汽车传动装置与驱动桥详解：结构与原理全解析

在发动机前置后轮驱动的车型中，变速器与引擎和离合器紧密结合，并固定在车架上。驱动桥通过弹性悬架与车架相连。由于道路不平等因素引起的振动，使得变速器的输出轴和驱动桥的输入轴不能直接刚性连接，因此需要使用十字万向节和传动轴等组成的万向传动装置。这种装置不仅用于汽车传动系统，还广泛应用于动力输出和转向机构。

球笼式万向节的结构包括一个星形套与传动轴连接，外表面有凹槽形成内滚道。球形壳的内表面也有相应的凹槽，构成外滚道。六个钢球分布在各条凹槽中，由保持架固定在平面内。动力通过钢球和球形壳传递。这种万向节承载能力强，结构紧凑，便于拆装，应用极为广泛。

万向节的外滚道中心A与内滚道中心B均位于万向节中心O的两侧，且等距于O。钢球的中心C到A和B的距离相等。保持架内外球面、星形套外球面和球形壳内球面均以O为球心。当两轴交角变化时，保持架可以沿内、外球面滑动，确保钢球保持在特定位置。传力钢球位于交角平分面上，保证主动轴和从动轴以相同角速度旋转。

发动机产生的转矩通过主减速器、差速器和半轴传递到驱动车轮，实现降速增矩。主减速器的圆锥齿轮副可以改变转矩的传递方向；差速器则允许两侧车轮以不同转速转动。当半轴套管与主减速器壳刚性连接时，这种驱动桥被称为非断开式或整体式驱动桥。

为了提升汽车的行驶平顺性和通过性，一些乘用车采用独立悬架设计，将每个驱动轮用弹性悬架连接到车架上，使车轮可以相对独立地上下跳动。相应地，主减速器壳固定在车架上。这种分段式的驱动桥称为断开式或铰链连接式驱动桥。

整体式桥壳具有高强度的刚度和便于维修的特点，广泛应用于各类汽车。整体铸造式桥壳刚度大、强度高，易于形成等强度梁形状，但由于质量较大且铸造品质难以保证，适用于中重型汽车，目前主要应用于重型汽车。