專利名稱：變傳動(dòng)比限滑差速器總成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種限滑差速器總成，特別是涉及一種適合安裝在輕、中型越野車及各種運(yùn)輸、裝載車輛的驅(qū)動(dòng)橋等傳動(dòng)系統(tǒng)上的變傳動(dòng)比限滑差速器總成。
(二)技術(shù)背景限滑差速器的結(jié)構(gòu)形式雖然較多，但其工作原理可歸納為內(nèi)摩擦式、超越式、勢(shì)壘式和ABS剎車系統(tǒng)相結(jié)合的電子限滑差速器系統(tǒng)幾種。其中內(nèi)摩擦式，是通過增加差動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的內(nèi)摩擦來提高差速器的鎖緊系數(shù)，其較實(shí)用的結(jié)構(gòu)大致有三種。高摩擦式差速器通過在半軸輪的背面與差速器殼體間加裝摩擦片來提高差動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力矩，此類又可分為有彈簧預(yù)載和無彈簧預(yù)載兩種形式。其中有彈簧預(yù)載型的差動(dòng)阻力矩基本是一個(gè)常數(shù)，與橋的輸出扭矩關(guān)系不大，故車輛在輕載下轉(zhuǎn)向時(shí)，外側(cè)車輪產(chǎn)生的是負(fù)牽引力，不但降低了車輛的動(dòng)力，也增加了輪胎的磨損。非預(yù)載型需要在半軸輪后面疊加多片摩擦片方能達(dá)到所需的鎖緊系數(shù)。由于其工作平穩(wěn)，技術(shù)成熟、在國外的高級(jí)轎車、越野車和工程機(jī)械上應(yīng)用廣泛。但是，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不緊湊，價(jià)格較高。蝸輪式差速器利用齒面間的摩擦來實(shí)現(xiàn)防滑效果，鎖緊系數(shù)一般在6以上，主要用于重型自卸車，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，成本高，因而限制了應(yīng)用。Tractech公司開發(fā)的一種圓柱齒輪行星式差速器利用行星輪的齒頂圓作為滑動(dòng)軸承的支承而以增大內(nèi)摩擦，但結(jié)構(gòu)不緊湊，可靠性差。應(yīng)用受到限制。而超越式是將驅(qū)動(dòng)橋的扭矩全部轉(zhuǎn)移到慢轉(zhuǎn)車輪上，讓快轉(zhuǎn)車輪自由轉(zhuǎn)動(dòng)，主要結(jié)構(gòu)形式有凸輪式和自由輪式兩種。凸輪式較易磨損，自由輪式在分離后重新接合時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊，載荷較大時(shí)很容易損壞，工作極不平穩(wěn)，僅用于少數(shù)車輛與ABS剎車系統(tǒng)相結(jié)合的電子限滑差速系統(tǒng)，其限滑一防抱死系統(tǒng)通過傳感器監(jiān)視兩側(cè)半軸的傳速及方向盤的轉(zhuǎn)角，并根據(jù)方向盤的轉(zhuǎn)角計(jì)算兩側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速比例。若兩側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速之比與計(jì)算值之差超過給定的誤差范圍，便通過ABS制動(dòng)系統(tǒng)以轉(zhuǎn)速相對(duì)偏高的車輪進(jìn)行適度的制動(dòng)，使兩輪的轉(zhuǎn)速之比保持在理論值附近。這種防滑系統(tǒng)工作平穩(wěn)、準(zhǔn)確、對(duì)轉(zhuǎn)向毫無影響，但由于其工作原理是通過制動(dòng)快速輪，通過差速器的等扭矩差速作用來增加慢轉(zhuǎn)輪的扭矩的，而不象其他類型的限滑差速器，通過將快轉(zhuǎn)輪上的扭矩轉(zhuǎn)移到慢轉(zhuǎn)車輪上來防止快轉(zhuǎn)輪打滑，故要獲得同樣的牽引力，消耗的發(fā)動(dòng)機(jī)功率增加許多。而且電子系統(tǒng)復(fù)雜，在惡劣的地理環(huán)境或戰(zhàn)場條件下維護(hù)困難，任何一個(gè)傳感器或任何一根電纜的損壞都將會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)完全失效，所以其可靠性和生存率較低。
勢(shì)壘式利用兩側(cè)半軸輪之間周期性的傳動(dòng)比波動(dòng)給差動(dòng)運(yùn)動(dòng)造成一個(gè)勢(shì)壘，只有當(dāng)兩側(cè)半軸輪的扭矩差大于傳動(dòng)比的勢(shì)壘與摩擦力矩之和時(shí)，差速器齒輪方能越過勢(shì)壘連續(xù)差動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，否則只能在一個(gè)周節(jié)內(nèi)擺動(dòng)。這種差速器結(jié)構(gòu)簡單，零件數(shù)與普通錐齒輪差速器基本相同，只是其中行星輪和半軸輪的齒數(shù)較少，齒形特殊。這種差速器還具有工作穩(wěn)定、性能可靠、減小輪胎磨損的優(yōu)點(diǎn)，在國外許多車輛上應(yīng)用，但是由于其鎖緊系數(shù)較低，因而限制了它的應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題，是克服上述各類限滑差速器的缺點(diǎn)和不足，提供一種變傳動(dòng)比差速器。
解決的技術(shù)方案是變傳動(dòng)比差速器，包括差速器殼體、2個(gè)半軸齒輪、4個(gè)行星齒輪、十字形行星齒輪軸。差速器殼體為中分兩體式，中間十字孔，在十字形行星齒輪軸上分別裝上行星齒輪。在差速器殼體的左、右型腔內(nèi)分別裝入一個(gè)半軸齒輪和蝶簧、摩擦片。差速器殼體的左半殼體和右半殼體通過螺栓連接成一整體。左、右半軸齒輪內(nèi)花鍵與驅(qū)動(dòng)橋的左、右半軸鍵連接。
裝配時(shí)，當(dāng)差速器總成裝好主傳動(dòng)齒輪裝入驅(qū)動(dòng)橋內(nèi)，其半軸齒輪內(nèi)花鍵與驅(qū)動(dòng)橋左、右半軸相連接后，才能進(jìn)行工作并發(fā)揮其功能。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1、本實(shí)用新型采用了行星齒輪與半軸齒輪齒數(shù)，并利用行星齒輪與半軸齒輪齒數(shù)有公約數(shù)3的特點(diǎn)，將數(shù)比周期定為3個(gè)周節(jié)，從而大幅度降低了行星齒輪與半軸齒輪之間的相對(duì)角加速度，兩半軸齒輪間的速比達(dá)到1∶1.85仍不發(fā)生齒面變尖的現(xiàn)象，計(jì)入內(nèi)摩擦后，鎖緊系數(shù)應(yīng)能達(dá)到2.67以上。大幅度提高了差速器的鎖緊系數(shù)。
2、本實(shí)用新型的另一個(gè)特點(diǎn)是在每個(gè)半軸齒輪后面加裝一片碟形彈簧，從而使車輛在單側(cè)驅(qū)動(dòng)輪懸空或單側(cè)驅(qū)動(dòng)輪在冰雪路面上時(shí)車輛的越野能力大幅度地增強(qiáng)。盡管全新設(shè)計(jì)的齒形可使慢轉(zhuǎn)輪扭矩達(dá)到快轉(zhuǎn)輪的數(shù)倍，但當(dāng)快轉(zhuǎn)輪懸空或位于冰雪路面上時(shí)，其摩擦阻力矩為零或幾乎為零。即使被變傳動(dòng)比差速器放大幾倍，慢轉(zhuǎn)輪上分配到的扭矩仍不足以驅(qū)動(dòng)車輛，加大油門只能使打滑的快轉(zhuǎn)輪飛轉(zhuǎn)。增加碟形彈簧產(chǎn)生的半軸齒輪與差速器殼之間的摩擦力矩及齒面間的摩擦力矩被變傳動(dòng)比差速器齒輪放大幾倍后，仍可維持慢轉(zhuǎn)輪上有一定的驅(qū)動(dòng)力矩，能夠推動(dòng)車輛行進(jìn)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)橋載增大時(shí)，半軸齒輪上的軸向力將克服碟形彈簧推力，使碟形彈簧壓平，保持必要的齒面?zhèn)认?，防止齒面早期磨損。采用碟形彈簧以后，差速器的鎖緊系數(shù)不再是常數(shù)，當(dāng)一側(cè)車輪懸空時(shí)，理論鎖緊系數(shù)在慢轉(zhuǎn)輪的輸出扭矩不超過最低設(shè)定值時(shí)為無窮大。隨著快轉(zhuǎn)輪載荷的加大，鎖緊系數(shù)會(huì)有所下降，預(yù)計(jì)平均值在3.0以上。這樣的性能對(duì)于車輛通過性和減少輪胎磨損都十分有利。因?yàn)榭燹D(zhuǎn)輪載荷較重時(shí)，說明快轉(zhuǎn)輪的打滑現(xiàn)象并不嚴(yán)重，或正處于轉(zhuǎn)彎狀態(tài)，此時(shí)并不需要把全部的扭矩轉(zhuǎn)移到慢轉(zhuǎn)輪上。
3、差速器殼體是分體結(jié)構(gòu)便于裝配及使用維修。
4、變傳動(dòng)比限滑差速器總成已通過了2020VJ軍用越野車驅(qū)動(dòng)橋臺(tái)架試驗(yàn)，其試驗(yàn)結(jié)果達(dá)到了平均鎖緊系數(shù)3.08-3.77的理想效果。本實(shí)用新型不僅能夠在不同規(guī)格、等級(jí)軍用越野車輛上取得良好的使用效果，而且在民用車輛方面也將有著廣泛的應(yīng)用前景。


圖1是本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
變傳動(dòng)比限滑器總成，包括差速器殼體1、4個(gè)行星齒輪2、2個(gè)半軸齒輪4、行星齒輪軸3和碟簧5。行星齒輪2和半軸齒輪4為非圓形三周節(jié)變傳動(dòng)比齒輪，行星齒輪軸3為十字軸，差速器殼體1由半殼體A和半殼體B組成，中間有十字孔。4個(gè)行星齒輪2分別裝在十字軸3的4個(gè)軸上后，裝入差速器殼體1內(nèi)，差速器殼體1的二個(gè)半殼體A、B的各型腔內(nèi)分別裝入一個(gè)半軸齒輪4、碟簧5和摩擦片7，然后用8個(gè)螺栓6將半殼體A和半殼體B連接為一整體。當(dāng)本差速器總成裝好主傳動(dòng)齒輪，裝入驅(qū)動(dòng)橋內(nèi)后，其半軸齒輪4內(nèi)花鍵才可與驅(qū)動(dòng)橋左、右半軸鍵連接，方能進(jìn)行工作并發(fā)揮其功能。
權(quán)利要求1.變傳動(dòng)比限滑差速器總成，包括差速器殼體(1)，十字軸(3)，其特征在于所述的差速器殼體(1)由半殼體(A)和半殼體(B)組成，差速器殼體(1)中間有十字孔；在所述的十字軸(3)的4個(gè)軸上分別裝上行星齒輪(2)后裝入差速器殼體(1)內(nèi)，在差速器殼體(1)的二個(gè)半殼體(A)、(B)的各型腔內(nèi)分別裝入一個(gè)半軸齒輪(4)、碟簧(5)和摩擦片(7)；2個(gè)半軸齒輪(4)的內(nèi)花鍵分別與驅(qū)動(dòng)橋的左、右半軸鍵連接；半殼體(A)和半殼體(B)通過螺栓連接成一整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變傳動(dòng)比限滑差速器總成，其特征在于所述的行星齒輪(2)、半軸齒輪(4)為非圓形三周節(jié)變傳動(dòng)比齒輪。
專利摘要變傳動(dòng)比限滑差速器總成，包括殼體，十字軸，其特點(diǎn)在于所述的殼體由半殼體A和半殼體B組成，殼體中間有十字孔；在所述的十字軸的4個(gè)軸上分別裝上行星齒輪后裝入殼體內(nèi)，在殼體的二個(gè)半殼體A、B的各型腔內(nèi)分別裝入一個(gè)半軸齒輪、碟簧和摩擦片；2個(gè)半軸齒輪的內(nèi)花鍵分別與驅(qū)動(dòng)橋的左、右半軸鍵連接；半殼體A和半殼體B通過螺栓連接成一整體。本實(shí)用新型由于差速器殼體是分體結(jié)構(gòu)便于裝配和使用維修，鎖緊系數(shù)達(dá)到2.67以上。本實(shí)用新型不僅能夠在不同規(guī)格、等級(jí)軍用越野車輛上取得良好的使用效果，而且在民用車輛方面也將有著廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)F16H48/06GK2553193SQ0125131
公開日2003年5月28日 申請(qǐng)日期2001年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月8日
發(fā)明者王小椿, 劉冠禮, 劉文山 申請(qǐng)人:沈陽華德汽車貿(mào)易有限公司