專利名稱：防滑分動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于各種輪式車輛的傳統(tǒng)領(lǐng)域，是用純機械的手段，根據(jù)地面的附著變化解決車輛各輪的扭矩自動互調(diào)、防滑性能強，提高物理通過能力的一種技術(shù)，涉及在高速公路或多種復(fù)雜地形都能夠充分發(fā)揮最大輸出扭矩的一種防滑分動器。
背景技術(shù)：
專利號為ZL 01114361.4的發(fā)明專利公開了一種?；ユi差速分動裝置，它主要是由四個差速器構(gòu)成中間一個中央復(fù)合差速器，其兩端各與一個差速器串聯(lián)；差速器的兩個半軸一個為實心半軸，另一個為空心半軸，其中空心半軸和空心半軸，實心半軸和實心半軸分別與對角線上的車輪相連；兩個差速器的實心半軸各自一端通過中央內(nèi)差速的兩半軸齒輪連在一起；中央外差速器半軸齒輪與兩端串聯(lián)的差速器殼體嚙合，其特征在于所述裝置還包括兩個動力分配器，兩端差速器通過所述動力分配器與車輪相連，中央復(fù)合差速器由共用一銷軸的一個外差速和一個內(nèi)差速套裝在一起構(gòu)成，兩個半軸分別與兩個半軸齒輪相連，實心半軸和實心半軸齒輪連接，空心半軸和空心半軸齒輪連接后，由實心半軸穿過實心半軸齒輪套在一起，并分別從兩端外側(cè)引出。該裝置無功率循環(huán)，在沙漠、沼澤地段行駛，車輪滑轉(zhuǎn)的機遇少，可明顯提高車輛的通過性。但是在最極端的無路地段行走時，仍然存在車輪打滑的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有的常互鎖差速分動裝置前、后輪與單邊車輪在最極端的無路地方有打滑問題，本發(fā)明提出防滑分動器。
本防滑分動器是在專利號為ZL 01114361.4的發(fā)明專利基礎(chǔ)上沿用其思路改進發(fā)明的，其技術(shù)方案為防滑分動器，由一組平行軸行星差速器、一個內(nèi)差速器、兩個行星錐齒輪差速器、一組復(fù)合錐齒差速器構(gòu)成；其特征在于一組平行軸行星差速器設(shè)置在分動器殼體的中部，包括一個行星支架，在行星支架的圓周方向均布裝有多個傳力軸，每個傳力軸的兩端分別周定有圓柱行星齒輪，分別與兩端的差速器殼體齒輪I、II實現(xiàn)常嚙合；在行星架的中部設(shè)有一個內(nèi)差速器，由十字軸固定在行星支架上，十字軸套裝錐行星齒輪，分別與實心半軸齒輪和空心半軸齒輪常嚙合；
兩個行星錐齒輪差速器分別設(shè)置在行星支架兩端，一端的行星錐齒輪差速器由十字軸固定在殼體齒輪工上，十字軸套裝的錐行星齒輪分別與前實心半軸齒輪和內(nèi)側(cè)實心半軸齒輪常嚙合，前實心半軸齒輪與前實心軸和前主動齒輪固連在一起，與前被動齒輪軸常嚙合，驅(qū)動車一個前輪行走；另一端的行星錐齒輪差速器由十字軸固定在殼體齒輪II上，十字軸套裝的錐行星齒輪分別與內(nèi)側(cè)空心半軸齒輪、外空心半軸齒輪軸嚙合，外空心半軸齒輪軸固接前主動齒輪與軸齒輪嚙合驅(qū)動車另一個前輪行走；內(nèi)差速器和行星支架兩端的差速器中的實心半軸齒輪和內(nèi)側(cè)實心半軸齒輪固連共用一實心軸齒輪與后被動齒輪軸I常嚙合驅(qū)動車一后輪行走；空心半軸齒輪和內(nèi)側(cè)空心半軸齒輪固連共用一空心半軸，固接后主動齒輪II常嚙合后被動齒輪軸II驅(qū)動車另一個后輪行走；復(fù)合錐齒差速器由銷軸分別均布裝在外環(huán)、內(nèi)環(huán)徑向方向的四周，在銷軸花鍵上套裝雙層錐行星齒輪放置在內(nèi)、外環(huán)之間，內(nèi)層錐行星齒輪與一個半軸齒輪副嚙合并與后被動齒輪II常嚙合，外層錐行星齒輪的一外圓齒嚙合，圓錐齒輪固定在傳力殼體上，傳力殼體的一端有單向運動牙齒與外超越離合器咬合、外超越離合器與軸齒輪由滑動花鍵套在一起；另一面外圓齒嚙合半軸齒輪III在其一端面有單向運動牙齒并與內(nèi)超越離合器咬合、內(nèi)超越離合器與軸齒輪由滑動花鍵套在一起；內(nèi)環(huán)與被動齒輪軸I固定為一體，半軸齒輪副與半軸齒輪III的轉(zhuǎn)速絕對值之比i為倍數(shù)大于二分之一，小于一的關(guān)系；復(fù)合錐齒差速器中的半軸齒輪副、半軸齒輪III，銷軸三者之間的轉(zhuǎn)速有一個倍數(shù)關(guān)系Δ，Δ值大于零，小于一；與實心半軸關(guān)聯(lián)的前被動齒輪軸、后被動齒輪軸I相對于車輪呈對角線布置；與空心半軸關(guān)聯(lián)的軸齒輪、后被動齒輪軸II相對于車輪呈對角線布置。
有益效果所述防滑分動器通過動力分配分別單獨驅(qū)動每個車輪，根據(jù)地面的附著變化解決車輛前、后橋車輪的扭矩不等分配并能自動調(diào)整，能實現(xiàn)前、后橋間差速，輪間差速，對角輪差速；前、后橋間防滑，對角輪之間防滑、輪間防滑。本分動器在多種復(fù)雜地形，如高速公路及冰、雪、泥水地面直線或轉(zhuǎn)彎行走都能充分發(fā)揮各輪驅(qū)動力并轉(zhuǎn)向自如，適用于各種輪式車輛。


圖1是防滑分動器的結(jié)構(gòu)主視圖。
圖2是防滑分動器的結(jié)構(gòu)俯視圖。
圖3是防滑分動器的結(jié)構(gòu)俯視簡圖。
圖4是差速器內(nèi)部差速說明圖。
具體實施例方式
如圖1所示，防滑分動器由動力輸入箱A、動力分配箱B組成，動力輸入箱A、動力分配箱連接為一體，動力輸入箱A的動力直接傳遞給動力分配箱B中的圓柱齒輪。
如圖2所示，防滑分動器是由分動器殼體、一組平行軸外行星差速器、一個內(nèi)差速器、兩個行星錐齒差速器、一組復(fù)合錐齒輪差速器、力輸入主、被動減速齒輪、前后動力輸出軸構(gòu)成。
平行軸行星差速器設(shè)置在分動器殼體42的中部，包括一個行星支架1，在行星支架1圓周方向均布裝有多個傳力軸2，每個傳力軸2的兩端分別固定有圓柱行星齒輪3、4分別與兩端的差速器殼體齒輪I5、II6實現(xiàn)常嚙合；在行星支架1的中部設(shè)有一個內(nèi)差速器，由十字軸9固定在行星支架1上，十字軸9套裝錐行星齒輪10，分別與實心半軸齒輪11和空心半軸齒輪12常嚙合；兩個行星錐齒差速器分別設(shè)置在行星支架1兩端，一端的行星錐齒差速器由十字軸38固定在殼體齒輪I5上，十字軸38套裝的錐行星齒輪39分別與前實心半軸齒輪14和內(nèi)側(cè)實心半軸齒輪13常嚙合，前實心半軸齒輪14與前實心軸19和前主動齒輪20固連在一起，與前被動齒輪軸21常嚙合，驅(qū)動車一個前輪行走；另一端的行星錐齒差速器由十字軸40固定在殼體齒輪II6上，十字軸40套裝的錐行星齒輪41分別與內(nèi)側(cè)空心半軸齒輪15、外空心半軸齒輪軸16常嚙合，外空心半軸齒輪軸16固接前主動齒輪17與軸齒輪18嚙合驅(qū)動車另一個前輪行走；內(nèi)差速器和行星支架1兩端的差速器中的實心半軸齒輪13和內(nèi)側(cè)實心半軸齒輪11固連，共用一實心軸齒輪25與后被動齒輪軸I26常嚙合驅(qū)動車一后輪行走；空心半軸齒輪12和內(nèi)側(cè)空心半軸齒輪15固連共用一空心半軸22，固接后主動齒輪II23常嚙合后被動齒輪軸II24驅(qū)動車另一個后輪行走。
復(fù)合錐齒差速器由銷軸28分別均布裝在外環(huán)32、內(nèi)環(huán)27徑向方向的四周，在銷軸28花鍵上套裝雙層錐行星齒輪29、30放置在內(nèi)、外環(huán)27、32之間，內(nèi)層錐行星齒輪29與一個半軸齒輪副31嚙合并與后被動齒輪II23常嚙合，外層錐行星齒輪30的一面外圓齒與圓錐齒輪33嚙合，圓錐齒輪33固定在傳力殼體34上，傳力殼體34的一端有單向運動牙齒與外超越離合器36咬合、外超越離合器36與軸齒輪18由滑動花鍵套在一起。另一面外圓齒嚙合半軸齒輪III135在其一端面有單向運動牙齒并與內(nèi)超越離合器37咬合、內(nèi)超越離合器37與軸齒輪18由滑動花鍵套在一起；內(nèi)環(huán)27與被動齒輪軸I26固定為一體，半軸齒輪副33與半軸齒輪III35的轉(zhuǎn)速絕對值之比i為倍數(shù)大于二分之一，小于一的關(guān)系。復(fù)合錐齒差速器中的半軸齒輪副31、半軸齒輪III35，銷軸28三者之間的轉(zhuǎn)速有一個倍數(shù)關(guān)系Δ，Δ值大于零，小于一。
圖3所示是防滑分動器的結(jié)構(gòu)俯視簡圖，通過結(jié)構(gòu)俯視簡圖結(jié)合圖1、圖2可以進一步了解防滑分動器的結(jié)構(gòu)原理。
結(jié)合圖4，所述防滑分動器的工作原理描述如下1、設(shè)左邊車輪防滑、前實心半軸齒輪轉(zhuǎn)速為零即n1＝0，內(nèi)側(cè)實心半軸齒輪轉(zhuǎn)速和實心半軸齒輪相等為兩倍的公轉(zhuǎn)速即n2＝n3＝2n，空心半軸齒輪和內(nèi)側(cè)空心半軸齒輪的轉(zhuǎn)速相等即n4＝n5＝0。軸齒輪轉(zhuǎn)速為二倍公轉(zhuǎn)速即n6＝2n，這時被動齒輪軸公轉(zhuǎn)速為二倍的公轉(zhuǎn)n10＝2n，n10為復(fù)合差速器的公轉(zhuǎn)速則有n8+n9＝2n10，因n10＝2n故n8+n9＝4n。由于復(fù)合差速器中的半軸齒輪副的轉(zhuǎn)速大于半軸齒輪III的轉(zhuǎn)速它們之間是i的倍數(shù)關(guān)系n8＜n9，即in8＝n9，in8＝n9＝2n10＝4n。將n4＝n5＝n9＝0代入，得in8＝4n，因1/2＜i＜1，故in8＞n6半軸齒輪III的轉(zhuǎn)速in8，通過內(nèi)差速越離合器與軸齒輪轉(zhuǎn)速n6咬為一體，由于二者轉(zhuǎn)速不同，n6＝2n＜in8＜4n產(chǎn)生了轉(zhuǎn)速制約，左側(cè)車輪不打滑。
2、設(shè)右邊車輪防滑前實心半軸齒輪轉(zhuǎn)速為二倍公轉(zhuǎn)，即n1＝2n，內(nèi)側(cè)實心半軸齒輪轉(zhuǎn)速和實心半軸齒輪轉(zhuǎn)速相等為零，即n2＝n3＝0，空心半軸齒輪和內(nèi)側(cè)空心半軸齒輪轉(zhuǎn)速相等為二倍的公轉(zhuǎn)速，即n4＝n5＝n9＝2n，軸齒輪轉(zhuǎn)速為零，即n6＝0，這時的被動齒輪軸I的轉(zhuǎn)速為零，即n10＝n2＝n3＝0。在此空心半軸齒輪和內(nèi)側(cè)空心半軸轉(zhuǎn)速相等，其轉(zhuǎn)速為二倍公轉(zhuǎn)時，所固連的半軸齒輪副的轉(zhuǎn)速相等，即n4＝n5＝n9＝2n時，半軸齒輪III轉(zhuǎn)速是以公轉(zhuǎn)速為基準的負轉(zhuǎn)速，即in8＝-2n半軸齒輪III轉(zhuǎn)速低于車前進為正方向的零轉(zhuǎn)速，即-2n＜0＝n6離合器自動與軸齒輪脫開；圈錐齒輪固連的傳力殼體的轉(zhuǎn)速方向與半軸齒輪副方向相同，其轉(zhuǎn)速大于零，也大于軸齒輪轉(zhuǎn)速，即n7＞n6＝0。由此傳力殼體端面牙嵌自動咬合外超越離合器帶動軸齒輪，使車輪的轉(zhuǎn)速都不等于零，即n6≠0、n4＝n5≠2n、n2＝n3≠0、n1≠2n右側(cè)車輪不打滑。
3、前后車輪防滑設(shè)后輪打滑條件必有n1＝0、n6＝0、n2＝n3＝2n、n4＝n5＝2n，因后驅(qū)動傳力內(nèi)差速器十字軸固定在行星支架上，故n2＝n3＝n、n4＝n5＝n復(fù)合差速器中的n9＝n5＝n4＝n、n10＝n2＝n3＝n自然有n7＝n8＝n2＝n3＝n4＝n6＝n軸齒輪轉(zhuǎn)速n6＝0，傳力殼體轉(zhuǎn)速等于半軸齒輪III轉(zhuǎn)速，大于軸齒輪的零轉(zhuǎn)速，故而自動咬死，使n6＝n n1＝n全輪驅(qū)動汽車行走；
設(shè)前輪打滑時必然條件為n1＝2n、n6＝2n、n2＝n3＝0、n4＝n5＝0，因后驅(qū)動差速器十字軸固定在公轉(zhuǎn)行星支架上，故n4＝n5＝n2＝n3＝n≠0，前、后車輪不打滑。
結(jié)合圖4所示，對在互鎖的過程中汽車轉(zhuǎn)彎時的干擾分析由圖4所示車四個輪子與差速器中的半軸齒輪直接關(guān)系，設(shè)n為公轉(zhuǎn)，n1為前左輪，n6、n7、n8為前右輪，n2、n3、n10為后右輪，n4、n5、n9為后左輪，Δn為輪間速差，n′為軸間速差。
1、汽車左轉(zhuǎn)彎n8＝n+Δn+Δn’n2＝n3＝n+Δnn1＝n-Δn+Δn’n4＝n5＝n-Δn復(fù)合差速器除公轉(zhuǎn)之外的速差分析，由復(fù)合差速器中n10＝n+Δn為本差速器的公轉(zhuǎn)，n9＝n-Δn為一個半軸，n7、n8為另一個半軸，由差速器基本性質(zhì)有n7+n9＝2n10n8+(n-n)＝2(n+Δn)n8＝2(n+4n)-(n-n)＝n+3Δnn8的值是在|n8|＝|n9|的情況下得出。在本技術(shù)中復(fù)合差速器的半軸齒輪副的轉(zhuǎn)速比半軸齒輪III快。復(fù)合差速器的公轉(zhuǎn)速度n10和n8、n9相同。半軸齒輪副的差速轉(zhuǎn)速高于半軸齒輪III，二者之間存在一個比例系數(shù)，汽車轉(zhuǎn)彎時各輪的速差之間，各自產(chǎn)生一個Δn10、Δn8、Δn9，且|Δn10|＜|Δn9|他們之間的比例系數(shù)Δ，其取值范圍(0＜Δ＜1)，則有n8+n9＝2n10將復(fù)合差速器連接三個車輪的差速比Δ代入汽車轉(zhuǎn)彎所需要的n8+n9＝2n10得n8+(n-4nΔ)＝2(n+Δn×Δ)n8＝n+Δn×Δ設(shè)計Δ值滿足n8＝(n+Δn×Δ)＝n6＝(n+Δn+Δn′)達到互鎖時差速的目的。
汽車右轉(zhuǎn)彎時，半軸齒輪副在公轉(zhuǎn)基礎(chǔ)上增速，半軸齒輪III在公轉(zhuǎn)速的基礎(chǔ)上減速，半軸齒輪III自動與內(nèi)超越離合器脫離；而圈錐齒輪與半軸齒輪副之間的旋轉(zhuǎn)方向相同，且半軸齒輪副的轉(zhuǎn)速大于圈錐齒輪轉(zhuǎn)速。他們之間的比例系數(shù)Δ，其取值范圍(0＜Δ＜1)，則有n7+n9＝2n10將復(fù)合差速器連接三個車輪的差速比Δ代入汽車轉(zhuǎn)彎所需要的n7+n9＝2n10得n7+(n-4nΔ)＝2(n+Δn×Δ)n7＝n+3Δn×Δ設(shè)計Δ值滿足n7＝(n+Δn×Δ)＝n1＝(n+Δn+Δn′)達到互鎖時差速的目的。
權(quán)利要求
1.防滑分動器，由一組平行軸行星差速器、一個內(nèi)差速器、兩個行星錐齒輪差速器、一組復(fù)合錐齒差速器構(gòu)成；其特征在于一組平行軸行星差速器設(shè)置在分動器殼體的中部，包括一個行星支架，在行星支架的圓周方向均布裝有多個傳力軸，每個傳力軸的兩端分別固定有圓柱行星齒輪，分別與兩端的差速器殼體齒輪I、II實現(xiàn)常嚙合；在行星架的中部設(shè)有一個內(nèi)差速器，由十字軸固定在行星支架上，十字軸套裝錐行星齒輪，分別與實心半軸齒輪和空心半軸齒輪常嚙合；兩個行星錐齒輪差速器分別設(shè)置在行星支架兩端，一端的行星錐齒輪差速器由十字軸固定在殼體齒輪I上，十字軸套裝的錐行星齒輪分別與前實心半軸齒輪和內(nèi)側(cè)實心半軸齒輪常嚙合，前實心半軸齒輪與前實心軸和前主動齒輪固連在一起，與前被動齒輪軸常嚙合，驅(qū)動車一個前輪行走；另一端的行星錐齒輪差速器由十字軸固定在殼體齒輪II上，十字軸套裝的錐行星齒輪分別與內(nèi)側(cè)空心半軸齒輪、外空心半軸齒輪軸嚙合，外空心半軸齒輪軸固接前主動齒輪與軸齒輪嚙合驅(qū)動車另一個前輪行走；內(nèi)差速器和行星支架兩端的差速器中的實心半軸齒輪和內(nèi)側(cè)實心半軸齒輪固連共用一實心軸齒輪與后被動齒輪軸I常嚙合驅(qū)動車一后輪行走；空心半軸齒輪和內(nèi)側(cè)空心半軸齒輪固連共用一空心半軸，固接后主動齒輪II常嚙合后被動齒輪軸II驅(qū)動車另一個后輪行走；復(fù)合錐齒差速器由銷軸分別均布裝在外環(huán)、內(nèi)環(huán)徑向方向的四周，在銷軸花鍵上套裝雙層錐行星齒輪放置在內(nèi)、外環(huán)之間，內(nèi)層錐行星齒輪與一個半軸齒輪副嚙合并與后被動齒輪II常嚙合，外層錐行星齒輪的一外圓齒嚙合，圓錐齒輪固定在傳力殼體上，傳力殼體的一端有單向運動牙齒與外超越離合器咬合、外超越離合器與軸齒輪由滑動花鍵套在一起；另一面外圓齒嚙合半軸齒輪III在其一端面有單向運動牙齒并與內(nèi)超越離合器咬合、內(nèi)超越離合器與軸齒輪由滑動花鍵套在一起；內(nèi)環(huán)與被動齒輪軸I固定為一體，半軸齒輪副與半軸齒輪III的轉(zhuǎn)速絕對值之比i為倍數(shù)大于二分之一，小于一的關(guān)系；復(fù)合錐齒差速器中的半軸齒輪副、半軸齒輪III，銷軸三者之間的轉(zhuǎn)速有一個倍數(shù)關(guān)系Δ，Δ值大于零，小于一；與實心半軸關(guān)聯(lián)的前被動齒輪軸、后被動齒輪軸I相對于車輪呈對角線布置；與空心半軸關(guān)聯(lián)的軸齒輪、后被動齒輪軸II相對于車輪呈對角線布置。
全文摘要
本發(fā)明涉及在高速公路或多種復(fù)雜地形都能夠充分發(fā)揮最大輸出扭矩的一種防滑分動器，由一組平行軸行星差速器、一個內(nèi)差速器、兩個行星錐齒輪差速器、一組復(fù)合錐齒差速器構(gòu)成；一組平行軸行星差速器設(shè)置在分動器殼體的中部，兩個行星錐齒輪差速器分別設(shè)置在行星支架兩端，復(fù)合錐齒差速器的三個力輸出分別與三個車輪的傳力軸連接，三個車輪的傳力軸之間的轉(zhuǎn)速有一個倍數(shù)關(guān)系Δ，Δ值大于零，小于一；與一個行星錐齒輪差速器的兩個車輪的傳力軸相對于車輪呈對角線布置；與另一個行星錐齒輪差速器關(guān)聯(lián)的另兩個車輪的傳力軸相對于車輪呈對角線布置。所述防滑分動器通過動力分配分別單獨驅(qū)動每個車輪，能實現(xiàn)全方位的差速、防滑。
文檔編號B60K17/344GK1883978SQ200610019528
公開日2006年12月27日 申請日期2006年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月28日
發(fā)明者周殿璽, 張?zhí)旌? 周毅, 李振年, 曹熙康, 楊立成 申請人:周殿璽