第五章驱动桥-第二节差速器..doc

第五章驱动桥 §5.2差速器 类型：▲普通差速器；抗滑差速器。▲轮间差速器；轴间差速器（多轴驱动车用） 普通差速器——对称式圆锥齿轮差速器 组成：差速器壳体、行星齿轮、半轴齿轮、行星齿轮轴、摩擦垫片等。 行星齿轮轴：十字轴——4个行星轮；一字轴——两个行星轮（桥车多用）。 ▲动力传递路线：从动锥齿轮→差速器壳→十字轴→行星齿轮→半轴齿轮→半轴→驱动车轮。 设：差速器壳角速度为ωo 无差速时（行星轮无自转，只作公转） 对行星轮A、B、C、三点，v相等，v =ωor 则 ω1=ω2=ωo 差速时 （行星轮自转+公转） A点：行星轮使半轴齿轮转速加快； B点：行星轮使半轴齿轮转速减慢。 加快或减慢的量：ω4r 故，半轴齿轮啮合点A的圆周速度 ω1r = ωor + ω4r ① 半轴齿轮啮合点B的圆周速度 ω2r = ωor - ω4r ② ①+ ②： ω1r + ω2r = 2ωor ω1+ ω2 = 2ωo n1 + n2 = 2no 即为差速器运动特性方程 可见：●n1 = n2 = no ，车直线行驶； ●若n1 = 0（一侧车轮不动），n2 = 2no; ●no = 0时，n1 = - n2 ，（支起驱动桥，使一则车轮旋转，另一侧车轮会同速反转） ●右转弯时， n1＞ no＞ n2 转矩分配 设：差速器壳上作用转矩为Mo ，由Mo作用到十字轴的圆周P. P= Mo /r 两半轴齿轮转矩：M1和M2 无差速时 行星轮对两半轴齿轮作用力分别为Q1、Q2 . 则 Q1 = Q2 P = Q1 + Q2 那么 Q1 = Q2 = P/2 = Mo /（2r） M1 = Q1 r = Mo / 2 M2 = Q2 r = Mo / 2 即 M1 = M2 = Mo / 2 可见，无差速时 Mo 均分与两半轴齿轮。 差速时 两半轴齿轮端面摩擦力矩相等均为 Mbm，方向相反。 行星轮自转与十字轴产生内摩擦力矩MT4,MT4作用于两半轴齿轮上产生作用力F1、F2，方向相反。 F1 = F2 对于行星轮，受到半轴齿轮反作用力大小与F1、F2分别相等，方向相反。那么，F1r4 + F2r4 =MT4 2F1r4 = MT4 则 F1 = F2 = MT4 /（2r4） 此时 M1 =（Q1- F1 )r - Mbm=Q1r - F1 r -Mbm = Mo / 2 -1/2[ MT4 r/r4 + 2Mbm] (a) M2 =（Q2 + F2 )r + Mbm=Q2r + F2 r +Mbm = Mo / 2 + 1/2[ MT4 r/r4 + 2Mbm] (b) 式中， MT4 r/r4——行星齿轮的内摩擦力矩作用到两半轴齿轮上的力矩； 2Mbm——半轴齿轮与差速器壳相对摩擦的总摩擦力矩。 以 MT = MT4 r/r4 + 2Mbm 有 ▲ M1 = 1/2（Mo - MT） ▲ M2 = 1/2（Mo + MT） MT ——差速器总的内摩擦力矩。其包括行星齿轮部分和半轴齿轮部分。无差速时MT =0. 小结：无差速时， M1 =M2 =MO/2, MT =0; n1 = n2 = nO 有差速时， M1 = 1/2（Mo - MT） M2 = 1/2（Mo + MT） M2 ＞ M1 M1 +M2 =Mo n1＞ no＞ n2 ▲锁止系数K——反映内摩擦力矩大小。 K=（M2 - M1)/MO =MT/MO ▲转矩分配系数Kb Kb = M2/M1 ▲ Kb与K关系： Kb = M2/M1=（1+K）/（1-K） 对于普通差速器，K=0.05～0.15，即MT很小， Kb = 1.1～1.4，M2 - M1 差值不大。 所以无论有、无差速 ， M1≈ M2 = MO/2 ，