基于包络思想的汽车差速器的虚拟设计

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基于包络思想的汽车差速器的虚拟设计差速器本是汽车上应用的-种传动装置， 其主
要作用是实现汽车在直线行驶和转弯行驶时两车轮
之间不同速度的转变， 目前已被广泛应用于纺织、 化
工、 航空、 计算机构等众多领域. 但是， 传统的差速器
结构复杂， 安装难度较大. 在传统差速器的基础上，
通过精确的计算和巧妙的设计， 应用包络思想， 将差
速器中的行星齿轮系包络于从动锥齿轮中， 并将行
星齿轮轴的结构进行简化， 设计出了-种较传统差
速器更为简练、 省料的新型差速器.
1 传统差速器工作原理
差速器主要功能是在车辆直线行驶时把主减速
器传来的动力平均分配给两侧驱动轮， 而当车辆转
弯时差速器会作出调整， 使两侧驱动轮以不同的转
速转动， 以此来保证两侧驱动轮做纯滚动
[ 1]
. 这种调
整是自动的. 这里涉及到/ 最小能耗原理0 ， 也就是地
球上所有物体都倾向于耗能最小的状态. 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. 这样便有效地防止了汽
车在转弯时两侧轮胎不同速而使汽车轮胎与地面发
生滑动， 大大减少了对汽车轮胎的摩擦和汽车动力
消耗. 传统差速器如图 1 所示.