帶軸間差速器地分動(dòng)器特性分析報(bào)告材料

1、帶軸間差速器的分動(dòng)器特性分析招聘（廣告）在多軸驅(qū)動(dòng)的汽車上設(shè)有 分動(dòng)器，它位于變速器與驅(qū)動(dòng)橋之間的傳動(dòng)鏈中，用來(lái)增大變速 器輸出的轉(zhuǎn)矩，以擴(kuò)大變速范圍，并將轉(zhuǎn)矩分配給各驅(qū)動(dòng)橋。2、分動(dòng)器類型及其特點(diǎn)：從結(jié)構(gòu)和功能來(lái)看，分動(dòng)器可分為兩大類。2.1、一般齒輪式 分動(dòng)器一般齒輪式分動(dòng)器驅(qū)動(dòng)前、后橋的兩根輸出軸 4和3,在接合前驅(qū)動(dòng)嚙合套 5時(shí)為剛性連 接（圖I a、b）。這類分動(dòng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，過(guò)去在各類全輪驅(qū)動(dòng)的汽車上廣泛使用，其缺點(diǎn)是不 能保證前、后輪的地面速度相等，在行駛過(guò)程中不可避免地要產(chǎn)生功率循環(huán)現(xiàn)象，這將使 驅(qū)動(dòng)輪載荷大幅度增加，輪胎及機(jī)件磨損加劇，燃油經(jīng)濟(jì)性下降。為此，需在分動(dòng)器中另設(shè)分離

2、前橋驅(qū)動(dòng)的裝置（圖1中的嚙合套5），在汽車通過(guò)滑溜路段時(shí)可以接合前橋。另外，一般齒輪式 分動(dòng)器分配給前、后橋的轉(zhuǎn)矩比例不定（隨此兩橋所受附著力的比例而變）。這樣雖然會(huì)增加附著條件較好驅(qū)動(dòng)橋的驅(qū)動(dòng)力，但可能使該橋因超載而損壞。因此，目前采用這類 分動(dòng)器的汽車越來(lái)越少。22、帶軸間差速器的 分動(dòng)器帶軸間差速器的 分動(dòng)器在前、后輸出軸4和3之間有一個(gè)行星齒輪式軸間差速器6（圖lc、d）。它正好克服了上述缺點(diǎn)，兩根輸出軸可以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并按一定的比例將轉(zhuǎn)矩分配給前、后驅(qū)動(dòng)橋，既可使前橋經(jīng)常處于驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，又可保證各車輪運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)，所以不需另設(shè)接離前橋驅(qū)動(dòng)的裝置。在選用帶軸間差速器的 分動(dòng)器時(shí)，盡量使前

3、、后橋轉(zhuǎn)矩分配接近于軸荷分配，并使任一橋的最大輸入轉(zhuǎn)矩不超過(guò)該橋的允許輸入轉(zhuǎn)矩。為了避免在某一橋的車輪打滑時(shí)完全喪失驅(qū) 動(dòng)力，這類 分動(dòng)器需設(shè)軸間差速鎖7（圖1 c、d），以便在某一橋車輪出現(xiàn)打滑的情況下將 分動(dòng)器的前、后輸出軸鎖為一體，提高通過(guò)性。3、帶軸間差速器的 分動(dòng)器特性分析帶軸間差速器的 分動(dòng)器中一般設(shè)置單排行星機(jī)構(gòu)差速器，可進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分解（差速）和合成；并使分動(dòng)器結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力大、工作平穩(wěn)、噪聲小、壽命長(zhǎng)。分動(dòng)器中的軸間差速器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)二自由度的差動(dòng)輪系，其中行星架為主動(dòng)件， 而中心輪及齒圈為從動(dòng)件，分別與前、后驅(qū)動(dòng)橋的輸出軸相連（見(jiàn)圖1 c、d）。兩從動(dòng)件受一定的外界條件（如

4、阻力轉(zhuǎn)矩）的約束，從而使行星排可靠地傳動(dòng)。3.1、轉(zhuǎn)矩分配特性圖2為帶軸間差速器的 分動(dòng)器傳動(dòng)示意圖，其中 分別為太陽(yáng)輪（至前輸出軸）、齒圈（至后輸出軸）及行星架的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度；分別為太陽(yáng)輪、齒圈及行星架的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑。在分動(dòng)器前、后輸出軸等速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，有 行星輪4只有公轉(zhuǎn)而無(wú)自轉(zhuǎn) ，行星輪上A、B、C三點(diǎn)的線速度分別為：即所以此時(shí)，整個(gè)行星排類同于一個(gè)整體參與傳動(dòng)，差速器不起作用。由于行星輪不自轉(zhuǎn)， 其上A,B兩點(diǎn)受力必然相等，即式中：分別表示行星輪上 A,B,C三點(diǎn)的受力（見(jiàn)圖3c）。設(shè)行星架3上所受驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩為則即所以，分配給前、后輸出軸上的轉(zhuǎn)矩分別為：式中：為行星排特性參數(shù)； 分別為太陽(yáng)輪及齒圈

5、齒數(shù)。因而有即例如奔馳1926型汽車，則計(jì)算得 =35. 6% ；該分動(dòng)器把約64%的轉(zhuǎn)矩分配給后橋，3 6%的轉(zhuǎn)矩分配給前橋。這一比例與該車前、后橋軸荷的分配比例相近，因而有效地利用了 車輪與地面間的附著條件。又如斯太爾重型汽車的 VG1200型分動(dòng)器，、。即分動(dòng)器把30%的轉(zhuǎn)矩分配給前橋，70% 的轉(zhuǎn)矩分配給后輸出軸，再由此平均分配給中、后橋。3.2、差速特性分動(dòng)器前、后輸出軸等速轉(zhuǎn)動(dòng)的情況在汽車實(shí)際運(yùn)行中很少發(fā)生。由于車輪半徑差異、路面狀況及汽車轉(zhuǎn)彎行駛等原因，軸間差速器將起作用。為使分析簡(jiǎn)化起見(jiàn)，僅以雙軸驅(qū)動(dòng) 汽車的軸間差速器為例子以說(shuō)明（見(jiàn)圖3）。假設(shè)汽車前橋車輪的滾動(dòng)半徑大于后橋車

6、輪。為使前、后橋車輪輪軸的實(shí)際平移速度與汽車行駛速度相一致，必將產(chǎn)生前輪滑轉(zhuǎn)后輪滑移的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，因而引起地面對(duì)前后車輪產(chǎn) 生不同方向的附加切向反力 ，如圖3中的（a）, （b）所示，圖中 為驅(qū)動(dòng)橋總減速比。這些附 加切向反力反映到 分動(dòng)器行星輪上為，將使行星輪所受轉(zhuǎn)矩不再平衡，而發(fā)生自轉(zhuǎn)，其自 轉(zhuǎn)角速度為（見(jiàn)圖3c）。由于行星輪的自轉(zhuǎn)，其上A、B兩點(diǎn)的線速度也將發(fā)生相應(yīng)的速度增量、（見(jiàn)圖2）即相應(yīng)的角速度分別為：（1）（2）可見(jiàn)，差速時(shí)的增量分別為：即或（3）上式表明，分動(dòng)器前輸出軸轉(zhuǎn)速的增大量（或減少量），為后輸出軸轉(zhuǎn)速的減少量（或增大 量）的 倍。故在任何時(shí)候 分動(dòng)器中的軸間差速器都能按此

7、規(guī)律運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣就可避免全輪驅(qū) 動(dòng)時(shí)的功率循環(huán)現(xiàn)象。由于差速器兩輸出軸的轉(zhuǎn)速保持了上述關(guān)系，從而使前、后車輪輪 軸的平移速度趨于相等，各車輪也能保持純滾動(dòng)而無(wú)滑動(dòng)狀態(tài)。這種差速器的行星排摩擦阻力轉(zhuǎn)矩很小，所以附加的轉(zhuǎn)矩也很小，可認(rèn)為差速器兩輸出軸的轉(zhuǎn)矩分配仍符合上述關(guān)系。將（1）,式相加，有（4）將（1）,式相減，有（5）再將（5式代入（4）式得：（6）以轉(zhuǎn)速n代替角速度 則（4）, （5）,式分別為：由（7）式可知，分動(dòng)器的軸間差速器前、后輸出軸轉(zhuǎn)速之和并不等于傳統(tǒng)差速器中差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍，它還與行星輪自轉(zhuǎn)速度有關(guān)。又由（9）式可知，行星架轉(zhuǎn)速為前、后輸出軸轉(zhuǎn)速的加權(quán)平均值，加權(quán)系數(shù)分別為和由（8）式可知，對(duì)于任意大小的前、后輸出軸的轉(zhuǎn)速差，均有相對(duì)應(yīng)的行星輪自轉(zhuǎn)速度即通過(guò) 的不斷變化，可滿足汽車前、后輸出軸的差速要求。3.3、分動(dòng)器特性對(duì)汽車通過(guò)性影響帶軸間差速器的分動(dòng)器兩輸出軸上的輸出轉(zhuǎn)矩始終保持一定的比例關(guān)系，這對(duì)汽車通過(guò)困難路段是很不利的。例如，當(dāng)汽車某一車橋的車輪（如前橋車輪）處于附著力較小的路面，其它車橋的車輪處于良好路面時(shí)，則汽車在行駛阻力較大的情況下，由于分動(dòng)器的軸間差速器作用，處于良好路面上的車輪停止不動(dòng)，而分動(dòng)器前