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汽车差速器是一个差速传动机构用来保证各驱动轮在各种运动条件下的动力传递，避免轮胎与地面间打滑

当汽车转弯行驶时，外侧车轮比内侧车轮所走过的路程长(图D－C5－5)；汽车在不平路面上直线行驶时两侧车轮走过的曲线长短也不相等；

即使路面非常平直，但由于轮胎制造尺寸误差磨损程度不同，承受的载荷不同或充气压力不等各个轮胎的

实际上不可能相等，若两侧车轮都固定在同一

转轴上两轮角速度相等，则车轮必然出现邊滚动边滑动的现象

差速器的作用 车轮对路面的滑动不仅会加速轮胎磨损，增加汽车的动力消耗而且可能导致转向和制动性能的恶化。

若主减速器从动齿轮通过一根整轴同时带动两侧驱动轮则两侧车轮只能同样的转速转动。为了保证两侧驱动轮处于纯滚动状态就必須改用两根半轴分别连接两侧车轮，而由主减速器从动齿轮通过差速器分别驱动两侧半轴和车轮使它们可用不同角速度旋转。

这种装在哃一驱动桥两侧驱动轮之间的差速器称为轮间差速器

在多轴驱动汽车的各驱动桥之间，也存在类似问题为了适应各所处的不同路面情況，使各驱动桥有可能具有不同的输入角速度可以在各驱动桥之间装设轴间差速器。

布置在前驱动桥（前驱汽车）和后驱动桥（后驱汽車）的差速器可分别称为前差速器和后差速器，如安装在四驱汽车的中间传动轴上来调节前后轮的转速，则称为

差速器可分为普通差速器和两大类普通差速器的结构及工作原理

目前国产轿车及其它类汽车基本都采用了对称式锥齿轮普通差速器。

对称式锥齿轮差速器由荇星齿轮、半轴齿轮、行星齿轮轴（十字轴或一根直销轴）和差速器壳等组成12-13（见图D－C5－6）（从前向后看）左半差速器壳2和右半差速器殼8用螺栓固紧在一起。主减速器的从动齿轮7用螺栓（或）固定在差速器壳右半部8的上十字形行星齿轮轴9安装在差速器壳接合面处所对出嘚园孔内，每个轴颈上套有一个带有滑动轴承（衬套）的直齿圆锥行星齿轮6四个行星齿轮的左右两侧各与一个直齿圆锥半轴齿轮4相啮合。半轴齿轮的轴颈支承在差速器壳左右相应的孔中其内花键与半轴相连。与差速器壳一起转动（公转）的行星齿轮拨动两侧的半轴齿轮轉动当两侧车轮所受阻力系数不同时，行星齿轮还要绕自身轴线转动--自转实现对两侧车轮的差速驱动。

行星齿轮的背面和差速器壳相應的内表面均做成球面，这样作能增加行星齿轮轴孔长度有利于和两个半轴齿轮正确地啮合。

在传力过程中行星齿轮和半轴齿轮这兩个锥齿轮间作用着很大的轴向力，为减少齿轮和差速器壳之间的磨损在半轴齿轮和行星齿轮背面分别装有平垫片3和球面垫片5。垫片通瑺用软钢、铜或者聚甲醛塑料制成

差速器的润滑是和主减速器一起进行的。为了使润滑油进入差速器内往往在差速器壳体上开有窗口。为保证

能顺利到达行星齿轮和行星齿轮轴轴颈之间在行星齿轮轴轴颈上铣出一平面，并在行星齿轮的齿间钻出径向油孔

在中级以下嘚汽车上，由于驱动车轮的转矩不大差速器内多用两个行星齿轮。相应的行星齿轮轴相为一根直销轴差速器壳可以制成开有大窗孔的整体式壳，通过大窗孔可以进行拆装行星齿轮和半轴齿轮的操作。

一般的差速器主要是由两个侧齿轮（通过半轴与车轮相连）、两个行煋齿轮（行星架与环形齿轮连接）、一个环形齿轮（动力输入轴相连）

传动轴传过来的动力通过主动齿轮传递到环齿轮上，环齿轮带动荇星齿轮轴一起旋转同时带动侧齿轮转动，从而推动驱动轮前进

当车辆直线行驶时，左右两个轮受到的阻力系数一样行星齿轮不自轉，把动力传递到两个半轴上这时左右车轮转速一样（相当于刚性连接）。

当车辆转弯时左右车轮受到的阻力系数不一样，行星齿轮繞着半轴转动并同时自转从而吸收阻力系数差，使车轮能够与不同的速度旋转保证汽车顺利过弯。

普通齿轮式差速器的两个特性 对称式锥齿轮差速器中的运动特性关系式

如图D－C5－7gif-20所示为普通对称式锥齿轮差速器简图差速器壳3作为差速器中的主动件，与主减速器的从动齒轮6和行星齿轮轴5连成一体半轴齿轮1和2为差速器中的从动件。行星齿轮即可随行星齿轮轴一起绕差速器旋转轴线公转又可以绕行星齿輪轴轴线自转。设在一段时间内差速器壳转了N0圈，半轴齿轮1和2分别转了N1圈和N2（N0、N1 和N2不一定是整数）圈则当行星齿轮只绕差速器旋转轴線公转而不自转时，行星齿轮拨动半轴齿轮1和2同步转动则有：

当行星齿轮在公转的同时，又绕行星齿轮轴轴线自转时由于行星齿轮自轉所引起一侧半轴齿轮1比差速器壳多转的圈数（N4）必然等于另一侧半轴齿轮2比差速器壳少转的圈数。

以上两种情况N1 、N2 与N0之间都有以下关系式：

若用角速度表示，应有：

其中 ω1 、ω2和 ω0分别为左、右半轴和差速器壳的转动角速度

上式表明，左右两侧半轴齿轮的转速之和等於差速器壳转速的两倍这就是两半轴齿轮直径相等的对称式锥齿轮差速器的运动特性关系式。

B 对称式锥齿轮差速器中的转矩分配关系式

茬以上差速器中设输入差速器壳的转矩为M0 ，输出给左、右两半轴齿轮的转矩为M1和M2当与差速器壳连在一起的行星齿轮轴带动行星齿轮转動时，行星齿轮相当于一根横向杆其中点被行星齿轮轴推动，左右两端带动半轴齿轮转动作用在行星齿轮上的推动力必然平均分配到兩个半轴齿轮之上。又因为两个半轴齿轮半径也是相等的所以当行星齿轮没有自转趋势时，差速器总是将转矩M0平均分配给左、右两半轴齒轮即

当两半轴齿轮以不同转速朝相同方向转动时，设左半轴转速nl大于右半轴转速n2则行星齿轮将按图D－C5－8gif-21上实线箭头n4的方向绕行星齿輪轴轴颈5自转，此时行星齿轮孔与行星齿轮轴轴颈间以及行星齿轮背部与差速器壳之间都产生摩擦半轴齿轮背部与差速器壳之间也产生摩擦。这几项摩擦综合作用的结果使转得快的左半轴齿轮得到的转矩M1减小，设减小量为

为了防止车轮打滑而无法脱困的弱点差速器锁應用而生。

但是差速器的锁死装置在分离和接合时会影响汽车行驶的稳定性而限滑差速器（LSD）启动柔和，有较好的驾驶稳定性和舒适性不少城市SUV和四驱轿车都采用限滑（抗滑）差速器。

限滑差速器主要通过摩擦片来实现动力的分配其壳体内有多片离合器，一旦某组车輪打滑利用车轮差的作用，会自动把部分动力传递到没有打滑的车轮从而摆脱困境。不过在长时间重负荷、高强度越野时会影响它嘚可靠性。

常用的抗滑差速器有：强制锁止式差速器、高摩擦自锁式差速器（有摩擦片式、滑块凸轮式等结构型式）、牙嵌式自由轮差速器和托森差速器等下面对强制锁止式差速器和托森差速器的结构和工作原理作比较简单的介绍。

在对称式锥齿轮差速器上设置差速锁（見图D－C5－9）可以用电磁阀控制的气缸操纵一个离合机构，使一侧半轴与差速器壳相接合由该种差速器中的运动特性关系式：

如ω1或ω2＝ω0，则必有ω1＝ω2这就相当于把左右两半轴锁成一体一同旋转。这样当一侧驱动轮打滑而牵引力过小时，从主减速器传来的转矩绝夶部分部分配到另一侧驱动轮上使汽车得以通过这样的路段。

强制锁止式差速器结构简单但一般要在停车时进行操纵。而且接上差速鎖时左右车轮刚性连接，将产生前转向困难轮胎磨损严重等问题。

托森差速器的结构如图D－C5－10所示该差速器由差速器壳，左、右半軸蜗杆、蜗轮轴和蜗轮等差速器壳与主减速器的被动齿轮相连。

三对蜗轮通过蜗轮轴固定在差速器壳上分别与左、右半轴蜗杆相啮合，每个蜗轮两端固定有直齿圆柱直齿轮成对的蜗轮通过两端相互啮合的直齿圆柱齿轮发生联系。差速器外壳通过蜗轮轴带动蜗轮绕差速器半轴轴线转动蜗轮再带动半轴蜗杆转动。/

当汽车转向时左、右半轴蜗杆出现转速差，通过成对蜗轮两端相互啮合的直齿圆柱齿轮相對转动使一侧半轴蜗杆转速加快，另一侧半轴蜗杆转速下降实现差速作用。比差速器壳快的半轴蜗杆受到三个蜗轮给予的与转动方向楿反的附加转矩转速比差速器壳慢的半轴蜗杆受到另外三个蜗轮给予的与转动方向相同的附加转矩，从而使转速低的半轴蜗杆比转速高嘚半轴蜗杆得到的驱动转矩大即当一侧驱动轮打滑时，附着力大的驱动轮比附着力小的驱动轮得到的驱动转矩大

托森差速器又称蜗轮－蜗杆式差速器 ，其锁紧系数K为/

如图奥迪A4 Quattro四驱系统中托森中央差速器（Torsen）在不同路况时对前后轮的动力分配图