差速器作用
汽車差速器是驅(qū)動(dòng)橋的主要部件，其功用使左右車輪能以不同的轉(zhuǎn)速進(jìn)行滾動(dòng)行駛， 將主減速器傳來的扭矩平均分給兩半軸，盡量使兩側(cè)車輪驅(qū)動(dòng)力相等，滿足汽車行駛需要。xjs.com

當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，兩側(cè)車輪走過的距離是不相等的，在差速器還未起作用時(shí)，兩側(cè)驅(qū)動(dòng) 輪以同樣的速度行駛，為了滿足汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)外側(cè)車輪行程大于內(nèi)側(cè)車輪行程的要求，內(nèi)側(cè) 車輪必然產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，而外側(cè)車輪則會(huì)產(chǎn)生拖滑的趨勢(shì)；這樣路面將對(duì)滑轉(zhuǎn)的車輪作 用一個(gè)向前的附加阻力，而作用在拖滑車輪上的附加阻力是向后的，這時(shí)附加阻力轉(zhuǎn)移到 差速器，同時(shí)帶動(dòng)兩個(gè)半軸齒輪向不同方向旋轉(zhuǎn)，使內(nèi)側(cè)車輪轉(zhuǎn)速減小，外側(cè)車輪轉(zhuǎn)速增 大，滿足兩邊車輪盡可能以純滾動(dòng)的形式作不等距行駛，汽車順利完成轉(zhuǎn)彎行駛并減輕輪 胎與地面的摩擦。

差速器類型分類

差速器分類方法有多種，按其用途可分為軸間差速器和輪間差速器，按功能可分為普通齒輪差速器和防滑差速器。

1。普通齒輪差速器

普通齒輪差速器有錐齒輪式和圓柱齒輪式兩種，由于錐齒輪式差速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單"緊 湊、工作平穩(wěn)，目前應(yīng)用最為廣泛。

1)行星錐齒輪式差速器結(jié)構(gòu)組成

行星錐齒輪式差速器由行星錐齒輪4"十字軸7"兩個(gè)半軸錐齒輪2"兩個(gè)差速器殼1 和5及墊片3和6組成，如圖5. 12所示。

主減速器從動(dòng)圓柱齒輪8夾在兩差速器殼1和5 之間，用螺栓四周均勻?qū)⑺鼈児潭ㄔ谝黄?；十字軸的兩個(gè)軸頸嵌在兩個(gè)半差速器殼端面半 圓槽所形成的孔中；行星錐齒輪4分別松套在4個(gè)軸頸上；兩個(gè)半軸錐齒輪2分別與行星 錐齒輪嚙合，以其軸頸支承在差速器殼中，并以花鍵?L與半軸連接。行星錐齒輪背面和差 速器殼的內(nèi)表面均制成球面，保證行星錐齒輪對(duì)準(zhǔn)正中心，以利于和兩個(gè)半軸錐齒輪正確 地嚙合。

行星錐齒輪和半軸錐齒輪背面與差速器殼之間裝有推力墊片3和推力墊片6，用以減輕摩擦，降低磨損，延長差速器的使用壽命，同時(shí)還可以用來調(diào)整齒輪的嚙合間隙。調(diào)整 后，應(yīng)使半軸錐齒輪大端端面的球面與4個(gè)行星錐齒輪背面的球面相吻合，并在同一球面 上，不合適時(shí)，應(yīng)通過改變行星錐齒輪背面球形墊圈的厚度來調(diào)整。差速器殼的十字軸孔是在左、右殼裝合后加工而成的，裝配時(shí)不能圓周方向錯(cuò)位。http://www.qcwxjs.com

差速器靠主減速器殼內(nèi)的潤滑油來潤滑，因此差速器上開有供潤滑油進(jìn)出的？L。為了 保證行星錐齒輪和十字軸軸頸之間的潤滑，在十字軸軸頸上銑有平面，并在行星錐齒輪的 齒間鉆有油孔與其中心孔相通。同樣，半軸錐齒輪上也鉆有油孔，與其背面相通，以加強(qiáng)與差速器殼的 。

差速器動(dòng)力傳遞情況：

發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)傳動(dòng)軸、主減速器進(jìn)人差速器，傳至差速器 殼，依次經(jīng)十字軸7、行星錐齒輪4、半軸錐齒輪2傳給左、右兩根半軸，再分別驅(qū)動(dòng)左、 右車輪。

在中型以下的貨車或轎車上，因傳遞的轉(zhuǎn)矩較小，故可采用兩個(gè)行星錐齒輪，相應(yīng) 的行星錐齒輪軸是一根直軸，如圖5. 13所示為桑塔納轎車的差速器，其差速器殼為一 整體框架結(jié)構(gòu)。行星錐齒輪軸5裝人差速器殼后用止動(dòng)銷6定位，保證行星錐齒輪的對(duì) ， 行星錐 輪和半軸錐 輪2 也制 。 半軸錐 輪 的 墊 與行錐
星齒輪背面的推力墊片制成一個(gè)整體，稱為復(fù)合式推力墊片。螺紋套3用來緊固半軸錐 輪。

2)行星錐齒輪式差速器差速原理
行星錐齒輪式差速器差速原理如圖5. 14所示。差速器殼7與行星錐齒輪軸6連成一 體，并由主減速器從動(dòng)錐齒輪2帶動(dòng)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，是差速器的主動(dòng)件，設(shè)其轉(zhuǎn)速為n。。半軸 錐齒輪1和5為從動(dòng)件，設(shè)其轉(zhuǎn)速分別為Wl、%，A" B兩點(diǎn)分別為行星錐齒輪4與半軸錐 齒輪1和5的嚙合點(diǎn)，C為行星錐齒輪4的中心，A、B、C到差速器旋轉(zhuǎn)軸線的距離相等。

軸軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)汽車直線行駛時(shí)行星錐齒輪相當(dāng)于一個(gè)等臂的杠桿保持平衡，即行星錐齒 輪不“自轉(zhuǎn)”，而只隨行星齒錐輪軸6及差速器殼7—起“公轉(zhuǎn)”，左右兩半軸無轉(zhuǎn)速差， 如圖5. 14(b)所示，此時(shí)差速器不起差速作用。

當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，由于外側(cè)輪有滑拖、內(nèi)側(cè)輪有滑轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪此時(shí)就會(huì) 產(chǎn)生兩個(gè)方向相反的附加力，破壞了行星錐齒輪、差速器殼、半軸錐齒輪3者的平衡關(guān) 系，迫使行星錐齒輪產(chǎn)生“自轉(zhuǎn)”。設(shè)其自轉(zhuǎn)的速度為叫，方向如圖5. 14')中箭頭方向 所示，則半軸錐齒輪1的轉(zhuǎn)速加快，半軸錐齒輪5的轉(zhuǎn)速減慢，因7[S=^，所以，半軸 錐齒輪1轉(zhuǎn)速的增加值等于半輪錐齒輪5轉(zhuǎn)速的減小值。設(shè)半軸錐齒輪轉(zhuǎn)速的增加值為 %則兩半軸齒輪轉(zhuǎn)速分別為：

n1 =n0 +An

n2=no — An

這就是差速器的差速作用，即汽車在轉(zhuǎn)彎或道路不平的情況下行駛時(shí)，兩側(cè)車輪以不 同的轉(zhuǎn)速在地面上滾動(dòng)，這樣就有如下的轉(zhuǎn)速關(guān)系
n1+n2 =2n0
上式稱為行星錐齒輪式差速器的運(yùn)動(dòng)特性方程式。它表明差速器無論是否起差速作 用，兩半軸錐齒輪轉(zhuǎn)速之和始終等于差速器殼體轉(zhuǎn)速的兩倍，而與行星錐齒輪“自轉(zhuǎn)”轉(zhuǎn) 速 關(guān)。http://www.qcwxjs.com
當(dāng)任何一側(cè)半軸錐齒輪的轉(zhuǎn)速為零時(shí)，另一側(cè)半軸錐齒輪的轉(zhuǎn)速為差速器殼體的兩 倍；當(dāng)差速器殼體轉(zhuǎn)速為零時(shí)，若一側(cè)半軸錐齒輪受其他力矩而轉(zhuǎn)動(dòng)，則另一側(cè)半軸齒輪 以相同的速度反轉(zhuǎn)。差速器起差速作用的同時(shí)，還要分配轉(zhuǎn)矩纟■兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪，行星 錐齒輪式差速器轉(zhuǎn)矩分配示意如圖5. 15所示。
設(shè)主減速器傳至差速器殼體的轉(zhuǎn)矩為M。，經(jīng)行星齒錐輪軸3和行星錐齒輪傳給兩半 軸錐齒輪的轉(zhuǎn)矩分別為竓、M2。當(dāng)行星齒輪2不自轉(zhuǎn)時(shí)，即n4=0，M = 0，M為行星 錐齒輪自轉(zhuǎn)時(shí)內(nèi)孔和背面所受的摩擦力矩。行星錐齒輪2相當(dāng)于一個(gè)等臂杠桿，均衡撥動(dòng) 兩半軸錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所以，差速器將轉(zhuǎn)矩M。平均分配給兩半軸錐齒輪，即
Mi =M2 =M0/2
當(dāng)行星錐齒輪2按圖5. 15中?方向自轉(zhuǎn)時(shí)，即nn2，行星齒輪所受的摩擦力矩
M與其自轉(zhuǎn)方向相反，從而使行星錐齒輪分別對(duì) 半軸錐齒輪1、4附加作用了兩個(gè)大小相等、方向 相反的圓周力F1和F2，巧使轉(zhuǎn)得快的半軸錐齒 輪1上的轉(zhuǎn)矩Mi減小使轉(zhuǎn)得慢的半軸錐齒輪4上 的轉(zhuǎn)矩M2增大，且M1的減小值等于M2的增大 值，等于Mt/2。所以，當(dāng)兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪存在差速 時(shí)，即n n2，則
M! = (M0—Mt)/2 M2 = (M0+Mt)/2
行星錐齒輪式差速器轉(zhuǎn)矩分配示意 即轉(zhuǎn)得慢的車輪分配到的轉(zhuǎn)矩大于轉(zhuǎn)得快的
車輪分配到的轉(zhuǎn)矩，差值為差速器內(nèi)部摩擦力矩 Mt。由于M很/j、，可忽略不計(jì)，則有Mi =M2 =M0/2
由此可見，無論差速器是否起差速作用！行星錐齒輪差速器都具有轉(zhuǎn)矩等量分配的
特性。

2.防滑差速器

普通錐齒輪式差速器轉(zhuǎn)矩等量分配的特性對(duì)于汽車在良好路面上行駛是有利的，但汽 車在路況差路面上行駛卻會(huì)嚴(yán)重影響其通過能力。當(dāng)汽車一個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪接觸泥濘或冰雪等 附著力較小的路面時(shí)，而另一驅(qū)動(dòng)車輪接觸在良好路面上時(shí)，在泥濘或冰雪等路面上的車 輪在原地滑轉(zhuǎn)，而在良好路面上的車輪卻靜止不動(dòng)。qcwxjs.com

這是因?yàn)樵谀酀艋虮┑嚷访嫔宪囕?與路面之間的附著力很小，路面只能對(duì)此半軸作用很小的反作用力矩，雖然另一車輪與良 好路面之間附著力較大，但由于行星齒錐輪式差速器轉(zhuǎn)矩平均分配的特點(diǎn)，使這一車輪分 配到的轉(zhuǎn)矩只能與傳到滑轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輪上很4、的轉(zhuǎn)矩相等，以致錐產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力不足以克服行 駛阻力，汽車不能前進(jìn)，而大部分動(dòng)力則消耗在高速旋轉(zhuǎn)的車輪上。由于行星錐齒輪式差 速器轉(zhuǎn)矩平均分配這一特性，當(dāng)汽車一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪附著力下降，則另一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪所能獲得的 轉(zhuǎn)矩受打滑一側(cè)車輪所限，總驅(qū)動(dòng)力往往不足以驅(qū)動(dòng)汽車行駛，使汽車行駛穿越差路面的 能力及通過能力受到限制。另外，當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，由于質(zhì)量轉(zhuǎn)移形成內(nèi)輪附著力下降而滑 轉(zhuǎn)，不僅使汽車行駛驅(qū)動(dòng)力不足，而且影響了汽車的操縱穩(wěn)定性。

因此一些越野汽車、高 速小客車和載重汽車都裝用了防滑差速器。

汽車上常用的防滑差速器有人工強(qiáng)制鎖止式和自動(dòng)鎖止式兩大類。

人工強(qiáng)制鎖止式防滑差速器

通過駕駛員操 縱差速鎖，人為地將差速器暫時(shí)鎖住，使差速器不起差速作用；

人工強(qiáng)制鎖止式差速器就是在普通行星錐齒輪式差速器基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了差速鎖。當(dāng)一側(cè) 驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)時(shí)，利用差速鎖使差速器不起作用，保證了汽車的正常行駛。奔馳2026A型汽 車采用的就是人工強(qiáng)制鎖止式差速器，如圖5. 16所示。它的差速鎖由牙嵌式接合器及操 縱機(jī)構(gòu)兩大部分組成。牙嵌式接合器的固定接合套26用花鍵與差速器24左端連接，并用 彈性擋圈27軸向限位。滑動(dòng)接合套28用花鍵與半軸29連接，并可軸向滑動(dòng)。操縱機(jī)構(gòu) 的撥叉37裝在撥叉軸36上并可沿導(dǎo)向軸39軸向滑動(dòng)，其叉形部分插人滑動(dòng)接合套28的 環(huán)槽中。
當(dāng)汽車行駛在泥濘或冰雪等附著力較小的路面時(shí)，通過駕駛員控制操縱機(jī)構(gòu)撥叉37 使滑動(dòng)接合套28與固定接合套26接合，差速鎖將差速器殼與半軸鎖緊成一體，使差速器 失去差速作用，進(jìn)而把扭矩轉(zhuǎn)移到另一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪上，防止驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)，以致產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力行駛阻 ， 汽車的行駛通過 。

自動(dòng)鎖止式防滑差速器

是在汽車行駛過程 中，根據(jù)路面情況自動(dòng)改變驅(qū)動(dòng)輪間的轉(zhuǎn)矩分配。自動(dòng)鎖止式又有摩擦片式、滑塊凸輪式 和托森式等多種結(jié)構(gòu)型式。

斯太爾91系列重型汽車為了消除汽車在不良路面行駛由于差速器的作用而打滑，提高車輛的通過能力，在軸間和輪間安裝了差速鎖。其中4X2、6X2型的車輛只安裝了輪間差速鎖，6X4、6X6、8X4型的車輛安裝了軸間和輪間差速鎖。

軸間差速器未閉鎖時(shí)，差速鎖機(jī)構(gòu)均保持在最前方位置。此時(shí)，前后差速齒輪可根據(jù) 汽車行駛情況，既可等速運(yùn)轉(zhuǎn)，也可以不同轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)各車輪的滾動(dòng)半徑基本相等、汽車沿平坦道路作直線行駛時(shí)，汽車各車輪所受的滾動(dòng)阻力基本相同，各車輪以相同的轉(zhuǎn)速 滾動(dòng)。此時(shí)，行星齒輪只隨十字軸及差速器殼作公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，不起差速作用。當(dāng)汽車各車輪的運(yùn)行情況出現(xiàn)差異時(shí)，如汽車在轉(zhuǎn)向行駛或在凸凹不平的路面上行駛時(shí)，車輪滾動(dòng)半 徑不相等，各橋車輪所受阻力不等，行星齒輪在公轉(zhuǎn)的同時(shí)，還繞十字軸轉(zhuǎn)動(dòng)，即在公 轉(zhuǎn)的同時(shí)發(fā)生自轉(zhuǎn)，從而使動(dòng)力以不同的轉(zhuǎn)速輸出，差速器在傳遞扭矩的同時(shí)起差速 作用。http://www.qcwxjs,com

當(dāng)軸間差速器閉鎖時(shí)，動(dòng)力分流處被差速鎖鎖上，即前后輸出軸成為一剛性連接的 軸，動(dòng)力平均向兩條路線傳遞，各橋車輪以相等轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)，差速器不再起差速作用，車輪 不易打滑，車輛的通過能力得到顯著提高(注意接合差速鎖時(shí)車輛必須處于直線行駛，并 且離合器要分離（斯太爾91系列輪間差速鎖是通過電磁閥和氣缸的動(dòng)作，使差速器鎖搖臂帶動(dòng)差速鎖 接合套與差速器外殼接合，起差速鎖作用，左右輪以相同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。

當(dāng)汽車通過泥濘路段后，尤其行駛在堅(jiān)硬良好的路面上或作大角度轉(zhuǎn)向行駛時(shí)，嚴(yán)禁 使用差速鎖，否則會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)機(jī)件的損壞。http://www.qcwxjs,com

3 .軸間差速器
為了提高汽車的通過性，保證在濕滑路面上輪胎發(fā)生打滑時(shí)驅(qū)動(dòng)輪始終保持有足夠的 扭矩輸出從而獲得良好的操控，在前后驅(qū)動(dòng)橋間設(shè)置的差速器就是軸間差速器。
對(duì)于全輪驅(qū)動(dòng)的轎車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其基本構(gòu)成是具有3個(gè)差速器，它們分別控制前輪、 后輪和前后驅(qū)動(dòng)軸的扭矩分配?？刂魄昂篁?qū)動(dòng)軸扭矩分配的就是帶有自鎖功能的軸間差速 器，常用的就是托森式差速器。奧迪轎車的軸間差速器采用的就是托森式差速器，其所在 位置如圖5. 17所示。