牙嵌式自由轮差速器
差速器的计算过程
学号********成绩
汽车专业综合实践说明书
设计名称:汽车差速器设计
设计时间 2010年 4月
系别机电工程系
专业汽车服务工程
班级 13班
姓名郑永豹
指导教师邓宝清
2010 年 05 月 24 日
目录
一、设计任务书....................................... - 1 -
二、差速器的功用类型及组成........................... - 2 -
(一)、齿轮式差速器............................... - 2 - (二)滑块凸轮式差速器............................ - 2 - (三)蜗轮式差速器................................ - 3 - (四)牙嵌式自由轮差速器.......................... - 4 - 三、主减速器基本参数的选择计算....................... - 6 -
(一)主减速器直齿圆柱齿轮传动设计................ - 6 - 四、主减速器主、从动齿轮的支撑方案选择.............. - 10 -
(一)、主动齿轮的支撑............................ - 10 - 五、差速器设计计算.................................. - 13 -
(一)差速器中的转矩分配计算..................... - 13 - (二)差速器的齿轮主要参数选择................... - 13 - 六.总结............................................ - 17 - 参考文献............................................ - 18 - 附图................................................ - 19 -
几种防滑差速器的结构
几种防滑差速器的结构
————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:
论文题目:防滑差速器的应用研究
学位类别:学历硕士
学科专业:车辆工程
作者姓名:胡星星
导师姓名:胡光艳
完成时间:
防滑差速器的应用研究
摘要
防滑差速器是对普通差速器的革新与改进,它克服了普通差速器只能平均分配扭矩的缺点,可以使大部分甚至全部扭矩传给另外一个不滑转的驱动轮,以充分利用这一驱动轮的附着力而产生足够的牵引力,大大提高了汽车在双附着系数路面上的动力性和通过性,显著改善了汽车操纵稳定性。有效地提高了汽车行驶安全性,是普通差速器的理想替代产品。本文对汽车差速器与防滑差速器的优缺点作了较为详细的比较分析,介绍了国内外防滑差速器的应用发展现状。在总结楣关资料的基础上,对防滑差速器的原理和分类情况作了分析,通过分析和比较各种防滑差速器的优缺点,最终选择了一种预压弹簧摩擦片式防滑差速器作为某SUV车型的后桥差速器。建立了各种防滑差速器防滑性能的数学计算模型。对该防滑差速器壳体在j种不同工况下进行了有限元分祈,分析结果表明,该防滑差速器壳体的强度和刚度是足够的。根据现有的条件和实际情况,分析研究了防滑差速器的各种试验方案,从中确定了一种试验方案,并且对该试验方案进行了详细地设计分析。
关键词:防滑差速器有限元试验应用分析
Study on ApplicationofLimitedSlip Differenti al
Abstract
Limited slip differential isimproved accordingtoco--ondifferential.Not having thecommon.differential’sdisadvantageof div idingthe torqueinto two equal parts,limitedslipdifferential Callgive most torque or even ailtorquetoanother driving wheelwhich isnotrevolving in order tomake use of the friction of thisdrivingwheel to produce enoughtraction.Thiswill greatly increase the dynamical capability,the passing capability,thestability andthe safetyofautomobilesOlldifferentfrictionroads.Solimitedslipdifferentialis substitute for conlnlon differential.In thispaper,th eadvantage and thedisadvantage ofthe diffe rentialand the limited slipdifferential arec ompared.The application of limited slipdifferentialin the world isintroduced.The principles and the typesof limited slip differentials are discussed.Compared with allkinds of
汽车差速器大全
汽车差速器专题讲解
汽车差速器的结构和工作原理
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1);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。
图1
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。如果后轮轴做成一个整体,就无法做到两侧轮子的转速差异,也就是做
不到自动调整。为了解决这个问题,早在一百年前,法国雷诺汽车公司的创始人路易斯.雷诺就设计出了差速器这个东西。
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。
差速器的分类
A.对称式锥齿轮普通差速器(开式差速器)
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(见图1)。
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,各个轮胎的实际上不可能相等,若两侧车轮都固定在同一转轴上,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)固定在差速器壳右半部8的上。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。半轴齿轮的轴颈支承在差速器壳左右相应的孔中,其内花键与半轴相连。与差速器壳一起转动(公转)的行星齿轮拨动两侧的半轴齿轮转动,当两侧车轮所受阻力不同时,行星齿轮还要绕自身轴线转动--自转,实现对两侧
1-6-汽车传动系-驱动桥-课题二:差速器构造
课题二:差速器构造
2.1差速器功用与分类
2.1.1差速器功用
当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时,使左右驱动车轮以不同的转速滚动,即保证两侧驱动车轮作纯滚动运动。
2.1.2差速器类型
(1)轮间差速器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。
(2)轴间差速器各驱动桥之间装设轴间差速器。
(3)抗滑差速器当遇到左、右或前、后驱动轮与路面之间的附着条件相差较大的情况时,采用抗滑差速器。
抗滑差速器常见的形式有强制锁止式齿轮差速器、高摩擦自锁差速器(包括摩擦片式、滑块凸轮式等)、牙嵌式自由轮差速器、托森差速器及粘性联轴(差速)器等。
2.2齿轮式差速器
2.2.1齿轮式差速器类型
(1)齿轮式差速器有圆锥齿轮式和圆柱齿轮式(教材图2-181)两种。
(2)按两侧的输出转矩是否相等,齿轮差速器有对称式(教材图2-181b)和不对称式(教材图2-181a、c)两类。
目前,汽车上广泛应用的是对称式锥齿轮差速器,教材图2-182为其结构图。
2.2.2对称式锥齿轮轮间差速器的组成与结构特点
(1)组成:由圆锥行星齿轮、行星齿轮轴(十字轴)、圆锥半轴齿轮和差速器壳等组成。差速器壳由用螺栓紧固的左壳1和右壳5组成。
(2)结构特点:主减速器的从动齿轮用铆钉或螺栓固定在差速器左壳的凸缘上。十字形的行星齿轮轴的四个轴颈嵌在差速器壳两半轴端面上相应的凹槽所形成的孔内,每个轴颈上浮套着一个直齿圆锥行星齿轮,它们均与两个直齿圆锥半轴齿轮啮合。
(3)动力传递路线:自主减速器从动齿轮依次经差速器壳、十字轴、行星齿
轮、半轴齿轮、半轴输出给驱动车轮。
牙嵌式自由轮差速器的运动学与动力学分析
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好了新的差速器图样待要试制 , 但经技术评审却否
定 了这 一改 进方 案 。后 经 仔细 校 核 计算 , 定侧 传 确
工 杠 械 20 0 ) 0 2( 3
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齿便脱离咬合 , 如图 2 所示 。 c 这时的主动环只将 扭矩 传 给左 边 驱 动轮 , 右 边 的驱 动轮 只 作 随动快 则
动 齿轮 和 半轴 的强 度 不 足 是 该 压 路 机 易 损 坏 的原
因。
() 3 有家工厂设想在装载 机上用牙嵌式 自动
轮 差速器 替 代 原有 的锥 齿 轮 差速 器 , 图 以此提 高 力 装载 机 的越 野 能 力 。经 咨询 后确 认 , 替换 差 速器 需 使 半轴 和轮 边 减速 器增 加 6 %的 强度 , 于 ‘ 定 7 对 个 型 的产 品风 险太 大 , 只好暂 时作 罢。 以上 所 述 事例 ,有 的 已经 造 成 了 经济 损 失 , 有 的 能在前 期 设 计阶 段 纠 正 。但 有一 个 共 同 的特 点 , 就 是 当 事 者只 知牙 嵌 式 自由轮 差 速 器 的结 构 和 优 点, 并未 究其 运 动 学 与 动 力 学 原 理 , 以致 产 生 整 机 设 计上 的错 误 。这 不 能 不提 醒 设计 者 , 掌握 ~ 定 的
差速器设计说明设计
差速器设计说明设计
摘要
汽车驱动桥是汽车的主要部件之一,其基本的功用是增大由传动轴或直接由变速器传来的转矩,再将转矩分配给左右驱动车轮,并使左右驱动车轮具有汽车行驶运动所要求的差速功能。汽车差速器位于驱动桥内部,为满足汽车转弯时内外侧车轮或两驱动桥直接以不同角度旋转,并传递扭矩的需求,在传递扭矩时应能够根据行驶的环境自动分配扭矩,提高了汽车通过性。其质量,性能的好坏直接影响整车的安全性,经济性、舒适性、可靠性。
随着汽车技术的成熟,轻型车的不断普及,人们根据差速器使用目的的不同,设计出多种类型差速器。与国外相比,我国的车用差速器开发设计不论在技术上,还是在成本控制上都存在不小的差距,尤其是目前兴起的三维软件设计方面,缺乏独立开发与创新能力,这样就造成设计手段落后,新产品上市周期慢,材料品质和工艺加工水平也存在很多弱点。
本文认真地分析了国内外驱动桥中差速器设计的现状及发展趋势,在论述汽车驱动桥的基本原理和运行机理的基础上,提炼出了在差速器设计中应掌握的满足汽车行驶的平顺性和通过性、降噪技术的应用及零件的标准化、部件的通用化、产品的系列化等关键技术;阐述了汽车差速器的基本原理并进行了系统分析;根据经济、适用、舒适、安全可靠的设计原则和分析比较,确定了轻型车差速器总成及半轴的结构型式;轻型车差速器的结构设计强度计算运用了理论分析成果;最后运用CATIA软件对汽车差速器进行建模设计,提升了设计水平,缩短了开发周期,提高了产品质量,设计完全合理,达到了预期的目标。
关键词:驱动桥;差速器;半轴;结构设计;
牙嵌式差速锁工作原理
牙嵌式差速锁工作原理
牙嵌式差速锁是一种常见的汽车差速器解锁装置,它的工作原理是通过牙嵌机构来实现差速器的解锁和锁定功能。
在差速器解锁状态下,牙嵌式差速锁的工作原理如下:当两个车轮转速不一致时,例如在转弯时内侧车轮转速较慢,外侧车轮转速较快,差速器内的行星齿轮将会受到转速差的影响,使得行星齿轮绕轴线旋转。行星齿轮上的牙嵌可以滑动到行星齿轮上,使其与差速器外壳以及行星齿轮锁紧。
在差速器锁定状态下,当两个车轮转速一致时,牙嵌机构将行星齿轮与差速器外壳连接起来,使得行星齿轮无法绕轴旋转。这样就实现了将动力平均分配给两个车轮,提高了车辆的行驶稳定性和通过性能。
牙嵌式差速锁的优点是结构简单,制造成本低,容易维修。然而,它也存在一些缺点,例如在解锁状态下,差速器仍然具有不同转速车轮间的差动,可能会导致车辆在转弯时出现打滑的情况。因此,在某些情况下,其他类型的差速器解锁装置可能更适合应用。
(整理)差速器设计
第四节 差速器设计
汽车在行驶过程中,左、右车轮在同一时间内所滚过的路程往往是不相等的,如转弯} 内侧车轮行程比外侧车轮短;左右两轮胎内的气压不等、胎面磨损不均匀、两车轮上的负荷 不均匀而引起车轮滚动半径不相等;左右两轮接触的路面条件不同,行驶阻力不等等。这 样,如果驱动桥的左、右车轮刚性连接,则不论转弯行驶或直线行驶,均会引起车轮在路面 上的滑移或滑转,一方面会加剧轮胎磨损、功率和燃料消耗,另一方面会使转向沉重,通过 性和操纵稳定性变坏。为此,在驱动桥的左、右车轮间都装有轮间差速器。在多桥驱动的汽 车上还常装有轴间差速器,以提高通过性,同时避免在驱动桥间产生功率循环及由此引起的 附加载荷、传动系零件损坏、轮胎磨损和燃料消耗等。
差速器用来在两输出轴间分配转矩,并保证两输出轴有可能以不同角速度转动。差速器 按其结构特征可分为齿轮式、凸轮式、蜗轮式和牙嵌自由轮式等多种形式。
一、差速器结构形式选择
(一)对称锥齿轮式差速器
汽车上广泛采用的差速器为对称锥齿轮式差速器,具有结构简单、质量较小等优点,应 用广泛。它又可分为普通锥齿轮式差速器、摩擦片式差速器和强制锁止式差速器等。
1.普通锥齿轮式差速器
由于普通锥齿轮式差速器结构简单、工作平
稳可靠,所以广泛应用于一般使用条件的汽车驱
动桥中。图5-19为其示意图,图中0w 为差速
器壳的角速度;1w 、2w 分别为左、右两半轴的
角速度;0T 为差速器壳接受的转矩;r T 为差速
器的内摩擦力矩;1T 、2T 分别为左、右两半轴
对差速器的反转矩。
根据运动分析可得
差速器的计算过程
学号06071305成绩
汽车专业综合实践说明书
设计名称:汽车差速器设计
设计时间 2010年 4月
系别机电工程系
专业汽车服务工程
班级 13班
姓名永豹
指导教师邓宝清
2010 年 05 月 24 日
目录
一、设计任务书....................................... - 1 -
二、差速器的功用类型及组成........................... - 2 -
(一)、齿轮式差速器............................... - 2 - (二)滑块凸轮式差速器............................ - 2 - (三)蜗轮式差速器................................ - 3 - (四)牙嵌式自由轮差速器.......................... - 4 - 三、主减速器基本参数的选择计算....................... - 6 -
(一)主减速器直齿圆柱齿轮传动设计................ - 6 - 四、主减速器主、从动齿轮的支撑方案选择.............. - 10 -
(一)、主动齿轮的支撑............................ - 10 - 五、差速器设计计算.................................. - 13 -
(一)差速器中的转矩分配计算..................... - 13 - (二)差速器的齿轮主要参数选择................... - 13 - 六.总结............................................ - 17 - 参考文献............................................ - 18 - 附图................................................ - 19 -
牙嵌式差速锁工作原理
牙嵌式差速锁工作原理
差速锁是四驱车上的一个重要部件,它能够帮助车辆更好地适
应不同路况,提高车辆的通过能力和操控性。而其中的一种差速锁
就是以牙嵌式差速锁。接下来我们将详细介绍以牙嵌式差速锁的工
作原理。
以牙嵌式差速锁是一种机械式的差速锁,它的工作原理是通过
一组齿轮和锁齿来实现左右轮的同步旋转。当车辆行驶时,如果遇
到一个轮胎陷入泥泞或者打滑,这时差速器会自动将动力传递到另
一个轮胎,以保证车辆的正常行驶。
在正常行驶的情况下,以牙嵌式差速锁处于自由状态,左右轮
可以独立旋转,以适应不同的转弯情况和路况。但是当遇到一个轮
胎打滑或者陷入泥泞时,以牙嵌式差速锁会自动锁定,使得左右轮
同步旋转,从而提供更大的牵引力,帮助车辆脱困。
以牙嵌式差速锁的工作原理主要依靠一组齿轮和锁齿来实现。
当车辆行驶时,齿轮会自由旋转,左右轮可以独立运动。但当某个
轮胎打滑或者陷入泥泞时,锁齿会自动锁定,使得左右轮同步旋转,从而提供更大的牵引力。这种设计能够有效地提高车辆的通过能力,
同时也提高了车辆的操控性和安全性。
以牙嵌式差速锁的工作原理简单而有效,它能够帮助车辆更好
地适应不同的路况,提高车辆的通过能力和操控性。在越野、爬坡
和泥泞路面上,差速锁能够发挥重要作用,帮助车辆顺利通过障碍。因此,以牙嵌式差速锁是四驱车上不可或缺的重要部件。
总的来说,以牙嵌式差速锁的工作原理是通过一组齿轮和锁齿
来实现左右轮的同步旋转,从而提供更大的牵引力,帮助车辆更好
地适应不同的路况。它的设计简单而有效,能够有效地提高车辆的
通过能力和操控性。在实际的行驶中,以牙嵌式差速锁能够帮助车
差速器失效模式分析
( )主动 齿轮 加 速 面严 重磨 损 ,表 面粘 附 金属 颗粒 b
图 3
磨粒 的碾压和划伤 。 当润滑油 中一旦混有金属颗粒 或其 他颗粒物等 ( 主
通 过对 金 属颗 粒收 集 和分 析 ,这 些碎 屑主要 有来 自主从动齿轮 的表面剥落物 或来 自 壳、减壳 、差 壳等 桥 内表 面粘 着 的金 属掉 落 。我 们认 为装 配零 件 的清 洁 度 差 ,润滑油性 能下降 ,是导 致差速器早期 失效的根 本原 因。为此 ,通过我公 司的驱动桥综合性 能试验 台 ( 见图
C 蔷 y h
一 柳州五菱汽车工业有限公司/ 成建 强 张金荣
差速器 失效模式分析
差 速 器是车 辆 中的 常见 、必备 的传 动结 构装 置 ,
差速器的失效模式
差速器的失效 模式主要有行星轮 轴和行星齿轮粘结 ( 图2 )、锁止销断 裂 ( 图2 )、行星轮轴断 裂 , 见 a 见 b 更 有甚者 出现齿轮 崩齿 ( 图2 )、差速 器壳断裂 ( 见 c 见 图2)等。 d
的工作温度 ( 大约10 0 ̄ C),摩擦副之间由于之前磨粒 磨损对零件表面造成的划伤,零件接触面之间将发生表
面擦伤性 的粘着磨损 。当粘结点的强度高于源自文库擦副 中较 软材料 的剪切强度时 ,破 坏将发生在离结合面 不远 的软
牙嵌式自由轮差速器常见结构的比较
牙嵌式自由轮差速器常见结构的比较
韩忠愿;吴昌林
【期刊名称】《汽车研究与开发》
【年(卷),期】1996(000)003
【摘要】根据诊断某牙发式自由轮差速器故障的体会,就牙嵌式自由轮差速器及其重要零件的常见结构形式,分析了利弊,论述了设计中应注意的几个问题。【总页数】4页(P11-14)
【作者】韩忠愿;吴昌林
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】U463.218.4
【相关文献】
1.牙嵌式自由轮差速器的结构、工作原理及检测 [J], 李久强
2.牙嵌式自由轮差速器结构与原理探析 [J], 陶泽南;秦艺铭;
3.牙嵌式自由轮差速器结构与原理探析 [J], 陶泽南;秦艺铭
4.牙嵌式自由轮差速器的运动仿真与动力学分析 [J], 秦艺铭;辛世成;田广才;贾巨民
5.牙嵌式自由轮差速器的运动仿真与动力学分析 [J], 秦艺铭;辛世成;田广才;贾巨民;;;;
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差速器的计算过程Word版
学号06071305成绩
汽车专业综合实践说明书
设计名称:汽车差速器设计
设计时间 2010年 4月
系别机电工程系
专业汽车服务工程
班级 13班
姓名郑永豹
指导教师邓宝清
2010 年 05 月 24 日
目录
一、设计任务书....................................... - 1 -
二、差速器的功用类型及组成........................... - 2 -
(一)、齿轮式差速器............................... - 2 - (二)滑块凸轮式差速器............................ - 2 - (三)蜗轮式差速器................................ - 3 - (四)牙嵌式自由轮差速器.......................... - 4 - 三、主减速器基本参数的选择计算....................... - 6 -
(一)主减速器直齿圆柱齿轮传动设计................ - 6 - 四、主减速器主、从动齿轮的支撑方案选择.............. - 10 -
(一)、主动齿轮的支撑............................ - 10 - 五、差速器设计计算.................................. - 13 -
(一)差速器中的转矩分配计算..................... - 13 - (二)差速器的齿轮主要参数选择................... - 13 - 六.总结............................................ - 17 - 参考文献............................................ - 18 - 附图................................................ - 19 -
电动汽车传动系统
图4-27 摩擦片式差速器 1-差速器壳 2-摩擦片 3压盘 4-V形面 5-行星齿轮 轴 6-行星齿轮 7-半轴齿轮
当传递转矩时,差速器壳通过斜面对行星齿轮轴 产生沿行星齿轮轴线方向的轴向力,该轴向力推动 行星齿轮使压盘将摩擦片压紧。当左、右半轴转速 不等时,主、从动摩擦片间产生相对滑转,从而产 生摩擦力矩。此摩擦力矩Tr与差速器所传递的转矩 T0成正比。可表示为 T0 rf Tr fz tan (4—27) rd 式中,rf为摩擦片平均摩擦半径;rd为差速器壳v形 面中点到半轴齿轮中心线的距离;f为摩擦因数;z 为摩擦面数;β为V形面的半角。 摩擦片式差速器的锁紧系数k可达0.6,kb可达 4。这种差速器结构简单,工作平稳,可明显提高 汽车通过性。
1.普通锥齿轮式差速器 由于普通锥齿轮式差速器结构简单、工作平稳 可靠,所以广泛应用于一般使用条件的汽车驱动桥 中。图4—26为其示意图, 根据运动分析可得 ω 1+ ω 2=2 ω 0 (4—22) 当一侧半轴不转时,另一侧半轴将以两倍的差 连器壳体角速度旋转;当差速器壳体不转时,左右 半轴将等速反向旋转。
(二)差速器齿轮强度计算 差速器齿轮的尺寸受结构限制,而且承受的载 荷较大,它不像主减速器齿轮那样经常处于啮合传 动状态,只有当汽车转弯或左、右轮行驶不同的路 程时,或一侧车轮打滑而滑转时,差速器齿轮才能 有啮合传动的相对运动。因此,对于差速器齿轮主 要应进行弯曲强度计算。轮齿弯曲应力σw(Mpa)为 (4—37) 2Tks km 3 w 10 kv m b2 d 2 Jn 式中,n为行星齿轮数;J为综合系数;b2、d2分别 为半轴齿轮齿宽及其大端分度圆直径(mm);T为半 轴齿轮计算转矩(N·m),T=0.6T0;
汽车差速器的结构和工作原理
汽车差速器的结构和工作原理
汽车差速器是一个差速传动机构,用来保证各驱动轮在各类运动条件下的动力传递,幸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1);汽车在不平路面上直线行驶时,双侧车轮走过的曲线长短也不相等;即便路面超级平直,但由于轮胎制造尺寸误差,磨损程度不同,经受的载荷不同或充气压力不等,各个轮胎的转动半径事实上不可能相等,假设双侧车轮都固定在同一刚性转轴上,两轮角速度相等,那么车轮必然显现边转动边滑动的现象。
图1
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,而且可能致使转向和制动性能的恶化。假设主减速器从动齿轮通过一根整轴同时带动双侧驱动轮,那么双侧车轮只能一样的转速转动。为了保证双侧驱动轮处于纯转动状态,就必需改用两根半轴别离连接双侧车轮,而由主减速器从动齿轮通过差速器别离驱动双侧半轴和车轮,使它们可用不同角速度旋转。这种装在同一驱动桥双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形,使各驱动桥有可能具有不同的输入角速度,能够在各驱动桥之间装设轴间差速器。
差速器可分为一般差速器和防滑差速器两大类。
一般差速器的结构及工作原理
目前国产轿车及其它类汽车大体都采纳了对称式锥齿轮一般差速器。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(见图1)。
(之前向后看)左半差速器壳2和右半差速器壳8用螺栓固紧在一路。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,每一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双侧各与一个直齿圆锥半轴齿轮4相啮合。半轴齿轮的轴颈支承在差速器壳左右相应的孔中,其内花键与半轴相连。与差速器壳一路转动(公转)的行星齿轮拨动双侧的半轴齿轮转动,当双侧车轮所受阻力不同时,行星齿轮还要绕自身轴线转动--自转,实现对双侧车轮的差速驱动。行星齿轮的反面和差速器壳相应位置的内表面,均做成球面,如此作能增加行星齿轮轴孔长度,有利于和两个半轴齿轮正确地啮合。
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普通行星齿轮差速器
图1-8-4
差速器转矩分配
强制锁止式差速器
图1-8-5 差速锁机构
摩擦片式差速器
图1-8-6 摩擦片式自锁差速器
三、牙嵌式自由轮差速器 (一)组成
(一)组成
(一)组成
主动环与从动环啮合齿为大间隙倒梯 形(小梯度)端面齿,可以使传力可靠。
中心环与从动环啮合齿为无间隙梯形(大梯 度)端面齿,可以使从动环在差速时容易滑脱 出来与中心环分离。
(一)组成
主动环与中心环通过 卡环轴向定位,又通过 一个加长齿与中心环整 个外圆周均布的某个凹 槽相联。 主动环加长齿插入消 声环的开口中,消声环 齿在差速器不差速时全 部嵌入中心环外圆的凹 槽中。
(二)传力特点
1、 整机直线行驶,主、从动环同转,左右 从动环输出的力矩不相等,其大小由两侧驱 动轮的阻力大小来决定。 2、整机转向,在内侧轮从动环与主动环同 转并传递全部动力,外侧从动轮转速高于内 侧从动轮但不传力中,实现内外侧偏转轮有 统一的转向中心。
(三)工作过程 1、整机直驶
主、从动环之间 的传力齿使主动环 与左右从动环同转, 弹簧力使三者压紧, 倒梯形(小梯度) 端面齿在等速下可 实现差力。
2、整机转向
(1)外侧从动环转速 较高而不承受扭力, 外偏转轮滑移趋势使 滑移力传入差速器后, 右从动环与中心环端 面啮合齿使右从动环 相对于中心环作斜面 运动,从动环从中心 环啮合齿中滑脱出来, 外侧轮空转。
2、整机转向
但右弹簧力将右从 动环拉回,齿间摩擦 力与弹簧力不断作用 结果将使传力齿磨损 加剧,并产生噪音。
2、整机转向
(2)利用消声环将外 侧从动环约束,防止 其因在差速中因不断 脱出与回位产生噪音, 并可减轻主从动环接 触齿间的磨损。
• 总结: 1、牙嵌式自由轮差速器的工作原理? 消声环的作用? 2、牙嵌式自由轮差速器的优缺点?