托森差速器

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1介绍
2结构图
1介绍

结构清晰图[1]
Torsen这个名字的由来取Torque-sensing Traction——牵引力自感应式扭矩分配.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，这一特性限制了滑动。在在弯道正常行驶时，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。而当一侧车轮打滑时，蜗轮蜗杆组件发挥作用，通过托森差速器或液压式多盘离合器，极为迅速地自动调整动力分配。蜗轮蜗杆式托森轮间差速器蜗轮蜗杆式托森差速器利用蜗杆传动的不可逆性原理和齿面高摩擦条件，使差速器根据其内部差动转矩（差速器的内摩擦力矩）大小而自动锁死或松开，即在差速器内差动转矩较小时起差速作用，而过大时自动将差速器锁死，有效地提高了汽车的通过性。它的核心是蜗轮蜗杆齿轮啮合系统，扭矩分配就是通过啮合系统的自锁功能实现的，同时它的锁止介入没有时间上的延迟，也不消耗总扭矩数值的大小，它被广泛用于中央轴间差速器及后驱动桥的轮间差速器。托森轮间差速器的结构如图1所示，托森轮间差速器与托森轴间差速器的区别仅在于前者的输入转矩是经主减速器从动齿轮直接传给差速器壳体，而不需要托森轴间差速器所具有的空心驱动轴，除此以外，其它结构完全相同[2]。每个蜗轮－齿轮轴的中间有一个蜗轮，其两侧各有1个尺寸完全相同的直齿圆柱齿轮，而蜗轮－齿轮轴则安装在差速器壳体上。左半轴蜗杆与左边3个蜗轮相啮合，右边3个蜗轮与右半轴蜗杆相啮合，而与左、右半轴蜗杆相啮合的成对的蜗轮彼此之间则通过其两侧相互啮合的圆柱齿轮发生联系。左半轴蜗杆与左半轴为一体，右半轴蜗杆与右半轴为一体。差速器壳与主减速器从动齿轮盘相联，是差速器的动力输入元件。差速器壳又带动蜗轮－齿轮轴及蜗轮绕半轴蜗杆转动，实现动力从差速器壳体到蜗杆轴进而到车轮的传递。

1.1工作原理

当汽车直线行驶时，两半轴无转速差，如图2a所示，两半轴蜗杆转速相等且等于差速器壳体转

　　
当车辆正常行驶的时候，差速器壳P转动，同时带动蜗杆3和4转动，此时3和4之间没有相对转动，于是红色的1轴和绿色的2轴以同一个速度旋转。而当一侧车轴遇到较大的阻力而另一侧车轴空转的时候，例如红色车轴遇到较大的阻力，则一开始它静止不动，而差速器壳还在旋转，于是带动蜗杆齿轮4沿着红色轴滚动，4滚动的同时又带动3旋转，但是3与绿色的车轴2有自锁的效果，所以3的转动并不能带动绿色车轴2转动，于是3停止转动，同时又使得4也停止转动，于是4只能随着差速器壳的转动带动红色车轴旋转，即将扭矩分配给了红色车轴，车辆脱困。

最核心的装置就是中央扭矩感应自锁式差速器，它可以根据行驶状态使动力输出在前后桥间以25：75～75：25连续变化，而且反应十分迅速，几乎不存在滞后（扭矩感应自锁式差速器的特点在前面也详细分析过），而且有电子稳定程序的支持，更进一步提高了动力分配的主动性
2结构图

以上为托森差速器结构图

托森式差速器(Torsen differential)，也称为托森式自锁差速器，它利用蜗轮蜗杆传动的不可逆性原理和齿面高摩擦条件，使差速器根据其内部差动转矩(即差速器的内摩擦转矩)的大小而自动锁死或松开，即当差速器内差动转矩较小时起差速作用，而当差速器内差动转矩过大时差速器将自动锁死，这样可以有效地提高汽车的通过能力。

配图模型下载：托森差速器

托森差速器是开放式差速器的一个衍生形式。当分配给左右两车轮的扭矩相等时，托森差速器和普通的开放式差速器无异。当分配给左右两车轮的扭矩不等时，二者间的差别就会显现出来。比如说当一个车轮处在低附着力的路面上时，差速器内的蜗轮蜗杆机构便会发生自锁。

托森差速器是一个无需离合器、液压系统、执行机构或传感器的全机械装置。托森差速器的蜗轮不但与半轴上的蜗杆相啮合，蜗轮两端还额外通过常规直齿轮彼此啮合。此连接特性使托森差速器在扭矩均匀时能够和普通开放式差速器一样工作；一旦扭矩分配不均，便可立刻产生扭矩感应作用。

拥有固定扭矩分配比的蜗轮蜗杆机构决定扭矩的分配率，齿轮机构发生自锁时能分配左右动力输出。比如一个扭矩分配比为3:1的托森差速器能够将扭矩放大3倍传递给驱动桥上抓地力更大的那个驱动轮。但其缺点在于，若某一驱动轮突然失去牵引力，另一个车轮也将彻底失去牵引力。

仍然以3:1的这个示例为例，一个车轮最大可获得另一个车轮3倍的扭矩。如果一个车轮没有牵引力，那么3乘0等于0，另一边也不会得到任何扭矩。托森差速器通常是高性能全轮驱动车辆前后轴之间中央差速器的首选，其功用不是分配左右半轴的扭矩，而是负责前后轴之间的扭矩分配。

如果你想了解托森差速器的机械原理，不妨看看微小网为您准备的这个视频：