HHLittle 发表于 21-5-24 10:35:24

请教中差和限滑的选择和特性

一般好车架都有中差和限滑两个版本。厂家都是建议高抓地毯用限滑,低抓路面如泥地用中差版本。两个装置都是起到动力分配的作用,大齿动力输入后,分别输出到前后桥。同时也起到保护和缓冲的作用,所以经常听到,限滑保护大齿,而差速过弯平顺。

这个很好理解,限滑是利用摩擦力限定传动扭矩,一旦阻力超过设定值,摩擦片打滑,避免打坏齿轮。动力切断过程直接迅速,相当于开关,不起作用时车辆相当于直轴,完全起作用时几乎没有动力输出或者只是滑动摩擦带来的动力。

而中差,原理同普通差速器,通过伞齿允许和实现前后轴的转速差,而其中硅油发生剪切,由粘度带来的阻力实现限滑,可以避免动力完全丧失,车轮打滑时,依然可以输出动力,硅油越粘输出的动力越多限制作用越强,但是差速效果越不明显,越接近直轴。

这样从原理上看,中差作用的过程中,由于硅油粘度特性,会比限滑摩擦的动力切换过程平缓一些,同样起到保护作用,而且可以实现一定程度的前后桥转速差异,使得过弯更平顺。

所以这样看,中差的特性(过弯时前后轴转速差带来的平顺性)和对装置的保护作用都要更好吧?
那中差用到高抓地毯上,性能也不会差吧,有什么坏处吗?为什么却建议用限滑呢,直轴效果没有前后桥转速差,会有不良影响吗?

或者换个角度,在滑一点的路面,例如沙土、停车场油漆地面、大理石上,可以用限滑吗?会不会有什么坏处?

希望可以从原理上得到解释,麻烦各位大佬指点!

另外还有小车常用的珠差,了解较少,也欢迎补充。

hnwv 发表于 21-5-24 17:14:06

中差没有限制动力,它更利于电机释放全部动力,在低摩擦力,泥沙路,通过中差前后差速器使四轮高速转动时自适匹配动力,(或者说是适应地面摩擦力),使车子更多的动力输出,如果在低摩擦力的,泥沙路,用了限滑组,限滑组基本不工作基本不工作,四轮动力,适应力相对变差,电机动力不能更好变成车子的动力
限滑组,限制了动力,电机动力,限制输出,在车轮地面做功,满负荷的时候,更好的保护电机上下相关的结构,也更好保护车轮,防止过度磨损,如果换成了中差,电机输出动力没有限制,在高摩擦力地面,会增加车子不必要的磨损,跟损耗,从而降低车子的稳定性
(以上纯属个人见解,没有任何依据)

HHLittle 发表于 21-5-24 18:10:21

非常感谢你的回答!我也认真看了几遍,尽量理解。
不过理解上可能有点问题。
个人觉得限制动力的理解角度可能有点问题。
因为动力输出,主要是轮胎和地面摩擦决定,即负载决定输出,例如轮胎打滑,功率大概只是滚动力矩乘以转速。只有抓地转矩上去了,功率才能提升推动车辆。或者换个说法,比如电机功率1kW,动力过剩抓地不足打滑,动力输出最多就是打滑的功率。简单说,负载决定输出。
以最常见的差速器结构来说,是没有根据地面自适匹配动力的能力的,一旦一侧打滑,转速将全部输出到打滑的一侧,功率浪费于空转,这就是为什么真正的越野需要差速锁,比如托森、各种电子限滑。
另外,限滑确实是保护装置,是离合器,更多像个开关,只在力矩冲击超过摩擦盘的摩擦力矩时,切断动力,滑动保护其他结构,正常时直接结合,应该不会限制动力。
个人觉得中差动作更柔和,又能实现两侧的转速差,应该更好。但是想不通为什么高抓地毯场建议限滑,或者限滑用在沙地低抓面有什么不好,一定要用中差。
个人看法理解可能有所冒犯,请见谅,只是想客观理解问题。再次感谢回复!https://app.rcfans.com/public/emotion/face_007.pnghttps://app.rcfans.com/public/emotion/face_007.pnghttps://app.rcfans.com/public/emotion/face_007.png

HHLittle 发表于 21-5-24 18:40:08

HHLittle 发表于 2021-05-24 18:10
非常感谢你的回答!我也认真看了几遍,尽量理解。
不过理解上可能有点问题。
个人觉得限制动力的理解角度可能有点问题。
因为动力输出,主要是轮胎和地面摩擦决定,即负载决定输出,例如轮胎打滑,功率大概只是滚动力矩乘以转速。只有抓地转矩上去了,功率才能提升推动车辆。或者换个说法,比如电机功率1kW,动力过剩抓地不足打滑,动力输出最多就是打滑的功率。简单说,负载决定输出。
以最常见的差速器结构来说,是没有根据地面自适匹配动力的能力的,一旦一侧打滑,转速将全部输出到打滑的一侧,功率浪费于空转,这就是为什么真正的越野需要差速锁,比如托森、各种电子限滑。
另外,限滑确实是保护装置,是离合器,更多像个开关,只在力矩冲击超过摩擦盘的摩擦力矩时,切断动力,滑动保护其他结构,正常时直接结合,应该不会限制动力。
个人觉得中差动作更柔和,又能实现两侧的转速差,应该更好。但是想不通为什么高抓地毯场建议限滑,或者限滑用在沙地低抓面有什么不好,一定要用中差。
个人看法理解可能有所冒犯,请见谅,只是想客观理解问题。  再次感谢回复!

好比,电池点亮个小灯泡没大灯泡亮,不能怪开关和保险限制了功率吧。

hnwv 发表于 21-5-24 19:12:14

HHLittle 发表于 2021-05-24 18:40
好比,电池点亮个小灯泡没大灯泡亮,不能怪开关和保险限制了功率吧。

没你想的这么复杂,只是说大概原理,打个比方,中差速器,更像汽车中的eps系统(车身稳定系统),限滑组,大概作用是减缓,扫胎的现象,还有,每种结构,都有它的特点,但是,RC,只是仿真模型,很难将真车的各种结构都装在模型上,也没有这必要,别太纠结了(你有没有想过中差跟限滑组的结构为什么不做在一起,这分明可以做到的鸭)https://app.rcfans.com/public/emotion/face_061.png

HHLittle 发表于 21-5-24 20:14:40

hnwv 发表于 21-5-24 19:12
没你想的这么复杂,只是说大概原理,打个比方,中差速器,更像汽车中的eps系统(车身稳定系统),限滑组,大 ...

谢谢!是的,我可能是想的比较复杂了,可能也是工作原因和个人的问题,比较喜欢把东西搞清楚搞透彻。您也是学机械的,我也是学机械出生,可能都从事过技术研发工作。
可能也是自己比较较劲了,感兴趣的事情至少要达到定性分析的程度,如果自己要做设计或者研究就必须要定量分析的程度,尤其是特种设备。
就像您提到的ESP(ABS、TCS)我确实也了解过它的开发和具体原理,能够原理上定性分析。严格来说模型这里提到的限滑组,在机械专业课程中,应该叫离合器。
RC虽然是仿真模型,但是某些结构相似,而原理确实一模一样,差速器就是的。虽然不能所有真车结构都往上堆,但是背后的原理和遵循的物理法则是一样的。个人就是想起码的定性理解,个人追求吧。   好比简易齿轮也可以放模型上,但是最终用的还是工业化的渐开线齿轮,材质也讲究。

您提到的其实我也想过了,因为差速和限滑在保护功能上是重复的,工程师没必要加两套,尤其在轻量化的要求下。
我甚至想过硅油改性,做成剪切增稠液,可能性能更好,而不仅仅是用在RC上。(之前课题也有研究过流体性质,做流变测试)如果没有人申请专利的话,呵呵...

不好意思哈,我真心不是抬杠的。   

hnwv 发表于 21-5-24 22:35:08

HHLittle 发表于 2021-05-24 20:14
谢谢!是的,我可能是想的比较复杂了,可能也是工作原因和个人的问题,比较喜欢把东西搞清楚搞透彻。您也是学机械的,我也是学机械出生,可能都从事过技术研发工作。
可能也是自己比较较劲了,感兴趣的事情至少要达到定性分析的程度,如果自己要做设计或者研究就必须要定量分析的程度,尤其是特种设备。
就像您提到的ESP(ABS、TCS)我确实也了解过它的开发和具体原理,能够原理上定性分析。严格来说模型这里提到的限滑组,在机械专业课程中,应该叫离合器。
RC虽然是仿真模型,但是某些结构相似,而原理确实一模一样,差速器就是的。虽然不能所有真车结构都往上堆,但是背后的原理和遵循的物理法则是一样的。个人就是想起码的定性理解,个人追求吧。   好比简易齿轮也可以放模型上,但是最终用的还是工业化的渐开线齿轮,材质也讲究。

您提到的其实我也想过了,因为差速和限滑在保护功能上是重复的,工程师没必要加两套,尤其在轻量化的要求下。
我甚至想过硅油改性,做成剪切增稠液,可能性能更好,而不仅仅是用在RC上。(之前课题也有研究过流体性质,做流变测试)如果没有人申请专利的话,呵呵...

不好意思哈,我真心不是抬杠的。   

那好吧,那我认真一点杠一下另介意https://app.rcfans.com/public/emotion/face_061.png,你说限滑组像开关,在超载时切断动力,其实理解不完,限滑组更多是起,缓冲的作用,而不是开关的作用,限滑组在打滑的时候,也会输出动力,只是输出动力,只是有一部动力,通过摩擦,转换成热能,(好比,你开车刹车一样,不是说,你刹车,是为了停车,更多时候是为了减速,这个比喻可能有点难,理解吧)从而限制了动力的输出,但不一定,截止了动力的输出,
还有,中差速器,说到的车轮打滑问题,感觉你也有点理解反了,在中差与前后差的作用下,因为四个轮子,在地面摩擦力不同,嗯,造成的转速不同,不是说就一定打滑了,四个轮的转速不同,就是为了为了适应,地面摩擦力不均,为就是不打滑,(为的就是,四个轮子,动力匹配,到地面不同的摩擦力,还有的是打滑就失控了,漂移车除外),
还有的是,中差与限滑组,都有一定的保护功能,但它们的作用没有重复(至于为什么吗,低摩擦力场地中差加强了车的操控性能,在高摩擦力场地,限滑组,保护车子的传动的相关结构),但是把他们整合在一起,意义不大,(因为场地基本上是定了的,车子跑泥沙路,车就不会跑地毯路),重量虽然不会增加多少,但是会增加零件,结构更复杂,降低了车子的相对稳定性,更重要的是增加了成本,与调车的难度
好吧扛得有点多https://app.rcfans.com/public/emotion/face_061.png(只是个人理解,没有依据)

HHLittle 发表于 21-5-24 23:18:37

hnwv 发表于 2021-05-24 22:35
那好吧,那我认真一点杠一下另介意,你说限滑组像开关,在超载时切断动力,其实理解不完,限滑组更多是起,缓冲的作用,而不是开关的作用,限滑组在打滑的时候,也会输出动力,只是输出动力,只是有一部动力,通过摩擦,转换成热能,(好比,你开车刹车一样,不是说,你刹车,是为了停车,更多时候是为了减速,这个比喻可能有点难,理解吧)从而限制了动力的输出,但不一定,截止了动力的输出,
还有,中差速器,说到的车轮打滑问题,感觉你也有点理解反了,在中差与前后差的作用下,因为四个轮子,在地面摩擦力不同,嗯,造成的转速不同,不是说就一定打滑了,四个轮的转速不同,就是为了为了适应,地面摩擦力不均,为就是不打滑,(为的就是,四个轮子,动力匹配,到地面不同的摩擦力,还有的是打滑就失控了,漂移车除外),
还有的是,中差与限滑组,都有一定的保护功能,但它们的作用没有重复(至于为什么吗,低摩擦力场地中差加强了车的操控性能,在高摩擦力场地,限滑组,保护车子的传动的相关结构),但是把他们整合在一起,意义不大,(因为场地基本上是定了的,车子跑泥沙路,车就不会跑地毯路),重量虽然不会增加多少,但是会增加零件,结构更复杂,降低了车子的相对稳定性,更重要的是增加了成本,与调车的难度
好吧扛得有点多(只是个人理解,没有依据)

谢谢,我理解的更加清楚了。https://app.rcfans.com/public/emotion/face_007.png确实中差没有切断动力的功能,与限滑组功能确实不重复。限滑组确实也不等同于开关,我打的比方,只是为了说明静摩擦转动摩擦的力矩变化大而迅速,所以句末也提到了滑动摩擦依然有动力输出,这个我们的认识是一样的。
你提到的动力匹配个人理解为差速器两端摩擦力差别不大时的转速调节,而非极端的一侧打滑困车情况时的差速器工作状态。
那么拿限滑组的跑低抓场和中差跑高抓场,分别有什么缺点吗?

hnwv 发表于 21-5-24 23:45:30

HHLittle 发表于 2021-05-24 23:18
谢谢,我理解的更加清楚了。确实中差没有切断动力的功能,与限滑组功能确实不重复。限滑组确实也不等同于开关,我打的比方,只是为了说明静摩擦转动摩擦的力矩变化大而迅速,所以句末也提到了滑动摩擦依然有动力输出,这个我们的认识是一样的。
你提到的动力匹配个人理解为差速器两端摩擦力差别不大时的转速调节,而非极端的一侧打滑困车情况时的差速器工作状态。
那么拿限滑组的跑低抓场和中差跑高抓场,分别有什么缺点吗?  

他们的优点,就是他们相对的缺点,中差没动力限制,在高抓场地,动力大于轮胎抓地力会造成轮胎扫地(简称扫胎,扫成光头,)然后车轮,抓地力减小,动力输出变弱,车子跑不快,(扫胎,你也应该见过吧,在网上我也见过lc,跑地毯扫胎的),限滑组跑低抓力的场地(更具体的来说,应该是,泥沙路,这种摩擦力相对低,而且,路况相对复杂,地面摩擦力不均的场地)没有中差,跑得稳...

ghyy 发表于 21-5-25 03:13:11

模型车没有同时配备限滑和中差,主要应该是设计问题,体积和重量不好平衡,但是类似的设计不是完全没有,Traxxas的大小X都带cush drive和中差
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