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汽車中那些精彩絕倫的機械設計——託森A型差速器

汽車中那些精彩絕倫的機械設計——託森A型差速器

有一種機械結構曾因在WRC賽場上大放異彩而聲名大噪,它在不影響差速範圍的情況下,用純機械結構賦予了差速器響應迅速的限滑功能,其名為託森A型差速器。

汽車中那些精彩絕倫的機械設計——託森A型差速器

託森A型差速器又稱蝸輪蝸桿式限滑差速器,其結構由左/右半軸蝸桿、左/右半軸蝸輪、直齒圓柱齒輪、殼體等零件組成。

汽車中那些精彩絕倫的機械設計——託森A型差速器

從其剖面圖來看,位於下方的大齒輪形似齒條,反觀上方的小齒輪與齒輪類似。由於蝸輪與蝸桿在其中間平面內相當於齒輪與齒條,因此我們可以將下方的大齒輪視為蝸桿,將上方的小齒輪視為蝸輪。

以上二者均為螺旋齒,因此具備自鎖性,即蝸桿可以帶動蝸輪旋轉,但蝸輪無法帶動蝸桿轉動,託森A型差速器的限滑功能也由此而來。

汽車中那些精彩絕倫的機械設計——託森A型差速器

在這一機械結構中,動力被輸入至差速器殼體,蝸桿連線兩側驅動軸進行動力輸出。同時,蝸輪被一根軸固定在差速器殼體上,既可受蝸桿驅動進行旋轉,也可隨殼體進行公轉。

車輛正常行駛時,兩蝸桿受到的阻力相等,因此不起差速作用,整個機構形成整體進行旋轉,蝸輪的工作狀態為公轉。

汽車中那些精彩絕倫的機械設計——託森A型差速器

車輛轉彎時,由於各車輪單位時間內滾過的長度不同,因此差速器兩端的動力輸出便產生了差異,路徑短的會產生滑移需要降低轉速,路徑長的會產生拖滑需要增加轉速,此時差速器兩側產生轉速差,直線行駛時同步運動的兩側蝸桿此時轉為了相對運動,並帶動各自的蝸輪與直齒圓柱齒輪也進行相對運動。由於兩側直齒圓柱齒輪齒比相同,因此兩側動力的增減將同比例進行。

汽車中那些精彩絕倫的機械設計——託森A型差速器

如果其中一方陷入滑動狀態,另一方狀態不變,將導致滑動一側的轉速增加,令兩側的動力分配失衡。此時,動力將會按“蝸桿→蝸輪→直齒圓柱齒輪”的順序在由滑動側逐級傳遞至非滑動側,但由於蝸輪蝸桿結構的不可逆性,動力的傳遞不但會在非滑動側的蝸輪位置戛然而止,還會在直齒圓柱齒輪的剛性連線下形成鎖緊力,使動力分配依舊保持平衡。

結語:

託森A型差速器無論在軸間還是輪間都能起到充分的限滑作用,蝸輪蝸桿結構賦予了其靈敏的響應速度與寬廣的限滑比例,使純機械結構限滑差速器的發展達到了新的高度,同時也催生出了一批效能優異的經典車型。

(文中圖片均來源於網路 侵刪)