剪切机械

汽车中那些精彩绝伦的机械设计第三期黏

发布时间:2024/9/15 14:29:33   

汽车经过百余年的发展,已成为人们日常出行必不可少的交通工具,同时也是实至名归的工业瑰宝,令无数车迷为之倾倒。而那些被掩藏在车身之下的精密机械结构,也令其更多了一层别样魅力。本文将从多个角度为大家介绍汽车中那些精彩绝伦的机械设计,并采用系列文章的形式为大家逐一讲解这些机械设计的原理、组成、作用及工作过程。

(黏性联轴器)

上期我们为大家介绍了硅油离合器,其拥有自动中断与连接发动机动力的能力。本期将介绍的机械结构虽利用相同的工作介质,但却在此基础上衍生了更加实用的功能,可以依靠纯机械结构自动完成车辆的适时四驱功能。它,便是黏性联轴器。

说到黏性联轴器,就必须首先说一下它的主要优势有哪些?黏性联轴器在于其可以通过简单的结构实现限滑功能,为提高四驱车辆的行驶通过性提供了低成本的解决方案,同时还可作为轮间限滑差速器使用。

虽然黏性联轴器拥有较为均衡的机械性能,但很多人对其存在认知偏差,认为这一装置就可实现全时四驱功能。但事实上,采用黏性联轴器的四驱汽车多是以前轮驱动为主的适时四驱结构,只有当其与开放式差速器串联为一体时,才能实现全时四驱功能。

究其根本在于,动力传递过程中被动件的运转阻力分散了硅油的剪切力,致使其无法实现%的动力传递,造成主被动件间存在转速差,而车辆在正常行驶时各车轮转速相同,所以此时该装置并不输出动力。

(分动箱)

黏性联轴器的基本原理与硅油离合器略有不同,前者是利用热膨胀原理实现自锁功能,而非后者利用自身黏性实现动力传递。同时,其柔性的连接方式代替了沉重、复杂的分动箱,令不同车轮在连接状态下也可以拥有转速差,保障了车辆的正常转向能力。

上图为其基本结构,这一装置由传动轴、壳体、内叶片、外叶片组成,内叶片与传动轴相连,外叶片与壳体相连,相连的部分为一个整体,共同运转。以上零部件之间会含有一定间隙作为硅油的工作腔,但由于硅油起限滑作用时会受热膨胀,因此其并不会完全填满整个空间。

黏性联轴器工作时动力由前轴传动轴直接输入,当前轮因失去抓地力打滑时,黏性联轴器内部转速差加大,此时因轴承等零件的高速摩擦产生热量,而硅油虽然在受热之后黏度会降低,但当温度达到一定程度时则会膨胀,届时黏性联轴器内部压力将会上升,压力达到一定峰值时便会实现限滑作用。

在全时四驱系统中,动力则来自于变速箱输出轴,其工作原理同上,但需注意的是,在这一结构中,内叶片连接的是开放式差速器行星齿轮,外叶片连接装置壳体,硅油受热膨胀后将带动整个装置一同旋转,而非仅仅是将两侧传动轴相连。

写在最后:

黏性联轴器的出现,无疑充分发挥了硅油特性,在最大程度简化结构复杂度的情况下保证了功能性,对车辆通过性、运动性可以起到积极作用。而尽管其在反应速度方面存在着短板,但凭借成本、重量、可靠性等方面的众多优势,黏性联轴器这一纯机械结构,仍可以在电子系统逐渐“独步天下”的时代,依旧出现在部分四驱车型之中。

(图片源自网络侵删)



转载请注明:http://www.aideyishus.com/lkcf/7333.html
------分隔线----------------------------