汽車驅(qū)動橋設計差速器設計
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- 汽車驅(qū)動橋設計第三章 差速器設計
汽車在行駛過程中左,右車輪在同一時間內(nèi)所滾過的路程往往不等。轉(zhuǎn)彎時內(nèi)、外兩側(cè)車輪行程顯然不同,外側(cè)車輪滾過的距離大于內(nèi)側(cè)的車輪;汽車在不平路面上行駛時,由于路面波形不同也會造成兩側(cè)車輪滾過的路程不等;即使在平直路面上行駛,由于輪胎氣壓、輪胎負荷、胎面磨損程度不同以及制造誤差等因素的影響,也會引起左、右車輪因滾動半徑的不同而使左、右車輪行程不等。如果驅(qū)動橋的左、右車輪剛性連接,則行駛時不可避免地會產(chǎn)生驅(qū)動輪在路面上的滑移或滑轉(zhuǎn)。這不僅會加劇輪胎的磨損與功率和燃料的消耗,而且可能導致轉(zhuǎn)向和操縱性能惡化。為了防止這些現(xiàn)象的發(fā)生,汽車左、右驅(qū)動輪間都裝有輪間差速器,從而保證了驅(qū)動橋兩側(cè)車輪在行程不等時具有不同的旋轉(zhuǎn)角速度,滿足了汽車行駛運動學要求。
差速器用來在兩輸出軸間分配轉(zhuǎn)矩,并保證兩輸出軸有可能以不同的角速度轉(zhuǎn)動。差速器有多種形式,在此設計普通對稱式圓錐行星齒輪差速器。
3.1 對稱式圓錐行星齒輪差速器的差速原理
圖3-1 差速器差速原理
當行星齒輪只是隨同行星架繞差速器旋轉(zhuǎn)軸線公轉(zhuǎn)時,顯然,處在同一半徑上的A、B、C三點的圓周速度都相等(圖3-1),其值為。于是==,即差速器不起差速作用,而半軸角速度等于差速器殼3的角速度。
當行星齒輪4除公轉(zhuǎn)外,還繞本身的軸5以角速度自轉(zhuǎn)時(圖),嚙合點A的圓周速度為=+,嚙合點B的圓周速度為=-。于是
+=(+)+(-)
即 + =2 (3-1)
若角速度以每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)表示,則
(3-2)
式(3-2)為兩半軸齒輪直徑相等的對稱式圓錐齒輪差速器的運動特征方程式,它表明左右兩側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速之和等于差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍,而與行星齒輪轉(zhuǎn)速無關。因此在汽車轉(zhuǎn)彎行駛或其它行駛情況下,都可以借行星齒輪以相應轉(zhuǎn)速自轉(zhuǎn),使兩側(cè)驅(qū)動車輪以不同轉(zhuǎn)速在地面上滾動而無滑動。
有式(3-2)還可以得知:①當任何一側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速為零時,另一側(cè)半軸齒...
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