本文从受力分析角度详细说明了现代小型汽车各种常见差速器的技术原理,欢迎有兴趣的同学讨论和提问。
一、差速器力矩关系通式
符号定义:
T0——发动机传给差速器的总动力矩,当汽车匀速运动时与总行驶阻力折算在驱动车轮上的转矩平衡。
Tr1,Tr2——差速器两侧半轴有相对运动或趋势时单侧半轴受到的差速器内实际限滑力矩,互为作用力矩与反作力矩,大小相等方向相反。可由差速器内各种摩擦力、粘性力产生(例如差速器轮系本身各转轴内摩擦力及各齿轮啮合摩擦力、各种限滑装置的粘性力、静摩擦力或滑动摩擦力、电控轮间制动摩擦力等),也可由刚性连接内应力产生(例如机械硬差速锁、凸块、轮齿式差速锁等)。
Tr1max,Tr2max——确保两侧半轴不发生相对运动的差速器内单侧最大限滑力矩值,Tr1,Tr2≤Tr1max,Tr2max。对于刚性连接内应力可认为Tr1max,Tr2max=∞。
Tr——两侧半轴有相对运动或趋势时差速器内的实际总限滑力矩,为Tr1与Tr2之和,即其2倍。
Trmax——确保两侧半轴不发生相对运动的最大差速器内总限滑力矩值, Tr≤Trmax。
T01,T02——差速器内完全没有阻止两侧半轴相对运动限滑力矩(Tr=0)时发动机传给两侧半轴的动力矩,取决于差速器机械结构。
T1,T2——差速器内有阻止两侧半轴相对运动的限滑力矩时分配到的实际动力力矩(与两侧半轴车轮地面附着反力矩平衡)
K——差速器两侧半轴的实际转矩分配比,也称实际锁紧系数,即两侧半轴不发生或发生相对运动时的实际转矩比值。
Kmax——确保两侧半轴不发生相对运动两侧最大允许转矩差值对应的转矩分配比, K小于等于Kmax。
F1,F2——两侧半轴车轮地面附着反力矩(分别与T1,T2平衡)。
F1max,F2max——确保两侧半轴车轮不滑转的最大地面附着反力矩值,F1,F2≤F1max,F2max。
设1侧半轴动力转矩被Tr增强,2侧半轴动力转矩被Tr削弱(Tr反向时实质完全一样),上述各字母表示的转矩皆取绝对值,则差速器力矩关系通式为:
T0=T1+T2=T01+T02
Tr1=Tr2=Tr/2
Tr=2Tr1=2Tr2
T1=T01+Tr1=T01+Tr/2 (1)
T2=T02-Tr2=T02-T