轮边减速器是汽车上的一个重要零件。它装在车轮旁边。它的作用是让汽车轮子转得更慢更有力。我们看大卡车和大拖拉机。它们要拉很重的东西。它们要走很难走的路。轮子需要很大的力气才能转动。光靠发动机直接给力气不够。发动机转得很快。但是力气不够大。轮边减速器可以把发动机传来的快速度变成慢速度。慢速度的力气更大。这样轮子就能克服阻力向前走。
轮边减速器里面有很多齿轮。齿轮是圆的,边上有很多牙齿。一个大齿轮和一个小齿轮咬在一起。大齿轮转一圈,小齿轮要转很多圈。这样速度就变快了。但是力气变小了。反过来,如果让小齿轮带着大齿轮转。小齿轮转很多圈,大齿轮才转一圈。这样速度就慢了。力气就变大了。轮边减速器就是用这个道理。它让从发动机来的快速度,经过几组齿轮,变成慢速度。再把大力气传给轮子。
轮边减速器通常放在驱动桥的车轮毂里面。驱动桥就是负责驱动车轮的那根轴。对于大车,经常是两个后轮驱动。发动机的动力经过变速箱,传到传动轴。传动轴再传到后桥的中心。后桥中心有一个主减速器。主减速器先进行一次减速。然后把动力分给两边的半轴。半轴再把动力传到轮边。轮边减速器在这里进行第二次减速。经过两次减速,轮子得到的转速很低,扭矩很大。扭矩就是转动的力气。
为什么需要两次减速呢?因为如果只靠主减速器一次减速,减速比不能做得太大。减速比就是输入转速和输出转速的比值。减速比太大,主减速器的齿轮会很大。这样后桥中间就会很臃肿。离地间隙就变小了。车就容易托底。把一部分减速任务交给轮边的减速器。主减速器就可以做得小一点。整个后桥的结构更合理。车的通过性更好。
轮边减速器的结构有很多种。最常见的是行星齿轮结构。行星齿轮就像太阳系。中间有一个太阳轮。太阳轮周围有几个小行星轮。行星轮外面有一个大齿圈。动力从半轴传来,带动太阳轮。太阳轮带动几个行星轮。行星轮除了自己转,还会沿着齿圈走。行星轮架就连着车轮。这样,太阳轮转得很快,行星轮架转得慢。但力气很大。这种结构很紧凑。可以放在不大的空间里。减速效果很好。
制造轮边减速器要用好材料。齿轮要用很硬的钢。齿轮的牙齿要经过热处理。热处理就是把金属加热再冷却。让它的硬度提高,更耐磨。齿轮加工要很精确。牙齿的形状不能有误差。牙齿表面要光滑。这样齿轮转动时才平稳。不会发出很大的噪音。不会很快磨损。齿轮之间要有润滑油。润滑油减少摩擦。带走热量。保护齿轮。
轮边减速器会坏吗?会的。如果润滑油不好,或者进了脏东西。齿轮就会磨损。磨损多了,齿轮的间隙变大。车子走起来会有响声。严重的时候齿轮会打掉。车子就走不了了。如果轴承坏了,轮子转动会不灵活。会发热。所以要定期检查。要换干净的润滑油。要听有没有异常的声音。
轮边减速器对汽车很重要。特别是重型车辆。没有它,车就没力气。爬不上坡。走不了坏路。它让汽车的力量变得更大。它让汽车能干活。设计一个好的轮边减速器需要考虑很多。要算需要多大的减速比。要选什么样的齿轮。齿轮要多大。齿要多少。用什么材料。怎么加工。怎么装到车上去。怎么保证它不漏油。怎么让它散热好。这些都是工程师要想的问题。
现在有很多人在研究轮边减速器。研究怎么让它更轻。用更少的材料。研究怎么让它效率更高。浪费的能量更少。研究怎么让它寿命更长。不容易坏。研究怎么降低成本。让车更便宜。研究新的齿轮形状。研究新的材料。研究怎么和电动机配合。电动汽车越来越多。电动机的特性不一样。电动机一开始就能发出很大力气。但轮边减速器还是有用。它可以让电动机工作在最好的状态。可以减小电动机的尺寸和重量。
装轮边减速器的车,司机开起来感觉不一样。感觉车子很有劲。拉重货起步的时候,不费劲。爬坡的时候,不用担心。在泥地里,轮子能慢慢地、有力地转出来。司机喜欢有轮边减速器的车。虽然它贵一点。但它可靠。它让工作更顺利。
修理厂的人也熟悉轮边减速器。他们会拆开它。会看里面的齿轮好不好。会换掉坏的零件。会把它洗干净。装上新的油封。加上新的润滑油。然后装回去。车子就又好了。他们知道哪些牌子的轮边减速器质量好。他们知道常见的问题是什么。
学校里,老师教学生关于轮边减速器的知识。老师在黑板上画齿轮。教学生怎么计算转速和扭矩。学生做实验。他们把轮边减速器拆开。他们看里面的结构。他们测量齿轮的尺寸。他们学习怎么设计。这些学生以后可能成为工程师。他们可能会设计出更好的轮边减速器。
轮边减速器是一个很好的发明。它用简单的方法解决了大力气的问题。它用了齿轮。齿轮是很古老的东西。但用在现代汽车上,还是很好用。它不复杂。它可靠。它便宜。它让汽车变得更强大。我们每天看到的重型汽车,很多都有轮边减速器。它在默默地工作。我们看不见它。但它很重要。没有它,很多工作没法做。世界离不开这些重要的零件。