差速器是什么?它是干什么用的?估计有些人知道,有些人不知道;有些人听说过,但不知道是什么原理。下面笔者就教你动手做一个真实的差速器,让这个神奇的东西更加直观地呈现在你眼前。
首先说说差速器是什么,它是干什么用的。差速器是安装在车辆驱动桥壳中连接左右半轴的装置。车辆在拐弯的时候,内侧车轮和外侧车轮行驶路程不同,这就需要两边车轮具有不同的转速。如果两侧车轮是一个刚性连接的整体,那就无法做到两侧车轮的以不同的转速滚动,造成转弯困难。这时候就需要差速器来帮忙。
其实,网上关于差速器的科普文章和视频比较多,估计有些人能看懂,有些人还是琢磨不透。下面笔者将自制的简易差速器拆分开来,为大家进行讲解。有兴趣的卡友也可以做一个,自己拿手里琢磨琢磨,相信比书本上理解要快的多。
车辆后桥主要是包括桥壳、主减速齿轮、差速器、左右半轴等零部件,其中差速器结构最为复杂。当车辆转弯或在其他行驶情况导致左右车轮转速不同时,差速器内部的行星齿轮就会发生自转,吸收左右车轮的转速差,保证车辆平顺行驶。
差速器是由行星齿轮、行星轮架(差速器壳)、半轴齿轮等零件组成。笔者自制的差速器一共20个零件,每个部件制作并不复杂。不过由于材料欠缺,锥形主减速齿轮只能用普通齿轮代替。
在动手做之前,需要准备以下材料:废笔芯(半轴轴套)、细铁丝(左右半轴)、薄木板(桥壳)、齿轮(行星齿轮、半轴齿轮)、小螺丝(固定)、红牛罐(铁皮固定行星齿轮)。
其中,细铁丝和废笔芯分别充当了左右半轴和轴套的角色。将笔芯(中性笔)截成两端,充当左右半轴轴套。细铁丝最好用直径为2mm的,因为刚好和中性笔芯匹配。
齿轮是在淘宝上买的,几毛钱一个,用来充当行星齿轮和左右半轴齿轮,一共需要4个。
不过实在没齿轮,也可以用其他材料代替,比如4个相同的瓶盖,笔者在以前就做过一个瓶盖的差速器,看上去比较粗糙,但是很生动。不过,瓶盖边沿一定要剪均匀,便于匹配。
小螺丝和红牛罐可以说是废品利用。小螺丝是在废品上拆的,用来固定各个部件;红牛罐材质较厚,裁剪一部分折成U形用来固定齿轮。
桥壳最好选用薄木板,这样便于打孔、剪裁。笔者用的是3mm木板,用小刀就可以裁剪、用小丝锥就可以打孔,很好操作。最后将木板裁成40mmx10mm的长方形,木板中间的孔要能让笔芯穿过去,但不可以转动;旁边两个孔是用于螺丝固定的。
差速器最复杂的一个部分就是行星齿轮。车辆在转弯时,行星齿轮就会发生自转,吸收左右车轮产生的速度差。笔者为了方便,用一个较大的齿轮(真正的应该是主减速齿轮)固定U形铁皮,不过这个齿轮可用其他材料代替。
在齿轮上钻三个孔,两边的孔方便螺丝固定U形铁皮,而中间的孔可以让半轴穿过去,灵活转动。行星齿轮通过铁丝固定在U形铁皮中间。
准备好所需材料,剩下的就是组装了
笔者先将左半轴和行星齿轮组合在一起。左半轴转动,行星齿轮就会发生自转。右半轴和左半轴一样,在准备好的铁轴顶端,固定一个齿轮。
组装好行星齿轮和左右半轴以后,再进行桥壳的组装。把笔芯从木块中间穿过去,并固定住笔芯让其不发生转动,左右两边的木板(桥壳)都一样。
所有部件都组合到位,最后用四颗小螺丝将木质边框进行固定,大功即将告成。
其实,这个木边框相当于一个真实桥壳的中间截层,主要作用是固定差速器和主减速齿轮。
差速器左半部分连接完毕。
右半部分连接完毕,大功告成,一个鲜活的差速器诞生了。
整个差速器看上去很简单,不过细致看,它的内部结构还是比较复杂。图中行星齿轮和左右半轴齿轮啮合在一起。
车辆在直线行驶时,差速器和左右半轴组合成一个整体(相当于一根轴),内部行星齿轮只绕左右半轴所在轴线公转、不发生自转。
当车辆转弯,左右车轮速度不一样时,行星齿轮就会发生自转“吸收”左右车轮产生的速度差,保证车辆顺利转弯。以前笔者刚接触差速器,感觉很神奇,但就是不懂原理。后来自己动手做了个差速器模型,原理结构一下子就明白了。感兴趣的卡友可以自己自己动手做一个,既学东西又有成就感。(文/图 于少波)