汽车驱动桥是传动系统的主要组成部分，一样平常位于传动系的末端。它紧张由主减速器、差速器、半轴、桥壳等组成。
驱动桥的支配形式有多种，按照分布位置的不同可分为先驱、后驱和四驱（即两个驱动桥）。目前运用较为广泛的有发动机前置前轮驱动、发动机前置后轮驱动两种。发动机前置前轮驱动是将驱动桥与变速箱连为一体，扭矩在通报时直接从变速箱输入到主减速器，省去了传动装置。这使得整车构造更为紧凑，乘坐舒适性好，燃油经济性高。发动机前置后轮驱动是一种较为传统的支配形式，比较于前置先驱，驱动轮与地面有更大的附着力，因此该形式十分适宜爬坡或加速启动，而且汽车的行驶平稳性和操纵灵巧性好。此外还有发动机中置后轮驱动、发动机后置后轮驱动等等，不过运用范围较小。
驱动桥的功用紧张有以下四点[1]：
①减速增扭，改变力矩的通报方向。汽车在行驶时要通过变速器来改变传动比，输出得当的转矩和转速。但是当变速器在第一流位时，输出的转速较高，因此须要将动力经主减速器处理，以降落转速，增大转矩。其次，发动机输出的动力要经由90°转向才能传给车轮，因此主减速用具有改变转矩通报方向的浸染。
②知足旁边车轮的差速哀求，并合理分配转矩。汽车在不平路面行驶或转弯时，外侧车轮转速快，内侧车轮转速慢。为了知足这一哀求，差速器通过行星齿轮的自转带动半轴齿轮，从而实现差速浸染。同时，差速器还能合理的分配转矩以提高汽车通过性。
③通报转矩。驱动桥是一个动力通报机构，个中半轴的浸染便是将差速器输出的转矩传到驱动车轮[2]。
④承载整车重量及传力。驱动桥中的桥壳具有很强的刚度和强度，其承受着路面与车架之间的铅垂力，也要承受驱动力和制动力等纵向力以及车辆转弯时产生的横向力。
2 差速器的构造与事理剖析
差速器的功用紧张有两种，一是将主减速器传来的动力传给旁边两个半轴，二是起差速浸染，担保车轮与地面做纯滚动。
2.1 圆锥齿轮差速器的构造剖析
普通的圆锥齿轮差速器由2个半轴齿轮、行星齿轮轴（十字轴）、2-4个行星齿轮和壳体组成。动力按照主减速从动齿轮——差速器壳——行星齿轮轴——行星齿轮——半轴齿轮——半轴——驱动轮的顺序通报。当汽车右转弯时，附加阻力浸染在行星齿轮上，所形成的力矩起到差速浸染。其自转使行星齿轮左侧的圆周速率即是自转和周转速率之和，右侧即是自转和周转速率之差，导致左侧半轴转速加快，右侧半轴转速减慢，担保了汽车顺利过弯[3]。
差速器是一种行星齿轮机构，由于轴向力的存在，在实际利用过程中总会涌现差速器磨损严重的情形，且以黏着磨损和疲倦磨损为主，这严重影响了差速器的事情性能，乃至影响了整车的安全性。因此在半轴齿轮和差速器壳体间装有平垫片，在行星齿轮和差速器壳体间装有球面垫片，同时要选择粗糙度低，硬度高的垫片，以减小差速器的磨损，延长利用寿命。
2.2 圆锥齿轮差速器的事理剖析
2.2.1 差速事理剖析
圆锥行星齿轮差速器事情事理如图1所示，ω0为主减速器从动齿轮的转速，由于差速器壳与主减速器从动齿轮固连在一起构成行星齿轮架，以是ω0既为差速器壳的转速。ω1、ω2分别为旁边半轴齿轮的转速。
图1 圆锥齿轮差速器的事情事理图
①汽车在平直路面沿直线行驶。
行星齿轮带动半轴齿轮一起，绕着半轴中央线公转，而无自转运动，此时ω1=ω2=ω3，差速器不起差速浸染。
②汽车转弯行驶及其他行驶情形。
差速器起差速浸染时，行星齿轮不仅有绕半轴中央线的公转，还有绕行星齿轮轴的自转。这时行星齿轮一侧的圆周速率即是自转和周转速率之和，另一侧即是自转和周转速率之差。设行星齿轮的自转为ω3，则外侧车轮及其半轴的转速将增高，其转速为：
内侧车轮及其半轴的转速将降落，其转速为：
z1、z3分别为外侧半轴齿轮和行星齿轮的齿数。
将以上两式相加可以得到：
这便是圆锥行星齿轮差速器的运动特性方程式[4]。
2.2.2 扭矩分配特性剖析
扭矩经主减速器通报给差速器，并由差速器按比例分配给旁边两个驱动轮。在图1中，F表示行星齿轮受到十字轴的浸染力，其方向指向上；行星齿轮两侧会受到F/2的反浸染力，其方向指向下。ΔF表示由于摩擦元件运动带来的附加阻力。
①汽车在平直路面沿直线行驶。
当汽车在平直路面沿直线行驶时，差速器各摩擦元件没有相对运动，差速器只受到F、F/2的浸染力，其受力达到平衡，且半轴齿轮的半径相等，都为r，因此通报给旁边半轴的扭矩是相等的。输入扭矩M0、输出扭矩M1、M2知足下列关系。
②汽车转弯行驶及其他行驶情形。
当汽车转弯行驶及其他行驶情形时，行星齿轮受到附加阻力ΔF并开始自转，其自转力矩为2ΔFr'（r'为行星齿轮的半径），此力矩使得行星齿轮对旁边半轴齿轮施加大小相等，方向相反的力，如图1所示。
对付外侧半轴齿轮来说，其旋转速率较快、力矩较小，
对付内侧半轴齿轮来说，其旋转速率较慢、力矩较大，
M0、M1、M2知足下列关系。
由于普通圆锥行星齿轮差速器的内摩擦力不大，以是通报给旁边半轴齿轮的力矩可近似算作相等。这便是普通圆锥行星齿轮差速器的转矩分配特性。
2.2.3 力学特性剖析
差速器中的内摩擦力矩存在于以下部位：一是行星齿轮与壳体、齿轮轴之间，内摩擦力矩统一用Msp表示；二是行星齿轮与滑动轴承之间，用Mbp表示；三是半轴齿轮与壳体之间，用Msd表示
①行星齿轮受力剖析。
对行星齿轮进行受力剖析，如图2所示。
图2 行星齿轮受力剖析图
Fn表示半轴齿轮对行星齿轮的正压力，将Fn分解为Fn1、Fn2、Fn3。Fn1是等效圆周力，它使行星齿轮有自转的趋势；Fn2是正压力的径向分量，它使行星齿轮与半轴齿轮之间有压紧的趋势；Fn3是正压力的轴向分量，它使行星齿轮有沿着齿轮轴移动的趋势。则有如下关系式：
个中α是行星齿轮的压力角，θ是锥顶角。
由式（8）可得：
设半轴齿轮的节圆半径为rd，行星齿轮的节圆半径为rp，与齿轮轴相合营的孔半径为rk，球面大端半径为r，背球面半径为Rs，差速器的输入扭矩为M0，则行星齿轮与壳体之间的正压力为[5]：
μsp为行星齿轮与壳体之间的滑动摩擦系数，则两者之间的摩擦力为：
摩擦力矩可表示为：
经整理：
同理，行星齿轮与滑动轴承之间的摩擦力为：
经整理可得摩擦力矩为：
②半轴齿轮受力剖析。
对半轴齿轮进行受力剖析，如图3所示。
图3 半轴齿轮受力剖析图
表示行星齿轮对半轴齿轮的正压力，其可以分解为径向力
、轴向力
以及协力
，
除了包括等效圆周力外，还包括Msp、Mbp在半轴齿轮上产生的附加力。有如下关系式：
式中，α行星齿轮的压力角，β是半轴齿轮的锥顶角。
由式（16）得
设μsd是半轴齿轮与壳体间的动摩擦系数，则摩擦力为
对付内外半轴齿轮来说有不同的表达式，等效圆周力为
外侧齿轮表达式：
内侧齿轮表达式：
则外侧和内侧的摩擦力矩为：
3 差速器的性能参数剖析
评价差速器的性能参数紧张有锁紧系数和转矩分配系数。
锁紧系数是表征差速器“锁紧”程度的物理量，目前锁紧系数K紧张有两种表示办法，第一种是
M1——快转半轴上的转矩；
M2——慢转半轴上的转矩。
即慢转半轴侧的转矩与快转半轴侧的转矩比的最大值。该表达式解释了使差速器事情的转矩条件，旁边两侧半轴转矩相差的比值必须大于即是锁紧系数，差速器才会事情起差速浸染。值是一个大于1的数。
第二种表达办法：
式中
ΔM——差速器的内摩擦力矩；
M0——差速器的输入转矩。
即差速器的内摩擦力矩与输入转矩的比值。此表达式下的 K＜1。
转矩分配系数是慢转半轴的转矩占总输入转矩的总比值，用公式表示为：
它表征了旁边转矩的分配情形，显然ξ＜1，一样平常来说，ξ值较大的差速器其锁紧系数也较大。
锁紧系数K和转矩分配系数ξ是评价差速器的紧张性能参数，企业在生产汽车时，会根据车型，适用路面和客户需求来选择得当的差速器。一样平常来说，彷佛锁紧系数越大越好，但是过大的锁紧系数会带来一系列诸如转向困难、行驶不稳等问题，因此锁紧系数应限定在一个适当的范围内。对付普通圆锥齿轮差速器来说，K=1.1～1.5、ξ=0.55～0.6的取值是得当的，但是对付越野汽车等要在繁芜路面行驶的车辆来说，还应连续提高锁紧系数。
4 结语
本文详细先容了驱动桥和差速器的构造特点；重点研究了差速器的事情事理，从差速事理、转矩分配特性、力学特性三个方面进行了剖析；在充分考虑内摩擦成分的根本上，构建了内摩擦力矩的打算模型；末了剖析了锁紧系数和转矩分配系数对差速器性能的影响，为汽车选择得当的差速器有一定的辅导意义。