汽车转弯时,内侧车轮和外侧车轮的转弯半径不同,外侧车轮的转弯半径要大于内侧车轮的转弯半径,这就要求在转弯时外侧车轮的转速要高于内侧车轮的转速。
为了让汽车转弯,必须有一个轮胎打滑。对于现代轮胎和混凝土路面来说,需要很大的外力才能使轮胎打滑。这个力通过车轴从一个轮胎传递到另一个轮胎,在车轴部件上产生很大的应力。会加速轮胎磨损,增加汽车的动力消耗,导致转向和制动性能恶化。
差速器的作用就是满足汽车转弯时两侧车轮转速不同的要求!
差速器组成
差速器如下图所示,由行星齿轮、行星轮架(差速器壳)、半轴齿轮等零件组成。发动机的动力经传动轴进入差速器,直接驱动行星轮架,再由行星轮带动左、右两条半轴,分别驱动左、右车轮。
差速器组成示意图
差速器实物示意图
差速器爆炸示意图
当汽车直行时,左、右车轮与行星轮架三者的转速相等处于平衡状态,
而在汽车转弯时三者平衡状态被破坏,导致内侧轮转速减小,外侧轮转速增加。
汽车在弯道行驶时,外侧的车轮会出现拖滑,内侧的车轮会出现滑转,这样会增加车辆的行驶阻力,轮胎磨损也会加剧,同时还会使车辆转弯困难。
差速器的工作原理
而差速器可以在这时让两个车轮产生两个相反方向的力矩,通过半轴传递到半轴齿上,迫使行星齿产生自转,使内侧半轴齿转速减慢,而外侧加快,从而让两侧的车轮的转速实现差异化,这样汽车在弯道行驶时就不会出现转弯困难等情况了。
差速器工作原理
1.传动轴的动力 驱动差速器壳体旋转,差速器壳体旋转带动半轴转动。
2.两个半轴齿轮两侧的传动轴也叫半轴,给两侧的车轮提供动力。
3.行星齿轮的转动是指行星齿轮绕行星齿轮轴的转动。
4.行星齿轮公转是指行星齿轮绕半轴齿轮的轴线旋转。
差速器有两个主要功能
1.改变发动机力的传递方向。
2.以不同的速度将动力传递给车轮,使汽车两侧的车轮以不同的速度转动。差速器的工作原理:两个车轮转动时产生两个方向相反的扭矩,通过半轴反映在半轴齿上,迫使行星齿转动,使内半轴转速减慢,外半轴转速加快,使两个车轮转速不同,从而实现差速。
差速器存在的问题
需要注意的是,前轮行驶的距离和后轮行驶的距离是不同的。
差速器也带来了一定的副作用。就是当两个轮子,其中一个轮子阻力较大时,输出动力全部集中在另外的轮子上,导致只有一个轮子空转。常见陷在泥土和雪地里的轮子。这时就需要ESP车身电子稳定系统和限滑差速器(LSD)了,这里就不介绍了。
差速器的应用
将差速器的差速功能应用到极致的应该就是坦克了。
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