各种常见差速器转矩分配原理详解
差速器的工作原理

差速器的工作原理标题:差速器的工作原理引言概述:差速器是汽车传动系统中的重要部件,它能够有效地解决车辆转弯时内外轮胎转速不同的问题。
本文将详细介绍差速器的工作原理,包括差速器的结构、工作原理以及其在汽车传动中的重要作用。
一、差速器的结构1.1 主齿轮组件差速器的主要组成部份是主齿轮,它通常由齿轮和轴组成。
主齿轮通过轴与驱动轴相连,负责将动力传递到差速器。
1.2 行星齿轮组件行星齿轮组件由多个行星齿轮和行星齿轮轴组成。
行星齿轮通过行星齿轮轴与主齿轮相连,同时与驱动轮相连。
行星齿轮的数量和位置是根据差速器的设计而定的。
1.3 差速器壳体差速器壳体是差速器的外壳,它起到保护内部齿轮和轴的作用。
差速器壳体通常由钢铁或者铝合金制成,具有足够的强度和刚度。
二、差速器的工作原理2.1 差速效应差速器的工作原理基于差速效应,即在转弯时,内外轮胎的转速不同。
差速器通过合理分配动力,使得内外轮胎能够以不同的速度旋转,从而保证车辆的稳定性和行驶平顺性。
2.2 主齿轮传动当车辆直线行驶时,主齿轮传递动力到行星齿轮组件,行星齿轮以相同的速度旋转,并将动力传递到驱动轮。
2.3 差速器的转向作用当车辆转弯时,内外轮胎的转速不同。
差速器通过行星齿轮的设计,使得内外轮胎能够以不同的速度旋转,从而保持车辆的平稳行驶。
三、差速器在汽车传动中的重要作用3.1 提供转向灵便性差速器能够根据车辆的转向情况,合理分配动力到内外轮胎,从而提供转向灵便性。
这样可以保证车辆在转弯时的稳定性和操控性。
3.2 减少轮胎磨损差速器能够使内外轮胎以不同的速度旋转,从而减少轮胎的磨损。
如果没有差速器,内外轮胎的转速不同,会导致轮胎之间的滑动,增加磨损。
3.3 提高车辆的通过性差速器能够根据路面条件和车辆的行驶状态,合理分配动力到内外轮胎,从而提高车辆的通过性。
在不同路况下,差速器能够使车辆保持稳定的牵引力和抓地力。
四、差速器的维护与保养4.1 定期检查差速器油定期检查差速器油的质量和油位,确保正常的润滑和冷却效果。
差速器的结构及工作原理(图解)

差速器得结构及工作原理(图解)汽车差速器就是一个差速传动机构,用来保证各驱动轮在各种运动条件下得动力传递,避免轮胎与地面间打滑。
当汽车转弯行驶时,外侧车轮比内侧车轮所走过得路程长(图D-C5-5);汽车在不平路面上直线行驶时,两侧车轮走过得曲线长短也不相等;即使路面非常平直,但由于轮胎制造尺寸误差,磨损程度不同,承受得载荷不同或充气压力不等,各个轮胎得滚动半径实际上不可能相等,若两侧车轮都固定在同一刚性转轴上,两轮角速度相等,则车轮必然出现边滚动边滑动得现象。
差速器得作用车轮对路面得滑动不仅会加速轮胎磨损,增加汽车得动力消耗,而且可能导致转向与制动性能得恶化。
若主减速器从动齿轮通过一根整轴同时带动两侧驱动轮,则两侧车轮只能同样得转速转动。
为了保证两侧驱动轮处于纯滚动状态,就必须改用两根半轴分别连接两侧车轮,而由主减速器从动齿轮通过差速器分别驱动两侧半轴与车轮,使它们可用不同角速度旋转。
这种装在同一驱动桥两侧驱动轮之间得差速器称为轮间差速器。
在多轴驱动汽车得各驱动桥之间,也存在类似问题。
为了适应各驱动桥所处得不同路面情况,使各驱动桥有可能具有不同得输入角速度,可以在各驱动桥之间装设轴间差速器。
布置在前驱动桥(前驱汽车)与后驱动桥(后驱汽车)得差速器,可分别称为前差速器与后差速器,如安装在四驱汽车得中间传动轴上,来调节前后轮得转速,则称为中央差速器。
差速器可分为普通差速器与防滑差速器两大类。
普通差速器得结构及工作原理目前国产轿车及其它类汽车基本都采用了对称式锥齿轮普通差速器。
对称式锥齿轮差速器由行星齿轮、半轴齿轮、行星齿轮轴(十字轴或一根直销轴)与差速器壳等组成12-13(见图D-C5-6)。
(从前向后瞧)左半差速器壳2与右半差速器壳8用螺栓固紧在一起。
主减速器得从动齿轮7用螺栓(或铆钉)固定在差速器壳右半部8得凸缘上。
十字形行星齿轮轴9安装在差速器壳接合面处所对出得园孔内,每个轴颈上套有一个带有滑动轴承(衬套)得直齿圆锥行星齿轮6,四个行星齿轮得左右两侧各与一个直齿圆锥半轴齿轮4相啮合。
差速器的工作原理

差速器的工作原理差速器是一种重要的机械装置,广泛应用于汽车、工程机械等各种车辆中。
它的主要作用是使两个驱动轮以不同的转速旋转,以适应车辆在转弯时内外轮胎的不同行驶距离,从而保证车辆的稳定性和操控性。
本文将详细介绍差速器的工作原理。
1. 差速器的结构和组成部分差速器通常由主齿轮、从齿轮、行星齿轮、夹板和轴承等组成。
主齿轮和从齿轮通过行星齿轮连接,夹板用于将扭矩传递给驱动轴。
差速器的结构紧凑,能够有效地将扭矩分配给驱动轮。
2. 差速器的工作原理当车辆直线行驶时,两个驱动轮的转速是相同的,差速器处于自由状态,主齿轮和从齿轮以相同的速度旋转。
然而,当车辆转弯时,内外轮胎的行驶距离不同,如果差速器不起作用,会导致车辆转弯时发生滑移现象,影响行驶的平稳性。
差速器通过行星齿轮的运动实现差速调节。
当车辆转弯时,外侧驱动轮需要行驶更长的距离,而内侧驱动轮需要行驶较短的距离。
主齿轮和从齿轮之间的差速就是通过行星齿轮的相对运动来实现的。
具体来说,当车辆转弯时,外侧驱动轮的转速较快,内侧驱动轮的转速较慢。
主齿轮和从齿轮之间的差速就是通过行星齿轮的相对运动来实现的。
行星齿轮既可以绕主齿轮转动,也可以绕从齿轮转动。
当外侧驱动轮转速较快时,行星齿轮会绕主齿轮自转,从而减少从齿轮的转速,使内侧驱动轮能够行驶更短的距离。
相反,当内侧驱动轮转速较快时,行星齿轮会绕从齿轮自转,从而减少主齿轮的转速,使外侧驱动轮能够行驶更长的距离。
通过这种方式,差速器可以使两个驱动轮以不同的转速旋转,以适应车辆在转弯时内外轮胎的不同行驶距离。
3. 差速器的优势和应用差速器的工作原理使得车辆在转弯时能够保持稳定性和操控性,避免滑移现象的发生。
这对于提高车辆的行驶性能和安全性非常重要。
因此,差速器广泛应用于各种车辆中,特别是四轮驱动车辆和工程机械。
总结:差速器是一种重要的机械装置,通过行星齿轮的相对运动实现驱动轮的差速调节。
它的工作原理使得车辆在转弯时能够保持稳定性和操控性,避免滑移现象的发生。
差速器的工作原理

差速器的工作原理差速器是一种常见的机械装置,广泛应用于汽车、工程机械和其他需要转向控制的设备中。
它的主要作用是平衡车轮的转速差异,使车辆能够顺利转弯并保持稳定性。
下面将详细介绍差速器的工作原理。
一、差速器的组成部份差速器主要由齿轮组成,包括主齿轮、行星齿轮、卫星齿轮和差速齿轮。
主齿轮与动力源相连,行星齿轮与车轮相连,卫星齿轮与行星齿轮相连,差速齿轮则连接了两个行星齿轮。
二、差速器的工作原理当车辆直线行驶时,主齿轮带动行星齿轮转动,行星齿轮通过卫星齿轮传递动力给车轮,车轮以相同的速度旋转。
这时,差速器的差速齿轮不起作用,车轮之间的转速差异为零。
当车辆转弯时,车轮之间的行驶半径不同,内侧车轮行驶的距离较短,转速较慢,而外侧车轮行驶的距离较长,转速较快。
这时,差速器的差速齿轮开始发挥作用。
差速齿轮连接了两个行星齿轮,当车辆转弯时,内侧车轮的行星齿轮转速较慢,而外侧车轮的行星齿轮转速较快。
差速齿轮的作用是让两个行星齿轮之间的转速差异得到平衡,以保持车轮的稳定性。
差速齿轮的设计原理是利用齿轮的相对运动来平衡转速差异。
当车辆转弯时,内侧车轮的行星齿轮转速较慢,差速齿轮会自动调整位置,使得其与内侧车轮的行星齿轮相连,从而降低内侧车轮的转速。
同时,差速齿轮与外侧车轮的行星齿轮之间的相对速度增加,从而提高外侧车轮的转速,以平衡车轮之间的转速差异。
三、差速器的优点和应用差速器的工作原理使得车辆在转弯时能够更加稳定,减少了车轮之间的磨擦和磨损。
同时,差速器还能够提高车辆的通过性能,在不同路况下保持车轮的附着力,提高车辆的牵引力和操控性。
差速器广泛应用于各种车辆和工程机械中,特殊是四轮驱动和多轴驱动的车辆。
它在汽车、卡车、越野车、拖拉机等交通工具中起到关键作用,使得车辆能够平稳转弯并保持稳定性。
此外,差速器还被应用于工程机械中,如挖掘机、装载机等,以提高其操控性和通过性能。
总结:差速器是一种能够平衡车轮转速差异的机械装置,通过差速齿轮的设计原理,使得车辆能够在转弯时保持稳定性。
差速器的结构和工作原理

差速器的结构和工作原理差速器是一种用于分配动力的装置,其主要作用是在两个驱动轮之间实现不同的旋转速度,以保证车辆转弯时能够平稳行驶。
下面将详细介绍差速器的结构和工作原理。
一、差速器的结构差速器通常由输入轴、两个半轴、行星齿轮、差速齿轮以及外壳等部分组成。
1.输入轴:输入轴是连接差速器和传动轴的主轴,主要负责接受发动机的动力输出,并将其传递给差速器的其它部分。
2.半轴:差速器中有两个半轴,分别用于连接两侧的驱动轮。
半轴通常与输入轴相连,在差速器中既起到传递动力的作用,又能够分配不同的旋转速度。
3.行星齿轮:行星齿轮由一个中央齿轮和三个围绕其周围运动的卫星齿轮组成。
卫星齿轮通过小齿轮与差速齿轮相连,一般为3:1的传动比例。
4.差速齿轮:差速齿轮是连接两个半轴的齿轮,它与行星齿轮相连,用于实现不同轮胎的旋转速度分配。
5.外壳:外壳是将差速器的所有部件封装在一起的装置,保证差速器的正常运行。
二、差速器的工作原理差速器的工作原理基于两个关键概念:行星齿轮和差速齿轮。
1.行星齿轮:行星齿轮机构可以实现不同角速度的输出。
中央齿轮被转动时,卫星齿轮围绕它运动,由于它们分别与差速齿轮相连,所以卫星齿轮的运动将直接影响到差速齿轮的转动速度。
2.差速齿轮:差速齿轮是连接两个半轴的齿轮,它与行星齿轮相连。
当车辆行驶直线时,两个驱动轮旋转速度相同,差速齿轮不会转动。
而当车辆需要转弯时,两个驱动轮的旋转速度就会有所差异,此时差速齿轮会转动。
通过行星齿轮的传动作用,转动的差速齿轮将旋转能量传递给匹配差速齿轮的半轴,并将动力转移到较慢一侧的驱动轮上,以保证两侧驱动轮能够以不同的速度旋转。
这种差速器的工作原理使得车辆在转弯时能够实现差速分配,使得内侧轮胎具有较小的旋转半径,同时保证了车辆的稳定性和操控性能。
总结起来,差速器的结构主要由输入轴、两个半轴、行星齿轮、差速齿轮以及外壳组成,其工作原理利用行星齿轮和差速齿轮的传动关系,能够实现在车辆转弯时的差速分配,以确保车辆的平稳行驶。
各种差速器原理

各种差速器原理
差速器是指一种机械装置,用于将动力从一个轴传递到另一个轴,并且能够使它们在转速和/或转向方面有所不同。
它通常用于汽车和
其他机械设备中。
差速器的基本原理是利用不同的齿轮比例,将动力从一个轴传递到另一个轴。
其中最常见的是开式差速器和限滑差速器。
开式差速器包括两个齿轮,一个主齿轮和一个从齿轮,它们通过两个半轴连接。
当车辆在直线上行进时,两个齿轮以相同的速度旋转,因此动力被平均分配到两个轮子上。
当车辆转弯时,内轮和外轮需要旋转的速度不同,这时差速器的作用就体现出来了。
差速器可以让两个轮子在转速和方向上有所不同,以便更好地适应转弯。
限滑差速器与开式差速器类似,但是它添加了摩擦材料,以便可以控制两个齿轮之间的摩擦力。
在直行时,摩擦力不起作用,两个齿轮以相同的速度旋转。
但是,在转弯时,摩擦力开始起作用,以防止内外轮速度差异太大,从而保护车辆。
此外,还有电子差速器和液压差速器等其他类型的差速器。
它们的工作原理也是类似的,但是它们使用不同的技术来控制轮子之间的动力分配。
不同类型的差速器适用于不同的应用场景,因此必须根据具体情况进行选择。
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差速器工作原理

三. 锁止式差速器(机械锁止、电动锁止、气动锁止)
为了保证车辆在复杂的越野路况下的行驶性能,通过一定的机械结构把差速器锁死,实现两个半轴的同步转动。通过行星齿轮组分析,就是把行星齿轮组的变速机构锁死,保证行星架和太阳轮之间,以及两个太阳轮之间的传动比都是1:1。可以把太阳轮和行星架锁止,可以把行星架和行星齿轮锁死,还可以把两个太阳轮锁死。
优点:安全性好,不会损坏车辆。缺点:需要ABS和EBD系统,造价昂贵;在严酷的越野环境下,电子产品的可靠性不如机械产品;单侧车轮的驱动力,不如锁止式差速器的大。
这类差速器锁,由于成本原因,一般只应用于高档轿车和高档的SUV。
五. 自动机械锁止差速器
这类差速器的基本结构和机械锁止式差速器相同,不同的是,机械锁止差速器的锁止和解锁,完全由驾驶员人工控制;自动机械锁止式差速器则是根据路况自行锁止和解锁。它的锁止检测机构很精巧,检测量有两个,一个是差速器边齿轮和差速器壳子之间的转速差,另外一个就是差速器壳的转速。
锁止式差速器具备开式差速器的所有结构和特性,在未锁止的情况下,应用范围与开式差速器相同;在锁止的情况下,只适合于低速行驶在非铺装路面,不能在铺装路面上行驶,否则会导致车辆损坏和转向失控。
这类差速器以ARB的气动锁止产品和Eaton的电种相比,没有改变开式差速器的结构和特性,而是利用ABS或EBD系统来执行单侧制动打滑的车轮的动作,限制两驱动轮的转速差,保证两个驱动轮都有动力。
限滑差速器提供的附加扭矩,与摩擦片传递的动力和两驱动轮的转速差有关。
在开式差速器结构上改进产生的LSD,不能做到100%的限滑,因为限滑系数越高,车辆的转向特性越差。
LSD具备开式差速器的传动特性和机械结构。优点就是提供一定的限滑力矩,缺点是转向特性变差,摩擦片寿命有限。
差速器的工作原理

差速器的工作原理差速器是一种重要的汽车传动装置,它能够使车辆在转弯时实现内外轮胎的差速运动,从而保证车辆的稳定性和操控性。
差速器的工作原理涉及到齿轮传动、差速作用和扭矩分配等方面。
1. 齿轮传动差速器主要由一组齿轮组成,包括环齿、行星齿轮和太阳齿轮等。
当车辆行驶直线时,差速器中的齿轮会以相同的速度旋转,传递动力到车轮上。
然而,当车辆转弯时,内外轮胎需要以不同的速度旋转,这就需要差速器发挥作用。
2. 差速作用差速器中的行星齿轮组是实现差速作用的关键部件。
行星齿轮组由太阳齿轮、行星齿轮和环齿组成。
太阳齿轮与差速器的输入轴相连,行星齿轮与差速器的输出轴相连,环齿则固定在差速器的外壳上。
当车辆转弯时,内外轮胎需要以不同的速度旋转。
此时,差速器的输入轴会带动太阳齿轮旋转,太阳齿轮又会带动行星齿轮旋转。
由于行星齿轮与太阳齿轮相连,它们的转速必须相同。
然而,由于行星齿轮与环齿相互作用,行星齿轮的转速会受到环齿的限制。
3. 扭矩分配差速器的环齿上有两个输出轴,分别与左右车轮相连。
当车辆转弯时,内外轮胎需要以不同的速度旋转,这就需要差速器实现扭矩的分配。
当车辆转弯时,内侧车轮需要旋转的速度较慢,而外侧车轮需要旋转的速度较快。
差速器通过环齿的作用,将输入轴的扭矩分配给内外车轮,使得两个车轮能够以不同的速度旋转。
具体来说,环齿会限制行星齿轮的转速,从而使得内外车轮的扭矩分配得以实现。
总结:差速器是一种重要的汽车传动装置,它能够使车辆在转弯时实现内外轮胎的差速运动,从而保证车辆的稳定性和操控性。
差速器的工作原理涉及到齿轮传动、差速作用和扭矩分配等方面。
通过差速器中的行星齿轮组的作用,差速器能够实现内外轮胎的差速运动,使得车辆能够平稳地行驶在弯道上。
差速器的工作原理对于汽车的操控性和安全性起到了重要的作用。
差速器的工作原理

差速器的工作原理引言概述:差速器是汽车传动系统中的重要组成部份,它能够使车辆在转弯时保持稳定性,并且有效地分配驱动力。
本文将详细介绍差速器的工作原理,包括其结构、作用和工作过程。
一、差速器的结构1.1 主齿轮组成部份:差速器由主齿轮、行星齿轮、卫星齿轮和环齿轮等组成。
主齿轮通过输入轴与发动机相连。
1.2 行星齿轮组成部份:行星齿轮由太阳齿轮、行星齿轮和内齿圈组成。
行星齿轮与主齿轮相连。
1.3 卫星齿轮组成部份:卫星齿轮由卫星轴和卫星齿轮组成。
卫星齿轮与行星齿轮相连。
二、差速器的作用2.1 转向平稳:在车辆转弯时,内外轮胎需要有不同的旋转速度。
差速器能够使内外轮胎旋转速度的差异最小化,从而保持转向平稳。
2.2 驱动力分配:差速器根据不同路面的阻力,将驱动力分配给两个驱动轮,使其能够更好地适应不同路况。
2.3 防止轮胎打滑:差速器能够根据车辆的需求,自动调整驱动轮的转速,以避免轮胎因过度转速而打滑。
三、差速器的工作过程3.1 直线行驶:当车辆直线行驶时,主齿轮将驱动力平均分配给两个驱动轮,使其以相同的速度旋转。
3.2 转弯行驶:当车辆转弯时,内外轮胎需要有不同的旋转速度。
主齿轮通过行星齿轮传递驱动力给两个驱动轮,同时卫星齿轮的转动使得内外轮胎旋转速度有所差异。
3.3 防止打滑:当一侧轮胎遇到阻力较大的路面时,差速器会自动调整驱动轮的转速,使其能够更好地适应路况,防止轮胎打滑。
四、差速器的维护保养4.1 定期检查:定期检查差速器的油液情况,确保油液清洁,并及时更换。
4.2 注意驾驶方式:避免急加速、急刹车和急转弯等行为,以减少差速器的负荷。
4.3 注意保持清洁:保持差速器的清洁,避免灰尘和杂质进入差速器内部,影响其正常工作。
五、差速器的发展趋势5.1 电子差速器:随着电子技术的发展,电子差速器将逐渐取代传统机械差速器,提供更精确的驱动力分配和更高的稳定性。
5.2 智能差速器:未来的差速器将具备智能化功能,能够根据车辆和路况的实时数据进行自动调节,提供更加个性化的驾驶体验。
差速器的差速原理

差速器的差速原理
差速器是一种常见的传动装置,用于解决车辆转弯时内外侧轮胎线速度不同的问题。
差速器的差速原理主要基于两个传动轴的相对转速差异,通过合理的分配扭矩,使得车辆在转弯时能够平稳行驶。
差速器通常由环齿差速器和侧齿差速器两部分组成。
环齿差速器位于车辆的主驱动轴上,它由一个齿轮组成,这个齿轮既可以驱动两个侧齿差速器,也可以由两个侧齿差速器内部的齿轮驱动。
侧齿差速器分别安装在车辆的两个驱动轮上,它们与主驱动轴通过一对花键或榫销连接。
当车辆直线行驶时,两个驱动轮具有相同的转速,主驱动轴上的齿轮通过环齿差速器将扭矩均匀分配给两个侧齿差速器。
侧齿差速器内部的齿轮通过花键或榫销的连接,使得两个驱动轮能够以相同的转速旋转。
然而,在转弯时,内侧轮胎需要更小的转弯半径,因此它的线速度较大,而外侧轮胎线速度较小。
这时,差速器的差速作用就会发挥出来。
内侧轮胎线速度较快,会导致花键或榫销发生相对滑动,使得内外侧侧齿差速器的齿轮转速产生差异。
由于环齿差速器的存在,这种差异会通过主驱动轴上的齿轮传递到外侧轮胎,从而使得两个驱动轮能够以不同的转速运行。
通过差速原理的作用,差速器可以实现对扭矩的合理分配,使得车辆在转弯时能够保持稳定的行驶状况。
当转弯半径变小时,
差速作用会更加明显,差速器能够让内外侧轮胎旋转速度的差异最小化,从而保证车辆的平稳性和稳定性。
差速器的结构及工作原理图解

差速器的结构及工作原理(图解)汽车差速器是一个差速传动机构,用来保证各驱动轮在各种运动条件下的动力传递,避免轮胎与地面间打滑。
当汽车转弯行驶时,外侧车轮比内侧车轮所走过的路程长(图D-C5-5);汽车在不平路面上直线行驶时,两侧车轮走过的曲线长短也不相等;即使路面非常平直,但由于轮胎制造尺寸误差,磨损程度不同,承受的载荷不同或充气压力不等,各个轮胎的滚动半径实际上不可能相等,若两侧车轮都固定在同一刚性转轴上,两轮角速度相等,则车轮必然出现边滚动边滑动的现象。
差速器的作用车轮对路面的滑动不仅会加速轮胎磨损,增加汽车的动力消耗,而且可能导致转向和制动性能的恶化。
若主减速器从动齿轮通过一根整轴同时带动两侧驱动轮,则两侧车轮只能同样的转速转动。
为了保证两侧驱动轮处于纯滚动状态,就必须改用两根半轴分别连接两侧车轮,而由主减速器从动齿轮通过差速器分别驱动两侧半轴和车轮,使它们可用不同角速度旋转。
这种装在同一驱动桥两侧驱动轮之间的差速器称为轮间差速器。
在多轴驱动汽车的各驱动桥之间,也存在类似问题。
为了适应各驱动桥所处的不同路面情况,使各驱动桥有可能具有不同的输入角速度,可以在各驱动桥之间装设轴间差速器。
布置在前驱动桥(前驱汽车)和后驱动桥(后驱汽车)的差速器,可分别称为前差速器和后差速器,如安装在四驱汽车的中间传动轴上,来调节前后轮的转速,则称为中央差速器。
差速器可分为普通差速器和防滑差速器两大类。
普通差速器的结构及工作原理目前国产轿车及其它类汽车基本都采用了对称式锥齿轮普通差速器。
对称式锥齿轮差速器由行星齿轮、半轴齿轮、行星齿轮轴(十字轴或一根直销轴)和差速器壳等组成12-13(见图D-C5-6)。
(从前向后看)左半差速器壳2和右半差速器壳8用螺栓固紧在一起。
主减速器的从动齿轮7用螺栓(或铆钉)固定在差速器壳右半部8的凸缘上。
十字形行星齿轮轴9安装在差速器壳接合面处所对出的园孔内,每个轴颈上套有一个带有滑动轴承(衬套)的直齿圆锥行星齿轮6,四个行星齿轮的左右两侧各与一个直齿圆锥半轴齿轮4相啮合。
差速器结构及工作原理

差速器结构及工作原理差速器是一种广泛应用于汽车差速器中的一种装置,它主要用于控制汽车左右轮之间的转速差异,使得车辆能够平稳行驶。
差速器的结构包括主减速器、小齿轮、大齿轮、小锥齿轮、差速齿轮、环形轴承、轴承座、迷宫式差速器和齿轮轴等几个主要部件。
工作原理:差速器的工作原理主要基于齿轮传动的原理,当差速器接受到发动机传来的动力时,主减速器带动小齿轮和大齿轮一起转动。
其中小齿轮通过花键连接到小锥齿轮上,而大齿轮上也镶嵌有差速齿轮。
当车辆直行时,两个车轮的转速是相同的,此时差速器起到传递扭矩的作用,小锥齿轮被动地带动差速齿轮一起转动。
差速齿轮的齿数分别与两个车轮的齿数成比例,因此它们的速度相同,但方向相反。
然而,当车辆需要转弯时,两个车轮的转速就会有一定的差异。
具体来说,在车辆转向时,内侧轮子(靠近转弯中心的轮子)由于行驶的弯道半径较小,旋转速度较慢。
而外侧轮子(远离转弯中心的轮子)由于行驶的弯道半径较大,旋转速度较快。
这样,如果差速器不进行调整,会使得两个车轮不同速度的转动造成差速器的损坏。
为了解决这个问题,差速器的设计师采取了一种巧妙的设计。
差速器中的主要设计是迷宫式差速器。
迷宫式差速器中包含一系列的齿轮轴,每根齿轮轴上都有一个差速差速器。
当车辆进行转向时,差速齿轮的齿数及齿轮位置也会根据车轮速度差异的大小进行调整。
通过合理调节,差速器能够使得两个车轮的速度差异最小,并将扭矩分配到需要的地方,确保车辆平稳行驶。
总体而言,差速器是一个能够根据两个车轮的转速差异来调整动力传输的装置。
通过差速器的工作原理和结构设计,可以有效地降低车轮转速差异造成的损坏,确保车辆的平稳行驶,提高行车的安全性和舒适性。
差速器结构及工作原理

差速器结构及工作原理差速器是一种用于汽车行驶中左右两个车轮具有不同转速的情况下,能够将动力分配到两个车轮上的装置。
它由多个齿轮和离合器组成,结构复杂,但是具有很高的机械效率和可靠性。
差速器的主要部件包括输入齿轮(发动机输出轴连接)、两侧输出齿轮(左右车轮连接)以及输入轴、输出轴和差速齿轮等。
工作原理如下:1.开启状态:当车辆直线行驶或转弯半径相同时,两个车轮滚动半径相等,此时差速器处于开启状态。
发动机输出的转矩通过输入齿轮传递给差速齿轮,然后分配给左右两个输出齿轮,使得左右车轮以相同的速度旋转。
2.转向状态:当车辆转弯时,内外侧车轮滚动半径不相等,此时差速器将发挥作用。
内侧车轮滚动半径较小,所以转速较高;外侧车轮滚动半径较大,所以转速较低。
输入轴和左右输出齿轮之间的差速齿轮会相应地旋转,使得内侧和外侧输出齿轮能够以不同的速度工作,以使得两个车轮以不同的速度旋转。
这样,内外侧输出齿轮产生的扭矩差异将被差速器传递给两个车轮,使得外侧车轮可能需要更大的扭矩来克服转弯时的阻力。
差速器的工作原理可以通过以下公式来解释:扭矩=力矩÷半径差速器的设计目的是使两个车轮具有不同的转速,而其间的扭矩差异是由差速齿轮来实现的。
当车辆转弯时,两个车轮的滚动半径不相等,也就是半径不同,此时,根据扭矩的定义,同样的扭矩在半径较小的车轮上产生的力矩就大于在半径较大的车轮上产生的力矩。
因此,在转弯时,差速齿轮的作用是将发动机输出的扭矩分配给两个车轮,使得内侧车轮能够以较高的速度旋转,而外侧车轮以较低的速度旋转。
差速器的结构根据不同的设计和应用也有所不同,有液体差速器、齿轮差速器和电子差速器等。
这些差速器结构复杂,但是在实际应用中能够较好地实现其工作原理,确保车辆在转弯时具有良好的操控性和稳定性。
总之,差速器是对车轮转速不同情况下的动力分配装置,能够使车辆转弯时两个车轮具有不同的转速,从而保证了车辆的操控性和稳定性。
差速器的工作原理是通过差速齿轮来实现的,它能够将发动机输出的扭矩分配给两个车轮,使得内侧车轮以较高的速度旋转,而外侧车轮以较低的速度旋转。
差速器转矩分配原理

差速器转矩分配原理
咱先想象一下汽车在平路上直线行驶的情况。
这时候呢,四个轮子就像四个好伙伴,齐心协力地往前跑。
差速器呢,就把发动机传来的转矩平均地分给左右两个驱动轮。
为啥要平均分配呢?就好比两个人抬东西,如果一边力气大一边力气小,那东西肯定就歪歪扭扭的啦。
汽车也是一样,平均分配转矩,就能让汽车稳稳地直线向前冲,就像一支笔直射出的箭。
可是啊,路况哪能总是这么理想呢。
比如说汽车要转弯啦,这可就有点复杂喽。
当汽车转弯的时候,外侧的轮子要比内侧的轮子走过的路程长。
你可以想象一下,你自己在操场上跑步,跑弯道的时候,外道的人跑的路肯定比内道的长。
这时候如果还像直线行驶那样平均分配转矩,那可就乱套了。
差速器就开始发挥它的神奇本领啦。
它会把更多的转矩分配给外侧的轮子,因为外侧轮子需要更大的力量来转更大的圈。
就好像是一个聪明的妈妈,知道哪个孩子需要更多的照顾,就把更多的“关爱”(转矩)给了它。
这样呢,汽车就能顺利地转弯,不会出现内侧轮子打滑或者外侧轮子转不动的尴尬情况。
再来说说特殊路况,像在泥泞的路上或者一边是冰面一边是普通路面的时候。
这就好比汽车的两只脚踩在了不同的地方,一个是软绵绵的棉花糖(泥泞或者冰面),一个是硬邦邦的地板(正常路面)。
如果差速器还是傻乎乎地平均分配转矩,那踩在“棉花糖”上的轮子就会一直打滑,汽车就只能在原地干着急啦。
但是差速器可不会这么笨哦。
它会把更多的转矩给到有抓地力的轮子上,就像把力气都集中在能使上劲的那只“脚”上。
这样汽车就能尽可能地从困境中爬出来,继续欢快地奔跑啦。
差速器扭矩分配原理

差速器扭矩分配原理
差速器是汽车传动系统中的一个关键部件,主要作用是将来自发动机的动力传递到车轮上。
而差速器的扭矩分配原理则是指在不同路面条件下,差速器如何将扭矩分配给左右两个车轮,从而让汽车行驶更加平稳和安全。
在正常行驶条件下,差速器将发动机的扭矩平均分配给左右两个车轮,使汽车行驶更加平稳。
但是在转弯或路面不平的情况下,左右两个车轮会受到不同的阻力,这时差速器就会自动调整扭矩分配,使车轮之间的差速保持在一定范围内,从而提高行驶稳定性和安全性。
此外,一些高性能汽车还配备了电子控制差速器系统,它可以通过传感器来检测车轮的转速、角度和方向等信息,并根据这些信息调整扭矩分配,以实现更加精准的动力传递和更高的行驶性能。
总之,差速器扭矩分配原理是汽车传动系统中的一个重要概念,它使汽车能够在不同路况下行驶更加平稳和安全,也为高性能汽车的性能提升提供了技术支持。
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各种常见差速器转矩分配原理详解

各种常见差速器转矩分配原理详解本文为本人原创技术帖,从受力分析角度详细说明现代小型汽车的各种常见差速器的技术原理。
一、差速器力矩关系通式符号定义:T0——发动机传给差速器的总动力矩,当汽车匀速运动时与总行驶阻力折算在驱动车轮上的转矩平衡。
Tr1,Tr2——差速器两侧半轴有相对运动或趋势时单侧半轴受到的差速器内实际限滑力矩,互为作用力矩与反作力矩,大小相等方向相反。
可由差速器内各种摩擦力、粘性力产生(例如差速器轮系本身各转轴内摩擦力及各齿轮啮合摩擦力、各种限滑装置的粘性力、静摩擦力或滑动摩擦力、电控轮间制动摩擦力等),也可由刚性连接内应力产生(例如机械硬差速锁、凸块、轮齿式差速锁等)。
Tr1max,Tr2max——确保两侧半轴不发生相对运动的差速器内单侧最大限滑力矩值,Tr1,Tr2≤Tr1max,Tr2max。
对于刚性连接内应力可认为其Tr1max,Tr2max=∞。
Tr——两侧半轴有相对运动或趋势时差速器内的实际总限滑力矩,为Tr1与Tr2之和,即其2倍。
Trmax——确保两侧半轴不发生相对运动的最大差速器内总限滑力矩值,Tr≤Trmax。
T01,T02——差速器内完全没有阻止两侧半轴相对运动限滑力矩(Tr=0)时发动机传给两侧半轴的动力矩,取决于差速器机械结构。
T1,T2——差速器内有阻止两侧半轴相对运动的限滑力矩时分配到的实际动力力矩(与两侧半轴车轮地面附着反力矩平衡)K——差速器两侧半轴的实际转矩分配比,也称实际锁紧系数,即两侧半轴不发生或发生相对运动时的实际转矩比值。
Kmax——确保两侧半轴不发生相对运动两侧最大允许转矩差值对应的转矩分配比,K小于等于Kmax。
F1,F2——两侧半轴车轮地面附着反力矩(分别与T1,T2平衡)。
F1max,F2max——确保两侧半轴车轮不滑转的最大地面附着反力矩值,F1,F2≤F1max,F2max。
设1侧半轴动力转矩被Tr增强,2侧半轴动力转矩被Tr削弱(Tr反向时实质完全一样),上述各字母表示的转矩皆取绝对值,则差速器力矩关系通式为:T0=T1+T2=T01+T02Tr1=Tr2=Tr/2Tr=2Tr1=2Tr2T1=T01+Tr1=T01+Tr/2 (1)T2=T02-Tr2=T02-Tr/2 (2)K=T1/T2以上通式由一般差速器受力分析得出,表达了差速和限滑最基础的技术原理,适用于一切差速器的一切工况。
差速器的工作原理

差速器的工作原理(图,另附文字说明)工作原理:当汽车直走时,两个行星齿轮只公转,不自转。
如图中右上所示。
右下图表示的是汽车(方向是朝读者这边走的)右转。
根据力学原理,转弯时内侧车轮势必会转的慢些,此时驱动轴转速不变,行星轮此时一边绕半轴公转,一边自转。
因此可以看出,转弯时汽车驱动力会减小的,特别是走泥路时尽量避免打方向,以防抛锚。
(不知解释的对不对,望各位指点!)差速器图D-C5-3(3-93)准双曲面齿轮单级主减速器 1-从动锥齿圈;2-薄垫片;3-差速器轴承;4-主动锥齿轮;5-主动锥齿轮后轴承;6-主动锥齿轮前轴承;7-主动锥齿轮密封圈;8-隔离套管;9-半轴齿轮; 10-差速器壳;11-进油道如图所示为单级主减速器结构,它采用一对准双曲面锥齿轮传动。
图D-C5-6(3-96)差速器构造零件的分解1-轴承;2-左外壳;3-垫片;4-半轴齿轮;5-垫圈;6-行星齿轮; 7-从动齿轮;8-右外壳;9-十字轴;10-螺栓目前国产轿车及其它类汽车基本都采用了对称式锥齿轮普通差速器。
对称式锥齿轮差速器由行星齿轮、半轴齿轮、行星齿轮轴(十字轴或一根直销轴)和差速器壳等组成。
图D-C5-7(3-97)差速器运动原理示意图1,2-半轴齿轮;3-差速器壳;4-行星齿轮;5-行星齿轮轴;6-主减速器从动齿轮左右两侧半轴齿轮的转速之和等于差速器壳转速的两倍,这就是两半轴齿轮直径相等的对称式锥齿轮差速器的运动特性关系式。
图D-C5-8(3-98)差速器扭矩分配示意图1- 半轴齿轮;2-半轴齿轮;3-行星齿轮轴;4-行星齿轮设输入差速器壳的转矩为M0 ,输出给左、右两半轴齿轮的转矩为M1和M2,Mf 为折合到半轴齿轮上总的内摩擦力矩,则:M1=0.5(M0-Mf)M2=0.5(M0+Mf)图D-C5-9(3-99)斯堪尼亚LT110型汽车的强制锁止式差速器1-活塞;2-活塞皮碗;3-气路管接头;4-工作缸;5-套管;6-半轴;7-压力弹簧;8-锁圈;9-外接合器;10-内接合器;11-差速器壳在对称式锥齿轮差速器上设置差速锁,使之成为强制锁止式差速器。
差速器结构及工作原理

行星齿轮,再由行星齿轮传给左右两半轴齿轮。行星齿 轮相当一个等臂杠杆,而两个半轴齿轮半径也相等,因 此,实际上可以认为差速器分配给两侧车轮的扭矩大小 是相等的,不管左右车轮转速是否相等,而扭矩总是平 均分配的。
8
四、普通差速器的工作原理
(1)汽车直线行驶(两侧驱动轮阻力相同)
直线行驶时差速器运转状态7四普通差速器的工作原理2汽车转向两侧驱动轮转速不同如汽车右转向外侧车轮有滑移的趋势内侧车轮有滑转的趋势即外侧车轮阻力小内侧车轮阻力大使行星齿轮除了公转还以自转
差速器结构及工作原理
目录Байду номын сангаас
1.差速器的功用 2.差速器的分类 3.差速器的结构组成 4.差速器的工作原理
2
一、差速器功用
10
图4. 行星锥齿轮差速器零件分解图
5
四、普通差速器的工作原理
图5. 差速器运动原理示意图
1. 运动特性
ω0
ω2
(1)汽车直线行驶(两侧驱动轮转速相同)
ω1
行星齿轮只有公转,没有自转,
ω1=ω2=ω0,即 ω1+ω2=2ω0
图6. 直线行驶时差速器运转状态
6
四、普通差速器的工作原理
(2)汽车转向(两侧驱动轮转速不同)
如汽车右转向,外侧车轮有滑移的趋势,
内侧车轮有滑转的趋势,即外侧车轮阻力小,
ω0
ω2
内侧车轮阻力大,使行星齿轮除了公转还以
△ω自转。
ω1
由于差速作用,两半轴齿轮的转速分别为:
ω1=ω0+△ω,ω2=ω0-△ω
图7. 转向行驶时差速器运转状态
可得:
ω1+ω2=2ω0或 n1+n2=2n0
差速器的工作原理

就形象说一说把,比方说汽车拐弯的时候,内侧轮和外侧轮走过的距离是不一样的,因为转弯半径不一样,外侧的半径大一个车身宽度。
那么同样的时间走过的距离不一样,车轮的转速也是不一样的,如果转速一样,要么无法走曲线,要么有一个轮胎要打滑。
为了解决这种转速不同的问题,就设计了差速器。
这个结构比较复杂,基本工作原理是:中央传动轴把通过变速箱的动力(表现为转速)传递到差速器,差速器通过关联机构将转速慢的轮速度减一点,快的就相应加一点。
加减的幅度是相等的。
这样,车辆转弯的时候,就可以实现内外轮的转速不同了。
没有差速器,呵呵,汽车只能走直线喽!哈哈差速器的工作原理凯伦奈斯著如果你已经阅读了汽车发动机工作原理,你就能懂得汽车动力是如何产生的;如果你已经阅读了手动变速器的工作原理,你就会懂得下一步动力会传到哪里。
对大多数汽车来说,差速器在其传动系中,位于驱动轮之前的最后一级。
本文将阐述差速器的工作原理。
差速器有三大功用:把发动机发出的动力传输到车轮上;充当汽车主减速齿轮,在动力传到车轮之前将传动系的转速减下来将动力传到车轮上,同时,允许两轮以不同的轮速转动在本文中,你将会了解到汽车为什么需要一个差速器,它工作的方式及其优缺点。
我们也将会了解到防滑差速器。
为什么需要差速器当汽车转向时,车轮以不同的速度旋转。
在下面的动画中你可以看到,在转弯时,每个车轮驶过的距离不相等,即内侧车轮比外侧车轮驶过的距离要短。
因为车速等于汽车行驶的距离除以通过这段距离所花费的时间,所以行驶距离短的车轮转动的速度就慢。
同时需要注意的是:前轮较之后轮,所走过的路程是不同的。
对于后轮驱动型汽车的从动轮,或前轮驱动型汽车的从动轮来说,不存在这样的问题。
由于它们之间没有相互联结,它们彼此独立转动。
但是两主动轮间相互是有联系的。
因此一个引擎或一个变速箱可以同时带动两个车轮。
如果你的车上没有差速器,两个车轮将不得不固定联结在一起,以同一转速驱动旋转。
这会导致汽车转向困难。
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各种常见差速器转矩分配原理详解本文为本人原创技术帖,从受力分析角度详细说明现代小型汽车的各种常见差速器的技术原理。
一、差速器力矩关系通式符号定义:T0——发动机传给差速器的总动力矩,当汽车匀速运动时与总行驶阻力折算在驱动车轮上的转矩平衡。
Tr1,Tr2——差速器两侧半轴有相对运动或趋势时单侧半轴受到的差速器内实际限滑力矩,互为作用力矩与反作力矩,大小相等方向相反。
可由差速器内各种摩擦力、粘性力产生(例如差速器轮系本身各转轴内摩擦力及各齿轮啮合摩擦力、各种限滑装置的粘性力、静摩擦力或滑动摩擦力、电控轮间制动摩擦力等),也可由刚性连接内应力产生(例如机械硬差速锁、凸块、轮齿式差速锁等)。
Tr1max,Tr2max——确保两侧半轴不发生相对运动的差速器内单侧最大限滑力矩值,Tr1,Tr2≤Tr1max,Tr2max。
对于刚性连接内应力可认为其Tr1max,Tr2max=∞。
Tr——两侧半轴有相对运动或趋势时差速器内的实际总限滑力矩,为Tr1与Tr2之和,即其2倍。
Trmax——确保两侧半轴不发生相对运动的最大差速器内总限滑力矩值, Tr≤Trmax。
T01,T02——差速器内完全没有阻止两侧半轴相对运动限滑力矩(Tr=0)时发动机传给两侧半轴的动力矩,取决于差速器机械结构。
T1,T2——差速器内有阻止两侧半轴相对运动的限滑力矩时分配到的实际动力力矩(与两侧半轴车轮地面附着反力矩平衡)K——差速器两侧半轴的实际转矩分配比,也称实际锁紧系数,即两侧半轴不发生或发生相对运动时的实际转矩比值。
Kmax——确保两侧半轴不发生相对运动两侧最大允许转矩差值对应的转矩分配比, K小于等于Kmax。
F1,F2——两侧半轴车轮地面附着反力矩(分别与T1,T2平衡)。
F1max,F2max——确保两侧半轴车轮不滑转的最大地面附着反力矩值,F1,F2≤F1max,F2max。
设1侧半轴动力转矩被Tr增强,2侧半轴动力转矩被Tr削弱(Tr反向时实质完全一样),上述各字母表示的转矩皆取绝对值,则差速器力矩关系通式为:T0=T1+T2=T01+T02Tr1=Tr2=Tr/2Tr=2Tr1=2Tr2T1=T01+Tr1=T01+Tr/2 (1)T2=T02-Tr2=T02-Tr/2 (2)K=T1/T2以上通式由一般差速器受力分析得出,表达了差速和限滑最基础的技术原理,适用于一切差速器的一切工况。
A、两侧半轴实际转矩差必需克服Trmax才能实现相对运动(即差速),当两侧半轴因转矩差值克服Trmax而发生相对运动(即被车轮地面附着反力矩差值差速)时,Tr等于差速器内的滑动限滑力,两侧半轴转矩按通式(1)、(2)分配,故此时调节各种限滑装置的粘性力或摩擦压紧力、电控轮间制动压紧力等即可改变Tr,实现K的调节,此即为介于理想完全开放和完全锁止之间的可调限滑差速器。
特别地,当Trmax=0时,Tr=0,两侧半轴的转矩在任何时候都按K=T01/T02的比例分配,即使单侧滑转时,也仍依滑转侧车轮地面滑动附着反力矩按此比例分配,可实现Tr=0的差速,完全不能限滑,此即理想完全开放差速器。
B、Trmax必须大于两侧半轴实际转矩差才能阻止其相对运动(即差矩或限滑)。
当两侧半轴车轮地面附着反力矩差值未超过Trmax时,两侧半轴无相对运动(即被Tr差矩或限滑)时,两侧半轴转矩实际分配比仍满足通式(1)、(2),但Tr取决于T01,T02及两侧最大阻力距的情况(注1)。
故此时调节各种限滑装置的粘性力或摩擦压紧力、电控轮间制动压紧力等只能改变Trmax,即改变限滑上限,并不能实现K的主动调节,K只取决于T01,T02及两侧最大阻力距的情况(注1)。
特别地,当Trmax=∞时,Kmax=∞,可实现Trmax=∞的限滑,完全不能差速,此即为理想完全锁止刚性连接。
注1依据差速器转矩通式有:T2=F2,T1=T0-F2,Tr=(T1-T2)-(T01-T02)=(T0-F2-F2)-(T0-T02-T02)=2(T02-F2)根据车轮地面附着力(类同于静摩擦力)的特性,如T02≤F2max,则F2=T02,Tr=0,T2=T02,差速器内限滑力矩不起作用。
如T02>F2max,则F2=F2max,因T2与F2平衡,故T2=F2max ,Tr=2(T02-F2max),差速器内限滑力矩将T2刚好限制在F2max。
此即限滑原理,其实质是动力,差速器内摩擦力(或内粘性力、或刚性内应力),车轮地面附着力这三种力相互作用达到平衡的结果。
也有文献将上述K仅称为转矩比Kb,而另将锁紧系数K定义为Tr/T0,此时:K=Tr/T0 Kb=T2/T1(或T1/T2)Kb=(1+K)/(1-K) K=(Kb-1)/(Kb+1)完全开放差速器Kmax=0,完全锁止硬连接Kmax=∞这只是数学表达式有不同,其实质是完全一样的。
二、常见差速器力矩关系式1、行星轮系差速器行星轮系用作差速器时,发动机传给差速器的总动力矩由行星架输入,两侧半轴分别接齿圈和太阳轮,将行星轮系转矩关系代入差速器力矩关系通式得:T0=[(1+α)/α]T01 =(1+α)T02T01=[α/(1+α)]T0T02=[1/(1+α)]T0Tr1=Tr2=Tr/2Tr=2Tr1=2Tr2T1=[α/(1+α)]T0+Tr/2 (3)T2=[1/(1+α)]T0-Tr/2 (4)K=[2αT0+(1+α)Tr]/[2T0-(1+α)Tr]特别地,当Trmax=0,Tr=0时,K=T01/T02=α(例如三菱二代超选当Tr=0时,K=α=67:33,在全时四驱时按前后33:67比例分配转矩)2、伞齿行星轮系差速器伞齿行星轮系差速器实质上就是α=1的特殊行星轮系,发动机传给差速器的总动力矩由行星架输入,两侧半轴分别接节圆半径及齿数都相等的两个半轴伞齿轮(相当于齿圈和太阳轮),将α=1代入上面的行星轮系差速器力矩关系式得:T0=2T01 =2T02T01= T02=T0/2Tr1=Tr2=Tr/2Tr=2Tr1=2Tr2T1=(T0+Tr)/2 (5)T2=(T0-Tr)/2 (6)K=(T0+Tr)/(T0-Tr)特别地,当Trmax=0 ,Tr=0时, K=1(例如三菱一代超选当Tr=0时,K=1=50:50,在全时四驱时按前后50:50比例分配转矩)3、托森差速器托森限滑差速器两侧半轴分别与两个蜗杆刚性连接,3对蜗轮与两个蜗杆啮合,各蜗轮端部固定有直齿圆柱齿轮,每对蜗轮端部直齿圆柱齿轮相互外啮合。
蜗轮对自转轴安装在差速器壳上,差速器壳相当于行星架,发动机动力传至差速器壳,动力有驱动蜗轮对的两蜗轮同向自转的力,但由于蜗轮对端部相互外啮合的直齿圆柱齿轮齿产生运动干涉,两蜗轮无法同向自转,机构被卡死,发动机动力经差速器壳-蜗轮对的两蜗轮自转轴-相互卡死的两蜗轮轮齿-两侧半轴蜗杆传至两侧半轴。
汽车在铺装路面直行的情况下,两侧半轴受到的车轮地面附着反力矩相等,卡死的机构将发动机动力平均传至两侧半轴,两侧半轴既无转速差又无转矩差。
当两侧半轴受到的车轮地面附着反力矩不等时,卡死的机构又可实现两侧半轴转矩差分配,起到限滑作用。
而当汽车正常转向时,来自车架的两侧车轮附加转向力矩通过半轴蜗杆分别驱动蜗轮对两蜗轮反向自转,蜗轮对端部相互外啮合的直齿圆柱齿轮齿不发生运动干涉,故可实现两侧差速。
由差速器力矩关系通式及托森差速器机构受力分析得:T0=2T01 =2T02T01=T02=T0/2Tr1=Tr2=Tr/2Tr=2Tr1=2Tr2=[tg(λ+ρ)-tg(λ-ρ)]/[tg(λ+ρ)+tg(λ-ρ)]T0T1=T0{1+[tg(λ+ρ)-tg(λ-ρ)]/[tg(λ+ρ)+tg(λ-ρ)]}/2 (7)T2=T0{1-[tg(λ+ρ)-tg(λ-ρ)]/[tg(λ+ρ)+tg(λ-ρ)]}/2 (8)K=tg(λ+ρ)/tg(λ-ρ)ρ——螺旋斜面(当量)摩擦角=arctg f (一般略大于6度),限滑时取实际静摩擦角,差速时取滑动摩擦角λ——螺旋斜面升角 (一般略大于11度)托森差速器限滑时最大锁紧系数Kmax一般为3.5,还是偏小,而正常转向差速时锁紧系数K仅因滑动摩擦角略小于最大静摩擦角(滑动摩擦系数略小于最大静摩擦系数)而略小于3.5,又显得偏大,而普通开放差速器加硬差速锁锁止时Kmax=∞,正常转向差速锁解锁时锁紧系数K 仅1.1-1.35,所以托森差速器限滑和差速的效果都没有普通开放差速器加硬差速锁好,这就是它一般不用于前转向桥以及有的车虽用托森差速器却又另加硬差速锁原因。
其优点是用纯机械方法实现了限滑和差速的无延迟自动切换。
4、无机械差速器的纯多片离合器无机械差速器的纯多片离合器的发动机动力与主侧半轴和多片离合器主动片刚性连接,辅助侧半轴与多片离合器从动片刚性连接,由差速器力矩关系通式及其机构(此种装置的受力分析可简化为一根刚性转轴上垂直刚性连接有两根钢棒,形如F,动力从F下端输入,F最上面的一横驱动主侧半轴,下面的一横通过多片离合的摩擦片驱动辅助侧半轴)受力分析(T1为辅助侧,T2为主侧)得:T0=T02T01=0Tr1=Tr2=Tr/2Tr=2Tr1=2Tr2T1=Tr/2 (9)T2=T0-Tr/2 (10)K=Tr/(2T0-Tr)当F2max,F1max都大于T0/2时,(即两侧半轴车轮地面皆无滑转,两侧半轴无相对运动时),Tr为多片离合器主从动片间的静摩擦力矩,辅助侧半轴分配的转矩等于主从动片间的最大静摩擦力矩(原理同注1,但力矩作用方向有所不同,是车轮的地面附着力矩将多片离合器主从动片间的静摩擦力矩刚好限制在其最大静摩擦力矩),当两侧半轴有相对运动(只可能主侧半轴快于辅助侧半轴)时,Tr为多片离合器主从动片间的滑动摩擦力矩,辅助侧半轴分配的转矩等于主从动片间的滑动摩擦力矩。
因此调节主从动片间的压紧力即可改变最大静摩擦力矩或滑动摩擦力矩,从而改变Tr,实现两侧半轴转矩分配比例的主动调节。
当Trmax/2被调节至理论上的∞时,此种装置理论上也可被看作完全刚性连接,当F2max,F1max都大于T0/2时,T1=T2=T0/2,F1=F2。
这就是很多文章中所讲的T1不可能大于T2、K不可能大于50:50。
当F2max(或F1max)小于T0/2时,该侧半轴分得的转矩T2(或T1)等于F2max(或F1max),另一侧半轴分得的转矩T1(或T2)等于T0-F2max (或T0-F1max),与有机械差速器完全刚性锁止一样,理论上K可随T0的增大无限增大。
此种装置由于缺少机械差速器的差速作用,正常行驶时如控制调节Tr较大,则会影响正常转向差速,这就是它在正常行驶时辅助侧半轴分配的转矩一般都控制得很小(5-10%)的原因,由于其正常行驶时辅助侧半轴分配的转矩过小,因此并不能真正实现全时四驱,而只是一种适时四驱。