差速器的类型 - 图文
更新时间:2023-11-15 02:28:01 阅读量: 教育文库 文档下载
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差速器的类型
§1普通差速器
差速器采用行星齿轮结构时,动力输入件是行星架。这种差速器的特性就是,向二个半轴传递的扭矩相同,或者是固定的比例(按行星齿轮机构的特点而定)。常见的普通差速器有圆锥行星齿轮差速器与圆柱行星齿轮差速器。
普通差速器转矩均分特性能满足汽车在良好路面上正常行驶,普通差速器的适用于在好路面行驶的车辆,前桥驱动和后桥驱动都可以采用。普通差速器的优点是在好路面上行驶效果最好,缺点就是在一个驱动轮丧失附着条件的情况下,另外一个也不能增大驱动力。当左右驱动轮存在转速差时,差速器转矩均分特性使得分配给二侧驱动轮的转矩一样。
§2锁止式差速器
为了保证车辆在复杂的越野路况下的行驶性能,通过一定的机械结构把差速器锁死,取消差速功能,实现两个半轴的同步转动。方案有三个,把一个半轴齿轮和行星架锁止、把行星架和行星齿轮锁死、把两个半轴齿轮锁死。通常需要在停车后锁止差速器或取消锁止。
锁止式差速器,在没有锁止的时候,其传动特性与普通差速器完全相同,在锁止的情况下,差速器没有差速功能,运动由齿轮传递到二侧驱动轮。
这种差速器在越野路面提供了最大的驱动力,缺点是在差速器锁止的情况下,车辆转向极其困难;存在一侧驱动轮承受发动机100%的扭矩的可能,一侧传动轴会因为扭矩过大而损坏;车辆在转向的过程中,二侧传动轴承受相反的扭矩,如果二侧驱动轮的附着力都很大,会损坏传动轴。如果在车辆行驶中进行锁止操作,会产生比较大的噪音。
锁止式差速器具备普通差速器的所有结构和特性,在未锁止的情况下,应用范围与普通差速器相同;在锁止的情况下,只适合于低速行驶在坏路面,不能在好路面上行驶,否则会导致车辆损坏和转向失控。
一、人工控制机械式锁止差速器
人工操纵差速器的锁止控制装置,使差速器锁止。一般需要停车后进行操作,有液压式、气动式、电动式、人力式等方式。可以布置于前、后、轴间三个差速器处。 二、自动控制机械式锁止差速器 1、自动机械式锁止差速器
基本结构和机械式锁止差速器相同,机械锁止差速器的锁止和不锁止,完全由驾驶员人工控制;自动机械锁止式差速器按路况条件,自动进行锁止或不锁止。
锁止检测机构很精巧,检测量有两个,一个是差速器输出齿轮和差速器壳之间的转速差,另外一个就是差速器壳的转速。 (1)、锁止条件
差速器壳体转速不超过设定值(也就是车速低于设定值),差速器输出齿轮与差速器壳的转速差超过设定值(左右车轮的转速差太大),如果两个条件都符合,就会触发差速器的锁止,正常行驶中的转向不会引起它的锁止。整个锁止过程,车轮空转的角度差不超过360度。 (2)、解锁条件
差速器壳转速超过设定值(车速超过设定值),左右半轴的扭矩方向相反(车辆开式转向),满足两者中的任何一个,就会立即解锁。
优点是好路面的行驶特性与普通差速器完全相同。坏路面与锁止式差速器特性完全相同,其锁止和解锁过程完全是自动的,不需要人为干预。可靠性非常高。
缺点是锁止噪音比较大,结构比机械锁止差速器复杂,每一种差速器只能适用于一种车型,不具有通用性。
可以直接替换普通差速器,前驱后驱都可以用,没有适用性方面的限制。 2、伊顿机械式锁止差速器(M-Locker)
伊顿的锁止差速器属于自动、低速锁止差速器,当车子的速度超过30km/h时,便会自动解锁。利用离心原理,当两侧车轮的速度差在100r/min以上时,离心锁销就会自动扣紧,差速器锁止。
正常行驶时,能够起到偏置限滑差速器的作用,打滑时能自动提供差速器锁止。使用碳摩擦片。
工作原理:二车轮的转速差超过100rpm后,轮速差增大使飞轮机构打开,与闭锁托架啮合。停动后的飞轮触发自激励离合器,导致凸轮盘斜靠在半轴齿轮上。斜度增加,直到两个轴以同样的转速转动(差速器锁止)。当车速超过20 mph,闭锁托架摆动离开飞轮机构,从那时开始,阻止差速器锁止。
打滑到差速器锁止在一秒的时间内完成,因此很平稳。增加驱动力时,差速器锁止解除。 三、电控式锁止差速器
1、伊顿电控锁止差速器(E-Locker)-—销式
工作原理:在驾驶员的操作下,提供差速器锁止。电磁线圈激励球斜坡,使壳体和齿轮啮合,使差速器锁止。释放时,差速器返回到正常状态。 2、伊顿电控锁止差速器(E-Locker)-—领式
工作原理:在驾驶员的操作下,提供差速器锁止。电磁线圈激励球斜坡机构将锁环啮合在半轴齿轮的外径上,使差速器锁止。释放时,差速器返回到正常状态。 四、电控单侧制动锁止差速器
电控单侧制动锁止差速器不改变普通差速器的结构和特性,利用驱动力控制系统(ASR)的制动功能,制动打滑一侧的驱动轮,限制二侧驱动轮的转速差,保证两个驱动轮都有驱动力。
电控单侧制动锁止差速器只能用于具有驱动力控制系统(ASR)的汽车。在严酷的越野环境下,电子产品的可靠性不如机械产品;不能连续使用,否则制动器发热,影响制动器的功能。
§3限滑差速器(LSD)
一侧驱动轮打滑时,限滑差速器能使大部分甚至全部转矩传给在另一侧驱动轮,以充分利用这一侧驱动轮的附着力产生驱动力。差速器有限止驱动轮打滑的功能,就是限滑差速器(Limited Slip Differential,简称LSD)。限滑差速器(LSD)的二侧驱动轮的转速差限止在一定范围之内。
全轮驱动轿车AWD系统(AWD是指全时四驱系统)具有3个差速器,分别控制着前轮、后轮、前后驱动间轴的扭矩分配,用于消除前后传动轴和前后桥左右驱动轮间的运动干涉。这3个差速器是LSD差速器,并带有锁止功能。世界上的LSD差速器有好几种形式。 一、普通差速器布置摩擦片限滑
限滑差速器用于部分弥补普通差速器在坏路面的传动缺陷,在普通差速器的结构上进行改进,在差速器行星齿轮机构的行星架和中心轮之间增加摩擦片,增加中心轮与行星架相对转动的阻力。限滑差速器提供的附加扭矩,与摩擦片传递的动力和二驱动轮的转速差有关。
在普通差速器结构上改进产生的LSD,不能做到100%的限滑,因为限滑能力越强,车辆的转向性能越差。LSD具备普通差速器的传动特性和机械结构。优点是提供一定的限滑力矩,缺点是转向特性变差,摩擦片寿命有限。LSD的适用于好路面和轻度坏路面。通常用于后驱车。前驱车一般不装,因为LSD会干涉转向,限滑能力越强,转向越困难。 1、普通差速器上布置摩擦片
这种差速器结构简单,通过摩擦片在相对滑转时产生的摩擦力矩,限制差速器的差速作用,工作平稳,在轿车和轻型汽车上最常见。
2、伊顿摩擦片式限滑差速器(Gerodisc)
伊顿公司于19世纪60年代发明了具有限制车轮打滑的差速器(LSD-Limited Slip Differential)。能自动感应车轮的滑动,随后完全锁住车桥,从而将扭矩100%地转移到牵引力低的车轮。
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