《电动汽车传动系统》PPT课件

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1、4.4.4差速器设计车辆在行驶过程中，左、右车轮在同一时间内所滚过的路程往往是不相等的，如转弯、左右两轮胎内的气压不等、胎面磨损不均匀、两车轮上的负荷不均匀而引起车轮滚动半径不相等；左右两轮接触的路面条件不同，行驶阻力不等等。如果驱动桥的左、右车轮刚性连接，则不论转弯行驶或直线行驶，均会引起车轮在路面上的滑移或滑转，一方面会加剧轮胎磨损、功率和燃料消耗，另一方面会使转向沉重，通过性和操纵稳定性变坏。为此，在驱动桥的左、右车轮间都装有轮间差速器。在多桥驱动的汽车上还常装有轴间差速器，以提高通过性，同时避免在驱动桥间产生功率循环及由此引起的附加载荷、传动系零件损坏、轮

2、胎磨损和燃料消耗等。差速器用来在两输出轴间分配转矩，并保证两输出轴有可能以不同角速度转动。差速器按其结构特征可分为齿轮式、凸轮式、蜗轮式和牙嵌自由轮式等多种形式。一、差速器结构形式选择(一)对称锥齿轮式差速器汽车上广泛采用的差速器为对称锥齿轮式差速器，具有结构简单、质量较小等优点，应用广泛。它又可分为普通锥齿轮式差速器、摩擦片式差速器和强制锁止式差速器等。1．普通锥齿轮式差速器由于普通锥齿轮式差速器结构简单、工作平稳可靠，所以广泛应用于一般使用条件的汽车驱动桥中。图4—26为其示意图，根据运动分析可得ω1+ω2=2ω0(4—22)当一侧半轴不转时，另一侧半轴将以两

3、倍的差连器壳体角速度旋转；当差速器壳体不转时，左右半轴将等速反向旋转。图4—26普通锥齿轮式差速器示意图根据力矩平衡可得T1+T2=T0(4—23)T2-T1=Tr差速器性能常以锁紧系数k来表征，定义为差速器的内摩擦力矩与差速器壳接受的转矩之比，由下式确定k=Tr／T0(4—24)结合式(4-23)可得T1=0．5T0(1-k)(4—25)T2=0．5T0(1+k)定义半轴转矩比kb=T2／T1，则kb与k之间有kb=(1+k)/(1-k)(4—26)普通锥齿轮差速器的锁紧系数k一般为0.05—0.15，两半轴转矩比kb为1.11—1.35，这说明左、右半轴的转矩

4、差别不大，故可以认为分配给两半轴的转矩大致相等，这样的分配比例对于在良好路面上行驶的汽车来说是合适的。但当汽车越野行驶或在泥泞、冰雪路面上行驶，一侧驱动车轮与地面的附着系数很小时，尽管另一侧车轮与地面有良好的附着，其驱动转矩也不得不随附着系数小的一侧同样地减小，无法发挥潜在牵引力，以致汽车停驶。图4-27摩擦片式差速器1-差速器壳2-摩擦片3-压盘4-V形面5-行星齿轮轴6-行星齿轮7-半轴齿轮2.摩擦片式差速器为了增加差速器的内摩擦力矩，在半轴齿轮7与差速器壳1之间装上了摩擦片2(图4-27)。两根行星齿轮轴5互相垂直，轴的两端制成V形面4与差速器壳孔上的V形面

5、相配，两个行星齿轮轴5的V形面是反向安装的。每个半轴齿轮背面有压盘3和主、从动摩擦片2，主、从动摩擦片2分别经花键与差速器壳1和压盘3相连。当传递转矩时，差速器壳通过斜面对行星齿轮轴产生沿行星齿轮轴线方向的轴向力，该轴向力推动行星齿轮使压盘将摩擦片压紧。当左、右半轴转速不等时，主、从动摩擦片间产生相对滑转，从而产生摩擦力矩。此摩擦力矩Tr与差速器所传递的转矩T0成正比。可表示为(4—27)式中，rf为摩擦片平均摩擦半径；rd为差速器壳v形面中点到半轴齿轮中心线的距离；f为摩擦因数；z为摩擦面数；β为V形面的半角。摩擦片式差速器的锁紧系数k可达0．6，kb可达4。这

6、种差速器结构简单，工作平稳，可明显提高汽车通过性。3．强制锁止式差速器当一个驱动轮处于附着系数较小的路面时，可通过液压或气动操纵，啮合接合器(即差速锁)将差速器壳与半轴锁紧在一起，使差速器不起作用，这样可充分利用地面的附着系数，使牵引力达到可能的最大值。使用中，在汽车进入难行驶路段之前操纵差速锁锁止差速器；在驶出难行驶路段刚进入较好路段时，应及时将差速锁松开，以避免出现因无差速作用带来的不良后果。对于装有强制锁止式差速器的4x2型汽车，假设一驱动轮行驶在低附着系数φmin的路面上，另一驱动轮行驶在高附着系数φ的路面上，这样装有普通锥齿轮差速器的汽车所能发挥的最大牵

7、引力Ft为(4—28)式中，G2为驱动桥上的负荷。如果差速器完全锁住，则汽车所能发挥的最大牵引力F't为(4—29)可见，采用差速锁将普通锥齿轮差速器锁住，可使汽车的牵引力提高(φ+φmin)/2φmin倍，从而提高了汽车通过性。当然，如果左、右车轮都处于低附着系数的路面，虽锁住差速器，但牵引力仍超过车轮与地面间的附着力，汽车也无法行驶。强制锁止式差速器可充分利用原差速器结构，其结构简单，操作方便。目前，许多使用范围比较广的重型货车上都装用差速锁。(二)滑块凸轮式差速器图4—28为双排径向滑块凸轮式差速器。差速器的主动件是与差速器壳1连接在一起的套，套上有两排径向

8、孔，滑块2