差速器的工作原理

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差速器的工作原理（圖,另附文字說明） 工作原理：當(dāng)汽車直走時(shí)，兩個(gè)行星齒輪只公轉(zhuǎn)，不自轉(zhuǎn)。如圖中右上所示。 右下圖表示的是汽車（方向是朝讀者這邊走的）右轉(zhuǎn)。 根據(jù)力學(xué)原理，轉(zhuǎn)彎時(shí)內(nèi)側(cè)車輪勢(shì)必會(huì)轉(zhuǎn)的慢些，此時(shí)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速不變，行星輪此時(shí)一邊繞半軸公轉(zhuǎn)，一邊自轉(zhuǎn)。 因此可以看出，轉(zhuǎn)彎時(shí)汽車驅(qū)動(dòng)力會(huì)減小的，特別是走泥路時(shí)盡量避免打方向，以防拋錨。 （不知解釋的對(duì)不對(duì)，望各位指點(diǎn)?。? 差速器 圖D－C5－3（3－93） 準(zhǔn)雙曲面齒輪單級(jí)主減速器 1-從動(dòng)錐齒圈；2-薄墊片；3-差速器軸承；4-主動(dòng)錐齒輪；5-主動(dòng)錐齒輪后軸承； 6-主動(dòng)錐齒輪前軸承；7-主動(dòng)錐齒輪密封圈；8-隔離套管；9-半軸齒輪； 10-差速器殼；11-進(jìn)油道 如圖所示為單級(jí)主減速器結(jié)構(gòu)，它采用一對(duì)準(zhǔn)雙曲面錐齒輪傳動(dòng)。 圖D－C5－6（3－96） 差速器構(gòu)造零件的分解 1-軸承；2-左外殼；3-墊片；4-半軸齒輪；5-墊圈；6-行星齒輪； 7-從動(dòng)齒輪；8-右外殼；9-十字軸；10-螺栓 目前國(guó)產(chǎn)轎車及其它類汽車基本都采用了對(duì)稱式錐齒輪普通差速器。對(duì)稱式錐齒輪差速器由行星齒輪、半軸齒輪、行星齒輪軸（十字軸或一根直銷軸）和差速器殼等組成。 圖D－C5－7（3－97） 差速器運(yùn)動(dòng)原理示意圖 1,2-半軸齒輪；3-差速器殼；4-行星齒輪；5-行星齒輪軸；6-主減速器從動(dòng)齒輪 左右兩側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速之和等于差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍，這就是兩半軸齒輪直徑相等的對(duì)稱式錐齒輪差速器的運(yùn)動(dòng)特性關(guān)系式。 圖D－C5－8（3－98） 差速器扭矩分配示意圖 　 1- 半軸齒輪；2-半軸齒輪；3-行星齒輪軸；4-行星齒輪 設(shè)輸入差速器殼的轉(zhuǎn)矩為M0 ，輸出給左、右兩半軸齒輪的轉(zhuǎn)矩為M1和M2，Mf為折合到半軸齒輪上總的內(nèi)摩擦力矩，則： M1=0.5（M0－Mf） M2=0.5（M0+Mf） 圖D－C5－9（3－99） 斯堪尼亞LT110型汽車的強(qiáng)制鎖止式差速器 1-活塞；2-活塞皮碗；3-氣路管接頭；4-工作缸；5-套管；6-半軸；7-壓力彈簧； 8-鎖圈；9-外接合器；10-內(nèi)接合器；11-差速器殼 在對(duì)稱式錐齒輪差速器上設(shè)置差速鎖，使之成為強(qiáng)制鎖止式差速器。用電磁閥控制的氣缸操縱離合機(jī)構(gòu)，使一側(cè)半軸與差速器殼相接合，這就相當(dāng)于把左右兩半軸鎖成一體一同旋轉(zhuǎn)。這樣，當(dāng)一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪打滑而牽引力過小時(shí)，從主減速器傳來的轉(zhuǎn)矩絕大部分部分配到另一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪上。 圖D－C5－10（3－100） 托森輪間差速器 　 1-差速器殼；2-直齒輪軸；3-半軸；4-直齒輪；5-主減速器被動(dòng)齒輪；6-蝸倫；7-蝸桿 托森差速器又稱蝸輪－蝸桿式差速器, 由差速器殼，左半軸蝸桿、右半軸蝸桿、蝸輪軸和蝸輪等組成。蝸輪通過蝸輪軸固定在差速器殼上，三對(duì)蝸輪分別與左、右半軸蝸桿相嚙合，每個(gè)蝸輪兩端固定有兩個(gè)圓柱直齒輪。成對(duì)的蝸輪通過兩端相互嚙合的直齒圓柱齒輪發(fā)生聯(lián)系。 拒絕專業(yè)術(shù)語(yǔ) 詳解差速器構(gòu)造原理 http://auto.msn.com.cn2009-3-30 7:11:00 來源:汽車之家 [汽車DIY]汽車是我們?cè)谌粘Ｉ钪薪?jīng)常會(huì)用到的交通工具，然而一輛車要開動(dòng)起來其實(shí)并不簡(jiǎn)單，其中凝聚著人類上百年的科技結(jié)晶。今天為大家講解車內(nèi)一個(gè)很不起眼但很關(guān)鍵的設(shè)備——差速器。 要解釋差速器原理，我們首先引用百度百科中的解釋： “……汽車在拐彎時(shí)車輪的軌線是圓弧，如果汽車向左轉(zhuǎn)彎，圓弧的中心點(diǎn)在左側(cè)，在相同的時(shí)間里，右側(cè)輪子走的弧線比左側(cè)輪子長(zhǎng)，為了平衡這個(gè)差異，就要左邊輪子慢一點(diǎn)，右邊輪子快一點(diǎn)，用不同的轉(zhuǎn)速來彌補(bǔ)距離的差異。” “……普通差速器由行星齒輪、行星輪架（差速器殼）、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。差速器的設(shè)計(jì)要求滿足：（左半軸轉(zhuǎn)速）+（右半軸轉(zhuǎn)速）=2（行星輪架轉(zhuǎn)速）。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?！? “這種調(diào)整是自動(dòng)的，這里涉及到‘最小能耗原理’，也就是地球上所有物體都傾向于耗能最小的狀態(tài)。例如把一粒豆子放進(jìn)一個(gè)碗內(nèi)，豆子會(huì)自動(dòng)停留在碗底而絕不會(huì)停留在碗壁，因?yàn)橥氲资悄芰孔畹偷奈恢茫ㄎ荒埽?，它自?dòng)選擇靜止（動(dòng)能最?。┒粫?huì)不斷運(yùn)動(dòng)。同樣的道理，車輪在轉(zhuǎn)彎時(shí)也會(huì)自動(dòng)趨向能耗最低的狀態(tài)，自動(dòng)地按照轉(zhuǎn)彎半徑調(diào)整左右輪的轉(zhuǎn)速。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，由于‘最小能耗原理’，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?！? 如果對(duì)于專業(yè)人事來說，這篇文章到此可以結(jié)束了，但是作為普通汽車愛好者，我們需要的不是死板的書本知識(shí)，因此這里有必要用通俗易懂的語(yǔ)言把差速器是怎樣工作的這一問題解釋清楚。 ● 為什么要裝差速器？ 首先要說的是差速器這個(gè)裝置裝在哪里，它的位置應(yīng)該處于傳動(dòng)軸與左右半軸的交匯點(diǎn)，從變速箱輸出的動(dòng)力在這里被分配到左右兩個(gè)半軸。至于為什么要裝差速器這個(gè)問題就不需多做解釋了，百度百科里寫得非常清楚。我們都知道汽車在直線行駛時(shí)左右兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速是相同的，但在轉(zhuǎn)彎過時(shí)兩邊車輪行駛的距離不是等長(zhǎng)的，因此車輪的轉(zhuǎn)速肯定也會(huì)不同。差速器的作用就在于允許左右兩邊的驅(qū)動(dòng)輪以不同的轉(zhuǎn)速運(yùn)行。 ● 差速器的構(gòu)造： 其實(shí)說白了，整個(gè)差速器系統(tǒng)的核心是四個(gè)齒輪：兩個(gè)行星齒輪和兩個(gè)與傳動(dòng)軸相連的半軸齒輪。這四個(gè)齒輪都在差速器殼內(nèi)，這個(gè)殼體連接著傳動(dòng)軸（圖中①），本身也要轉(zhuǎn)動(dòng)，在行駛時(shí)它的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與車輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同。 我們可以用一個(gè)球體來解釋差速器問題！我們假設(shè)這個(gè)球體和地球一樣有兩個(gè)極點(diǎn)，并且以兩極的連線為軸進(jìn)行自傳，這個(gè)球體可以理解為差速器殼體，這個(gè)殼體的兩極連接的就是汽車的左右半軸。這里安裝著兩個(gè)半軸齒輪，兩齒輪中心的連線就是差速器殼體轉(zhuǎn)動(dòng)的軸線（圖中②、④）。 除了兩個(gè)半軸齒輪外還有兩個(gè)行星齒輪（圖中③）。理解兩個(gè)行星齒輪的狀態(tài)是理解差速原理的關(guān)鍵。拿上面所說的球體來舉例，兩個(gè)齒輪是對(duì)向安裝并且與半軸齒輪垂直，相當(dāng)于6點(diǎn)鐘和12點(diǎn)鐘位置。這兩個(gè)齒輪經(jīng)常要朝相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)差速作用。殼體在自傳過程中會(huì)帶著兩個(gè)齒輪做公轉(zhuǎn)。 這四個(gè)齒輪雖然安裝在殼體內(nèi)部但都是可以獨(dú)立于差速器殼體轉(zhuǎn)動(dòng)的，只不過它們相互咬合在一起，每個(gè)齒輪的兩邊都咬合著另外兩個(gè)齒輪（每個(gè)半軸齒輪都咬合著兩個(gè)行星齒輪，每個(gè)行星齒輪都咬合著兩個(gè)半軸齒輪），只要其中一個(gè)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)都會(huì)牽扯到其他三個(gè)齒輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，而且其中一個(gè)齒輪朝某個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，與它相對(duì)的另一邊齒輪必定朝反方向轉(zhuǎn)動(dòng)！這個(gè)現(xiàn)象可以通過實(shí)驗(yàn)來證實(shí)：如果把一輛車的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪都懸空，轉(zhuǎn)動(dòng)一邊的車輪，另一側(cè)車輪會(huì)朝相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。 ● 差速器的運(yùn)作原理： 『車輛直行時(shí)差速器狀態(tài)』 直線行駛時(shí)的特點(diǎn)是左右兩邊驅(qū)動(dòng)輪的阻力大致相同。從發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力首先傳遞到差速器殼體上使差速器殼體開始轉(zhuǎn)動(dòng)。接下來要把動(dòng)力從殼體傳遞到左右半軸上，我們可以理解為兩邊的半軸齒輪互相在“較勁”，由于兩邊車輪阻力相同，因此二者誰(shuí)也掰不過對(duì)方，因此差速器殼體內(nèi)的行星齒輪跟著殼體公轉(zhuǎn)同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，兩個(gè)行星齒輪咬合著兩個(gè)半軸齒輪以相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣汽車就可以直線行駛了！ 『一側(cè)車輪遇到阻力』 假設(shè)車輛現(xiàn)在向左轉(zhuǎn)，左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪行駛的距離短，相對(duì)來說會(huì)產(chǎn)生更大的阻力。差速器殼體通過齒輪和輸出軸相連，在傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速不變情況下差速器殼體的轉(zhuǎn)速也不變，因此左側(cè)半軸齒輪會(huì)比差速器殼體轉(zhuǎn)得慢，這就相當(dāng)于行星齒輪帶動(dòng)左側(cè)半軸會(huì)更費(fèi)力，這時(shí)行星齒輪就會(huì)產(chǎn)生自傳，把更多的扭矩傳遞到右側(cè)半軸齒輪上，由于行星齒輪的公轉(zhuǎn)外加自身的自傳，導(dǎo)致右側(cè)半軸齒輪會(huì)在差速器殼體轉(zhuǎn)速的基礎(chǔ)上增速，這樣以來右車輪就比左車輪轉(zhuǎn)得快，從而使車輛實(shí)現(xiàn)順滑的轉(zhuǎn)彎。 ● 普通差速器的弊端： 現(xiàn)在有一個(gè)問題：如果一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪失去抓地力為什么車輛就無法前行？那是因?yàn)楫?dāng)一側(cè)車輪失去抓地之后，相當(dāng)于這一側(cè)車輪的阻力為0，而另一側(cè)車輪的阻力相對(duì)于失去抓地的這一側(cè)來說太大了，在跟著殼體做公轉(zhuǎn)的同時(shí)，差速器內(nèi)的行星齒輪自身還會(huì)瘋狂的自轉(zhuǎn)，把動(dòng)力源源不斷的傳遞到失去抓地的那一側(cè)車輪，因此車子只會(huì)呆在原地不動(dòng)。 這也是為什么很多高性能車要裝備限滑差速器。限滑差速器的作用是若左右半軸的轉(zhuǎn)速差過大，限滑差速器會(huì)鎖止普通差速器，讓動(dòng)力能夠在左右兩側(cè)半軸合理分配。而一些專業(yè)的越野車裝備四驅(qū)裝置和差速鎖，在抓地力不足的情況下通過手動(dòng)控制或者電子設(shè)備會(huì)自動(dòng)把差速器鎖止，此時(shí)差速器就不起作用了，動(dòng)力被平均分配到四個(gè)車輪上幫助車輛拜托困境，關(guān)于四驅(qū)裝置的原理會(huì)在之后的文章中做具體講解。