机械防滑差速器原理介绍
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防滑差速器工作原理
防滑差速器是一种用于汽车驱动系统的重要装置,它能够有效地提高车辆在复
杂路况下的通过能力,并且在提高行驶安全性方面起到了关键作用。
那么,防滑差速器是如何工作的呢?
首先,我们来了解一下防滑差速器的基本原理。
防滑差速器是利用差速器的基
本结构,通过一定的机械传动装置,使两个驱动轮能够以不同的转速旋转,从而在车辆行驶过程中,能够自动调节两个驱动轮的转速差,以达到防止车辆打滑的效果。
其次,防滑差速器的工作原理主要包括以下几个方面,一是在车辆行驶过程中,当遇到路面陡坡、湿滑路面或者不平整路面时,两个驱动轮的阻力会不同,这时防滑差速器就会自动调节两个驱动轮的转速差,确保两个驱动轮能够保持一定的转速差,从而保证车辆的稳定行驶;二是在车辆转弯时,内侧轮与外侧轮的行驶距离不同,这时防滑差速器也能够自动调节两个驱动轮的转速差,确保车辆转向平稳,不会出现打滑现象。
此外,防滑差速器的工作原理还包括了一些先进的技术,比如电子控制技术、
液压控制技术等,这些技术能够更加精确地控制防滑差速器的工作,提高车辆通过能力和行驶安全性。
总的来说,防滑差速器通过自动调节两个驱动轮的转速差,保证车辆在复杂路
况下的稳定行驶,提高车辆的通过能力和行驶安全性。
它的工作原理简单而有效,是现代汽车驱动系统中不可或缺的重要装置。
希望通过本文的介绍,能够让大家对防滑差速器的工作原理有更加清晰的认识。
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。
防滑差速器工作原理
防滑差速器是一种用于汽车驱动系统的重要部件,可以有效地防止车辆在行驶过程中发生滑动,提高驱动力的传递效率。
其工作原理主要是基于差速器的独立行动能力和滑差的分配。
差速器是一种通过齿轮传动的装置,通常由主动齿轮和被动齿轮组成。
当车辆转弯时,内外轮胎行驶的距离不同,内轮胎行驶的距离较短,外轮胎行驶的距离较长。
而差速器的作用就是通过两个齿轮的转动配合来实现这种差异。
当车辆直线行驶时,差速器的主动齿轮和被动齿轮以相同的速度旋转,驱动力被均匀地传递到两个车轮上。
而当车辆转弯时,由于内外轮胎行驶距离不同,差速器的主动齿轮会通过齿轮传动将转动力量分配给两个齿轮,使两个车轮的转速发生差异。
这样,内轮胎与外轮胎的转速差异就会得以补偿,使得车辆能够顺利地完成转弯动作。
然而,在某些低摩擦力的路面上,如雪地、冰面等,差速器的工作原理可能会导致车辆发生滑动。
为了解决这个问题,防滑差速器被引入。
防滑差速器通常会采用粘滞耦合器或限滑差速器等机制,能够根据车轮的滑动差异调整差速器的转动阻力,使得驱动力得到更好的分配。
这样就能够有效地提高车辆的抓地力,防止车辆在低摩擦力的路面上发生滑动。
总的来说,防滑差速器的工作原理是通过差速器的独立行动能力和滑差的分配来实现的。
它能够根据车辆行驶状态自动调整驱动力的分配,提高车辆的操作性能和安全性。
mlock机械锁差速器工作原理一、mlock机械锁差速器的作用1. mlock机械锁差速器是一种用于汽车传动系统的差速器,其主要作用是在车辆行驶过程中,帮助车辆两侧轮胎之间的差速转动,从而保证车辆稳定行驶。
2. mlock机械锁差速器通过其内部的机械结构,能够在车辆转弯或遇到路面不平时,使两侧轮胎的差速转动保持一定的差速比,避免因一侧轮胎转速过快而导致另一侧轮胎打滑的情况。
3. mlock机械锁差速器的工作原理是通过一系列的齿轮和齿条传动以及一定的摩擦力来实现,其结构简单而有效。
二、mlock机械锁差速器的工作原理1. 齿轮传动机构mlock机械锁差速器内部通过一系列的齿轮传动机构来实现差速转动的作用。
当车辆转弯或遇到路面不平时,传动机构能够根据不同的转速和扭矩要求,实现轮胎之间的差速转动。
2. 齿条传动机构除了齿轮传动机构之外,mlock机械锁差速器还采用了齿条传动机构来辅助实现差速转动。
这种传动机构能够更加精准地控制两侧轮胎的差速转动比例,确保车辆在行驶过程中稳定性和平顺性。
3. 摩擦力控制在mlock机械锁差速器内部,还设置了一定的摩擦力控制装置,以确保车辆在转弯或遇到路面不平时能够灵活地调整差速转动比例,保证车辆行驶的稳定性和安全性。
三、mlock机械锁差速器的优势1. 结构简单可靠mlock机械锁差速器的内部机械结构设计简单、稳定可靠,鲁棒性强,能够在恶劣的路况下保持正常工作。
2. 成本低廉相比于电子式差速器,mlock机械锁差速器的制造成本较低,维护成本也相对较低,适用于一些价格敏感型的车辆。
3. 适应性强mlock机械锁差速器能够适应不同车型、不同驾驶环境下的需求,稳定性和可靠性表现突出。
四、总结mlock机械锁差速器作为汽车传动系统的重要组成部分,其在车辆行驶过程中起着至关重要的作用。
通过其内部简单而有效的机械结构,能够确保车辆在转弯或遇到路面不平时能够保持稳定的差速转动,避免轮胎打滑和转向不灵敏的情况发生。
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、摩托车、工程机械等车辆中。
它的主要作用是使车辆在转弯时,左右两个驱动轮能够以不同的转速自由旋转,从而实现更好的操控性能和稳定性。
下面将详细介绍差速器的工作原理。
1. 差速器的结构差速器一般由差速齿轮、差速齿轮轴、行星齿轮、行星齿轮轴、差速器壳体等组成。
其中,差速齿轮是差速器的核心部件,它由一对相互啮合的齿轮组成,分别与左右两个驱动轮相连。
2. 差速器的工作原理当车辆直线行驶时,差速器的工作与普通的齿轮传动相似,左右两个驱动轮以相同的速度旋转。
但是,当车辆转弯时,内侧的轮子需要行驶更短的路径,而外侧的轮子则需要行驶更长的路径。
这就导致了左右两个驱动轮的转速不同。
在这种情况下,差速器开始发挥作用。
当车辆转弯时,差速器的差速齿轮会自动调整两个驱动轮的转速差异。
具体来说,当内侧的轮子需要行驶更短的路径时,它会以较快的速度旋转,而外侧的轮子则以较慢的速度旋转。
差速器通过差速齿轮的啮合,使得两个轮子的转速差异得到平衡,从而实现车辆的稳定行驶。
3. 差速器的调整差速器的调整是为了确保左右两个驱动轮的转速差异在合理范围内。
一般来说,差速器的调整可以通过调整差速器壳体内的填充物来实现。
填充物的增减会影响差速器的摩擦力和转速差异。
根据车辆的具体情况和使用需求,可以进行差速器的调整。
4. 差速器的优势差速器的工作原理使得车辆在转弯时具有更好的操控性能和稳定性。
它可以使得内外侧驱动轮的转速差异最小化,从而减少车辆在转弯时的侧滑和打滑现象。
这对于提高车辆的行驶安全性和舒适性具有重要意义。
此外,差速器还能够在某一驱动轮打滑时将动力传递给另一驱动轮,从而提高车辆的通过性能。
这在越野车辆和工程机械等特殊场景下尤为重要。
总结:差速器是一种应用广泛的机械装置,它通过差速齿轮的啮合,使得车辆在转弯时左右两个驱动轮能够以不同的转速自由旋转。
差速器的工作原理使得车辆具有更好的操控性能和稳定性,减少了转弯时的侧滑和打滑现象。
差速器原理
差速器是一种非常重要的机械设备,它在机械系统中扮演着重要的角色,它具有传动机械能量的功能,可以把低速大功率的输入转换成高速小功率的输出。
它的出现改善了机械系统的工作效率,可以有效地进行输出和输入的控制,也可以实现设备的绝对控制,能够在较低的温度环境中安全的运行,这就是为什么它是非常重要的设备。
差速器的基本原理是利用滚筒、齿轮和轴承之间的相互作用来实现速度改变和力矩改变。
滚筒和齿轮之间构成有非等变结构,通过它们,可以有效地将输入的低速大功率转换成较高的小功率输出,而不需要任何机械装置。
轴承是差速器机械结构的重要组成部分,它支撑着滚筒与齿轮之间的承载关系,可以防止轴承过度磨损,减少移动部件的噪音,提高差速器的使用寿命,满足不同的使用要求。
另外,一些特殊的差速器还使用磁悬浮装置来控制输出转速,它可以通过改变磁场的强度来实现对转速的调节,从而实现对动作机构的控制,进一步提高机械装置的效率和精度。
差速器的工作原理有很多种形式,以上提到的是其中一种常见的基本原理,差速器在机械领域的应用也是非常广泛的,它可以有效地改善机械结构的工作效率,节省能源,提高机械结构的精度,从而实现机械装置的高效可靠运行。
综上所述,差速器原理是非常重要的,它有效地改善了机械系统的工作效率。
通过利用滚筒、齿轮和轴承之间的相互作用,可以将低
速大功率的输入转换成高速小功率的输出,从而实现机械装置的高效可靠运行,使机械系统节能省力、高效精准。
此外,在特殊场合,还可以使用磁悬浮装置来控制输出转速,进一步提高机械系统的效率和精度。
防滑差速器工作原理
防滑差速器是一种用于车辆驱动系统的装置,其工作原理是根据车轮的滑动情况,自动调整驱动力的分配,以降低由于轮胎滑动而引起的无效功耗和失去牵引力的风险。
防滑差速器通常由多个齿轮组成,每个齿轮都与车轮相连。
其中有一种常见的配置是含有三个齿轮的差速器,分别与左轮、右轮和引擎相连。
在正常行驶情况下,车轮的滑动情况是相似的,因此差速器的齿轮以相同的速度旋转,从而保持车辆正常行驶。
然而,在某些情况下,如行驶在不同摩擦系数的道路上或一个车轮处于滑动状态时,差速器的齿轮就会发生不同速度的旋转。
这时,防滑差速器的设计就能发挥作用了。
当车轮滑动时,齿轮之间的差异速度会导致与滑动车轮相连的齿轮旋转速度较低。
差速器中的一种常见配置是使用差速装置,其内部包含有一对齿轮和一对少齿齿轮。
少齿齿轮较小,与滑动车轮相连。
因此,滑动的车轮所连接的少齿齿轮会旋转得更快。
差速装置将这种旋转速度差异转化成定义的差速(轮胎之间的差异速度)。
差速装置接下来会将差速的扭矩沿不同方向转移到左右两个齿轮,使得有较高速度的齿轮带动牵引力大的驱动轮,从而提供更大的牵引力。
在滑动的车轮回复正常接触路面时,差速装置会自动恢复均衡状态,使得所有齿轮以相同速度旋转。
总的来说,防滑差速器通过监测滑动车轮和非滑动车轮之间的差异速度,自动调整驱动力的分配,以确保车辆在各种路况下保持稳定的牵引力和行驶能力。
这种装置在车辆中被广泛应用,尤其是在4×4越野车和某些商用车辆中。
限滑差速器工作原理限滑差速器(Limited Slip Differential,简称LSD)是一种常用于汽车驱动系统的差速器,其工作原理是通过限制车轮间的滑动差异,提供更好的牵引力和操控性能。
本文将详细介绍限滑差速器的工作原理及其优势。
一、限滑差速器的作用在汽车驱动系统中,差速器起到将驱动力分配给左右两个车轮的作用。
当车辆行驶时,内外侧车轮所需的转速是不同的,差速器通过允许轮胎间的滑动来满足这一需求。
然而,在某些情况下,如转弯时或路面不同步时,差速器的滑动可能导致车辆牵引力不足或操控性能下降。
限滑差速器的作用就是解决差速器滑动带来的问题。
它通过限制车轮间的滑动差异,使两个车轮能够以更接近的速度旋转,提供更好的牵引力和操控性能。
二、限滑差速器的工作原理限滑差速器的工作原理可以简单分为两种类型:机械式和液压式。
1. 机械式限滑差速器机械式限滑差速器是通过一组齿轮和摩擦片来实现的。
当车辆行驶时,差速器中的齿轮会将驱动力分配给左右两个车轮。
当一侧车轮遇到阻力或滑动时,差速器中的摩擦片会产生摩擦力,将更多的驱动力传递给另一侧车轮,从而增加该车轮的牵引力。
机械式限滑差速器的工作原理简单可靠,但其限滑效果受限于摩擦片的材料和磨损情况,且存在一定的滑动差异。
2. 液压式限滑差速器液压式限滑差速器是通过液压力来实现的。
它由一个液体填充的壳体和多个可调节的液压离合器组成。
当车辆行驶时,液压力会根据车轮间的滑动差异来调节液压离合器的压力,从而限制滑动差异。
液压式限滑差速器的优势在于其能够根据具体情况实时调节,提供更精确的限滑效果。
此外,液压式限滑差速器还可以通过电子控制单元(ECU)与车辆其他系统进行联动,实现更高级的驾驶辅助功能。
三、限滑差速器的优势限滑差速器相比传统的开式差速器具有以下优势:1. 提供更好的牵引力:限滑差速器可以使车辆在不同路面条件下获得更好的牵引力,提高车辆的通过能力。
特别是在低附着力路面,如湿滑路面或泥泞地形上,限滑差速器能够更好地分配驱动力,防止车轮打滑。
差速器的原理
差速器是一种机械装置,主要用于旋转轴方向速度不一致的情况下,使得驱动轮的转速差异平衡,并实现转向控制。
它的工作原理基于轮子转动的基础,但是在差速器的作用下,不同的轮子可以以不同的速度旋转。
差速器是由三个主要部分组成的:内齿轮、外齿轮和一个中央轴。
内齿轮位于中央轴上,而外齿轮则与内齿轮咬合,且与车轮相连。
内齿轮和外齿轮之间还有一个轴承。
当车辆行驶时,差速器中心轴旋转,将转速传输到内齿轮上。
由于外齿轮与内齿轮相咬合,所以外齿轮也会以相同的速度旋转。
但是,由于外齿轮与车轮相连接,所以在接触面上的力会导致外齿轮(和车轮)相对于中心轴进行旋转,这样就会导致车轮旋转的速度和内齿轮旋转的速度不一致。
在转弯时,外轮和内轮因路面摩擦力不同,需要以不同的速度旋转。
此时,差速器的作用就显现了出来。
外齿轮和内齿轮会以不同的速度旋转,从而允许车轮以不同的速度进行旋转。
例如,在转弯时,内轮比外轮走得少,按照差速器的原理,偏向内侧的车轮会因为转的慢而有更多的牵引。
同时,差速器还可以平衡驱动轮的速度,防止因不同的驱动轮旋转速度而导致的轮胎打滑和磨损。
此外,差速器还可以通过不同的齿轮比率进行设计,以适应不同的汽车使用条件。
例如,越野车需要更大的齿轮比率,以便
在崎岖的地形中提供更大的牵引力。
总之,差速器是一种非常常见的机械装置,广泛应用于汽车上,它通过精巧的设计,实现了驱动轮的转速平衡和方向控制,为驾驶者提供了更流畅、更安全的行驶体验。
机械防滑差速器原理介绍现有技术介绍因为车辆在行驶过程中两侧车轮或前后轮轴的转速可能不同,所以车辆都需要一种装置,能够自动将发动机输出的动力分配到转速不同的两个车轮或车轴上。
提供这样最基本功能的装置,就是现在最广泛使用的开放式差速器。
它使用一组随驱动轴一起,沿从动轴方向公转的行星齿轮来传递动力,同时又利用行星齿轮的自转来允许两侧从动轴有转速差,提供差速功能。
在这样的开放式差速器作用下,从一个驱动轴输入的动力经过差速器变成了从两侧从动轴输出的动力,但是这样开放式差速器有几个特点:第一是两侧从动轴的转速可以自由变化,这是根据两侧的最小阻力转速来决定的,即在这样的转速下,这一侧的从动轴所受阻力最小,不论提高或是降低转速,从动轴所受阻力都会显著增大,即需要增加驱动轴向从动轴分配的动力。
第二是两侧从动轴分配的动力的扭矩是成固定比例的,这个比例与和行星齿轮啮合的从动轴上的齿轮的规格有关。
即在开放式差速器工作时,任何时候某一从动轴输出扭力的大小是与驱动轴和另一侧从动轴所受阻力有关系的,这一侧的从动轴输出的动力需要增大,那另一侧从动轴的转动阻力和驱动轴的扭力输入也要同步增大才行,也即是说,一侧从动轴的阻力减小,也会使得另一侧从动轴的扭力减小。
正是因为开放式差速器的上述两个特点,开放式差速器在高效地为车辆行驶时传递动力和轮间、轴间差速的同时,不可避免的也会因为一侧车轮出现打滑而造成动力向打滑侧车轮流失,而非打滑侧的车轮的动力却显著降低,使车辆出现丧失动力困车甚至失控的现象。
深入分析这样的情况我们会发现,当车辆正常行驶时,地面附着力良好,轮胎在地面上的静摩擦力足够大,没有相对滑动,驱动力等比例地传递到车轮上。
但是因为一些路面原因,比如泥泞或者路面起伏造成车轮打滑悬空,或者因为一些行驶原因,比如高速转向,重心转移和侧向支撑力过大,突破某一车轮的静摩擦力极限出现滑动,某一侧从动轴会出现阻力显著降低的情况。
开放式差速器会因为这一侧从动轴出现阻力降低的情况而使得另一侧从动轴的驱动力也降低,这种情况可能造成动力流失而困车的窘境。
并且因为在这样的情况下驱动轴的动力出现过盈,阻力降低的一侧的从动轴会加速旋转,这样的加速更加不利于阻力降低一侧从动轴的阻力恢复,甚至在高速行车时会造成车辆的彻底失控。
我们将开放差速器的这一现象成为开放差速器的滑动现象。
正是因为上述的这些情况,装备开放式差速器的汽车虽然正常行驶时不会出现问题,但车辆功能性和操控性却有不足,性能有限而无法面对某些极限情况。
为了克服这些问题,各个厂商推出了各式各样的改进差速器和差速锁。
我们就比较常见的几种来做简单对比。
现在奥迪等厂商广泛使用托森差速器常作为四驱车辆的中央差速器。
托森差速器是通过扭力感应的原理,利用蜗轮和蜗杆相互匹配,使得两侧从动轴扭力分配不是绝对的固定比例,而是有一个根据从动轴所受阻力即从动轴上扭力来自动变化的范围。
托森差速器减少了困车和失控的情况,但托森差速器也有弊端。
比如,蜗轮蜗杆的结构对材料强度和润滑的要求非常高,成本和技术要求都很高;托森差速器虽然能够自动分配两侧从动轴的驱动力,但范围有限,如果一侧出现严重的附着力流失,或完全失去附着力,即所受阻力接近于零,托森差速器仍然无能为力;另外因为托森差速器结构复杂、体积庞大,既局限了托森差速器的应用范围,也使得车辆性能受到重量影响而降低。
伊顿公司出品了一种名为伊顿差速锁的装置。
伊顿差速锁是在普通开放式差速器的基础上,加装了锁止装置,在车辆低速行驶的情况下,当两侧从动轴的转速出现较大差距时,伊顿差速锁会锁止两侧的从动轴,强行使得两侧从动轴转速差为零。
伊顿差速锁高效简便的克服了车辆某一车轮出现打滑而动力流失并困车的情况。
但其缺点也显而易见,伊顿差速锁的工作原理是出现打滑后,非打滑侧动力流失、打滑侧转速加速,再强行锁止差速器的差速功能达到脱困目的。
这样的原理反应速度慢,在某些极限条件下可能仍无法让车辆脱困,并且因为强行锁止差速器,对结构强度和行驶性能会产生较大影响,应用范围有限。
还有一些限滑差速器,其原理大致都一样,即是通过加大两侧从动轴相对转动的阻力,限制行星齿轮自转,即加大差速阻力来达到一定程度上限制车辆高速行驶时一侧车轮失控打滑,驱动力流失打滑车轮加速旋转,加剧失控的情况。
但同时该差速器会使得车辆在正常行驶时差速阻力增大,转向性能降低。
另外还有各种各样通过电子原理的差速锁,他们也都是为了克服开放式差速器的上述问题而诞生的,但也不可避免的有一些反应速度慢,功能有限的问题。
机械防滑差速器原理介绍综上所述,现在市面上的差速器和差速锁虽然相对于开放式差速器有一些优点,但各种差速器其实都有各自的不足,并不是理论上完美的差速器。
完美的差速器应该是在普通情况下,两侧从动轴的驱动力根据比例分配,在出现滑动的情况下根据附着力即阻力的变化及时自动地减小滑动侧的扭力,并且不影响非滑动侧的扭力分配或能加大非滑动侧的扭力分配。
其实有一简单的模型就能实现这样的目的:图1如图一所示,A、B、C为可自由旋转的齿轮,A与B,A与C相互啮合。
A、B、C的轴只可沿Y方向垂直于水平面上下运动。
A与B的轴心连线同A和C的轴心连线与水平面的夹角均为a。
B和C的自转扭矩K与轴心垂直方向的支撑力F满足一个公式,F=K*r*cosa。
即Fb=Kb*rb*cosa,Kb的正方向为逆时针方向,Fc=Kc*rc*cosa,Kc的正方向为顺时针方向。
当A受力Fa向下运动,B和C根据自己的运动特性,会产生Fb和Fc的支撑力,Fb=Fc=1/2Fa,整个系统平衡。
当Fa持续增大,Fb和Fc 也会持续等比例增大,假设C齿轮的支撑力Fc最大只能达到Fcmax的值,C的扭矩最大只有Kcmax。
当Fc达到Fcmax后,Fa继续增大,A齿轮就会顺时针旋转并且掉落,B齿轮也会逆时针旋转并掉落。
整个系统崩溃。
但是,如果我们加入一个条件:B和A的轴心在水平方向的作用力会产生一个对他们的垂直方向的一个作用力。
即B向左侧的力会对B产生一个向上的力Fb2,A向右侧的力会对A产生一个向上的力Fa2。
加入这个条件后,Fc小于Fcmax时,情况不变,整个系统平衡。
当Fc等于Fcmax后,Fa继续增大,A齿轮出现顺时针旋转并掉落的趋势,但这样的趋势同时会产生A向右侧的挤压力,该挤压力对A产生了一个向上的力Fa2,同样,B齿轮也会出现逆时针旋转掉落的趋势,但这样的趋势同样会产生B向左侧的挤压力,该挤压力对B产生了一个向上的力Fb2。
只要产生的Fa2和Fb2的和等于或大于当Fc等于Fcmax之后Fa继续增大的值,系统仍将平衡。
现在我们将刚刚看到的图1画到纸上,将纸上下对卷起来,刚好可以用在本文的机械防滑差速器的原理介绍中。
C齿轮则是打滑侧齿轮,当C齿轮侧打滑后,A和B会出现水平方向的挤压力,该挤压力我们可以通过摩擦片的方式补偿成非打滑侧的扭力,这样即是说差速器可根据需要,减小了打滑一侧的扭力分配,通过摩擦片扭力补偿的方式,将多余的扭力传递到非打滑一侧继续工作。
达到了完美差速器的要求。
下面我们将着重阐述实际的机械防滑差速器结构及原理。
图2如图2所示,1为差速器驱动壳体,驱动壳体1中间有主行星齿轮2,2的两侧分别有两副行星齿轮3与之啮合,3又与传动行星齿轮4啮合,传动行星齿轮4主要起到反向的作用。
4与传动锥齿轮6共轴同转,6与输出锥齿轮7啮合,3、4、6均安装在半轴托架5上,5在1内可沿输出轴9方向自由旋转,7安装在输出轴9上,9上固定有摩擦片8,当主行星齿轮2对半轴托架5产生轴向挤压力时,半轴托架5同时也会和1一起挤压摩擦片8产生扭矩补偿作用。
10为差速器外壳。
图3图3为差速器驱动壳体1上的主行星齿轮位置示意图,其中K是用作差速器反向工作时的卡隼,使差速器在反向工作时成为一普通开放式差速器。
图4图4为差速器沿输出轴9和副行星齿轮3轮轴的剖面图。
图5图5为差速器沿主行星齿轮2轮面、副行星齿轮3轮面和传动行星齿轮4轮面的剖面图。
当差速器驱动壳体1转动,带动主行星齿轮2沿输出轴公转,主行星齿轮2推动副行星齿轮3公转,其中副行星齿轮3,传动行星齿轮4和输出锥齿轮6相互啮合并且均安装在半轴托架5上,通过合适的齿比设定,使得主行星齿轮2作用在副行星齿轮3上的力产生的齿轮本身的自转扭矩和公转扭矩相互平衡,即主行星齿轮2传递给副行星齿轮3的公转扭矩全部被传动锥齿轮6传递到输出轴上,半轴托架5处于悬浮状态,传递的公转扭矩不会作用在半轴托架上。
当然,实际产品不可能做到绝对的平衡,我们只需要将齿比设定到尽量接近平衡状态,并且略微倾向于公转扭矩放大的状态,即图1示例中Fb>Kb*rb*cosa。
这样即是赋予差速器略微的差速阻力,提高了差速器反应灵敏度和系统可靠性,也使得上述理论具备可行性。
当一侧出现滑动时,主行星齿轮因为齿轮的出现自转扭矩不平衡而挤压非打滑侧半轴托架,半轴托架则会将这个力与驱动壳体1共同挤压摩擦片,使得扭力直接传递到非打滑侧的输出轴上,整个差速器减小了打滑一侧的扭力,并始终保持可能的附着力最大状态,并将多余的扭力分配到了非打滑的一侧。
这样的设计还非常容易判断打滑出现的位置,能为车辆其他电子系统提供准确迅速地传感信号。
只要减轻半轴托架上的总质量,就能够提高差速器的灵敏度,差速器完全通过机械方式工作,性能可靠,反应迅速。
摩擦片的仅在出现附着力不足的时候短时间工作,车轮打滑并且有差速的情况下才会对摩擦片有磨损,正常行驶下摩擦片完全不工作,因此摩擦片的可靠性很高,整个差速器的使用寿命和传动效率也极高。
本机械防滑差速器能够实现100%自动防滑,但当有差速的情况下转速较慢的一侧出现滑动时上文介绍的差速器会出现短时间的失效,当打滑侧车轮加速到和非打滑侧车轮相同的转速时即会停止滑动,因此在高速行车的某些特定情况下防滑功能可能反应较慢。
可以在摩擦片同输出轴之间加装相对于外壳的减速装置,或者通过外部的电子系统感应滑动方向,克服这一现象。
现在该机械防滑差速器设计已申请国家发明专利和实用新型专利。