粘性耦合式差速器第五组

第五章驱动桥§5.2差速器类型：▲普通差速器；抗滑差速器。

▲轮间差速器；轴间差速器（多轴驱动车用）一.普通差速器——对称式圆锥齿轮差速器组成：差速器壳体、行星齿轮、半轴齿轮、行星齿轮轴、摩擦垫片等。

●行星齿轮轴：十字轴——4个行星轮；一字轴——两个行星轮（桥车多用）。

▲动力传递路线：从动锥齿轮→差速器壳→十字轴→行星齿轮→半轴齿轮→半轴→驱动车轮。

1.运动特性方程——差速器的差速原理设：差速器壳角速度为ωo（1）无差速时（行星轮无自转，只作公转）对行星轮A、B、C、三点，v相等，v =ωor则ω1=ω2=ωo（2）差速时（行星轮自转+公转）A点：行星轮使半轴齿轮转速加快；B点：行星轮使半轴齿轮转速减慢。

加快或减慢的量：ω4r故，半轴齿轮啮合点A的圆周速度ω1r = ωor + ω4r ①半轴齿轮啮合点B的圆周速度ω2r = ωor - ω4r ②①+ ②：ω1r + ω2r = 2ωorω1+ ω2= 2ωon1 + n2 = 2n o 即为差速器运动特性方程可见：●n1 = n2= no，车直线行驶；●若n1 = 0（一侧车轮不动），n2= 2no;●no = 0时，n1= - n2，（支起驱动桥，使一则车轮旋转，另一侧车轮会同速反转）●右转弯时， n1＞ no＞ n22.转矩分配设：差速器壳上作用转矩为Mo ，由Mo作用到十字轴的圆周P.P= Mo/r两半轴齿轮转矩：M1和M2（1）无差速时行星轮对两半轴齿轮作用力分别为Q1、Q2.则Q1 = Q2P = Q1 + Q2那么 Q1 = Q2= P/2 = Mo/（2r）M1 = Q1r = Mo/ 2M2 = Q2r = Mo/ 2即 M1 = M2= Mo/ 2可见，无差速时 Mo均分与两半轴齿轮。

（2）差速时两半轴齿轮端面摩擦力矩相等均为 Mbm，方向相反。

行星轮自转与十字轴产生摩擦力矩MT4,MT4作用于两半轴齿轮上产生作用力F1、F2，方向相反。

Suv四驱介绍一下翼虎车的四驱系统粘性耦合器式粘液藕合器，又称粘性联轴节，这种结构的是当今全轮驱动汽车上自动分配动力的灵巧的装置。

它通常安装在以前轮驱动为基础的全轮驱动汽车上。

这种汽车平时按前轮驱动方式行驶。

粘性联轴节的最大特点就是不需驾驶员操纵，就可根据需要自动把动力分配给后驱动桥。

粘性联轴节的工作原理，有点类似于多片离合器。

在输人轴上装有许多内板，插在输出轴壳体内的许多外板当中，并充人高粘度的硅油。

输人轴与前置发动机上的变速分动装置相连，输出轴与后驱动桥相连。

在正常行驶时，前后车轮没有转速差，粘性联轴节不起作用，动力不分配给后轮，汽车仍然相当于一辆前轮驱动汽车。

汽车在冰雪路面上行驶时，前轮出现打滑空转，前后车轮出现较大的转速差。

粘性联轴节的内、外板之间的硅油受到搅动开始受热膨胀，产生极大的粘性阻力，阻止内外板间的相对运动，产生了较大的。

这样，就自动地把动力传送给后轮，汽车就转变成全轮驱动汽车。

在汽车转向时，粘性联轴节还可吸收前后车轮由于内轮差而产生的转速差，起到前后的作用。

在汽车制动时，它还可以防止后轮先的现象。

优点：尺寸紧凑、结构简单、生产成本低；缺点：缺点是反应速度慢，分配比例小，结合和分离不可手动控制，高负荷工作时因为过热可能会失效。

编者按：分动箱这个装备是一辆SUV必不可少的部件，它们有单速和高低双速之分。

现在越来越多的SUV都选择安装了单速分动箱，这也使一些喜欢越野的人对之产生了怀疑。

那么单速分动箱的越野能力到底行不行？究竟是选择单速分动箱呢还是应该选择双速分动箱？……那些衣着体面的汽车销售师希望让你相信，拥有一辆坚固的4×4驱动的SUV，可以让你变得年轻，并且拥有时尚积极的生活态度。

这个所谓“活力年轻”的市场概念已经起了作用，因为顾客购买的正是这个概念——渴望越野——尽管他们可能不会真正那样去做。

其实一辆4×4的车子很少被用来去做糟糕的越野行驶。

因此如果你对大多数汽车厂商在越野车上打上“更像一辆轿车”这种做法感到疑惑的话，道理其实很简单——如果他们把车造成4×4越野车的样子，而开起来又像一部轿车的话，顾客自然而然就会掏腰包了。

车桥差速器工作原理及应用一、差速器的功能与作用差速器是一种汽车传动系统的重要部件，其功能主要是实现汽车两侧车轮的差速，即当汽车转弯或在不平路面上行驶时，差速器能够自动调节左右车轮的转速，从而保证车辆的安全性和稳定性。

二、基本结构与部件差速器主要由行星齿轮、半轴齿轮和差速器壳体组成。

其中，行星齿轮和半轴齿轮是差速器的主要传动部件，差速器壳体则是用于固定行星齿轮和半轴齿轮的壳体。

三、差速器的工作过程与原理当汽车行驶时，发动机的动力通过传动轴传递到差速器，差速器再将动力分配给两侧的车轮。

在这个过程中，由于两侧车轮所受的阻力不同，因此它们的转速也会有所不同。

此时，差速器的作用就是自动调节左右车轮的转速，使得两侧车轮能够以不同的转速转动，从而保证车辆的正常行驶。

四、差速器控制系统及调节方式差速器的控制系统主要包括机械调节和电子调节两种方式。

机械调节主要通过改变差速器内部结构来实现转速的调节，而电子调节则是通过传感器和控制单元来自动调节车轮的转速。

五、不同类型差速器的特点与应用场景1.开放式差速器：开放式差速器适用于一般道路行驶，但无法应对恶劣路况。

2.锁定式差速器：锁定式差速器可以在恶劣路况下提高车辆的稳定性和牵引力，但会对轮胎造成较大的磨损。

3.粘性耦合式差速器：粘性耦合式差速器适用于对牵引力要求较高的车辆，如SUV和越野车。

4.托森差速器：托森差速器具有自锁功能，能够自动调节左右车轮的转速，提高车辆的操控性和稳定性。

六、维修与保养注意事项1.定期检查差速器的润滑情况，保持其良好的工作状态。

2.在更换轮胎或维修车辆时，应注意不要损坏差速器的零部件。

3.注意清洗差速器内部的积碳和杂物，防止其影响正常工作。

4.定期更换差速器的润滑油，以保证其正常运转。

七、现代先进差速器技术随着汽车工业的发展，现代先进的差速器技术也在不断涌现。

例如，智能差速器技术可以根据车辆行驶状况自动调节左右车轮的转速；四驱系统的差速器可以更好地分配前后轮的动力；线控差速系统则可以通过电子控制实现更加精准和快速的反应。

图文详解防滑差速器普通差速器有一种弊端，那就是由于车轮悬空而导致空转，一旦发生类似的情况，差速器将动力源源不断的传给没有阻力的空转车轮，车辆不但不能向前运动，大量的动力也会流失。

普通差速器有一种弊端，那就是由于车轮悬空而导致空转，一旦发生类似的情况，差速器将动力源源不断的传给没有阻力的空转车轮，车辆不但不能向前运动，大量的动力也会流失。

这时候就需要一种差速器来解决这样的情况，也就是下面我们将要介绍的防滑差速器（也叫限滑差速器）。

防滑差速器限滑差速器限滑差速器的英文简写为LSD，是Limited Slip Differential的缩写，而LSD的主要功能就是在工作时使左右车轮一同运转，而且将左右车轮的转速差控制在一定范围之内，以车辆保证正常的行进。

根据实现方式以及机件结构的不同，LSD可细分为扭力感应型、黏耦合型、螺旋齿轮式、标准机械式LSD 等多种形式。

虽然实现限滑差速的过程不同，最终目的是一致的。

几种常见的限滑差速器（机械式、电子机械式、滚珠锁定式、粘性耦合式）限滑差速器对于性能提升的意义拿一个实际路况作为例子，当驾驶一辆装有LSD的车，其中一只驱动轮发生空转时，LSD会控制两只车轮动力输出，阻止空转的车轮不会继续空转，使另一只车轮也有足够大的动力从而帮助车辆前进；在加速过弯时，输出扭力和离心力迫使车辆内轮扬起离开地面或产生打滑现象，而LSD装置也会将动力尽量转移到外侧车轮，因此可以帮助驾驶者提高过弯的速度，以此加强了操控性能。

无限滑差速器装有LSD的车辆，在过弯过程中的那种操控特性与普通车辆完全不同，驾驶员可以将油门踩深些，这时候除了提升了过弯的速度外，也不用担心车辆因为进弯速度太快而造成的危险，因此装载了LSD的车辆确实在弯道上比普通的差速器具备高速和可操控性的优势。

装限滑差速器喜欢分享。

汽车除了直行，还要转弯。

在转弯过程中，由于车体存在宽度，左右轮的回转半径是不一样大的，也就是说在转弯过程中，左右轮的转速是不一样的，可早期的汽车左右驱动轮为刚性连接，轮胎和机械部件在转弯过程中存在相当大的损耗，车子的寿命收到严重的限制，路易斯•雷诺通过一个小小的齿轮机构解决了这个问题，（哪国的工程师？法国雷诺公司创始人。

）并及其形象的将其命名为“差速器”。

这个机构及其巧妙的通过一个行星齿轮组【红】将左右两轮的传动轴【绿】连接起来，变速箱的输出轴【蓝】连接到差速器外壳【白】上，带动差速器外壳旋转，差速器内部通过一组行星齿轮（轴固定在外壳上）将动力通过左右半轴传送给两侧车轮，当汽车直线行驶时，差速器外壳、左右轮轴同步转动，差速器内部行星齿轮只随差速器旋转，没有自转。

当转弯时，由于汽车左右驱动轮受力情况发生变化，反馈在左右半轴上，进而破坏行星齿轮原来的力平衡，这时行星齿轮开始旋转，使弯内侧轮转速减小，弯外侧轮转速增加，重新达到平衡状态。

同时，汽车完成转弯动作。

正是差速器的出现进一步推动了汽车的广泛使用，并逐步代替了马车、火车成为人们日常生活中不可缺少的交通工具。

而这种差速器在拥有结构简单、成本低廉、维护方便的优势的同时，一个致命的缺点随着汽车的普及逐渐暴露了出来。

当汽车行驶的路况不理想的情况下，特别是左右两侧驱动轮的附着力不一样时（比如冰雪、泥坑、沙地等），由于差速器的作用，越是打滑的车轮将会转的越快，差速器将发动机输出的扭矩大部分甚至全部传送到打滑的车轮上，而没有打滑的车轮却分不到足够的扭矩维持车辆行驶，于是，抛锚发生了。

这种现象在野外是致命的，于是，差速器锁诞生了。

所谓差速器锁就是在一侧驱动轮打滑的时候能够自动或手动的将左右两侧驱动轮刚性连接（也就是将差速器屏蔽掉，差速器此时不再发生作用），两侧车轮就会以相同的转速旋转，将发动机的输出扭矩平分，很好的解决了抛锚的问题。

可是这种差速器锁仅仅适用于越野车的使用，在野外非铺装路面上，路面附着力不大，即便差速器锁止时车轮发生一些打滑也无所谓，至少没有安全性问题。

汽车在弯道行驶，内外两侧车轮的转速有一定的差别，外侧车轮的行驶路程长，转速也要比内部车轮的转速高，这个时候就需要差速器来调节。

今天呢，我们就来谈谈差速器的原理，并对限滑差速器进行一些详细的介绍。

差速器功能以及原理顾名思义，“差速器”就是用来让车轮转速产生差异的，在转弯的情况下可以使左右车轮进行合理的扭矩分配，来达到合理的转弯效果。

当发动机的动力经离合器、变速器、传动轴，经过了驱动桥上减速器的减速增矩之后，就要面临左右车轮的扭矩的分配，实现左右车轮的不同速度，使两边车轮尽可能以纯滚动的形式不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦，这就是所谓的“差速”过程。

那么这个过程是如何实现的呢？首先我们来看看普通差速器的构成。

差速器主要由行星齿轮、齿轮架以及左右半轴齿轮构成。

在传动轴和驱动桥的结合点上，我们能看到一个半径比较大的从动齿轮，由于输入轴主动齿轮半径比较小，因此动力从此齿轮传递到半径比较大的从动齿轮的过程中就能实现一个减速增矩的过程。

接下来减速器从动齿轮带动着行星齿轮架一起运转，由于左右输出轴和行星齿轮架是相连的，因此左右输出轴会跟着一起转动，而左右半轴齿轮就会跟着一起运转，而实现“差速”的关键就是两个和左右半轴齿轮相垂直的行星齿轮。

这两个行星齿轮和左右车轮都咬合着，齿轮咬合方式能够让左右两个齿轮达到一个互相抵制的效果。

当汽车直线行驶的时候，左右半轴齿轮的扭矩和转速都是相同的，因此和行星齿轮结合的时候左侧和右侧能够互相抵消，这个时候行星齿轮是不运动的。

遇到转弯情况，内侧车轮要比外侧车轮受到的阻力大，这个时候左右半轴齿轮的扭矩不同，就会导致行星齿轮的转动，行星齿轮能给内侧齿轮一个阻力扭矩实现减速，同时也能给外侧齿轮增速，这样外侧齿轮比内侧齿轮的转速快，实现了顺利的转弯。

限滑差速器实际意义普通差速器有一种弊端，那就是由于车轮悬空而导致空转，一旦发生类似的情况，差速器将动力源源不断的传给没有阻力的空转车轮，车辆不但不能向前运动，大量的动力也会流失。

第十三章汽车传动系统概述1．汽车传动系统的基本功用是什么？2．汽车传动系统有哪几种类型？各有什么特点？3．越野汽车4×4传动系统与普通汽车4×2传动系统相比，在结构上有哪些不同？第十四章离合器1．汽车传动系统中为什么要安装离合器？2．为何要求离合器从动部分的转动惯量要尽可能小？3．为了使离合器结合柔和，常采取什么措施？为了保证离合器良好的通风散热，在结构上可采取哪些措施？4．膜片弹簧离合器与螺旋弹簧离合器相比有何优缺点？拉式膜片弹簧离合器和推式膜片弹簧离合器在结构上有和不同？两者相比，有何优缺点？5．试以东风EQ1090E型汽车离合器为例，说明从动盘和扭转减振器的构造和作用。

6．离合器的操纵机构有哪几种？各有何特点？第十五章变速器分动器1．在普通变速器中，第二轴的前端为什么采用滚针轴承支撑？为了润滑滚针轴承，在结构上都采取了哪些措施？2．在变速器的同步器中，常把接合齿圈与常啮斜齿轮制成两体（二者通过花键齿连接），这是为什么？接合齿圈把由常啮斜齿轮传来的转矩传给接合套，但接合齿圈的齿宽较小而常啮斜齿轮的齿宽却较大，这是什么道理？3．在变速器中采取防止自动跳档的结构措施有哪些？既然有了这些措施，为什么在变速器的操纵机构中还要设置自锁装置？4．请按P.49图15-8红旗CA7220型轿车的016变速器绘制传动示意图。

第十六章液力机械传动和机械式无级变速器1．自动变速器的类型有哪些？各由哪些部分组成？2．试述液力变矩器的工作原理和液力变矩器特性。

3．在液力变矩器导轮的轴上为什么要装单向离合器？4．在汽车上采用液力机械变速器与采用普通机械变速器相比，有何优缺点？5．在液力变矩器中由于安装了导轮机构，故使涡轮的转矩不同于泵轮输入的转矩，你能用直观的方式说明此道理吗？6．简述CVT的工作原理。

第十七章万向传动装置1．举例说明万向传动装置主要应用在什么地方？2．试用一种与书中所述不同的方法来证明单十字轴式万向节传动的不等速性。

奥迪自锁式中央差速器结构比较与原理奥迪车身上的“quattro”标识代表着奥迪的四驱系统，“quattro”四驱系统为奥迪取得了无数的荣耀。

四驱系统的构成应该有3 个差速器，即前后桥的2个轮间差速器和将动力分配给前后桥的1 个中央差速器。

这3 个差速器保证了车辆在转弯、颠簸路况以及车轮打滑等情况下的行驶安全。

奥迪的四驱系统是所有车型中最为著名也是最有特色的，根据中央差速器不同的结构形式和所应用不同动力系统的布置，到目前为止可以分为3 大类：自锁式中央差速器、液压多片离合器式中央差速器和粘性耦合器式中央差速器。

目前为止奥迪共发布了4 种类型的自锁式中央差速器。

每种类型都有各自鲜明的特点，并不是新一代产品的诞生就弃用原来的技术，每一代技术都有很长的产品寿命和很好的延续性。

A 型：托森差速器托森差速器（Torsen）是Gleason 公司的注册商品，来自英文单词扭矩（Torque）和感应（Sensing），从托森的概念来说意味着“扭矩差异的感应”。

它有2 个重要的任务：转速的调整和动力的传递。

托森差速器根据蜗轮蜗杆传动机构的基本原理设计。

差速器的结构如图2 所示，由蜗杆带动蜗轮，能顺利的传递动力，但是驱动力由蜗轮反向带动蜗杆时，会由于轮齿的锁紧系数产生自锁。

锁紧系数的大小依赖于蜗轮的螺旋角度和蜗轮传动的摩擦力大小。

越陡的螺旋角度，锁紧系数越小，甚至失效。

托森差速器的锁紧系统大约为1:3。

这也意味着在行驶过程中，具有较大地面附着力车轴的力矩是另一侧较小地面附着力车轴的3 倍。

当车辆的前后轴转速一致时，从变速器输出的动力经过空心轴传递到差速器壳体上，壳体将动力经过蜗轮轴传递给蜗杆和蜗轮，并且通过蜗轮将动力传递给前轴和后轴。

由于A型托森差速器将连接前后轴的蜗轮设计成大小和齿数一致，所以此时变速器输出的扭矩由差速器均匀的分配给了前轴和后轴，即每1 端都获得了50%的驱动力。

此时在蜗杆轴上的2 个行星轮之间没有相对的转动（没有自转，只有公转）。

粘液耦合器一、粘液耦合器的简介粘液耦合器是一种液体离合器，用油的粘性阻力传递力矩。

粘液耦合器用这一粘性阻力控制轴间差速器的运动，在轴间差速器内产生类似于LSD（防滑差速器）所产生的那种效果。

1、内板和外板内板和外板是一种钢盘，交替组装在一起，外板沿边缘有齿，与壳的花键啮合。

内板沿内缘有齿，与内轴的花键啮合，并内轴向左或右滑动。

内板和外板上都有狭缝，以增加对油的阻力。

2、隔圈隔圈插在外板之间，以保持必要的间隙3、硅酮油硅酮油的粘性几乎不受温度的影响，约充满壳内的80%。

二、自身的运作扭矩靠硅酮油的粘性阻力传递的。

1、当内、外板以同一速度转动时由于两板之间硅酮油的转动速度（N）与板的速度相同时就没有粘性阻力的产生。

2、当内、外板以不同的速度转动时当内、外板开始以不同的速度转动，硅酮油颗粒彼此拉开，就产生了阻力。

这使阻力作用在彼此转动较快的板上，阻力方向与转动的方向相反，两阻力相等，作用在低速转动的板上，阻力方向与板方向相同，所以，这些阻力趋向于消除两板之间的转速差。

3、传递的扭矩特性在正常的运转中由于内、外板的转速差所产生的粘性阻力的大小与转速差的大小成比例增减。

三、运行中的运作1、在向前直驶中在这种变速箱中，从轴间差速器的主动齿轮传递至轴间差速器的左、右侧半轴齿轮的发动机动力，与轴间差速器机械锁止型所传递的是一样的。

动力从轴间差速器右侧半轴齿轮，经传动桥方式选择套筒传递至分动器主动齿轮、分动器从动齿轮和后传动轴，这一动力也传递至粘液耦合器的外板。

在这种变速箱中，动力从轴间差速器左侧半轴齿轮传递至前差速器左、右侧半轴齿轮，与E55F5系列所传递的是一样的，由于2号中间轴插入轴间差速器左侧半轴齿轮，动力也传递至粘液耦合器的内板。

2、在转弯中这种变速箱中的轴间差速器，其运行方式与E55F5系列是相同的。

由于粘液耦合器的作用，使轴间差速器的左、右侧半轴齿轮之间的转速差减少，轴间差速器的作用受到限制，轴间差速器的限制功能不足以强到阻碍平稳转弯。

汽车差速器液力耦合器动力学分析随着汽车技术的不断发展，差速器液力耦合器已经成为了现代汽车中不可或缺的重要元件之一。

作为汽车中的传动装置，差速器液力耦合器可以将发动机的转动力量传递给车轮，并且可以调节车轮的转速，使车辆行驶更加平稳、稳定。

本文将对差速器液力耦合器的动力学问题进行深入分析，为汽车爱好者和从事汽车工业相关职业的工程师提供参考。

第一章：差速器和液力耦合器的原理差速器是指一种能够使两个轮胎的转速保持恒定的机械装置。

在车辆行驶过程中，当左右轮胎的转速有差异时，差速器可以分配驱动力，使车辆向左或向右转向，并且可以保证车轮的转速保持一致。

差速器具有以下几个特点：1. 差速器具有自锁性能，即当车辆行驶时，差速器可以将轮胎的驱动力分配到每一个轮胎上，保证车辆的平稳行驶。

2. 差速器能够在车辆行驶过程中自动调整驱动力的分配，从而保证车辆的稳定性和可靠性。

3. 差速器可以帮助车辆越过道路上的障碍物，如泥泞、陡坡等。

液力耦合器是一种利用液体力学作用的传动机构。

液力耦合器是由一对相互对称的扁平轮片和一个转子组成的。

当液体在扁平轮片和转子之间流动时，它们会产生摩擦力，从而实现动力传递。

液力耦合器具有以下几个特点：1. 液力耦合器能够将发动机输出的扭矩转化为车轮的力，从而实现车辆的行驶。

2. 液力耦合器具有良好的减震性能，可以使车辆行驶更加平稳、耐久。

3. 液力耦合器可以根据车辆行驶的速度和负载情况自适应地调节传动力。

第二章：差速器液力耦合器的工作原理差速器液力耦合器是将差速器和液力耦合器相结合的一种传动装置。

在车辆行驶时，发动机的动力通过液力耦合器传递给差速器，然后再传递给车轮。

差速器液力耦合器具有以下几个特点：1. 差速器液力耦合器可以将发动机输出的扭矩传递到车轮，从而实现车辆的行驶。

2. 差速器液力耦合器可以根据车辆行驶的速度和负载情况自适应地调节传动力，从而保证车辆的稳定性和可靠性。

3. 差速器液力耦合器可以根据车辆行驶的路况自动调整差速器的工作状态，从而保证车辆的平稳行驶。