内摩擦力矩很小的对称式锥齿轮差速器的运动学和动力学特性 可以概括为“差速但不差转矩”，即可以使两侧驱动轮以不同转速
转动，但不能改变传给两侧驱动轮的转矩。
第二篇 汽车传动系
二、强制锁止式差速器
差速器的动力学特性不利于汽车的通过性，可以采用强制锁止式差速器 克服其缺点。
差速锁:
需锁止时，用差速锁将一个半轴齿轮与差速器壳锁成一体，则差速器无 差速作用。此时有M1+ M2 =M0 。
非断开式车桥示意图
轮毂 主减速器
半轴
驱动桥壳
差速器
第二篇 汽车传动系
第二篇 汽车传动系
2）断开式驱动桥
当驱动轮采用独立悬架时，两侧的驱 动轮分别通过弹性悬架与车架相连，两车 轮可彼此独立地相对于车架上下跳动。与 此相对应，主减速器壳固定在车架上，半 轴与传动轴通过万向节铰接，传动轴又通 过万向节与驱动轮铰接，这种驱动桥称为 断开式驱动桥。
3）通过差速器可以使内外侧车 轮以不同转速转动，适应汽车的转 向要求；
4）通过桥壳和车轮，实现承载 及传力作用。
第二篇 汽车传动系
• 结构类型： 1）非断开式驱动桥
当车轮采用非独立悬架时，驱动 桥采用非断开式。其特点是半轴套管 与主减速器壳刚性连成一体，整个驱 动桥通过弹性悬架与车架相连，两侧 车轮和半轴不能在横向平面内做相对 运动。非断开式驱动桥也称整体式驱 动桥。
第四节 变速驱动桥(transaxle)
驱动桥按其功能特点分又可分为独立式驱动桥和变速驱动桥。
独立驱动桥：
含主减速器、差速器、半轴等。相对其他动力传动总成独立存在。
变速驱动桥：
将变速器和主减速器、差速器、半轴等合为一体。
变速驱动桥
第二篇 汽车传动系
常见的变速驱动桥安装布置形式：
• 电液主动控制限滑差速器
常用多片摩擦式离合器，通过对 电磁阀的控制，改变油压、活塞压力 来改变内摩擦力矩。
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五、其他几种常用限滑差速器
• 托森差速器
利用蜗轮蜗杆传动的不可逆性原理和齿面高摩擦条件，使差速器根据其 内部内摩擦力矩大小而自动锁死或松开。
托森差速器常被用 于全轮驱动轿车的中央 轴间差速器，后驱动桥 的轮间差速器，但通常 不用于转向驱动桥的轮 间差速器。
第二篇 汽车传动系
• 转矩
行星轮不自转时：
M 1 = M2 = M0 / 2 行星轮自转(设 n1 > n2 )时：
M 1 =（M0 – Mr）/ 2 M2 =（M0 + Mr ）/ 2 M 1 < M2 ； 左、右半轴齿轮转矩之差(M 1 –M2 ) 等于差速器内摩擦力矩Mr 。摩擦 力矩Mr 越大，(M 1 –M2) 越大。
特点:
结构简单，工作平稳；K达5以上；用 于小型车。
第二篇 汽车传动系
第二篇 汽车传动系
三、转速敏感式限滑差速器
• 黏性联轴器
多用作轴间差速器。也有用作轮间差速器
动力传动路线：
前传动轴 壳体花键 外叶片 硅油膜剪切力 内叶片花键 后传动轴
限滑原理：
前、后传动轴之间的相 对速度越大，油膜黏滞阻力 越大；
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• 牙嵌式自由轮差速器
牙嵌式自由轮差速器多用于 中、重型汽车。
能在必要时使汽车变成由单 侧车轮驱动，其锁紧系数为1， 明显提高了汽车的通过能力。此 外还具有工作可靠，使用寿命长 等优点。其缺点是左右车轮传递 转矩时，时断时续，引起车轮传 动装置中载荷的不均匀性和加剧 轮胎磨损。
第二篇 汽车传动系
在重型载货车、越野汽车或大型客车上，当要求传动系的传动比值较大， 离地间隙较大时，往往在两侧驱动轮附近再增加一级减速传动，称为轮边减 速器，轮边减速也可以看作是主减速器的第二级传动。
• 特点：半轴传递的转矩小；主减速器尺寸小，离地间隙大或质心低；
结构复杂成本高。
• 用于：重型汽车、越野车、大型客车。 • 类型：行星齿轮式 、圆柱齿轮式。
前、后传动轴之间的相 对转动时间较长时，硅油温 度升高，壳体内压增大使叶 片轴向移动，内、外叶片间 的间隙减小，油膜厚度减小， 黏滞阻力增大；温度增大至 一定值时，内、外叶片贴在 一起，前后传动轴锁死。
黏性联轴器结构
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四、主动控制式限滑差速器
• 电磁主动控制限滑差速器
常用多片摩擦式离合器，通过 对电磁力的控制，改变内摩擦力矩。
一、限滑差速器的分类
转矩敏感式（转矩式）
限滑转矩Mr主要与差速器输入转矩M0密切相关。Mr随M0增加而增大。
转速敏感式（转速式）
限滑转矩Mr主要与差速器左右半轴转速差(n1－n2 )密切相关。 Mr随 M0增加而增大。
主动控制式
通过电子装置或电液控制装置来实现限滑。
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二、转矩式敏感式限滑差速器
第二篇 汽车传动系
第二篇 汽车传动系
轴承预紧度的调整
除采用垫片调整外，更多采 用了调整螺母，更为快捷方便。 调整的部位和方法依车不同而不 同。
第二篇 汽车传动系
• 齿轮轴线偏移的作用：
在驱动桥离地间隙h不变的情况下，可以降低主动锥齿轮的轴线位置， 从而使整车车身及重心降低。
第二篇 汽车传动系
转矩传递路线：（1个输入端,2个输出端）
差速器壳→行星轮轴→行星轮→2个半轴齿轮
↑
↓↓
（主减速器从动齿轮）
（半轴）（半轴）
对称式锥齿轮差速器零件分解图
行星齿轮
半轴齿轮
差速器壳
半轴齿轮 半轴齿轮垫片
差速器壳
螺栓 半轴齿轮垫片
行星齿轮轴
行星齿轮 行星齿轮垫片
第二篇 汽车传动系
第二篇 汽车传动系
行星齿轮的运动状态： 左右车轮上的阻力矩相等时，两半轴齿轮转速相等，此时： 行星齿轮不自转，只公转。半轴齿轮相对差速器壳无转动。 左右车轮上的阻力矩不相等时，两半轴齿轮转速不等，此时： 行星齿轮既自转，又公转。半轴齿轮相对差速器壳有转动。
第二篇 汽车传动系
锥齿轮啮合的调整
是指通过调整主动齿轮、从动齿轮的轴向位置来调整啮合状态。 在主动锥齿轮齿面上涂以红色颜料，然后使锥齿轮往复转动，以此产 生啮合印迹。
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• 准双曲面锥齿轮的特点、螺旋方向、轴线偏移与润滑：
1）特点： 轮齿的弯曲强度、接触强度高； 可使主动齿轮下偏移； 齿面间相对滑动大,齿面压力大。 2）齿轮旋转方向的判断： 从齿轮小端向大端看，齿面向左旋为左旋齿轮，右旋为右旋齿轮，一 对准双曲面锥齿轮互为左右旋。 3）上下偏移的判断： 将小齿轮置于大齿轮右侧，小齿轮轴线在大齿轮轴线下方为下偏移， 反之，为上偏移。 4）润滑 准双曲面齿轮必须使用“双曲面齿轮油”。 对主动齿轮前轴承的润滑（图） 。
结构原理:
主、从动摩擦片分别与差速器壳和与 半轴相连的推力压盘连接。差速器壳带动 行星齿轮轴时，斜面将两轴分别向外推， 压紧摩擦片。
工作状况：
两侧车轮同速时: 摩擦片间无滑动。动力传动路线为: 差速器壳→行星轮轴→行星轮→半轴齿轮 →半轴 两侧车轮不同速时: 摩擦片间有滑动。摩擦力矩MT大。力 传动路线为： 差速器壳→行星轮轴→行星轮→半轴齿轮 →半轴摩擦片→推力压盘
第二篇 汽车传动系
外接合器与半轴通过花 键相连，内接合器与差速器 壳体通过花键相连。当内外 接合器相互接合时，将半轴 齿轮与差速器壳体连为一 体，差速器失去差速功能， 传给两侧驱动轮的转矩可以 不同。
第二篇 汽车传动系
结构放大示意图：
第二篇 汽车传动系
第三节 限滑差速器(Limited Slip Differential)
第二篇 汽车传动系
第十八章 驱动桥(Drive Axle)
• 组成：
主减速器(Final Drive)、差速器(Differential)、半轴(Half-axle) ； 桥壳(Axle Case) 。
• 功用：
1）通过主减速器齿轮的传动， 降低转速，增大转矩；
2）主减速器采用锥齿轮传动， 改变转矩的传递方向；
圆柱齿轮式轮边减速器
半轴 轮毂
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四、双速主减速器
具有两档传动比，以提高汽车的动力性和经济性。 有两级传动：锥齿轮传动、行星齿轮系传动。
第二篇 汽车传动系
行星齿轮系中：
主动件：齿圈(主减速器从动齿轮)。 从动件：行星架(差速器壳)。
中心轮与从动件(行星架/差速器壳)连接
中心轮与固定件(桥壳)连接
按齿轮形式分为： 圆柱齿轮式， 圆锥齿轮式， 准双曲面式；
某主减速器和差速器示意图
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一、单级主减速器
单级主减速器是指主减速传动是由一对齿轮传动完成的。具有结构简 单、体积小、质量轻和传动效率高等优点。
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• 主动齿轮的支承
跨置式支承——（轴承）支承点在齿轮两端。支承刚度好。 悬臂式支承——支承点在齿轮的一侧。结构简单。
断开式驱动桥
减振器 弹性元件
半轴
主减速器
车轮
摆臂
摆臂轴
第二篇 汽车传动系
第二篇 汽车传动系
第一节 主减速器(Final Drive)
• 作用：
减速增矩；改变运动方向。 将主减速器置于尽量靠近驱动轮处，以减小传动件的转矩载荷。
• 分类:
按传动级数分为： 单级式 、双级式 ；
按传动比的数量分为： 单速式、双速式；
• 转矩比 S = M2 / M 1 • 锁紧系数 K = Mr / M 0
此类差速器MT 很小，S＝1.1 ~ 1.4 ； K =0.05 ~ 0.15。左右车轮可以有很大的 转速差，但转矩差却很小。
第二篇 汽车传动系
通过运动学分析可以掌握差速器的差速原理；通过动力学分析 可以掌握其转矩分配特性。