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1、毕业设计(论文)外文资料翻译系部： 机械工程系 专 业： 机械工程及自动化 姓 名： 学 号： (用外文写)外文出处：The Effect of a Viscous Coupling Used as a Front-Wheel Drive Limited-Slip Differential on Vehicle Traction and Handling 附 件：1.外文资料翻译译文；2.外文原文。 指导教师评语：本文介绍了黏性连接器的使用原理及对汽车牵引和操纵的影响，翻译用词比较准确，文笔也较为通顺，为在以后工作中接触英文资料打下了基础。 签名： 附件1：外文资料翻译译文 黏性连接器用作前轮
2、驱动限制滑移差速器对汽车牵引和操纵的影响1基本概念 黏性连接器主要地被认为是在四轮驱动的汽车上驱动路线的一部件。然而，在近些年的发展中，施用在前轮驱动的趋势中将成为重要角色的观点是可能的。在欧洲和日本前轮驱动轿车产量的施用已经证明黏性连接器不仅对于光滑路面的汽车牵引，而且在正常行驶条件下对于操纵性和稳定性都有所改善。这篇文章展示出调查黏性连接器对汽车牵引和操纵的影响的重大检验场试验，试验证明大多数牵引的改善仅仅轻微地影响转向装置的扭转力。前轮驱动的汽车在直线行驶时影响发动机转矩的因素被描述出来。在前轮驱动的汽车上极大地影响限制滑移差速器适合性的关键汽车设计参数被确定。转弯试验展现出黏性连接器在
3、前轮驱动的汽车上独立转弯时的影响。进一步的试验证明安装黏性限制滑移差速器的汽车在加速和转弯时节气门频繁关闭的 情况下显示出一个改善的稳定性。2 黏性连接器 黏性连接器被广泛认为是驱动列车的一组成部件。在这篇文章中仅仅给出它的基本功能和原理的简明概要。黏性连接器是根据液体摩擦的原理和依靠速度差来运转的。正如图1所示黏性连接器的滑动控制特性和驱动观察系统的对比。这表明传送到前轮的驱动扭转力是由一个优化的扭转力分配检测器自动控制的。在前轮驱动的汽车上黏性连接器可以安装在差速器的内侧或者一根中间轴的外面。外面的方式如图2所示。内部的这种设计方式有很大的优点。首先，在中间轴区域可以得到足够的空间来提供符
4、合要求的黏性特性。这和当今前轮轴差速器只留下有限的空间相对比。其次，差速器架和转送轴套只需要很小的修改。而且差速器壳体的生产也仅仅只有一点影响。引用作为一个选择性的事很容易做到尤其当轴和黏性单元作为一个整体单元被共给时。最后，中间轴使为等长的的侧偏轴提供横向安装发动机是可能的，横向地安装发动机对于减小扭转力的操纵是很重要的（后面第四部分说明了）。这种特殊的设计也为有实际意义的重量和黏性单元费用的降低给出了很好的可能性。GKN Viscodrive正在发展一种低重量和低成本的黏性连接器。通过使用仅仅两个标准化的直径、标准化的盘，塑料轮毂和挤压成型的材料造成的储存室它能很容易地被截成不同的长度，使
5、用一个宽的黏性范围是可能的。在图3中显示出这种发展的一个例子。3 牵引力的影响作为一个扭转力平衡装置，一个开的差速器提供相等的力到两个驱动轮上。它也允许每个车轮在扭转没结束转弯时以不同的速度转动。然而，这种特性当道路表面滑动系数为限制扭转力传递到两轮的左、右附着变动时是不利的，它能被低滑动系数的轮子支持。安装黏性限制滑移差速器,在高的值的路面上它可能利用高车轮附着潜在性.这在图4中显示出。例如，当一个车轮传递的最大扭转力超出表面滑动系数允许值或者以一个高的侧面加速度转弯时，两个车轮的速度是不同的.在黏性连接器中产生的自锁扭转力抵抗速度差的增加并且传递合适的扭转力到车轮上它具有更好的牵引力潜能。
6、在图4中可以看出牵引力的不同导致汽车瞬间向低滑动系数值()一侧跑偏，为了保持汽车直线行驶驾驶员必须施加一个相反的扭转力来补偿。通过黏性连接器的液体摩擦原理和从打开到锁死柔和的传递结果,这是很可能的，从汽车实验中得到的合适结果如图5所示。报告称平均操纵轮扭转力和为保持带有一个开式的并且黏性的差速器在加速期间在滑动系数的路面上直线行驶应输入的平均正确的相对的转向操纵。相互对照开式差速器和那些黏性连接器是相对大的。然而，在绝对条件下它们是小的。主观地说，转向装置的影响是不明显的。扭转力操纵也受几个运动参数影响这些参数将在这篇文章下个部分解释。4 影响转向装置扭转力的因素 如图6所示牵引力引起一个从头
7、到尾的增加来反应每个车轮。因为带有限制滑动差速器的车轮在滑动系数的路面上加速时会出现不同的牵引力，所以从头到尾反应每个车轮的变化也是不同的。不幸的是，这个作用将导致一个不期望的朝低滑动系数一侧的反应，也就是说在不同的牵引力下产生相同的跑偏方向。降低从头到尾的弹力是黏性限制滑动差速器像其它任何形式差速器一样在前轴的成功应用所必须具备的。普遍地用下面的公式计算一个车轮的驱动力 牵引力车轮垂直载荷利用的附着系数这些驱动力导致在车轮之间每个车轮的转向装置扭转力经过车轮干扰常数e干扰后与每个车轮的转向装置扭转力是不同的，给出下面的等式。这里 扭转力矩差值 e车轮干扰常数 主销倾角高滑动系数一侧下标低滑动
8、系数一侧下标 在带有开式差速器前轮驱动汽车的情况下，是很不明显的，因为扭转力基数是不大于1.35的。然而，因为应用了限制滑动差速器，这个影响是很有意义的。这样车轮干扰常数e就应该尽可能的小。不同的车轮载荷也会导致的增加所以差别也要尽可能的小。当扭转力通过铰接“CV连接”传递时，在主动一侧（下标1）和从动一侧（下标2），必须反应垂直平面相对于连接平面的不同的第二个力矩产生了。第二个力矩（M）大小和方向用于下面的式子计算（如图8）：主动一侧从动一侧 这里 纵向连接角 产生的连接角 产生变化的轮子半径平均扭转力矩损失当每个装置的转向扭转力以及轮子之间的转向装置扭转力不同时，将围绕着主销轴线变动，如下
9、所示：这里 转向装置扭转力矩差 W轮子一侧的下标因此很明显不仅不同的驱动扭转力而且黏性驱动轴长度的不同也是一个因素。说道图7中的力矩多边形，的旋转方向或者各自地变化，都取决于轮子中心到变速箱输出的位置。如图7所示由于半轴的正常位置（轮子中心低于变速箱的输出点）第二个力矩产生和驱动力一样的旋转方向。由于改进的悬挂装置设计（车轮中心高于变速箱输出点，也就是说，为负值）第二个力矩抵消了由驱动力引起的力矩。这样为了得到带一个限制滑动差速器前轴好的适应性，设计要求：1）纵向弯曲角近似或者负值（）且左侧和右侧的值相等；2）等长度的侧轴。第二力矩在转向装置的影响不仅仅是上面描述的限制直接反应。从连接轴到车轮
10、侧面和变速箱侧面之间的连接点间接反应也会产生，如下所示：图表9：由纵向平面的半轴连接产生的间接反应因为扭转力传递没有损失并且两个在连接轴上的第二个力矩都相互补偿。然而，事实上（有扭转力损失），第二个力矩出现不同： 第二个力矩不同点是：为了简化应用给出和需要在两个连接处都有抵抗反应的力这里。由连接处引起的干扰常数f，一个附加的转向装置扭转力矩也围绕着主销轴线变动： 这里 每个车轮的转向装置扭转力矩 转向装置扭转力矩差 f连接处干扰系数 L连接轴（半轴）的长度由于f值小，理想值是0，的影响较小。黏性联结器前驱动的汽车没有ABS（制动防抱死系统）在滑动系数为的路面上制动时仅仅具有一个非常小的影响。因
11、此前轮被部分的联结通过低值的一侧的前轮比安装有开式差速器的汽车稍稍高一些。在另一侧，在高值一侧被制动压力锁着的前轮要稍稍的低一些。这些差值可以用一个装有仪器的试验汽车测着但是靠主观的评定几乎是不明显的。前轴和后轴的锁止有持续的行动不受黏性联结器的影响。现代提供的大多数ABS能够单独地控制每一个前轮。前轮驱动汽车的电子ABS必须考虑到相当多的在制动之间有效的车轮惯性的差别随着离合器的啮合和分离。前轮的部分联结器通过黏性单元不这样因此修改ABS行为的事实已经被无数个实验和几个独立的轿车生产厂家证明。一个理念的希望是这发生在一个滑动系数为的表面上，如果一个侧偏力矩推迟产生或者侧偏力矩降低（YMR）就
12、可以得出ABS控制单元。如图表18所示带有和没有YMR典型的制动压力的有秩序的行动。如图表18：装ABS的汽车在滑动系数为的路面上制动时前轮制动产生的制动压力和生成特性对于低偏侧惯性和短轴矩的汽车，侧偏力矩的产生可以被推迟从而允许正常的驾驶员有足够的反应时间依靠ABS为高值的车轮降低制动力的产生。尤其在刚开始制动时，因此在高摩擦系数路面上的车轮，在制动状态下和行驶时很少滑移。对比之下，低值的车轮，能同时通过黏性差速器引起速度差产生一个很大的滑移。结果当在高值的车轮上产生抵抗YMR的额外制动力时自锁扭转力出现了。附件2：外文原文The Effect of a Viscous Coupling U
13、sed as a Front-Wheel Drive Limited-Slip Differential on Vehicle Traction and Handling1 ABCTRACTThe viscous coupling is known mainly as a driveline component in four wheel drive vehicles. Developments in recent years, however, point toward the probability that this device will become a major player i
14、n mainstream front-wheel drive application. Production application in European and Japanese front-wheel drive cars have demonstrated that viscous couplings provide substantial improvements not only in traction on slippery surfaces but also in handing and stability even under normal driving conditions.This paper presents a serious of proving ground tests which investigate the effects of a viscous coupling in a front-wheel drive vehicle on traction and handing. Testing demonstrates substantia
