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：當汽車直走時，兩個行星齒輪只公轉，不自轉。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。 根據(jù)力學原理，轉彎時內側車輪勢必會轉的慢些，此時驅動軸轉速不變，行星輪此時一邊繞半軸公轉，一邊自轉。 因此可以看出，轉彎時汽車驅動力會減小的，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?。? 差速器 圖D－C5－3（3－93） 準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-進油道 如圖所示為單級主減速器結構，它采用一對準雙曲面錐齒輪傳動。 圖D－C5－6（3－96） 差速器構造零件的分解 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D－C5－7（3－97） 差速器運動原理示意圖 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 左右兩側半軸齒輪的轉速之和等于差速器殼轉速的兩倍，這就是兩半軸齒輪直徑相等的對稱式錐齒輪差速器的運動特性關系式。 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 設輸入差速器殼的轉矩為M0 ，輸出給左、右兩半軸齒輪的轉矩為M1和M2，Mf為折合到半軸齒輪上總的內摩擦力矩，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-內接合器；11-差速器殼 在對稱式錐齒輪差速器上設置差速鎖，使之成為強制鎖止式差速器。用電磁閥控制的氣缸操縱離合機構，使一側半軸與差速器殼相接合，這就相當于把左右兩半軸鎖成一體一同旋轉。這樣，當一側驅動輪打滑而牽引力過小時，從主減速器傳來的轉矩絕大部分部分配到另一側驅動輪上。 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)術語 詳解差速器構造原理 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常會用到的交通工具，然而一輛車要開動起來其實并不簡單，其中凝聚著人類上百年的科技結晶。今天為大家講解車內一個很不起眼但很關鍵的設備——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，如果汽車向左轉彎，圓弧的中心點在左側，在相同的時間里，右側輪子走的弧線比左側輪子長，為了平衡這個差異，就要左邊輪子慢一點，右邊輪子快一點，用不同的轉速來彌補距離的差異?！? “……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)動機的動力經傳動軸進入差速器，直接驅動行星輪架，再由行星輪帶動左、右兩條半軸，分別驅動左、右車輪。差速器的設計要求滿足：（左半軸轉速）+（右半軸轉速）=2（行星輪架轉速）。當汽車直行時，左、右車輪與行星輪架三者的轉速相等處于平衡狀態(tài)，而在汽車轉彎時三者平衡狀態(tài)被破壞，導致內側輪轉速減小，外側輪轉速增加?！? “這種調整是自動的，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一個碗內，豆子會自動停留在碗底而絕不會停留在碗壁，因為碗底是能量最低的位置（位能），它自動選擇靜止（動能最小）而不會不斷運動。同樣的道理，車輪在轉彎時也會自動趨向能耗最低的狀態(tài)，自動地按照轉彎半徑調整左右輪的轉速。當轉彎時，由于外側輪有滑拖的現(xiàn)象，內側輪有滑轉的現(xiàn)象，兩個驅動輪此時就會產生兩個方向相反的附加力，由于‘最小能耗原理’，必然導致兩邊車輪的轉速不同，從而破壞了三者的平衡關系，并通過半軸反映到半軸齒輪上，迫使行星齒輪產生自轉，使外側半軸轉速加快，內側半軸轉速減慢，從而實現(xiàn)兩邊車輪轉速的差異。” 如果對于專業(yè)人事來說，這篇文章到此可以結束了，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，它的位置應該處于傳動軸與左右半軸的交匯點，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動輪的轉速是相同的，但在轉彎過時兩邊車輪行駛的距離不是等長的，因此車輪的轉速肯定也會不同。差速器的作用就在于允許左右兩邊的驅動輪以不同的轉速運行。 ● 差速器的構造： 其實說白了，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，這個殼體連接著傳動軸（圖中①），本身也要轉動，在行駛時它的轉動方向與車輪轉動方向相同。 我們可以用一個球體來解釋差速器問題！我們假設這個球體和地球一樣有兩個極點，并且以兩極的連線為軸進行自傳，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動的軸線（圖中②、④）。 除了兩個半軸齒輪外還有兩個行星齒輪（圖中③）。理解兩個行星齒輪的狀態(tài)是理解差速原理的關鍵。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，相當于6點鐘和12點鐘位置。這兩個齒輪經常要朝相反方向轉動，從而實現(xiàn)差速作用。殼體在自傳過程中會帶著兩個齒輪做公轉。 這四個齒輪雖然安裝在殼體內部但都是可以獨立于差速器殼體轉動的，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動都會牽扯到其他三個齒輪一起轉動，而且其中一個齒輪朝某個方向轉動，與它相對的另一邊齒輪必定朝反方向轉動！這個現(xiàn)象可以通過實驗來證實：如果把一輛車的兩個驅動輪都懸空，轉動一邊的車輪，另一側車輪會朝相反方向轉動。 ● 差速器的運作原理： 『車輛直行時差速器狀態(tài)』 直線行駛時的特點是左右兩邊驅動輪的阻力大致相同。從發(fā)動機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，因此差速器殼體內的行星齒輪跟著殼體公轉同時不會產生自轉，兩個行星齒輪咬合著兩個半軸齒輪以相同的速度轉動，這樣汽車就可以直線行駛了！ 『一側車輪遇到阻力』 假設車輛現(xiàn)在向左轉，左側驅動輪行駛的距離短，相對來說會產生更大的阻力。差速器殼體通過齒輪和輸出軸相連，在傳動軸轉速不變情況下差速器殼體的轉速也不變，因此左側半軸齒輪會比差速器殼體轉得慢，這就相當于行星齒輪帶動左側半軸會更費力，這時行星齒輪就會產生自傳，把更多的扭矩傳遞到右側半軸齒輪上，由于行星齒輪的公轉外加自身的自傳，導致右側半軸齒輪會在差速器殼體轉速的基礎上增速，這樣以來右車輪就比左車輪轉得快，從而使車輛實現(xiàn)順滑的轉彎。 ● 普通差速器的弊端： 現(xiàn)在有一個問題：如果一側驅動輪失去抓地力為什么車輛就無法前行？那是因為當一側車輪失去抓地之后，相當于這一側車輪的阻力為0，而另一側車輪的阻力相對于失去抓地的這一側來說太大了，在跟著殼體做公轉的同時，差速器內的行星齒輪自身還會瘋狂的自轉，把動力源源不斷的傳遞到失去抓地的那一側車輪，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半軸合理分配。而一些專業(yè)的越野車裝備四驅裝置和差速鎖，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，關于四驅裝置的原理會在之后的文章中做具體講解。