差速器工作原理

发布时间:2013-05-3 阅读量:7155 来源: 我爱方案网 作者:

   从世界上第一辆汽车的诞生之后不久,差速器这个东西也就随之诞生了,它存在的意义是什么呢本文就来介绍汽车需要差速器的原因,以及差速器的作用和工作原理

为什么要装差速器?

    首先要说的是差速器这个装置装在哪里,它的位置应该处于传动轴与左右半轴的交汇点,从变速箱输出的动力在这里被分配到左右两个半轴。至于为什么要装差速器这个问题就不需多做解释了,百度百科里写得非常清楚。我们都知道汽车在直线行驶时左右两个驱动轮的转速是相同的,但在转弯过时两边车轮行驶的距离不是等长的,因此车轮的转速肯定也会不同。差速器的作用就在于允许左右两边的驱动轮以不同的转速运行。

差速器的构造:

结构图

结构图

    其实说白了,整个差速器系统的核心是四个齿轮:两个行星齿轮和两个与传动轴相连的半轴齿轮。这四个齿轮都在差速器壳内,这个壳体连接着传动轴(图中①),本身也要转动,在行驶时它的转动方向与车轮转动方向相同。

    我们可以用一个球体来解释差速器问题!我们假设这个球体和地球一样有两个极点,并且以两极的连线为轴进行自传,这个球体可以理解为差速器壳体,这个壳体的两极连接的就是汽车的左右半轴。这里安装着两个半轴齿轮,两齿轮中心的连线就是差速器壳体转动的轴线(图中②、④)。

    除了两个半轴齿轮外还有两个行星齿轮(图中③)。理解两个行星齿轮的状态是理解差速原理的关键。还拿刚才所说的球体来举例,两个齿轮是对向安装并且与半轴齿轮垂直,相当于6点钟和12点钟位置。这两个齿轮经常要朝相反方向转动,从而实现差速作用。壳体在自传过程中会带着两个齿轮做公转。

    这四个齿轮虽然安装在壳体内部但都是可以独立于差速器壳体转动的,只不过它们相互咬合在一起,每个齿轮的两边都咬合着另外两个齿轮(每个半轴齿轮都咬合着两个行星齿轮,每个行星齿轮都咬合着两个半轴齿轮),只要其中一个齿轮转动都会牵扯到其他三个齿轮一起转动,而且其中一个齿轮朝某个方向转动,与它相对的另一边齿轮必定朝反方向转动!这个现象可以通过实验来证实:如果把一辆车的两个驱动轮都悬空,转动一边的车轮,另一侧车轮会朝相反方向转动。

差速器的工作原理

   差速器的动力输入:从动齿轮(锥齿轮等),带动差速器壳体旋转;

   差速器的输出:两个半轴齿轮,连接两侧的传动轴(也称为半轴)将动力给两侧车轮;

   行星齿轮的自转:指的是行星齿轮绕行星齿轮轴的旋转;

   行星齿轮的公转:指的是行星齿轮绕半轴齿轮轴线的旋转;

1 直线行驶时差速器的工作状态:

直行状态下差速器不工作  


直行状态下
差速器不工作

  直线行驶时,差速器壳体(作为差速器的输入)带动行星齿轮轴,从而带动行星齿轮绕半轴齿轮轴线公转,行星齿轮绕半轴齿轮轴线的公转将半轴齿轮夹持,带动半轴齿轮输出动力。所以在直线行驱时:

左侧车轮转速(即左侧半轴齿轮转速)=右侧车轮转速(右半轴齿轮转速)=差速器壳体的转速。

2 将车轮支起后,转一侧车轮,另一侧车轮将反向同速旋转,这是为什么呢?

  多数人经历过这种情况:将汽车的驱动轮支起,变速器挂上档,如果转一侧车轮,另一侧车轮将反向旋转。为什么要挂上档呢?挂档的目的是锁止差速器壳体,不让差速器壳体旋转。因为差速器壳体不能旋转,也就没有了行星齿轮的公转了,但是当转动一侧车轮时,这一侧的半轴齿轮驱动行星齿轮绕自身轴线自转,从而带动另一侧半轴齿轮反向旋转,自然加一侧车轮也就反向旋转了。

3 转弯时差速器的工作状态:

转弯状态下差速器工作


转弯状态下
差速器工作

  转弯时,行星齿轮在原来公转的基础上发生了自转,前面提到,行星齿轮只公转不自转时,两个半轴齿轮的转速和转向与差速器壳相等;而只自转不公转时,两个半轴齿轮的转向相反;现在是在行星齿轮公转的基础上发生了自转,假设公转转速是顺转100转,自转时驱动一侧半轴齿轮顺转10转,另一侧逆转10转。转向时,一侧半轴齿轮转速是110转(100+10),而另侧半轴齿轮的转速是90转(100-10)。

  行星齿轮发生自动发生自转的,转向时,内侧的转弯半径下,自然行驶阻力增大了,内侧车轮转速低于差速器壳转速,行星齿轮发生自转,另一侧车轮转速自然升高,高于差速器壳体的转速。

差速器对越野性能的影响:

    由于差速器允许车轮以不同转速转动,所以在泥泞等路面,当一个车轮打滑时,动力全部消耗在飞快转动的打滑车轮上了,其他车轮会失去动力。通俗的话说,差速器是让车辆转弯时候内外轮有轮速差用的,否则车辆转弯就会困难,但是差速器在越野道路上就是帮倒忙的。

通过小编的介绍大家是不是对差速器的工作原理有了更好的了解了呢。其实差速器的作用很简单就是满足汽车转弯时两侧车轮转速不同的要求!差速器今天就介绍到这里了,如想了解更多可通过站内搜索阅读

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