汽车试述对称式锥齿轮差速器的结构和差速原理?

如题所述

结构:该差速器由差速器壳、圆锥行星齿轮、行星齿轮轴(十字轴)和圆锥半轴齿轮等构成。
l)差速器壳从中间剖分成两部分,剖分面通过十字轴各轴颈的中心线,每个剖分面上均有相间90度四个座孔,两部分通过螺栓固紧在一起,主减速器的从动齿轮用铆钉或螺栓固定在差速器壳左半部的凸缘上。
2)十字轴的四个轴颈嵌装在差速器壳的相应的座孔内,十字轴的侧面铣成平面以便容纳润滑油。
3)四个圆锥行星齿轮分别浮套在十字轴的四个轴颈上,为了保证润滑,轮齿间钻有油孔,每个行星齿轮均与两个直齿圆锥半轴齿轮相互啮合,行星齿轮的背面和差速器壳相应位置的内表面均做成球面,并在二者之间装着软钢的球面垫片,以减少磨损并保证行星齿轮对正中心,使其与半轴齿轮正确啮合。
4)半轴齿轮的轴颈分别支承在差速器壳相应左右座孔中,并借花键与半轴相连。为减少齿轮和壳的磨损,在半轴齿轮和差速器壳之间装着软钢的平垫片。
差速原理:如图15所示,差速器壳3与行星齿轮轴5连成一体,形成行星架,因它又与主减速器的从动齿轮6固连,故为主动件,设其角速度为ω0。;半轴齿轮1和2为从动件,其角速度为ω1和ω2。A、B两点分别为行星齿轮4与两半轴齿轮的啮合点,行星齿轮的中心点为C,A、B、C点到差速器旋转轴线的距离均为r。
当行星齿轮只是随同行星架绕差速器旋转轴线公转时,显然,处在同一半径上的A、B、C三点的圆周速度都相等(图15b),其值为ω0r。于是ω0=ω1=ω2,即差速器不起差速作用,两半轴角速度等于差速器壳3的角速度。
当行星齿轮除公转外,还绕本身的轴5以角速度自转时,啮合点A的圆周速度为ω1r=ω0r+ω4r4,啮合点B的圆周速度为
ω2r=ω0r-ω4r4。
于是 ω1r+ω2r=(ω0r+ω4r4)+(ω0r-ω4r4)
即 ω1+ω2=2ω0
若角速度以每分钟转数表示,则
n1+n2=2n0
此即两半轴齿轮直径相等的对称式锥齿轮差速器的运动特性方程式。它表明,左右两侧半轴齿轮的转速之和等于差速器壳转速的两倍,而与行星齿轮转速无关。因此,在汽车转弯行驶或其他行驶情况下,都可以借行星齿轮以相应转速自转,使两侧驱动车轮以不同转速在地面上滚动而无滑动。
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