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故障现象：一辆2003年产丰田3400陆地巡洋舰运动型多功能车，行驶里程19万km。用户反映该车先后更换过2个分动器，但都相继损坏。 检查分析：维修人员试车发现，该车分动器内存在严重异响，车辆无法正常行驶。与用户沟通得知该车最初出现故障时是在四驱行驶状态下，当时发现车辆无法正常转向，而强行转动转向盘后，异响便出现了。由于已经更换过2个分动器，维修人员意识到这一次必须找出故障的真正原因。
图1 差速器受损的情况 解体分动器检查，发现行星齿轮机构中的行星架已经损坏（图1）。但从齿轮机构的传动关系上一时很难看出产生如此严重的机械损伤的直接原因（图2），因此有必要通过查阅资料了解该装置的工作原理。
图2 观察齿轮的传动关系 对于四驱车而言，车辆在行驶中其前后轴的转速是不同的（图3），而变速器的输出轴只有一个，为此就要引入中央差速器。该车的中央差速器由行星齿轮机构实现（图4），其特点是车辆在正常行驶时，动力从齿圈输入，然后从行星架和太阳轮分别输送给前驱动轴和后驱动轴。由此可见这是一种全时四驱的设计。 图3 四驱传动的转速关系 图4 中央差速器的结构 车辆直行时，前后轴受到的阻力矩是相等的，根据行星齿轮机构的传动特性，在这种情况下行星架和太阳轮转速是相等的，并且都等于输入轴转速（图5）。当前后轴受到的阻力矩不相等时，行星架和太阳轮转速将不再相等。例如车辆转弯时，后轴受到的阻力矩较大，因此行星架转速升高，太阳轮转速降低（图6），它们之间的转速差由行星齿轮的自转来吸收。
图5 动力传递的路线 图6 差速产生的示意图 如果车辆的2个前轮陷在泥里，而2个后轮仍在硬地上，这时行星架提供不出阻力矩，因此太阳轮将不再转动。在这种情况下，前轮空转后轮不动，本应能够行驶的车辆变得动弹不得。为了克服这个问题，采用了中央差速锁。启用中央差速锁后，太阳轮与齿圈被连为一体（图7），这样前后驱动轴与输入轴同步转动，问题得到解决。 图7 中央差速器锁止后的动力传递路线 这种中央差速锁的缺点是一旦锁止后车辆将无法转弯，因为这时行星齿轮机构不允许前后驱动轴存在转速差。 联想到用户在叙述中曾经提到故障是在强行转弯后出现的，因此推断当时中央差速锁处于锁止状态。与用户沟通后得知，他当初误认为中央差速锁是用来切换两驱与四驱方式的，因此在锁止状态下仍然转弯行驶。 当车辆在中央差速器锁止的状态下转弯时，前后驱动轴的转速差只能靠行星架的变形来吸收，因此行星架发生破裂是不可避免的。 故障排除： 向用户讲清车辆的正确使用方法后，更换分动器总成，故障彻底排除。 |
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