牙嵌式自由輪差速器是自鎖式差速器的一種，主要由主動環、從動環、消聲環、卡環、壓緊彈簧、彈簧座和左、右差速器殼體等零件組成。
基本介紹
- 中文名：牙嵌式自由輪差速器
- 外文名：Insert free wheel differential
- 學科：機械工程
- 領域：工程技術
差速器的結構及工作原理,差速器總成裝車前的性能檢測,差速器總成裝車後的性能檢測,總結,
差速器的結構及工作原理
差速器主要由主動環、從動環、消聲環、卡環、壓緊彈簧、彈簧座和左、右差速器殼體等零件組成。
主動環上的十字軸固定在左、右差速器殼之間，與驅動橋從動大齒輪一起轉動，當機械直線行駛時，主動環通過兩面上均勻分布的倒梯形齒在彈簧壓緊力作用下與兩側從動環外圈倒梯形齒緊緊地嚙合在一起，傳遞運動至左、右半軸。此時，差速器的全部零件構成一個整體作旋轉運動，左右車輪轉速相等。
主傳動的總扭矩平均分給左、右半軸。中心環用卡環固定在主動環孔內，轉動角度受到插在中心環空槽里主動環加長齒的限制，在中心環的兩端各有沿圓周均布與從動環數量相同的鼓形齒，當機械直線行駛時，中心環的鼓形齒分別與兩側從動環倒齒形牙嵌齒上工作斜面相嚙合，但此時兩者沒有相對運動，中心環的鼓形齒工作時為線嚙合，摩擦力小。
機械轉彎時，快轉一側的從動環將超前主動環形成脫開扭矩，使從動環內圈齒在中心環鼓形齒齒面上滑動，並通過從動環內圈倒梯形齒很小的工作斜面克服彈簧壓緊力將從動環推出嚙合，快轉從動環成為自由輪，作單純迴轉;而慢轉一側的從動環內圈齒仍緊緊地和中心環嚙合與主動環一起轉動，於是便產生了差速作用，至此一個脫離過程完成。此時，主傳動的扭矩全部傳遞給慢轉車輪，這是普通差速器所不能實現的。
當快轉從動環與中心環脫開後，從動環內圈齒在中心環鼓形齒上面滑動，為防止因間歇嚙合造成齒之間的衝擊而發出噪聲，在從動環內、外圈之間裝有帶缺口的消聲環，並使主動環上的加長齒正好位於它的缺口內。消聲環以不大的彈力圍箍在從動環的環槽上，隨快轉從動環作周向運動和軸向移動。
所以，當從動環相對主動環快轉時，消聲環是被帶動向前轉過一個角度而停留在主動環加長齒的側面上，消聲環的4 個齒頂正好與中心環的4 個長齒相牴觸，從而使從動環的內圈齒不可能與中心環的齒嚙合，這就避免了沒有消聲環時會發生衝擊響聲的現象，只有當機械恢復直線行駛時，從動環與主動環轉速相等或接近時，消聲環在從動環帶動下，它的4個凸齒才又重新進入中心環邊緣的4個缺口內，使脫開的從動環在彈簧壓緊力作用下與主動環重新進入嚙合狀態。
差速器總成裝車前的性能檢測
用普通虎鉗子將差速器殼固定住，不脫開嚙合的一側半軸的固定可用管鉗子，脫開一側嚙合的半軸用拉力板子測量脫開扭矩的大小，設定差速器從動環脫開力矩為M 。
(1) 固定差速器殼體，將2個半軸分別插入左、右兩端的彈簧座花鍵孔內，同向轉動這2個半軸，當齒間間隙消除後轉動停止。這相當於機械直線行駛的工作。
(2) 保持右邊半軸在(1) 中的旋向，而反向轉動左邊半軸，此時左側差速器應脫開，並可自由旋轉，脫開扭矩大小應符合力矩M 值的的要求，這相當於機械在右轉彎時的工況，如左側半軸仍變為(1) 中的旋向，則左側差速器重新結合，轉動停止。
(3) 改變(1) 中的轉動方向，固定右側半軸，而反向轉動左側半軸。此時，左側差速器應脫開，並可自由旋轉。當按右側半軸旋向轉動時，左側差速器重新結合，脫開力矩M 值的大小也應符合要求。
(4) 按以上3 個步驟，固定左側半軸、轉動右側半軸進行脫開、結合試驗。
差速器總成裝車後的性能檢測
關閉發動機，驅動橋墊起牢固，兩側輪胎離地，變速箱掛檔，手剎車將傳動軸制動。
(1) 每側用1 人，同向轉動左、右側車輪，當傳動系內間隙消除後，兩側車輪應停止轉動。
(2) 保持右側車輪在(1) 中的轉向，而反向轉動左側車輪，當右輪不轉時，左輪應能自由轉動。再次改變左輪的轉向時，轉動應停止。
(3) 改變左、右側車輪在(1) 中的轉向，直至兩輪停止轉動，保持右輪轉向，而反向轉動左輪，則左輪在右輪不轉時，應能再次自由轉動，當改變左輪轉向時，應停止。
(4) 按以上3 個步驟，停轉左輪，試驗右輪。
總結
檢測中如果發現差速器有脫不開的現象，必須立即停止試驗，及時查明原因，採取措施，排除故障。此外，彈簧“過硬”或者彈簧壓縮高度超差，都會造成差速器脫不開的故障，而彈簧“過軟”會減少脫開扭矩，也影響轉向性能，所以彈簧常常是造成牙嵌式自由輪差速器故障的主要原因。
