基于电子控制技术和压力传感器实现自动防滑差速系统的设计基于电子控制技术和压力传感器实现自动防滑差速系统的设计
1、引言 轮式工程机械在行驶或工作中,由于转弯、路面不平或道路阻力不同,左右两侧的车轮同一时间内
转过的距离不相等,所受滚动阻力也不相等;即使直线行驶,由于轮胎直径的差别、充气气压不等、磨损程度不
均匀、载荷不同等也导致两侧车轮转过的转数不会相等。 在上述情况下,若用一根整轴将两侧车轮刚性地
连接起来,必然存在滑拖、滑转,加速轮胎磨损、增加动力消耗和转向困难等问题,影响轮式工程机械操纵的
稳定性,也增加了功耗和燃料消耗量。 为了消除上述不良因素,设计了一种自动防滑差速系统。该系统经
过验证能够实现自动防滑性能,提高了操作的稳定性。 2、差速器 差速器按工作特性可分为普通差速器
和防滑差速器。
1、引言
轮式工程机械在行驶或工作中,由于转弯、路面不平或道路阻力不同,左右两侧的车轮同一时间内转过的距离不相等,所
受滚动阻力也不相等;即使直线行驶,由于轮胎直径的差别、充气气压不等、磨损程度不均匀、载荷不同等也导致两侧车轮转
过的转数不会相等。
在上述情况下,若用一根整轴将两侧车轮刚性地连接起来,必然存在滑拖、滑转,加速轮胎磨损、增加动力消耗和转向困
难等问题,影响轮式工程机械操纵的稳定性,也增加了功耗和燃料消耗量。
为了消除上述不良因素,设计了一种自动防滑差速系统。该系统经过验证能够实现自动防滑性能,提高了操作的稳定性。
2、差速器
差速器按工作特性可分为普通差速器和防滑差速器。
2.1 普通差速器
目前,工程车辆基本都采用对称式锥齿轮普通差速器。对称式锥齿轮差速器由行星齿轮、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。如图1所示。左半差速器壳和右半差速器壳用螺栓固紧在一起。主减速器的从动齿轮用螺
栓(或铆钉)固定在差速器壳右半部的凸缘上。十字形行星齿轮轴安装在差速器壳接合面处所对出的圆孔内,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,四个行星齿轮的左右两侧各与一个直齿圆锥半轴齿轮相啮合。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转
动,当两侧车轮所受阻力不同时,行星齿轮还要绕自身轴线转动一自转,实现对两侧车轮的差速驱动。
2.2 防滑差速器
普通差速器不仅使汽车通过复杂路面的能力差,而且高速转弯时,内侧车轮由于附着力减小会产生滑转,这不仅使汽车动
力不足,而且影响操纵稳定性。为此,某些越野汽车、轿车和轻型汽车上装用了防滑差速器。常用的防滑差速器可分为人工强
制锁住式和自锁式两大类。
人工强制锁住式差速器是在普通差速器上加了一个差速锁。当需要时,由驾驶员操纵差速锁,使两半轴成为一个整体,差
速器不起作用,破坏了差速器平分扭矩的特性,达到所需的行驶要求。
自锁式差速器的种类很多,有摩擦片式、滑块凸轮式和变传动式等。它们共同的特点是在两驱动轮(轮间差速器)或两驱
动桥(轴间差速器)转速不同时,不需要人工操纵,可自动为转速慢的车轮多分配一些扭矩,从而提高汽车的通过性和操纵的
稳定性。图2所示为摩擦片式自锁差速器,它是普通行星齿轮差速器的变形。