驱动桥和差速器外文文献翻译.docx
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驱动桥和差速器外文文献翻译
JGHardt，DWShea
Driveaxle/differential
Allvehicleshavesometypeofdriveaxle/differentialassemblyincorporatedintothedriveline.Whetheritisfront,rearorfourwheeldrive,differentialsarenecessaryforthesmoothapplicationofenginepowertotheroad.
Powerflow
Thedriveaxlemusttransmitpowerthrougha90°angle.Theflowofpowerinconventionalfrontengine/rearwheeldrivevehiclesmovesfromtheenginetothedriveaxleinapproximatelyastraightline.However,atthedriveaxle,thepowermustbeturnedatrightangles（fromthelineofthedriveshaft）anddirectedtothedrivewheels.
Thisisaccomplishedbyapiniondrivegear,whichturnsacircularringgear.Theringgearisattachedtoadifferentialhousing,containingasetofsmallergearsthataresplinedtotheinnerendofeachaxleshaft.Asthehousingisrotated,theinternaldifferentialgearsturntheaxleshafts,whicharealsoattachedtothedrivewheels.
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Fig1Driveaxle
Rear-wheeldrive
Rear-wheel-drivevehiclesaremostlytrucks,verylargesedansandmanysportscarandcoupemodels.Thetypicalrearwheeldrivevehicleusesafrontmountedengineandtransmissionassemblieswithadriveshaftcouplingthetransmissiontothereardriveaxle.Driveinthroughthelayoutofthebridge,thebridgedriveshaftarrangedverticallyinthesameverticalplane,andnotthedriveaxleshaft,respectively,intheirownsub-actuatorwithadirectconnection,buttheactuatorislocatedatthefrontorthebackoftheadjacentshaftofthetwobridgesisarrangedinseries.Vehiclebeforeandafterthetwoendsofthedrivingforceofthedriveaxle,isthesub-actuatorandthetransmissionthroughthemiddleofthebridge.Theadvantageisnotonlyareductionofthenumberofdriveshaft,andraisethedrivingaxleofthecommonpartsofeachother,andtosimplifythestructure,reducesthevolumeandquality.
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Fig2Rear-wheel-driveaxle
Somevehiclesdonotfollowthistypicalexample.SuchastheolderPorscheorVolkswagenvehicleswhichwererearengine,reardrive.Thesevehiclesusearearmountedtransaxlewithhalfshaftsconnectedtothedrivewheels.Also,somevehicleswereproducedwithafrontengine,reartransaxlesetupwithadriveshaftconnectingtheenginetothetransaxle,andhalfshaftslinkingthetransaxletothedrivewheels.
Differentialoperation
Inordertoremovethewheelaroundinthekinematicsduetothelackofco-ordinationaboutthewheeldiameterarisingfromadifferentorthesamerollingradiusofwheeltravelrequired,inter-wheelmotorvehiclesareequippedwithaboutdifferential,thelattertoensurethatthecardriverBridgeonbothsidesofthewheelwheninrangewithatriptothecharacteristicsofrotatingatdifferentspeedstomeettherequirementsofthevehiclekinematics.
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Fig3Principleofdifferential
Theaccompanyingillustrationhasbeenprovidedtohelpunderstandhowthisoccurs.1.Thedrivepinion,whichisturnedbythedriveshaft,turnstheringgear.
2.Theringgear,whichisattachedtothedifferentialcase,turnsthecase.
3.Thepinionshaft,locatedinaboreinthedifferentialcase,isatrightanglestotheaxleshaftsandturnswiththecase.
4.Thedifferentialpinion（drive）gearsaremountedonthepinionshaftandrotatewiththeshaft.
5.Differentialsidegears（drivengears）aremeshedwiththepiniongearsandturnwiththedifferentialhousingandringgearasaunit.
6.Thesidegearsaresplinedtotheinnerendsoftheaxleshaftsandrotatetheshaftsasthehousingturns.
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7.Whenbothwheelshaveequaltraction,thepiniongearsdonotrotateonthepinionshaft,sincetheinputforceofthepiniongearsisdividedequallybetweenthetwosidegears.
8.Whenitisnecessarytoturnacorner,thedifferentialgearingbecomeseffectiveandallowstheaxleshaftstorotateatdifferentspeeds.
Open-wheeldifferentialoneachgeneralusethesameamountoftorque.Todeterminethesizeofthewheeltorquetobeartwofactors:
equipmentandfriction.Indryconditions,whenalotoffriction,thewheelbearingtorquebyenginesizeandgearrestrictionsarehoursinthefriction（suchasdrivingonice）,isrestrictedtoamaximumtorque,sothatvehicleswillnotspinround.Soevenifthecarcanproducemoretorque,butalsoneedtohavesufficienttractiontotransfertorquetotheground.Ifyouincreasethethrottleafterthewheelsslip,itwillonlymakethewheelsspinfaster.
Fig4Conventionaldifferential
Limited-slipandlockingdifferentialoperation
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Fig5Limited-slipdifferential
Differentialsettlementofacarintheunevenroadsurfaceandsteeringwheel-drivenspeedataboutthedifferentrequirements;butisfollowedbytheexistenceofdifferentialinthesidecarwheelskidcannotbeeffectivewhenthepowertransmission,thatis,thewheelslipcannotproducethedrivingforce,ratherthanspinthewheelanddoesnothaveenoughtorque.Goodnon-slipdifferentialsettlementofthecarwheelsskidonthesideofthepowertransmissionwhentheissue,thatis,lockingdifferential,sothatnolongerserveausefuldifferentialrightandleftsidesofthewheelcanbethesametorque.
Limited-slipandlockingdifferentialoperationcanbedividedintotwomajorcategories：
（1）mandatorylockingtypeinordinarydifferentiallockingenforcementagenciestoincrease,whenthesideofthewheelskidoccurs,thedrivercanbeelectric,pneumaticormechanicalmeanstomanipulatethelockingbodymeshingsetsofDIPShellwillbewiththeaxledifferentiallockintoone,thusthetemporarylossofdifferentialrole.Relativelysimplestructureinthisway,butitmustbeoperatedbythedriver,andgoodroadstostoplockingandrestoretheroleofdifferential.
（2）self-lockingdifferentialinstalledintheoilviscosityorfrictionclutchcoupling,whenthesideofthewheelskidoccurswhenbothsidesoftheaxlespeeddifferencethere,
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couplingorclutchfrictionresistanceontheautomatic,tomakecertaintheothersideofthewheeldrivetorqueandthecarcontinuedtotravel.Whenthereisnospeeddifferenceonbothsidesofthewheel,thefrictionalresistancedisappeared,theroleofautomaticrestorationofdifferentials.Morecomplicatedstructureinthisway,butdonotrequiredriverstooperate.Hasbeenincreasinglyappliedinthecar.Aboutnon-slipdifferential,notonlyusedforthedifferentialbetweenthewheels,butalsoforall-wheeldrivevehicleinter-axledifferential/.
Gearratio
Thedriveaxleofavehicleissaidtohaveacertainaxleratio.Thisnumber（usuallyawholenumberandadecimalfraction）isactuallyacomparisonofthenumberofgearteethontheringgearandthepiniongear.Forexample,a4.11rearmeansthattheoretically,thereare4.11teethontheringgearforeachtoothonthepiniongearor,putanotherway,thedriveshaftmustturn4.11timestoturnthewheelsonce.Theroleofthefinaldriveistoreducethespeedfromthedriveshaft,therebyincreasingthetorque.Lordofthereductionratioreducer,adrivingforceforcarperformanceandfueleconomyhaveagreaterimpact.Ingeneral,themorereductionratiothegreatertheaccelerationandclimbingability,andrelativelypoorfueleconomy.However,ifitistoolarge,itcannotplaythefullpoweroftheenginetoachievetheproperspeed.ThemainreductionratioismoreSmaller，thespeedishigher,fueleconomyisbetter,buttheaccelerationandclimbingabilitywillbepoor.
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翻译
驱动桥和差速器
所有的汽车都装有不同类型的驱动桥和差速器来驱动汽车行驶。
无论是前驱汽车，
后驱汽车还是四轮驱动的汽车，对于将发动机的动力转化到车轮上差速器都是不可缺少的部件。
动力的传递
驱动桥必须把发动机的动力转一个直角后传递出去，但人对于前轮驱动汽车发动
机输出的转矩与主减速器是在同一直线上的，但是发动机前置的后轮驱动的汽车发动机的动力必须以正确的角度传递出去，来驱动车轮。
图中所示是齿轮驱动的过程，即由一个相对小的齿轮驱动一个大齿轮（主动齿轮
和从动齿轮），从动锥齿轮和差速器壳连接在一起，在半轴的根部有一对带有内花键
的半轴齿轮，半轴齿轮和半轴通过花键来连接在一起。
当差速器壳旋转时，就驱动内部的半齿轮转动从而使半轴转动，将转矩传给车轮。
后驱动桥
后轮驱动的车辆大多是卡车，大型轿车和大部分跑车。
典型的后轮驱动的车辆使
用前置发动机和变速箱总成将转矩传输到后轮驱动桥。
多驱动桥汽车中，在贯通式驱
动桥的布置中，各桥的传动轴布置在同一纵向铅垂平面内，并且各驱动桥不是分别用
自己的传动轴与分动器直接联接，而是位于分动器前面的或后面的各相邻两桥的传动
轴，是串联布置的。
汽车前后两端的驱动桥的动力，是经分动器并贯通中间桥而传递
的。
其优点是，不仅减少了传动轴的数量，而且提高了各驱动桥零件的相互通用性，并且简化了结构、减小了体积和质量。
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一些车辆不是这个典型的例子。
如老式的保时捷或大众汽车引擎在汽车后面，是
后轮驱动。
这些车辆使用的后方安装驱动桥与半轴来驱动车轮。
另外，一些车辆是前置引擎，后桥与传动轴连接发动机来驱动车轮。
差速器
为了消除由于左右车轮在运动学上的不协调而产生左右车轮外径不同或滚动半径
不相等而要求车轮行程，汽车左右驱动轮间都装有差速器，后者保证了汽车驱动桥两
侧车轮在行程不等时具有以不同速度旋转的特性，从而满足了汽车行驶运动学要求。
如图所示说明了其工作情况
1.主动齿轮转动，从而驱动从动齿轮。
2.从动齿轮将转矩作用于差速器壳，使其转动。
1.位于差速器壳中的行星齿轮以适当的角度和半轴齿轮接触，并随的差速器壳转动。
2.行星齿轮（驱动齿轮）和十字轴连接，和十字轴一起转动。
3.半轴齿轮（被驱动齿轮）和行星齿轮啮合并且和从动齿轮及差速器壳作为一个整体一起转动。
4.半轴齿轮的内花键和半轴端部饿花键接在一起随着差速壳一起转动。
5.当两侧车轮转速相同时，行星齿轮和半轴齿轮无相对运动，左右齿轮力矩平均分配。
6.当汽车转弯时差速器开始起作用，是两侧的半轴以不同的转速旋转。
开式差速器对每个车轮一般使用相同量的扭矩。
确定车轮承受的扭矩大小的因素
有两个：
设备和摩擦力。
在干燥的条件下，当摩擦力很大时，车轮承受的扭矩大小受
发动机和挡位的限制，在摩擦力很小时（如在冰上行驶），限制为最大扭矩，从而使
车轮不会打滑。
所以，即使汽车可以产生较大扭矩，也需要足够的牵引力将扭矩传输
到地面。
如果在车轮打滑之后加大油门，只会使车轮更快地旋转。
如果曾在冰上驾
驶过，您可能知道加速的窍门：
如果启动时挂在二挡或三挡而不是一挡，则由于变速
器中的齿轮传动，车轮的扭矩会较小。
这样更容易在不旋转车轮的情况下加速。
如果
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差速器很好的解决了汽车在不平路面及转向时左右驱动车轮转速不同的要求；
但随之而来的是差速器的存在使得汽车在一侧驱动轮打滑时动力无法有效传输，
也就是打滑的车轮不能产生驱动力，而不打滑的车轮又没有得到足够的扭矩。
防滑差速器很好的解决了汽车在一侧车轮打滑时出现的动力传输的问题，也就是
锁止差速器，让差速器不再起作用，左右两侧的驱动轮均可得到相同的扭矩。
防滑差速器主要可分为两大类：
（1）强制锁止式在普通差速器上增加强制锁止机构，当发生一侧车轮打滑时，
驾驶员可通过电动、气动或机械的方式来操纵锁止机构，拨动啮合套将差速器壳与半
轴锁成一体，从而暂时失去差速的作用。
这种方式结构比较简单，但必须由驾驶员进行操作，并在良好路面上停止锁止，恢复差速器的作用。
（2）自锁式在差速器中安装粘性硅油联轴节或摩擦离合器，当发生一侧车轮打
滑时，两侧半轴出现转速差，联轴节或离合器就自动发生摩擦阻力，使另一侧车轮得
到一定的扭矩而驱动汽车继续行驶。
当两侧车轮没有转速差时，摩擦阻力消失，自动
恢复差速器的作用。
这种方式结构比较复杂，但不需要驾驶员进行操作。
目前已越来
越多地在汽车上得到应用。
驱动汽车的轴间差速器中。
主减速比
防滑差速器不仅用于左右车轮间的差速器，也用于全轮
驱动桥都有一定得主减速比，这个数字（通常是一个整数和一个小数）实际上是
主减速器主动齿轮与从动齿轮的关系。
例如，如果主减速比为4.11则说明从动齿轮
的齿数是主动齿轮齿数的4.11倍，换句话说就是主动齿轮轴转动4圈车轮才转动1圈。
主减速器的作用是降低从传动轴传来的转速，从而增大扭矩。
主
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