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分动器和差速器详解


• 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和球 面垫片。垫片通常用软钢、铜或 者聚甲醛塑料制成。
• 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。
后桥的动力调节到25%:75%,或者是75%:25%,也就是 每一桥上的扭力输出是在25%至75%之间任意可调的,这 就充分保证即使当前、后桥中的一个处于极差的路况下,
另一个桥将获得足够大的动力将车子开出这一区域。
• 位于前桥和后桥上的电子差速锁(EDL)则借助 于每个车轮上ABS传感器测得的信号,对测出将 要打滑的车轮施加相应的制动力,以防止这个车
差速器运动原理
从动齿轮左右 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 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。
1,2-半轴齿轮 3-差速器壳 4-行星齿轮 5-行星齿轮轴 6-主减速器
差速器扭矩分配示意图
1- 半轴齿轮;2-半轴齿轮; 3-行星齿轮轴;4-行星齿轮
金属带式无级变速
金属带式无级变速器的系统主要包括主动轮组、从动 轮组、金属带和液压泵等基本部件。金属带由两束金属环 和几百个金属片构成。主动轮组和从动轮组都由可动盘和 固定盘组成,与油缸靠近的一侧带轮可以在轴上滑动,另 一侧则固定。可动盘与固定盘都是锥面结构,它们的锥面 形成V型槽来与V型金属传动带啮合。发动机输出轴输出 的动力首先传递到CVT的主动轮,然后通过V型传动带传 递到从动轮,最后经减速器、差速器传递给车轮来驱动汽 车。工作时通过主动轮与从动轮的可动盘作轴向移动来改 变主动轮、从动轮锥面与V型传动带啮合的工作半径,从 而改变传动比。可动盘的轴向移动量是由驾驶者根据需要 通过控制系统调节主动轮、从动轮液压泵油缸压力来实现 的。由于主动轮和从动轮的工作半径可以实现连续调节, 从而实现了无级变速。
第六节
汽车传动系统新技术
• 1.6.1 无级变速技术(CVT) • 1.6.2 奥迪全时四轮驱动系统(quattro) • 1.6.3 电子车轮控制技术
1.6..1 无级变速技术(CVT)
• 无级变速技术(CVT, 即ContinuouБайду номын сангаасly Variable Transmission)能实现传动比的连续改变,它是 采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相 配合传递动力。可以使传动系与发动机工况 实现最佳匹配,提高整车的燃油经济性和动 力性,改善驾驶员的操纵方便性和乘员的乘 坐舒适性。
2.动力传递
3.运动特性
• ω1 +ω2=2ω0
• 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。
4.扭矩分配特性
• 无转速差时:M1=M2=0.5
M0
• 有转速差时:M1 = 0.5(M0•-差速器中折
Mt)
合到半轴齿
• 在金属带式无级变速器的液压系统中,从动油缸 的作用是控制金属带的张紧力,以保证来自发动 机的动力高效、可靠的传递。主动油缸控制主动 锥轮的位置沿轴向移动,在主动轮组金属带沿V 型槽移动,由于金属带的长度不变,在从动轮组 上金属带沿V型槽向相反的方向变化。金属带在 主动轮组和从动轮组上的回转半径发生变化,实 现速比的连续变化。
奥迪全时四轮驱动系统的核心就是位于前后驱动桥之
间的负责把动力输出分配的Torsen中央差速器。它每时每 刻根据前,后桥以及四个车轮上的传感器测得的数据,对
前、后桥之间的扭矩分配作出自动的持续的调节。在正常
的路面条件下,前,后桥之间的动力分配大约为50%: 50%;而在极端的条件下, Torsen中央差速器借助于它的 自动锁止装置按照保证最大牵引力输出的原则可以将前、

M2 = 0.5
(M0+Mt)
轮上总的的 内摩擦力矩 Mf与输入
差速器壳的
转矩M0之
比叫作差速
• 目前广泛使用的锥齿轮差速器,其内摩擦力矩 很小,锁紧系数K为1.1~1.4。因此可以认为差 速器总是将转矩近似平均分配给左右驱动轮的。 这样的转矩分配特性对于汽车在良好路面上行 驶是完全可以的,但当汽车在坏路面行驶时, 却会严重影响其通过能力。例如当汽车的一侧 驱动车轮驶入泥泞路面,由于附着力很小而打 滑时,即使另一车轮是在好路面上,汽车往往 不能前进。这是因为对称式锥齿轮差速器平均 分配转矩的特点,使在好路面上车轮分配到的 转矩只能与传到另一侧打滑驱动轮上很小的转 矩相等,以致使汽车总的牵引力不足以克服行 驶阻力而不能前进。
轮打滑,同时将更多的动力传递到另一侧的车轮。
这一装置可实现对前桥或后桥左右两侧车轮的扭
矩输出在20%至80%的范围内任意调节,以保证每 个车轮都获得最佳的动力。
根据物理原理,可以简单地解释奥迪 四驱车型相对于单个驱动轴汽车的优越性: 在给定条件(轮胎和路面质量等)下,每个 轮只能传输一个有限的合力。这个力包括 纵向分力(牵引力)和横向分力。 如果汽车 的所有轮子都驱动,与传统汽车的双轮驱 动相比,每个轮子只传输大约总牵引力的 四分之一,因此全时四轮驱动增加了每个 车轮和轮胎所能承受的横向力,这就是为 什么四驱车能够平稳、连续转向的原因。
• 在多轴驱动汽车的各驱动桥之间,也存在类似问题。为了适 应各驱动桥所处的不同路面情况,使各驱动桥有可能具有不 同的输入角速度,可以在各驱动桥之间装设轴间差速器。
• 差速器可分为普通差速器和防滑差速器两大类。
二、为什么要使用差速器 • 当汽车转 弯行驶时, 外侧车轮 比内侧车 轮所走过 的路程长; 汽车在不 平路面上 直线行驶
• 即使路面非常平直,但由于轮 胎制造尺寸误差,磨损程度不 同,承受的载荷不同或充气压 力不等,各个轮胎的滚动半径 实际上不可能相等,若两侧车 轮都固定在同一刚性转轴上, 两轮角速度相等,则车轮必然 出现边滚动边滑动的现象。
• 车轮对路面的滑动不仅会加速轮胎磨 损,增加汽车的动力消耗,而且可能 导致转向和制动性能的恶化。若主减 速器从动齿轮通过一根整轴同时带动 两侧驱动轮,则两侧车轮只能同样的 转速转动。为了保证两侧驱动轮处于 纯滚动状态,就必须改用两根半轴分 别连接两侧车轮,而由主减速器从动 齿轮通过差速器分别驱动两侧半轴和 车轮,使它们可用不同角速度旋转。
液力离合器结构与动作原理如图1-2.4 。
图1-2.4 液力离合器结构与动作原理
1-叶轮 2-输出轮 3-油 4-油的流向
液力偶合器靠工作 液(油液)传递转矩, 外壳与泵轮连为一体, 是主动件;涡轮与泵轮 相对,是从动件。当泵 轮转速较低时,涡轮不 能被带动,主动件与从 动件之间处于分离状态; 随着泵轮转速的提高, 涡轮被带动,主动件与 从动件之间处于接合状 态.
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, Mf为折合到半轴齿 轮上总的内摩擦力 矩,
则:
M1=0.5(M0-Mf)
M2=0.5(M0+Mf )
托森轮间差速器
• 托森差速器又称蜗 轮-蜗杆式差速器。 由差速器壳,左半 轴蜗杆、右半轴蜗 杆、蜗轮轴和蜗轮 等组成。蜗轮通过 蜗轮轴固定在差速 器壳上,三对蜗轮 分别与左、右半轴 蜗杆相啮合,每个 蜗轮两端固定有两 个圆柱直齿轮。成 对的蜗轮通过两端 相互啮合的直齿圆
1.5.5 差速器
差速器是一个差速传动机构, 用来保证各驱动轮在各种运动条件 下的动力传递,避免轮胎与地面间 打滑。
一、功用
差速器概述
• 边滚动边滑动的现象: 汽车转弯行驶时,外侧 车轮比内侧车轮所走过 的路程长;汽车在不平 路面上直线行驶时,两 侧车轮走过的曲线长短 也不相等;即使路面非 常平直,但由于轮胎制 造尺寸误差,磨损程度 不同,承受的载荷不同 或充气压力不等,各个 轮胎的滚动半径实际上 不可能相等,若两侧车 轮都固定在同一刚性转 轴上,两轮角速度相等, 则车轮必然出现边滚动 边滑动的现象。
东风 EQ2080型车 两档分动器的 结构和原理。
分动器操纵机构
1.换档操纵杆 2.前桥操纵杆 3.螺钉 4、5.传动杆 6.摇臂 7.轴 8.支撑臂
1.2.3 液力偶合器
液力偶合器靠工作液(油液)传递转矩, 外壳与泵轮连为一体,是主动件;涡轮与 泵轮相对,是从动件。当泵轮转速较低时, 涡轮不能被带动,主动件与从动件之间处 于分离状态;随着泵轮转速的提高,涡轮 被带动,主动件与从动件之间处于接合状 态.
奥迪quattro车型不同于一般的四驱车型, 它是一个永久的四轮驱动系统,是一个高 度智能化的电子、机械一体化装置,而且 它还是一个免维护的系统。奥迪全时四轮 驱动系统通常包括有带自动锁止装置的 Torsen(扭力传感)中央差速器和带有刹车制 动力作用于全部驱动轮上的电子差速锁止 装置(EDL),以及全时驱动的四轮。
• 车轮对路面的滑动不仅会加速轮胎磨损,增加汽车的动力消 耗,而且可能导致转向和制动性能的恶化。若主减速器从动 齿轮通过一根整轴同时带动两侧驱动轮,则两侧车轮只能同 样的转速转动。
• 为了保证两侧驱动轮处于纯滚动状态,就必须改用两根半轴 分别连接两侧车轮,而由主减速器从动齿轮通过差速器分别 驱动两侧半轴和车轮,使它们可用不同角速度旋转。这种装 在同一驱动桥两侧驱动轮之间的差速器称为轮间差速器。如 托森轮间差速器如图1-5.7 所示。
• 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)和差速器壳等组成。
• 差速器构造零件的分解如下页图示。
普通差速器构造(零件分解)
1-轴承 2-左外壳 3-垫片 4-半轴齿轮 5-垫圈 6-行星齿 轮 7-从动齿轮 8-右外壳 9-十字轴 10-螺栓
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