对称锥齿轮式差速器设计 1 差速器作用 汽车在行驶过程中,左、右车轮在同一时间内所滚过的路程往往是不相等的,如转弯内侧车轮行程比外侧车轮短;左右两轮胎内的气压不等、胎面磨损不均匀、两车轮上的负荷 不均匀而引起车轮滚动半径不相等;左右两轮接触的路面条件不同,行驶阻力不等等。这 样,如果驱动桥的左、右车轮刚性连接,则不论转弯行驶或直线行驶,均会引起车轮在路面 上的滑移或滑转,一方面会加剧轮胎磨损、功率和燃料消耗,另一方面会使转向沉重,通过 性和操纵稳定性变坏。为此,在驱动桥的左、右车轮间都装有轮间差速器。在多桥驱动的汽 车上还常装有轴间差速器,以提高通过性,同时避免在驱动桥间产生功率循环及由此引起的 附加载荷、传动系零件损坏、轮胎磨损和燃料消耗等。 差速器用来在两输出轴间分配转矩,并保证两输出轴有可能以不同角速度转动。 汽车上广泛采用的差速器为对称锥齿轮式差速器,具有结构简单、质量较小等优点,应 用广泛。它又可分为普通锥齿轮式差速器、摩擦片式差速器和强制锁止式差速器等。 2 差速器原理结构 由于普通锥齿轮式差速器结构简单、工作平 稳可靠,所以广泛应用于一般使用条件的汽车驱 动桥中。图 5-19为其示意图,图中0w为差速器 壳的角速度;1w 、2w分别为左、右两半轴的 角速度;0T 为差速器壳接受的转矩;rT 为差速 器的内摩擦力矩;1T 、2T 分别为左、右两半轴 对差速器的反转矩。 根据运动分析可得 0212 www (2-1) 图 1:普通锥齿轮式差速器示意图 显然,当一侧半轴不转时,另一侧半轴将以两倍的差速器壳体角速度旋转;当差速器壳体不转时,左右半轴将等速反向旋转。 根据力矩平衡可得 rTTTTTT12021 (2-2) 差速器性能常以锁紧系数k 来表征,定义为差速器的内摩擦力矩与差速器壳接受的转矩之比,由下式确定 0TTkr (2-3) 结合(2-2)可得: )1(5.0)1(5.00201kTTkTT (2-4) 定义半轴转矩比12 TTkb ,则bk 与k 之间有 kkkb 11 11bbkkk (2-5) 普通锥齿轮差速器的锁紧系数忌一般为.O.05~O.15,两半轴转矩比足b为1.11~1.35, 这说明左、右半轴的转矩差别不大,故可以认为分配给两半轴的转矩大致相等,这样的分配比例对于在良好路面上行驶的汽车来说是合适的。 3 对称式圆锥行星齿轮差速器的设计 3.1 对称式圆锥行星齿轮差速器的结构 普通的对称式圆锥齿轮差速器由差速器...