行星齿轮差速器原理简述行星齿轮锥齿轮差速器的运动原理

知识中心

您的位置：朵拉利品网 > 知识中心 > 行星齿轮差速器原理简述行星齿轮锥齿轮差速器的运动原理

2020-05-13 00:23:12 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, 差速器差速原理

差速器差速原理：
从运动学的观点来看，对称式圆锥齿轮差速器在本质上是一种行星齿轮机构，其差速原理如图1所示。
从图1可知：差速器壳3与行星齿轮轴5连成一体，形成行星架，因为它又与主减速器的从动齿轮6固连在一起，故为主动件，设其角速度为ω0；半轴齿轮1和2为从动件，其角速度分别为ω1和ω2。A、B两点分别为行星齿轮4与半轴齿轮1和2的啮合点，C为行星齿轮的中心点，A、B、C三点到差速器旋转轴线的距离均为r。
原理推导：
当行星齿轮仅随同行星架绕差速器旋转轴线公转时，显然处在同一半径r上的A、B、C三点的圆周速度都相等（图1b），其值为ω0r。于是ω1=ω2=ω0，即差速器不起差速作用，而半轴角速度等于差速器壳3的角速度。
由此还可得知：
①当任一侧半轴齿轮转速为零时，另一侧半轴齿轮的转速为差速器壳转速两倍；
②当差速器壳转速为零（例如用中央制动器制动万向传动轴时），若一侧半轴齿轮受其他外来力矩而转动，则另一侧半轴齿轮即以相同转速反向转动。

3, 行星减速器原理

行星减速机高精密伺服行星减速机于自动化中被广泛应用。精准，高效，稳定。
行星减速机原理：驱动源（马达）以直接连接的方式启动太阳齿轮，太阳齿轮将组合于行星齿轮架上的行星齿轮带动运转。整组行星齿轮系统沿着外齿轮环自动运行转动，行星架连接出力轴输出达到加速目的。更高减速比则需要由多组阶段齿轮与行星齿轮倍增累计而成。
结构特点：结构紧凑、热交换性好、精密度高、高传动效率、适用性强、终身免维护
应用领域：冶金、矿山、输送、水利、化工、食品、饮料、纺织、烟草、包装、环保等众多行业和领域工艺装备的机械减速装置。
行星减速器行星顾名思义就是围绕恒星转动，因此行星减速器就是如此，有三个行星轮围绕一个太阳轮旋转的减速器。随着行星减速器行业的不断飞速发展，越来越多的行业和不同的企业都运用到了行星减速器，也有越来越多的企业在行星减速器行业内发展壮大，主要产品有P系列行星齿轮减速机；K系列斜齿轮-螺旋伞齿轮减速机；T系列螺旋伞齿轮转向箱；R系列硬齿面斜齿轮减速机；F系列平行轴斜齿轮减速机；S系列斜齿轮-蜗轮蜗杆减速机；H、B系列硬齿面工业齿轮箱；MB系列无级变速机；NMRV系列蜗轮蜗杆减速机以及各系列非标减速机等，齿轮全部采用渗碳淬火热处理，磨齿加工精度5级，确保产品的可靠性及低噪音。台星减变速机具有高强度、体积小、噪音低、传动扭矩大，寿命高等特点，广泛用于石油、化工、轻工、纺织、食品、塑料、制药、陶瓷、印染、冶金、矿山、烟草、造纸、制革、木工、电子仪表、玻璃、环保等机械设备领域中。产品采用了系列化、模块化的设计思想，具有广泛的适应性，能满足广大客户群体的需求。行星减速器是一种用途广泛的工业产品，其性能可与其它军品级行星减速器产品相媲美，却有着工业级产品的价格，被应用于广泛的工业场合。

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。