汽車差速器

王立志　王澤興　翟文強(qiáng)　高關(guān)羽　徐瑩瑩

摘 要：隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國(guó)的汽車行業(yè)也處在一個(gè)黃金階段，對(duì)于我們學(xué)習(xí)有關(guān)汽車專業(yè)的同學(xué)既有機(jī)遇又有挑戰(zhàn)，下面是我對(duì)于汽車差速器的一些認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：差速器；防滑差速器；三種方式；托森差速器

1 汽車為什么需要差速器

我們把汽車的車輪視為整體，在拐彎的時(shí)候車輪的軌跡是圓弧，如果汽車向右轉(zhuǎn)彎時(shí)，左邊的輪子轉(zhuǎn)的快，右邊的轉(zhuǎn)的慢，差速器的主要用途就是平衡這個(gè)差異，保證左右的效果相同。

我們要徹底弄明白差速器就必須在結(jié)構(gòu)、工作原理等方面有深刻的認(rèn)識(shí)。普通差速器由行星齒輪、行星輪架、半軸齒輪等零件組成。發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)傳動(dòng)軸進(jìn)入差速器，直接驅(qū)動(dòng)行星輪架，再由行星輪帶動(dòng)左、右兩條半軸，分別驅(qū)動(dòng)左、右車輪。當(dāng)汽車直行時(shí)，左、右車輪與行星輪架三者的轉(zhuǎn)速相等處于平衡狀態(tài)，而在汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)三者平衡狀態(tài)被破壞，導(dǎo)致內(nèi)側(cè)輪轉(zhuǎn)速減小，外側(cè)輪轉(zhuǎn)速增加。差速器的這種調(diào)整是自動(dòng)的，當(dāng)轉(zhuǎn)彎時(shí)，由于外側(cè)輪有滑拖的現(xiàn)象，內(nèi)側(cè)輪有滑轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪此時(shí)就會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)方向相反的附加力，必然導(dǎo)致兩邊車輪的轉(zhuǎn)速不同，從而破壞了三者的平衡關(guān)系，并通過(guò)半軸反映到半軸齒輪上，迫使行星齒輪產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，使外側(cè)半軸轉(zhuǎn)速加快，內(nèi)側(cè)半軸轉(zhuǎn)速減慢，從而實(shí)現(xiàn)兩邊車輪轉(zhuǎn)速的差異。驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪若用一根整軸連接，則兩輪只能以相同的角速度旋轉(zhuǎn)。這樣，當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向行駛時(shí)，由于外側(cè)車輪要比內(nèi)側(cè)車輪移過(guò)的距離大，將使外側(cè)車輪在滾動(dòng)的同時(shí)產(chǎn)生滑動(dòng)，而內(nèi)側(cè)車輪在滾動(dòng)的同時(shí)產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)。即使是汽車直線行駛，也會(huì)因路面不平或雖然路面平直但輪胎滾動(dòng)半徑不等而引起車輪的滑動(dòng)。車輪滑動(dòng)時(shí)不僅加劇輪胎磨損、增加功率和燃料消耗，還會(huì)使汽車轉(zhuǎn)向困難、制動(dòng)性能變差。為使車輪盡可能不發(fā)生滑動(dòng)，在結(jié)構(gòu)上必須保證各車輛能以不同的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。

2 防滑差速器

防滑差速器也稱為差速鎖，即在一側(cè)半軸齒輪與差速器殼體之間裝有多片式離合器，離合器連接一側(cè)的半軸齒輪與差速器殼體。差速器正常工作時(shí)，離合器處于分離狀態(tài)。當(dāng)有一側(cè)車輪在附著力小的路面的打滑時(shí)，兩側(cè)車輪轉(zhuǎn)速差過(guò)大時(shí)，控制離合器適當(dāng)接合，差速器殼通過(guò)離合器驅(qū)動(dòng)一側(cè)半軸齒輪。則另一側(cè)的半軸齒輪轉(zhuǎn)速在差速器作用下被約束，從而防止附著力小的車輪打滑。

3 防滑差速器的控制有三種方式

⑴第一種是人工手動(dòng)操作，當(dāng)車輪在附著力小的地面出現(xiàn)打滑時(shí)，通過(guò)人工操作差速器內(nèi)的離合器接合，實(shí)出防滑功能，稱為手動(dòng)控制的防滑差速器。

⑵第二種是扭矩感應(yīng)控制，屬于高磨擦自鎖止差速器，在兩個(gè)半軸齒輪中間有一個(gè)強(qiáng)力彈簧，兩個(gè)半軸齒輪與差速器殼體之間均有離合器片。

⑶第三種是差速器內(nèi)的離合器由電子液壓控制。

4 托森差速器

托森的核心是蝸輪、蝸桿齒輪嚙合系統(tǒng)，從托森差速器的結(jié)構(gòu)視圖中可以看到雙蝸輪、蝸桿結(jié)構(gòu)，正是它們的相互嚙合互鎖以及扭矩單向地從蝸輪傳送到蝸桿齒輪的構(gòu)造實(shí)現(xiàn)了差速器鎖止功能，這一特性限制了滑動(dòng)。在在彎道正常行駛時(shí)，前、后差速器的作用是傳統(tǒng)差速器，蝸桿齒輪不影響半軸輸出速度的不同，如車向左轉(zhuǎn)時(shí)，右側(cè)車輪比差速器快，而左側(cè)速度低，左右速度不同的蝸輪能夠嚴(yán)密地匹配同步嚙合齒輪。此時(shí)蝸輪蝸桿并沒(méi)有鎖止，因?yàn)榕ぞ厥菑奈佪喌轿仐U齒輪。而當(dāng)一側(cè)車輪打滑時(shí)，蝸輪蝸桿組件發(fā)揮作用，通過(guò)托森差速器或液壓式多盤(pán)離合器，極為迅速地自動(dòng)調(diào)整動(dòng)力分配。蝸輪蝸桿式托森輪間差速器蝸輪蝸桿式托森差速器利用蝸桿傳動(dòng)的不可逆性原理和齒面高摩擦條件，使差速器根據(jù)其內(nèi)部差動(dòng)轉(zhuǎn)矩速器大小而自動(dòng)鎖死或松開(kāi)，即在差速器內(nèi)差動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小時(shí)起差速作用，而過(guò)大時(shí)自動(dòng)將差速器鎖死，有效地提高了汽車的通過(guò)性。它的核心是蝸輪蝸桿齒輪嚙合系統(tǒng)，扭矩分配就是通過(guò)嚙合系統(tǒng)的自鎖功能實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)它的鎖止介入沒(méi)有時(shí)間上的延遲，也不消耗總扭矩?cái)?shù)值的大小，它被廣泛用于中央軸間差速器及后驅(qū)動(dòng)橋的輪間差速器。托森輪間差速器與托森軸間差速器的區(qū)別僅在于前者的輸入轉(zhuǎn)矩是經(jīng)主減速器從動(dòng)齒輪直接傳給差速器殼體，而不需要托森軸間差速器所具有的空心驅(qū)動(dòng)軸，每個(gè)蝸輪-齒輪軸的中間有一個(gè)蝸輪，其兩側(cè)各有1個(gè)尺寸完全相同的直齒圓柱齒輪，而蝸輪-齒輪軸則安裝在差速器殼體上。左半軸蝸桿與左邊3個(gè)蝸輪相嚙合，右邊3個(gè)蝸輪與右半軸蝸桿相嚙合，而與左、右半軸蝸桿相嚙合的成對(duì)的蝸輪彼此之間則通過(guò)其兩側(cè)相互嚙合的圓柱齒輪發(fā)生聯(lián)系。左半軸蝸桿與左半軸為一體，右半軸蝸桿與右半軸為一體。差速器殼與主減速器從動(dòng)齒輪盤(pán)相聯(lián)，是差速器的動(dòng)力輸入元件。差速器殼又帶動(dòng)蝸輪-齒輪軸及蝸輪繞半軸蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力從差速器殼體到蝸桿軸進(jìn)而到車輪的傳遞。當(dāng)汽車直線行駛時(shí)，兩半軸無(wú)轉(zhuǎn)速差，兩半軸蝸桿轉(zhuǎn)速相等且等于差速器殼體轉(zhuǎn)。

5 總結(jié)

差速器技術(shù)飛速的發(fā)展，技術(shù)不斷的更新，我們需要在大學(xué)學(xué)好基礎(chǔ)知識(shí)，為以后打下堅(jiān)固的基礎(chǔ)，以上是我對(duì)差速器的一些認(rèn)識(shí)和在網(wǎng)上書(shū)上找到的資料。

[參考文獻(xiàn)]

[1]http：//price.pcauto.com.cn/qcbk/canshu/dipang/changdong/1207/2041611.html.太平洋汽車網(wǎng).

[2]http：//baike.bitauto.com/other/20120629/1405744746.html.汽車通.