各种类型差速器构造和工作原理( 二 )


轴轴线转动 。当汽车直线行驶时行星锥齿轮相当于一个等臂的杠杆保持平衡,即行星锥齿 轮不“自转”,而只随行星齿锥轮轴6及差速器壳7—起“公转”,左右两半轴无转速差,如图5. 14(b)所示,此时差速器不起差速作用 。
当汽车转弯行驶时,由于外侧轮有滑拖、内侧轮有滑转的现象,两个驱动轮此时就会 产生两个方向相反的附加力,破坏了行星锥齿轮、差速器壳、半轴锥齿轮3者的平衡关 系,迫使行星锥齿轮产生“自转” 。设其自转的速度为叫,方向如图5. 14')中箭头方向 所示,则半轴锥齿轮1的转速加快,半轴锥齿轮5的转速减慢,因7[s=^,所以,半轴 锥齿轮1转速的增加值等于半轮锥齿轮5转速的减小值 。设半轴锥齿轮转速的增加值为 %则两半轴齿轮转速分别为:
n1 =n0 +an
n2=no — an
这就是差速器的差速作用,即汽车在转弯或道路不平的情况下行驶时,两侧车轮以不 同的转速在地面上滚动,这样就有如下的转速关系
n1+n2 =2n0
上式称为行星锥齿轮式差速器的运动特性方程式 。它表明差速器无论是否起差速作 用,两半轴锥齿轮转速之和始终等于差速器壳体转速的两倍,而与行星锥齿轮“自转”转 速 关 。http://
当任何一侧半轴锥齿轮的转速为零时,另一侧半轴锥齿轮的转速为差速器壳体的两 倍;当差速器壳体转速为零时,若一侧半轴锥齿轮受其他力矩而转动,则另一侧半轴齿轮 以相同的速度反转 。差速器起差速作用的同时,还要分配转矩纟■两侧的驱动轮,行星 锥齿轮式差速器转矩分配示意如图5. 15所示 。
设主减速器传至差速器壳体的转矩为m 。,经行星齿锥轮轴3和行星锥齿轮传给两半 轴锥齿轮的转矩分别为竓、m2 。当行星齿轮2不自转时,即n4=0,m = 0,m为行星 锥齿轮自转时内孔和背面所受的摩擦力矩 。行星锥齿轮2相当于一个等臂杠杆,均衡拨动 两半轴锥齿轮转动,所以,差速器将转矩m 。平均分配给两半轴锥齿轮,即
mi =m2 =m0/2
当行星锥齿轮2按图5. 15中?方向自转时,即nn2,行星齿轮所受的摩擦力矩
m与其自转方向相反,从而使行星锥齿轮分别对 半轴锥齿轮1、4附加作用了两个大小相等、方向 相反的圆周力f1和f2,巧使转得快的半轴锥齿 轮1上的转矩mi减小使转得慢的半轴锥齿轮4上 的转矩m2增大,且m1的减小值等于m2的增大 值,等于mt/2 。所以,当两侧驱动轮存在差速 时,即n n2,则
m! = (m0—mt)/2 m2 = (m0+mt)/2
行星锥齿轮式差速器转矩分配示意 即转得慢的车轮分配到的转矩大于转得快的
车轮分配到的转矩,差值为差速器内部摩擦力矩 mt 。由于m很/j、,可忽略不计,则有mi =m2 =m0/2
由此可见,无论差速器是否起差速作用!行星锥齿轮差速器都具有转矩等量分配的
特性 。


2.防滑差速器
普通锥齿轮式差速器转矩等量分配的特性对于汽车在良好路面上行驶是有利的,但汽 车在路况差路面上行驶却会严重影响其通过能力 。当汽车一个驱动车轮接触泥泞或冰雪等 附着力较小的路面时,而另一驱动车轮接触在良好路面上时,在泥泞或冰雪等路面上的车 轮在原地滑转,而在良好路面上的车轮却静止不动 。weikeam.com
这是因为在泥泞或冰雪等路面上车轮 与路面之间的附着力很小,路面只能对此半轴作用很小的反作用力矩,虽然另一车轮与良 好路面之间附着力较大,但由于行星齿锥轮式差速器转矩平均分配的特点,使这一车轮分 配到的转矩只能与传到滑转驱动轮上很4、的转矩相等,以致锥产生的驱动力不足以克服行 驶阻力,汽车不能前进,而大部分动力则消耗在高速旋转的车轮上 。由于行星锥齿轮式差 速器转矩平均分配这一特性,当汽车一侧驱动轮附着力下降,则另一侧驱动轮所能获得的 转矩受打滑一侧车轮所限,总驱动力往往不足以驱动汽车行驶,使汽车行驶穿越差路面的 能力及通过能力受到限制 。另外,当汽车转弯时,由于质量转移形成内轮附着力下降而滑 转,不仅使汽车行驶驱动力不足,而且影响了汽车的操纵稳定性 。

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