行星齿轮差速器的工作原理 简述行星齿轮锥齿轮差速器的运动原理

2020-05-13 00:21:52 来源：朵拉利品网

1, 简述行星齿轮锥齿轮差速器的运动原理

一、为什么要装差速器？
首先要说的是差速器这个装置装在哪里，它的位置应该处于传动轴与左右半轴的交汇点，从变速箱输出的动力在这里被分配到左右两个半轴。汽车在直线行驶时左右两个驱动轮的转速是相同的，但在转弯过时两边车轮行驶的距离不是等长的，因此车轮的转速肯定也会不同。差速器的作用就在于允许左右两边的驱动轮以不同的转速运行。
二、差速器的构造：
差速器系统的核心是四个齿轮：两个行星齿轮和两个与传动轴相连的半轴齿轮。这四个齿轮都在差速器壳内，这个壳体连接着传动轴，本身也要转动，在行驶时它的转动方向与车轮转动方向相同。
假设这个球体和地球一样有两个极点，并且以两极的连线为轴进行自传，这个球体可以理解为差速器壳体，这个壳体的两极连接的就是汽车的左右半轴。这里安装着两个半轴齿轮，两齿轮中心的连线就是差速器壳体转动的轴线。
除了两个半轴齿轮外还有两个行星齿轮。理解两个行星齿轮的状态是理解差速原理的关键。还拿刚才所说的球体来举例，两个齿轮是对向安装并且与半轴齿轮垂直，相当于6点钟和12点钟位置。这两个齿轮经常要朝相反方向转动，从而实现差速作用。壳体在自传过程中会带着两个齿轮做公转。
这四个齿轮虽然安装在壳体内部但都是可以独立于差速器壳体转动的，只不过它们相互咬合在一起，每个齿轮的两边都咬合着另外两个齿轮（每个半轴齿轮都咬合着两个行星齿轮，每个行星齿轮都咬合着两个半轴齿轮），只要其中一个齿轮转动都会牵扯到其他三个齿轮一起转动，而且其中一个齿轮朝某个方向转动，与它相对的另一边齿轮必定朝反方向转动！这个现象可以通过实验来证实：如果把一辆车的两个驱动轮都悬空，转动一边的车轮，另一侧车轮会朝相反方向转动。
三、差速器的运作原理：
直线行驶时的特点是左右两边驱动轮的阻力大致相同。从发动机输出的动力首先传递到差速器壳体上使差速器壳体开始转动。接下来要把动力从壳体传递到左右半轴上，我们可以理解为两边的半轴齿轮互相在“较劲”，由于两边车轮阻力相同，因此二者谁也掰不过对方，因此差速器壳体内的行星齿轮跟着壳体公转同时不会产生自转，两个行星齿轮咬合着两个半轴齿轮以相同的速度转动，这样汽车就可以直线行驶了！
假设车辆现在向左转，左侧驱动轮行驶的距离短，相对来说会产生更大的阻力。差速器壳体通过齿轮和输出轴相连，在传动轴转速不变情况下差速器壳体的转速也不变，因此左侧半轴齿轮会比差速器壳体转得慢，这就相当于行星齿轮带动左侧半轴会更费力，这时行星齿轮就会产生自传，把更多的扭矩传递到右侧半轴齿轮上，由于行星齿轮的公转外加自身的自传，导致右侧半轴齿轮会在差速器壳体转速的基础上增速，这样以来右车轮就比左车轮转得快，从而使车辆实现顺滑的转弯。
四、 普通差速器的弊端：
现在有一个问题：如果一侧驱动轮失去抓地力为什么车辆就无法前行？那是因为当一侧车轮失去抓地之后，相当于这一侧车轮的阻力为0，而另一侧车轮的阻力相对于失去抓地的这一侧来说太大了，在跟着壳体做公转的同时，差速器内的行星齿轮自身还会疯狂的自转，把动力源源不断的传递到失去抓地的那一侧车轮，因此车子只会呆在原地不动。
因此可以这样说，我们日常生活中接触的两轮驱动家用车其实是很“脆弱”的，只要路面铺装得不好或者带点泥泞的话就很有可能抛锚！这和车子的马力大小是没有关系的。这也是为什么很多高性能车和越野车要装备限滑差速器。
限滑差速器的作用是若左右半轴的转速差过大，限滑差速器会锁止普通差速器，让动力能够在左右两侧半轴合理分配。而一些专业的越野车装备四驱装置和差速锁，在抓地力不足的情况下通过手动控制或者电子设备把差速器锁止，此时差速器就不起作用了，动力被平均分配到四个车轮上帮助车辆摆脱困境。
五、差速器价格：原厂件和副厂件的价格是不一样的，建议去维修厂咨询下，有几百的，有两三千的，也有上万的呢。

2, 汽车差速器行星齿轮工作原理是怎么说的 把一边轮轮固定住 为什么另...

差速器可分为普通差速器和防滑差速器两大类。
普通差速器的结构及工作原理
目前国产轿车及其它类汽车基本都采用了对称式锥齿轮普通差速器。对称式锥齿轮差速器由行星齿轮、半轴齿轮、行星齿轮轴（十字轴或一根直销轴）和差速器壳等组。
左半差速器壳2和右半差速器壳8用螺栓固紧在一起。主减速器的从动齿轮7用螺栓（或铆钉）固定在差速器壳右半部8的凸缘上。十字形行星齿轮轴9安装在差速器壳接合面处所对出的园孔内，每个轴颈上套有一个带有滑动轴承（衬套）的直齿圆锥行星齿轮6，四个行星齿轮的左右两侧各与一个直齿圆锥半轴齿轮4相啮合。半轴齿轮的轴颈支承在差速器壳左右相应的孔中，其内花键与半轴相连。与差速器壳一起转动（公转）的行星齿轮拨动两侧的半轴齿轮转动，当两侧车轮所受阻力不同时，行星齿轮还要绕自身轴线转动--自转，实现对两侧车轮的差速驱动。行星齿轮的背面和差速器壳相应位置的内表面，均做成球面，这样作能增加行星齿轮轴孔长度，有利于和两个半轴齿轮正确地啮合。
在传力过程中，行星齿轮和半轴齿轮这两个锥齿轮间作用着很大的轴向力，为减少齿轮和差速器壳之间的磨损，在半轴齿轮和行星齿轮背面分别装有平垫片3和球面垫片5。垫片通常用软钢、铜或者聚甲醛塑料制成。
差速器构造零件的分解
差速器的润滑是和主减速器一起进行的。为了使润滑油进入差速器内，往往在差速器壳体上开有窗口。为保证润滑油能顺利到达行星齿轮和行星齿轮轴轴颈之间，在行星齿轮轴轴颈上铣出一平面，并在行星齿轮的齿间钻出径向油孔。
在中级以下的汽车上，由于驱动车轮的转矩不大，差速器内多用两个行星齿轮。相应的行星齿轮轴相为一根直销轴，差速器壳可以制成开有大窗孔的整体式壳，通过大窗孔，可以进行拆装行星齿轮和半轴齿轮的操作。
普通齿轮式差速器的两个特性
对称式锥齿轮差速器中的运动特性关系式
所示为普通对称式锥齿轮差速器简图。差速器壳3作为差速器中的主动件，与主减速器的从动齿轮6和行星齿轮轴5连成一体。半轴齿轮1和2为差速器中的从动件。行星齿轮即可随行星齿轮轴一起绕差速器旋转轴线公转，又可以绕行星齿轮轴轴线自转。设在一段时间内，差速器壳转了N0圈，半轴齿轮1和2 分别转了N1圈和N2(N0、N1 和N2不一定是整数)圈，则当行星齿轮只绕差速器旋转轴线公转而不自转时，行星齿轮拨动半轴齿轮1和2同步转动，则有：
N1 =N2 =N0
当行星齿轮在公转的同时，又绕行星齿轮轴轴线自转时，由于行星齿轮自转所引起一侧半轴齿轮1比差速器壳多转的圈数（N4）必然等于另一侧半轴齿轮2比差速器壳少转的圈数。
于是有： N1 =N0 +N4 和 N2 =N0 -N4
以上两种情况，N1 、N2 与N0之间都有以下关系式：
N1 +N2=2N0
若用角速度表示，应有：
ω 1 +ω 2=2ω 0
其中 ω 1 、ω 2和ω 0分别为左、右半轴和差速器壳的转动角速度。
上式表明，左右两侧半轴齿轮的转速之和等于差速器壳转速的两倍，这就是两半7a64e59b9ee7ad9431333264626631轴齿轮直径相等的对称式锥齿轮差速器的运动特性关系式。
B 对称式锥齿轮差速器中的转矩分配关系式
在以上差速器中，设输入差速器壳的转矩为M0 ，输出给左、右两半轴齿轮的转矩为M1和M2。当与差速器壳连在一起的行星齿轮轴带动行星齿轮转动时，行星齿轮相当于一根横向杆，其中点被行星齿轮轴推动， 左右两端带动半轴齿轮转动，作用在行星齿轮上的推动力必然平均分配到两个半轴齿轮之上。又因为两个半轴齿轮半径也是相等的。所以当行星齿轮没有自转趋势时，差速器总是将转矩M0平均分配给左、右两半轴齿轮，即M1=M2=0.5 M0。
当两半轴齿轮以不同转速朝相同方向转动时，设左半轴转速nl大于右半轴转速n2，则行星齿轮将按
实线箭头n4的方向绕行星齿轮轴轴颈5自转，此时行星齿轮孔与行星齿轮轴轴颈间以及行星齿轮背部与差速器壳之间都产生摩擦，半轴齿轮背部与差速器壳之间也产生摩擦。

名词解释

齿轮

齿轮是指轮缘上有齿轮连续啮合传递运动和动力的机械元件。齿轮在传动中的应用很早就出现了。19世纪末，展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现，随着生产的发展，齿轮运转的平稳性受到重视。

差速器

汽车差速器能够使左、右（或前、后）驱动轮实现以不同转速转动的机构。主要由左右半轴齿轮、两个行星齿轮及齿轮架组成。功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右车轮以不同转速滚动，即保证两侧驱动车轮作纯滚动运动。差速器是为了调整左右轮的转速差而装置的。在四轮驱动时，为了驱动四个车轮，必须将所有的车轮连接起来，如果将四个车轮机械连接在一起，汽车在曲线行驶的时候就不能以相同的速度旋转，为了能让汽车曲线行驶旋转速度基本一致性，这时需要加入中间差速器用以调整前后轮的转速差。

半轴

半轴，也叫驱动轴，是变数箱减速器和驱动轮传递扭矩的轴，其内外端各有一个万向节（U/JOINT）分别通过万向节上的花键与减速器齿轮及轮毂轴承内圈连接。它通常为实心，但是空心轴更容易控制不平衡，因此，轿车使用空心轴比较多。

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