差速器的发展及应用

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每年死于交通事故的人员占据了全国死亡人口的绝大部分，交通安全以及交通工具的安全备受关注。随着汽车工业的腾飞，汽车各个系统的科技水平含量越来越高，驱动桥系统就是这样-个子系统，而差速器是驱动桥的重要组成部分。研究差速器的发展历史和趋势对差速器的生产和制造具有重要的理论指导意义。

2。墓遮器发展现状作为汽车驱动桥的重要组成部件，差速器主要服务于汽车行驶在非直线和非平整路面，其功能是将汽车前部左右驱动轮以不同的旋转速度滚动，以保证在转弯或者起伏路面汽车轮胎与地面摩擦力为滑动摩擦力，合理的分配左右驱动轮的动力，提高汽车性能。

2.1差速器的分类汽车发动机的动力经离合器、变速器、传动轴，最后传送到驱动桥的主动齿轮及从动齿轮，再通过差速器壳中的左右半轴齿轮，将动力分配给左右驱动车轮，使车辆前进或后退，从而使车辆形成前进或后退的功能大多数汽车都属于公路运输车辆，对于在公路上和市区行驶的汽车来说，由于路面较好，各驱动车辆与路面的附着系数变化很小，因此几乎都采用了结构简单、工作平稳、制造方便、用于公路汽车也很可靠的普通对称式圆锥行星齿轮差速器，作为安装在左、右驱动轮间的所谓轮间差速器使用；对于经常行驶在泥泞、松软土路或无路地区的越野汽车来说，为了防止因某-侧驱动车轮滑转而陷车，则可采用防滑差速器。后者又分为强制锁止式和自锁式两类。自锁式差速器又有多种结构型式的高摩擦式和自由轮式的以及变传动比式几种形式。

2.1.1对称式锥齿轮差速器对称式锥齿轮差速器是差速器最原始的模型，并且仍然有着广泛的市场，差速器也-度被称之为小零件大作用”。差速器产生于上个世纪工业革命时期，在战争时期发展到了最高峰。对称式锥齿轮差速器由锥齿轮、行星齿轮、行星齿轮轴和差速器外壳组成，差速器工作的基本原理也是基于行星齿轮结构。行星齿轮为了保证其稳定性，将行星齿轮的主轴与差速器外壳通连接成为紧密整体，组成了行星结构的行星架，行星结构上的锥齿轮转动方向和转速就是不确定的，在有些隋况下两个锥齿轮的转向是完全相反的。在车辆直线并且在平整路面的形式状态时，两个半轴传递的扭矩是相同的。在-个驱动轮悬空情况下，如果传动轴是匀速转动，有附着力的驱动轮是没有驱动力的；如果传动轴是加速转动，有附着力的驱动轮的驱动力等于悬空车轮的角加速度和转动惯量的乘积。

2.1.2防滑差速器防滑差速器用于部分弥补对称式锥齿轮差速器越野路面的传动缺陷，它是在对称式锥齿轮差速器的基础上改进，在差速器壳的边齿轮之间增加摩擦片。

对应干行星齿轮组来讲，就是在行星架和太阳轮之间增加了摩擦片，增加太阳轮与行星架自由转动的阻力。防滑差速器是为了解决汽车驶向路况复杂时汽车容易陷入泥泞、深坑的情况下而诞生的，最初使用在越野汽车和大型工程机械上，但是，随着人们对汽车性能要求的提高，防滑差速器也运用到了当前大众性的汽车当中。防滑差速器类型也多种，分为自锁和强制止锁两种，而自锁式又分为高摩擦、自由轮和变传动比的自锁式防滑差速器。

2.2差速器国内外发展与研究现状目前防滑差速器的运用越来越广泛，因此，本部分重点探讨了防滑差速器的国内外发展与研究现状。

2.2.1防滑差速器国外发展与研究现状防滑差速器是上世纪60年代为了提高赛车的性能，尤其是在弯道的漂移能力和抓地能力而制造的。1976-2001年，美国国家专利局统计数据显示，每五年的关于防滑差速器的专利呈现上升的趋势，1976-1980336项，1981-1985为26项，1986-199080项，1991-1995为103项，1996-2001为11l项。国外在汽车工业的技术远远领先于国内，在防滑差速器的最新研究上有转矩感应式防差速器、转速感应式防滑差速器和主动控制式防滑差速器。防滑差速器是提高汽车性能的-项新技术，在国际汽车界得到了越来越广泛的应用。目前，国外广泛使用电控防滑差速器，它有助于提高汽车的动力性、操作稳定性、通过性、安全性、平顺性等。

2.2.2防滑差速器国内外发展与研究现状与国外相比，国内的防滑差速器研究起步较晚，尚无自主产品问世 应用比较广泛的都是-些机械式的，比如用于大众高尔夫轿车上的摩擦片式自锁差速器、用于中型和重型汽车上的牙嵌式自由轮差速器、用于奥迪80和奥迪9鸣车上的托森差速器、用于高尔夫-辛克罗型轿车上的粘性联轴差速器等等，但是电子控制式防滑差速器却几乎没有应用。在这-点上，我国和国外的差距比较明显。最近国内自主研发的LMC常互锁差速器：LMC常互锁差速器是由湖北力鸣汽车差速器公司投资5000万元生产的新型差速器。

3.差速器的应用3.1常规运用在内燃机驱动、电动汽车上，对称式锥形齿轮用于主动驱动轮之间的差速，将符合车轮行车状况的动力输送到车轴上。对称式锥齿轮常用在公交汽车、小型家用车上。当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，地面通过左右驱动轮对半轴施加不相等的阻力矩，半轴以不同的转速旋转，并将动力平均分配给左右车轮。由于等转矩分配的特点，当出现-侧车轮打滑时，另-侧车轮获得的驱动力也变得很小，使车辆通过性变差，通常采用防滑差速器来克服这种缺陷。

3.2黏性偶合差速器这种新型的差速器使用的是硅油作为传递转矩的介质。硅油具有很高的热膨胀系数，当两车轴的转速差过大时，硅油温度急剧上升，体积不断膨胀，硅油推动摩擦叶片紧密结合，这是黏性偶合器两端驱动轴直接联成-体，即黏性偶合器锁死。这种现象被称为驼峰现象”。这种现象的发生极其迅速，差速器骤然锁死，因此车辆很容易脱离抛锚地。-旦供油停止之后，硅油的温度逐渐下降，直至充分冷却后，驼峰现象才会消失。鉴于黏性偶合器传递转矩柔和平稳，差速响应快，它被推广运用到了驱动桥的轴间差速系统，当作轴间差速器，使全轮驱动轿车的性能大幅度提高。

3.3虚拟差速器组装虚拟装配技术在汽车差速器设计中的应用，需要以-定的基础应用环境作为平台，主要包括以下几个方面：协同工作环境、统-的信息编码系统，以及机械通用基础标准。根据减速器总体设计要求以及基本的总体设计参数，建立轴和齿轮的主模型空间，并进行初步的总体布局。在此阶段，主要包括以下基本步骤：根据已有工程图样建立粗糙模型；布置部分初始模型；对系统构件进行初步布置、建立初始模型。本阶段结束时，必须冻结已经建立的产品主模型空间，作为模型设计共享的基矗4♂柬语随着科学技术的发展，差速器的技术革新，将汽车新能的提高和安全保障上升到了-个新的层次。加强计算机技术与实际生产的结合，为我国汽车工业实现跨越式发展提供坚实的基矗