差速器的工作原理

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，兩個行星齒輪只公轉(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)彎時內(nèi)側(cè)車輪勢必會轉(zhuǎn)的慢些，此時驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速不變，行星輪此時一邊繞半軸公轉(zhuǎn)，一邊自轉(zhuǎn)。因此可以看出，轉(zhuǎn)彎時汽車驅(qū)動力會減小的，特別是走泥路時盡量避免打方向，以防拋錨。（不知解釋的對不對，望各位指點(diǎn)?。┎钏倨?圖DC53（393） 準(zhǔn)雙曲面齒輪單級主減速器 1-從動錐齒圈；2-薄墊片；3-差速器軸承；4-主動錐齒輪；5-主動錐齒輪后軸承；6-主動錐齒輪前軸承；7-主動錐齒輪密封圈；8-隔離套管；9-半軸齒輪； 10-差速器殼；11-進(jìn)油道 如圖所示為單級主減速器結(jié)構(gòu)，它采用一對準(zhǔn)雙曲面錐齒輪傳動。 圖DC56（396） 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-從動齒輪；8-右外殼；9-十字軸；10-螺栓 目前國產(chǎn)轎車及其它類汽車基本都采用了對稱式錐齒輪普通差速器。對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DC57（397） 差速器運(yùn)動原理示意圖 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稱式錐齒輪差速器的運(yùn)動特性關(guān)系式。 圖DC58（398） 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（M0Mf）M2=0.5（M0+Mf）圖DC59（399） 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)動輪打滑而牽引力過小時，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)動輪上。 圖DC510（3100） 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，三對蝸輪分別與左、右半軸蝸桿相嚙合，每個蝸輪兩端固定有兩個圓柱直齒輪。成對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 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汽車是我們在日常生活中經(jīng)常會用到的交通工具，然而一輛車要開動起來其實(shí)并不簡單，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)，在相同的時間里，右側(cè)輪子走的弧線比左側(cè)輪子長，為了平衡這個差異，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)動機(jī)的動力經(jīng)傳動軸進(jìn)入差速器，直接驅(qū)動行星輪架，再由行星輪帶動左、右兩條半軸，分別驅(qū)動左、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，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)一個碗內(nèi)，豆子會自動停留在碗底而絕不會停留在碗壁，因?yàn)橥氲资悄芰孔畹偷奈恢茫ㄎ荒埽詣舆x擇靜止（動能最?。┒粫粩噙\(yùn)動。同樣的道理，車輪在轉(zhuǎn)彎時也會自動趨向能耗最低的狀態(tài)，自動地按照轉(zhuǎn)彎半徑調(diào)整左右輪的轉(zhuǎn)速。當(dāng)轉(zhuǎn)彎時，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，兩個驅(qū)動輪此時就會產(chǎn)生兩個方向相反的附加力，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，因此這里有必要用通俗易懂的語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裝置裝在哪里，它的位置應(yīng)該處于傳動軸與左右半軸的交匯點(diǎn)，從變速箱輸出的動力在這里被分配到左右兩個半軸。至于為什么要裝差速器這個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左右兩個驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速是相同的，但在轉(zhuǎn)彎過時兩邊車輪行駛的距離不是等長的，因此車輪的轉(zhuǎn)速肯定也會不同。差速器的作用就在于允許左右兩邊的驅(qū)動輪以不同的轉(zhuǎn)速運(yùn)行。 差速器的構(gòu)造： 其實(shí)說白了，整個差速器系統(tǒng)的核心是四個齒輪：兩個行星齒輪和兩個與傳動軸相連的半軸齒輪。這四個齒輪都在差速器殼內(nèi)，這個殼體連接著傳動軸（圖中），本身也要轉(zhuǎn)動，在行駛時它的轉(zhuǎn)動方向與車輪轉(zhuǎn)動方向相同。 我們可以用一個球體來解釋差速器問題！我們假設(shè)這個球體和地球一樣有兩個極點(diǎn)，并且以兩極的連線為軸進(jìn)行自傳，這個球體可以理解為差速器殼體，這個殼體的兩極連接的就是汽車的左右半軸。這里安裝著兩個半軸齒輪，兩齒輪中心的連線就是差速器殼體轉(zhuǎn)動的軸線（圖中、）。 除了兩個半軸齒輪外還有兩個行星齒輪（圖中）。理解兩個行星齒輪的狀態(tài)是理解差速原理的關(guān)鍵。拿上面所說的球體來舉例，兩個齒輪是對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。這兩個齒輪經(jīng)常要朝相反方向轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)差速作用。殼體在自傳過程中會帶著兩個齒輪做公轉(zhuǎn)。 這四個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)動的，只不過它們相互咬合在一起，每個齒輪的兩邊都咬合著另外兩個齒輪（每個半軸齒輪都咬合著兩個行星齒輪，每個行星齒輪都咬合著兩個半軸齒輪），只要其中一個齒輪轉(zhuǎn)動都會牽扯到其他三個齒輪一起轉(zhuǎn)動，而且其中一個齒輪朝某個方向轉(zhuǎn)動，與它相對的另一邊齒輪必定朝反方向轉(zhuǎn)動！這個現(xiàn)象可以通過實(shí)驗(yàn)來證實(shí)：如果把一輛車的兩個驅(qū)動輪都懸空，轉(zhuǎn)動一邊的車輪，另一側(cè)車輪會朝相反方向轉(zhuǎn)動。 差速器的運(yùn)作原理：車輛直行時差速器狀態(tài) 直線行駛時的特點(diǎn)是左右兩邊驅(qū)動輪的阻力大致相同。從發(fā)動機(jī)輸出的動力首先傳遞到差速器殼體上使差速器殼體開始轉(zhuǎn)動。接下來要把動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，因此二者誰也掰不過對方，因此差速器殼體內(nèi)的行星齒輪跟著殼體公轉(zhuǎn)同時不會產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，兩個行星齒輪咬合著兩個半軸齒輪以相同的速度轉(zhuǎn)動，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)動輪行駛的距離短，相對來說會產(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)半軸齒輪會比差速器殼體轉(zhuǎn)得慢，這就相當(dāng)于行星齒輪帶動左側(cè)半軸會更費(fèi)力，這時行星齒輪就會產(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)在有一個問題：如果一側(cè)驅(qū)動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，差速器內(nèi)的行星齒輪自身還會瘋狂的自轉(zhuǎn)，把動力源源不斷的傳遞到失去抓地的那一側(cè)車輪，因此車子只會呆在原地不動。 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，限滑差速器會鎖止普通差速器，讓動力能夠在左右兩側(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控制或者電子設(shè)備會自動把差速器鎖止，此時差速器就不起作用了，動力被平均分配到四個車輪上幫助車輛拜托困境，關(guān)于四驅(qū)裝置的原理會在之后的文章中做具體講解。