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介紹下變速器、差速器的作用

提問者:網(wǎng)友 2018-08-17
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差速器 汽車發(fā)動機的動力經(jīng)離合器、變速器、傳動軸,最后傳送到驅(qū)動橋再左右分配給半軸驅(qū)動車輪,在這條動力傳送途徑上,驅(qū)動橋是最后一個總成,它的主要部件是減速器和差速器。減速器的作用就是減速增矩,這個功能完全靠齒輪與齒輪之間的嚙合完成,比較容易理解。而差速器就比較難理解,什么叫差速器,為什么要“差速”? 汽車差速器是驅(qū)動轎的主件。它的作用就是在向兩邊半軸傳遞動力的同時,允許兩邊半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),滿足兩邊車輪盡可能以純滾動的形式作不等距行駛,減少輪胎與地面的摩擦。 功能 汽車在拐彎時車輪的軌線是圓弧,如果汽車向左轉(zhuǎn)彎,圓弧的中心點在左側(cè),在相同的時間里,右側(cè)輪子走的弧線比左側(cè)輪子長,為了平衡這個差異,就要左邊輪子慢一點,右邊輪子快一點,用不同的轉(zhuǎn)速來彌補距離的差異。 如果后輪軸做成一個整體,就無法做到兩側(cè)輪子的轉(zhuǎn)速差異,也就是做不到自動調(diào)整。為了解決這個問題,早在一百年前,法國雷諾汽車公司的創(chuàng)始人路易斯.雷諾就設(shè)計出了差速器這個玩意。 構(gòu)成 普通差速器由行星齒輪、行星輪架(差速器殼)、半軸齒輪等零件組成。發(fā)動機的動力經(jīng)傳動軸進入差速器,直接驅(qū)動行星輪架,再由行星輪帶動左、右兩條半軸,分別驅(qū)動左、右車輪。差速器的設(shè)計要求滿足:(左半軸轉(zhuǎn)速)+(右半軸轉(zhuǎn)速)=2(行星輪架轉(zhuǎn)速)。當(dāng)汽車直行時,左、右車輪與行星輪架三者的轉(zhuǎn)速相等處于平衡狀態(tài),而在汽車轉(zhuǎn)彎時三者平衡狀態(tài)被破壞,導(dǎo)致內(nèi)側(cè)輪轉(zhuǎn)速減小,外側(cè)輪轉(zhuǎn)速增加。 原理 差速器的這種調(diào)整是自動的,這里涉及到“最小能耗原理”,也就是地球上所有物體都傾向于耗能最小的狀態(tài)。例如把一粒豆子放進一個碗內(nèi),豆子會自動停留在碗底而絕不會停留在碗壁,因為碗底是能量最低的位置(位能),它自動選擇靜止(動能最小)而不會不斷運動。同樣的道理,車輪在轉(zhuǎn)彎時也會自動趨向能耗最低的狀態(tài),自動地按照轉(zhuǎn)彎半徑調(diào)整左右輪的轉(zhuǎn)速。 當(dāng)轉(zhuǎn)彎時,由于外側(cè)輪有滑拖的現(xiàn)象,內(nèi)側(cè)輪有滑轉(zhuǎn)的現(xiàn)象,兩個驅(qū)動輪此時就會產(chǎn)生兩個方向相反的附加力,由于“最小能耗原理”,必然導(dǎo)致兩邊車輪的轉(zhuǎn)速不同,從而破壞了三者的平衡關(guān)系,并通過半軸反映到半軸齒輪上,迫使行星齒輪產(chǎn)生自轉(zhuǎn),使外側(cè)半軸轉(zhuǎn)速加快,內(nèi)側(cè)半軸轉(zhuǎn)速減慢,從而實現(xiàn)兩邊車輪轉(zhuǎn)速的差異。 驅(qū)動橋兩側(cè)的驅(qū)動輪若用一根整軸剛性連接,則兩輪只能以相同的角速度旋轉(zhuǎn)。這樣,當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向行駛時,由于外側(cè)車輪要比內(nèi)側(cè)車輪移過的距離大,將使外側(cè)車輪在滾動的同時產(chǎn)生滑拖,而內(nèi)側(cè)車輪在滾動的同時產(chǎn)生滑
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