差速器普通差速器由行星齿轮、行星轮架（差速器壳）、半轴齿轮等零件组成。 发动机的动力经传动轴进入差速器，直接驱动行星轮架，再由行星轮带动左、右两条半轴，分别驱动左、右车轮。差速器的设计要求满足：（左半轴转速）+（右半轴转速）=2（行星轮架转速）。当汽车直行时，左、右车轮与行星轮架三者的转速相等处于平衡状态，而在汽车转弯时三者平衡状态被破坏，导致内侧轮转速减小，外侧轮转速增加。
汽车在拐弯时车轮的轨线是圆弧，如果汽车向左转弯，圆弧的中心点在左侧，在相同的时间里，右侧轮子走的弧线比左侧轮子长，为了平衡这个差异，就要左边轮子慢一点，右边轮子快一点，用不同的转速来弥补距离的差异。 如果后轮轴做成一个整体，就无法做到两侧轮子的转速差异，也就是做不到自动调整。为了解决这个问题，早在一百年前，法国雷诺汽车公司的创始人路易斯.雷诺就设计出了差速器这个玩意。
差速器机构图差速器的这种调整是自动的，这里涉及到“最小能耗原理”，也就是地球上所有物体都倾向于耗能最小的状态。例如把一粒豆子放进一个碗内，豆子会自动停留在碗底而绝不会停留在碗壁，因为碗底是能量最低的位置（位能），它自动选择静止（动能最小）而不会不断运动。同样的道理，车轮在转弯时也会自动趋向能耗最低的状态，自动地按照转弯半径调整左右轮的转速。
当转弯时，由于外侧轮有滑拖的现象，内侧轮有滑转的现象，两个驱动轮此时就会产生两个方向相反的附加力，由于“最小能耗原理”，必然导致两边车轮的转速不同，从而破坏了三者的平衡关系，并通过半轴反映到半轴齿轮上，迫使行星齿轮产生自转，使外侧半轴转速加快，内侧半轴转速减慢，从而实现两边车轮转速的差异。驱动桥两侧的驱动轮若用一根整轴刚性连接，则两轮只能以相同的角速度旋转。这样，当汽车转向行驶时，由于外侧车轮要比内侧车轮移过的距离大，将使外侧车轮在滚动的同时产生滑拖，而内侧车轮在滚动的同时产生滑转。即使是汽车直线行驶，也会因路面不平或虽然路面平直但轮胎滚动半径不等（轮胎制造误差、磨损不同、受载不均或气压不等）而引起车轮的滑动。车轮滑动时不仅加剧轮胎磨损、增加功率和燃料消耗，还会使汽车转向困难、制动性能变差。为使车轮尽可能不发生滑动，在结构上必须保证各车辆能以不同的角速度转动。轴间差速器：通常从动车轮用轴承支承在心轴上，使之能以任何角速度旋转，而驱动车轮分别与两根半轴刚性连接，在两根半轴之间装有差速器。这种差速器又称为轴间差速器。多轴驱动的越野汽车，为使各驱动桥能以不同角速度旋转，以消除各桥上驱动轮的滑动，有的在两驱动桥之间装有轴间差速器。
汽车差速器有三大作用，首先是将发动机输出的动力传输到车轮上：其次，将主减速器已经增加的扭矩一分为二的分配给左右两根半轴；最后是，担任汽车主减速齿轮，在动力传输至车轮前将传动系的转速减下来，将动力传到车轮上，同时允许两侧车轮以不同的轮速转动。[1]
机械锁式差速器现代汽车上的差速器通常按其工作特性分为齿轮式差速器和防滑差速器两大类。
1、齿轮式差速器：当左右驱动轮存在转速差时，差速器分配给慢转驱动轮的转矩大于快转驱动轮的转矩。这种差速器转矩均分特性能满足汽车在良好路面上正常行驶。但当汽车在坏路上行驶时，却严重影响通过能力。例如当汽车的一个驱动轮陷入泥泞路面时，虽然另一驱动轮在良好路面上，汽车却往往不能前进（俗称打滑）。此时在泥泞路面上的驱动轮原地滑转，在良好路面上的车轮却静止不动。这是因为在泥泞路面上的车轮与路面之间的附着力较小，路面只能通过此轮对半轴作用较小的反作用力矩，因此差速器分配给此轮的转矩也较小，尽管另一驱动轮与良好路面间的附着力较大，但因平均分配转矩的特点，使这一驱动轮也只能分到与滑转驱动轮等量的转矩，以致驱动力不足以克服行驶阻力，汽车不能前进，而动力则消耗在滑转驱动轮上。此时加大油门不仅不能使汽车前进，反而浪费燃油，加速机件磨损，尤其使轮胎磨损加剧。有效的解决办法是：挖掉滑转驱动轮下的稀泥或在此轮下垫干土、碎石、树枝、干草等。2、防滑差速器：为提高汽车在坏路上的通过能力，某些越野汽车及高级轿车上装置防滑差速器。防滑差速器的特点是，当一侧驱动轮在坏路上滑转时，能使大部分甚至全部转矩传给在良好路面上的驱动轮，以充分利用这一驱动轮的附着力来产生足够的驱动力，使汽车顺利起步或继续行驶。
6、Torsen LSD系统
差速器说起AWD轿车驱动系统人们不能不想到奥迪Quattro，正是奥迪的大胆创新并义无反顾才使得越来越多的人们享受到AWD带来的驾驶乐趣，而奥迪Quattro AWD的核心正是Torsen LSD差速器系统，谁能想到电子部件横行的今天它还保持着机械的清纯。每辆汽车都要配备有差速器，我们知道普通差速器的作用：第一，它是一组减速齿轮，使从变速箱输出的高转速转化为正常车速；第二，可以使左右驱动轮速度不同，也就是在弯道时对里外车轮输出不同的转速以保持平衡。它的缺陷是在经过湿滑路面时就会因打滑失去牵引力。而如果给差速器增加限滑功能就能满足轿车在恶劣路面具有良好操控性的需求了，这就是限滑差速器(Limited Slip Differential，简称LSD)。全轮驱动轿车AWD系统的基本构成是具有3个差速器，它们分别控制着前轮、后轮、前后驱动轴扭矩分配。这3个差速器不只是人们常见的简单差速器，它们是LSD差速器，带有自锁功能以保证在湿滑路面轮胎发生打滑时驱动轮始终保持有充足的扭矩输出从而在恶劣路况获得良好的操控。世界上的LSD差速器有好几种形式，今天我们就来看看Torsen自锁差速器系统。Torsen这个名字的由来取自Torque-sensing Traction——感觉扭矩牵引，连品牌名称都是从牵引力控制中得来的，够专业吧！&Torsen的核心是蜗轮、蜗杆齿轮啮合系统从Torsen差速器的结构视图中我们可以看到双蜗轮、蜗杆结构，正是它们的相互啮合互锁以及扭矩单向地从蜗轮传送到蜗杆齿轮的构造实现了差速器锁止功能，正是这一特性限制了滑动。在弯道行驶没有车轮打滑时，前、后差速器的作用是传统差速器，蜗杆齿轮不影响半轴输出速度的不同。如车向左转时，右侧车轮比差速器快，而左侧速度低，左右速度不同的蜗轮能够严密地匹配同步啮合齿轮。此时蜗轮蜗杆并没有锁止，因为扭矩是从蜗轮到蜗杆齿轮。当右侧车轮打滑时，蜗轮蜗杆组件发挥作用，如是传统差速器将不会传输动力到左轮。对于Torsen LSD差速器，此时快速旋转的右侧半轴将驱动右侧蜗杆，并通过同步啮合齿轮驱动左侧蜗杆，此时蜗轮蜗杆特性发挥作用。当蜗杆驱动蜗轮时，它们就会锁止，左侧蜗杆和右侧蜗杆实现互锁，保证了非打滑车轮具有足够的牵引力。&Torsen差速器的特点Torsen差速器是恒时4驱，牵引力被分配到了每个车轮，于是就有了良好的弯道、直线(干/湿)驾驶性能。Torsen自锁中心差速器确保了前后轮均一的动力分配。任何速度的不同，如前轮遇到冰面时，系统会快速做出反应，75%的扭矩会转向转速慢的车轮，在这里也就是后轮。Torsen差速器实现了恒时、连续扭矩控制管理，它持续工作，没有时间上的延迟，但不介入总扭矩输出的调整，也就不存在着扭矩的损失，与牵引力控制和车身稳定控制系统相比具有更大的优越性。因为没有传统的自锁差速器所配备的多片式离合器，也就不存在着磨损，并实现了免维护。纯机械LSD具有良好的可靠性。 差速器Torsen差速器可以与任何变速器、分动器实现匹配，与车辆其它安全控制系统ABS、TCS(Traction Control Systems，牵引力控制)、SCS(Stability Control Systems，车身稳定控制)相容。Torsen差速器是纯机械结构，在车轮刚一打滑的瞬间就会发生作用，它具有线性锁止特性，是真正的恒时四驱，在平时正常行驶时扭矩前后分配是50∶50。缺点是它的价格很贵。Torsen差速器已经生产到了第3代Torsen新一代也就是第3代T-3差速器是理想的中间差速器。T-3仍然在行星齿轮外圈使用了蜗轮式齿轮，但它的结构更加紧凑，外观尺寸也更小，正常情况下的扭矩分配是50∶50， T-3前后的扭矩分配从65∶35到35∶65线性分配。 T-3双差速器系统可以直接提供前左、前右、后轮3向扭矩输出，非常适合于以前驱为基础的AWD车型。作为最主要的四驱轿车生产商，奥迪一直在坚持使用Torsen差速器。现在使用Torsen差速器用于AWD车型的公司越来越多，有福特、通用、奥迪、丰田和大众等公司。在今天这个电子的时代，纯机械系统以它的牢固可靠性而保持着独有的位置。[2]
7、操纵离合器对差速器部件是否有影响
离合器的操纵是否合理对差速器部件是有影响的对传动系统主要受力件也有很大影响。由于操作离合器不当而造成差速器的部件损坏是常见的。&&& 发动机的动力，通过两道变速器传递到车轮，传动件承受的负荷是很大的。而且越是后边的传动件受到的扭力就越大，再加上行车时各种条件的影响，操作离合器过猛时差速器及后桥部分的半轴会发生断裂、火小八字轮牙齿打坏、小菊花牙齿半轴齿轮和十字轴等件也会损坏。&
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汽车差速器详解（一）最基本的差速器作用、结构和原理
    一　差速器的基本作用是什么？
　　汽车转弯时，内侧车轮和外侧车轮的转弯半径不同，外侧车轮的转弯半径要大于内侧车轮的转弯半径，这就要求在转弯时外侧车轮的转速要高于内侧车轮的转速。差速器的作用就是即是满足汽车转弯时两侧车轮转速不同的要求！这个作用是差速器最基本的作用，至于后为发展的什么中央差速器、防滑差速器、LSD差速器、托森差速器等，他们是为了提高汽车的行驶性能、操控性能而设计的。
二　差速器的基本结构是什么？
典型的差速器结构图
1－轴承；2和8－差速器壳；3和5－调整垫片；6－行星齿轮；7－从动锥齿轮；4－半轴齿轮；9－行星齿轮轴；
　　差速器最基本的结构由差速器从动齿轮（图中的7）、差速器壳体、行星齿轮轴、行星齿轮、半轴齿轮组成；
1－输入轴（将驱动差速器从动齿轮）；2－差速器壳体；3－行星齿轮；4－半轴齿轮（驱动两侧传动轴输出）；
差速器结构图
说明：这里的框架即是差速器壳体；太阳齿轮即是所说的半轴齿轮；
桑塔纳差速器结构图
三　差速器的传动原理是什么？
　　差速器的动力输入：从动齿轮（锥齿轮等），带动差速器壳体旋转；
　　差速器的输出：两个半轴齿轮，连接两侧的传动轴（也称为半轴）将动力给两侧车轮；
　　行星齿轮的自转：指的是行星齿轮绕行星齿轮轴的旋转；
　　行星齿轮的公转：指的是行星齿轮绕半轴齿轮轴线的旋转；
　　1　直线行驶时差速器的工作状态：
直线行驶差速器状态图
　　直线行驶时，差速器壳体（作为差速器的输入）带动行星齿轮轴，从而带动行星齿轮绕半轴齿轮轴线公转，行星齿轮绕半轴齿轮轴线的公转将半轴齿轮夹持，带动半轴齿轮输出动力。所以在直线行驱时：
　　左侧车轮转速（即左侧半轴齿轮转速）＝右侧车轮转速（右半轴齿轮转速）＝差速器壳体的转速。
　　2　将车轮支起后，转一侧车轮，另一侧车轮将反向同速旋转，这是为什么呢？
　　多数人经历过这种情况：将汽车的驱动轮支起，变速器挂上档，如果转一侧车轮，另一侧车轮将反向旋转。为什么要挂上档呢？挂档的目的是锁止差速器壳体，不让差速器壳体旋转。因为差速器壳体不能旋转，也就没有了行星齿轮的公转了，但是当转动一侧车轮时，这一侧的半轴齿轮驱动行星齿轮绕自身轴线自转，从而带动另一侧半轴齿轮反向旋转，自然加一侧车轮也就反向旋转了。
　　3　转弯时差速器的工作状态：
　　转弯时，行星齿轮在原来公转的基础上发生了自转，前面提到，行星齿轮只公转不自转时，两个半轴齿轮的转速和转向与差速器壳相等；而只自转不公转时，两个半轴齿轮的转向相反；现在是在行星齿轮公转的基础上发生了自转，假设公转转速是顺转100转，自转时驱动一侧半轴齿轮顺转10转，另一侧逆转10转。转向时，一侧半轴齿轮转速是110转（100＋10），而另侧半轴齿轮的转速是90转（100－10）。
　　行星齿轮发生自动发生自转的，转向时，内侧的转弯半径下，自然行驶阻力增大了，内侧车轮转速低于差速器壳转速，行星齿轮发生自转，另一侧车轮转速自然升高，高于差速器壳体的转速。
四　普通差速器的弊端：
　　有一种情况我们都见过，就是汽车在泥水路面行驶时，常有一侧车轮在泥水里打滑空转，而另一侧着地的车轮不动。为什么呢？
　　这是差速器在作怪！在泥水中的车轮行驶阻力小，相对于而另一侧着地的车轮，在泥水中的车轮阻力可以说为0。造成差速器内行星齿轮的自转，把动力传递给泥水中的车轮，而着地的车轮却不转！
　　所以才有了防滑差速器！下期将给网友介绍防滑差速器。
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目 录1 车型数据 ………………………………………………………………………… 3
2 普通圆锥齿轮差速器设计…………………………………………………………4
对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理
………………………………4
对称式圆锥行星齿轮差速器的结构 4
对称式圆锥行星齿轮差速器的设计和计算 5
差速器齿轮的基本参数的选择 5
差速器齿轮的几何计算 9
差速器齿轮的强度计算 10
2.3.4差速器齿轮的材料 12
3 驱动半轴的设计………………………………………………………………… 14
3.1 半浮式半轴杆部半径的确定 14
3.2 半轴花键的强度计算 16
半轴其他主要参数的选择 17
3.4　半轴的结构设计及材料与热处理 17
6109客车总体设计要求……………………………………………… 19
1. 6109客车车型数据 …………………………………………………………
1.1尺寸参数 …………………………………………………………………… 19
1.2质量参数
………………………………………………………………19
1.3发动机技术参数 ……………………………………………………………19
1.3传动系的传动比 ……………………………………………………………19
1.5轮胎和轮辋规格
………………………………………………………20
2. 动力性计算
………………………………………………………………20
2.1发动机使用外特性
………………………………………………………20
2.2车轮滚动半径
…………………………………………………………20
2.3滚动阻力系数f
………………………………………………………20
2.4空气阻力系
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