 國內市場現狀

國內重型車橋生產企業主要集中在山汽改、東風車橋、濟南橋箱廠、陝西漢德車橋、重慶紅岩和安凱車橋等幾家企業，這些企業幾乎佔到國內重卡車橋90%以上的市場。陝汽漢德車橋憑藉斯太爾驅動橋、MAN技術單級橋兩大技術平台優勢，保持國內車橋產銷的頭把交椅。

國內車橋市場擁有巨大的潛力，特殊的市場環境對車橋也有著更為苛刻的要求，國內嚴重的超載現象，對車橋的承載能力和輸出扭矩均提出了更高的要求。

但國內車橋的質量與國際水平仍存在較大的差距，熱處理等工藝技術落後，核心技術及核心總成仍依賴從國外引進。

● 車橋發展方向：

車橋作為卡車的核心總成，其重要性受到越來越多的關注，科技的迅猛發展也將帶領車橋朝著以下幾個方向發展：

（1）專業化 車橋行業將按車輛的使用條件逐步完善產品型譜分類，針對每一個細分市場提供特定的產品；

（2）輕量化 隨著計重收費和燃油稅政策的推出，輕量化成為卡車發展的大趨勢，車橋也將採用更多新型材料，結構設計得以優化。

（3）高效率 製造高機械效率的車橋將成為各企業的目標，如德納公司的雙速車橋，可提供兩種速比，滿載時採用大速比可加大轉矩，空載時採用小速比可省油；

（4）盤式制動器的廣泛應用 盤式制動器散熱好、質量輕，歐美地區的貨車已經廣泛應用盤式制動器；

（5）電子系統輔助制動技術的廣泛應用 國內客車已廣泛應用的ABS系統將逐步推廣到貨車行業中，ESP、EBD等乘用車技術也將逐漸得到應用。

● 總結：

本文就卡車車橋的基本結構和功能做了簡單的介紹，車橋不僅承載了整個卡車的重量，還要傳動卡車的動力輸出，對整車的動力性和穩定性有著重要的影響。

國內運輸業的發展帶動了車橋市場的迅猛發展，成了國內外廠商必爭之地，但由於國內的設計和製造水平與國際水平差距較大，要趕上國際先進水平，國內廠商還有很長的一段路要走！

推薦閱讀：