專利名稱：自適應(yīng)變速比防滑差速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種差速器，特別涉及一種在行星輪整圈區(qū)間內(nèi)設(shè)置其傳動(dòng)比變化規(guī)律，提高數(shù)值變化范圍，從而提高差速器鎖緊系數(shù)的變速比差速器。
背景技術(shù)：
越野汽車要經(jīng)常在泥濘、松軟路面甚至無路地區(qū)行駛，通過性是其最重要的性能指標(biāo)之一。差速器作為汽車的重要部件，其作用是在兩輸出軸間分配轉(zhuǎn)矩，并保證兩輸出軸有可能以不同角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，其形式與性能直接關(guān)系到整車的通過性。
目前，我國越野汽車驅(qū)動(dòng)橋還普遍采用對(duì)稱圓錐齒輪差速器，如圖1所示，其兩半軸齒輪大小相同，可將轉(zhuǎn)矩大致平均分配給左、右驅(qū)動(dòng)輪。當(dāng)汽車在好路上行駛時(shí)，這樣的分配無論對(duì)于直線行駛還是轉(zhuǎn)彎行駛都是滿意的。但當(dāng)一側(cè)車輪處于附著系數(shù)很小的滑溜地面時(shí)，盡管另一側(cè)車輪與地面有良好的附著，也無法發(fā)揮潛在的牽引力，致使汽車無法行駛。
解決上述問題的途徑是采用防滑差速裝置，增大鎖緊系數(shù)。常用方法主要有采用差速鎖。當(dāng)一個(gè)車輪處于附著力較小的路面時(shí)，可操縱差速鎖將差速器殼與半軸鎖緊在一起，使差速器不起差速作用，此時(shí)鎖緊系數(shù)為∞，這樣可充分利用左、右輪的附著力，使?fàn)恳_(dá)到可能的最大值。汽車行駛中駛?cè)腚y行路段前，可操縱差速鎖將差速器鎖住，駛過難行路段后，應(yīng)及時(shí)將差速鎖松開，以避免出現(xiàn)因無差速作用帶來的不良后果。
摩擦式差速器。其原理是利用差速器內(nèi)機(jī)械元件的內(nèi)摩擦力來增加鎖緊系數(shù)。這種差速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工精度要求高，易磨損。由于需對(duì)驅(qū)動(dòng)橋體結(jié)構(gòu)做較大改動(dòng)，故一般無法在已定型的車輛上安裝，其適用范圍受到限制。
自由輪式差速器。自由輪式差速器根據(jù)左右車輪的轉(zhuǎn)速差進(jìn)行工作，使左右半軸扭矩互無影響。當(dāng)一側(cè)車輪打滑時(shí)，它能自動(dòng)地將快轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)車輪的半軸與差速器分開，讓快轉(zhuǎn)輪自由轉(zhuǎn)動(dòng)，并將全部扭矩都傳給慢轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)車輪。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，磨損和沖擊比較嚴(yán)重。
變速比差速器。差速器錐齒輪副若采用變傳動(dòng)比，則能在不改變驅(qū)動(dòng)橋總體結(jié)構(gòu)的前提下，依靠變傳動(dòng)比傳動(dòng)的勢(shì)壘效應(yīng)增大其鎖緊系數(shù)，提高車輛的越野通過性。但目前已使用的變速比差速器存在兩大弱點(diǎn)一是傳動(dòng)比的變化范圍太小，不足以克服打滑的影響；二是傳動(dòng)比的變化周期太短，易產(chǎn)生脈動(dòng)與沖擊。其原因在于現(xiàn)有變速比差速器的傳動(dòng)比是以齒輪周節(jié)為一個(gè)變化周期，其周期太短，變化幅度太小。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，是克服上述各類差速器存在的缺點(diǎn)和不足，研制開發(fā)出一種全新的自適應(yīng)變速比防滑差速器，提高差速器的鎖緊系數(shù)，減少脈動(dòng)和沖擊，達(dá)到汽車越野要求。
采用的技術(shù)方案是自適應(yīng)變速比防滑差速器，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結(jié)構(gòu)，中間設(shè)有十字孔。在十字形行星齒輪軸上分別裝上行星齒輪。在差速器殼體左、右腔內(nèi)分別裝入一個(gè)半軸齒輪和彈簧、摩擦片。差速器殼體的左半殼體和右半殼體通過螺栓固連成一整體。左、右半齒輪內(nèi)花鍵分別與驅(qū)動(dòng)橋的左右半軸鍵連接。行星齒輪一圈有一個(gè)或三個(gè)變化周期，半軸齒輪一圈有二個(gè)或四個(gè)變化周期。本發(fā)明能根據(jù)左、右兩側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速情況，自動(dòng)調(diào)節(jié)扭距，從而有效利用車輪附著力，達(dá)到防滑效果，行星齒輪和半軸齒輪的傳動(dòng)比滿足 式中，1，2——行星齒輪和半軸齒輪轉(zhuǎn)角，z1，z2——行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù)，c——常數(shù)，n＝1或3——行星齒輪每圈速比變化周期。
上述C取值范圍可為0.2-0.45。
本發(fā)明突破了速比變化周期為齒輪單周限制，在行星齒輪整圈區(qū)間內(nèi)設(shè)置其傳動(dòng)比變化規(guī)律，這樣可以大大提高其數(shù)值變化范圍，從而提高差速器的鎖緊系數(shù)，同時(shí)減小脈動(dòng)和沖擊，達(dá)到汽車越野和防滑要求。特別適用于越野汽車、自卸汽車、輪式裝載機(jī)、推土機(jī)等各種輪式工程機(jī)械。


圖1是已知對(duì)稱錐齒輪差速器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是當(dāng)z1＝9、z2＝12、c＝0.3、n＝3時(shí)的速比變化曲線圖。
圖4是當(dāng)z1＝9、z2＝18、c＝0.4、c＝1時(shí)的速比變化曲線圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一自適應(yīng)變速比防滑差滑器，包括差速器殼體、4個(gè)行星齒輪1、2個(gè)半軸齒輪2、十字形行星齒輪軸3和碟簧4。差速器殼體由左半殼體5、右半殼體6組成，中間有十字孔。4個(gè)行星齒輪1分別裝設(shè)在行星齒輪軸3的十字軸上后，裝入差速器殼體內(nèi)。在差速器殼體的左半殼體5和右半殼體6的各型腔內(nèi)分別裝入一個(gè)半軸齒輪2，碟簧4和墊片7，然后用8個(gè)螺栓將左半殼體5和右半殼體6連接成一整體結(jié)構(gòu)。行星齒輪1每圈有三個(gè)速比變化周期。行星齒輪1與半軸齒輪2之傳動(dòng)比滿足 式中，1，2分別為行星齒輪和半軸齒輪轉(zhuǎn)角，z1，z2分別為行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù)，c為常數(shù)，n為行星齒輪每圈速比變化周期。其中z1＝9、z2＝12(即行星齒輪1的齒數(shù)與半軸齒輪2的齒數(shù)之比為3∶4)、c＝0.3、n＝3。其速比變化曲線見圖3。
實(shí)施例二自適應(yīng)變速比防滑差速器實(shí)施例二在結(jié)構(gòu)上與實(shí)施例一基本相同，所不同之處在于該自適應(yīng)變速比防滑差速器的行星齒輪1每圈有一個(gè)速比變化周期，該差速器之z1＝9、z2＝18(即行星齒輪1的齒數(shù)與半軸齒輪2的齒數(shù)之比為1∶2)、c＝0.4、n＝1。
權(quán)利要求
1.自適應(yīng)變速比防滑差速器，由差速器殼體、4個(gè)行星齒輪、2個(gè)半軸齒輪和十字形行星齒輪軸組裝成，其特征在于它能根據(jù)左、右兩側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速情況，自動(dòng)調(diào)節(jié)扭矩分配，所述行星齒輪和半軸齒輪之間的傳動(dòng)比滿足 式中，1，2分別為行星齒輪和半軸齒輪轉(zhuǎn)角，z1，z2分別為行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù)，c為常數(shù)，n為行星齒輪每圈速比變化周期。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)變速比防滑差速器，其特征在于所述的行星齒輪齒數(shù)和半軸齒輪齒數(shù)之比為1∶2或3∶4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自適應(yīng)變速比防滑差速器，其特征在于所述的常數(shù)c的取值范圍可為0.2-0.45。
全文摘要
自適應(yīng)變速比防滑差速器，由差速器殼體、4個(gè)行星齒輪、2個(gè)半軸齒輪和十字形行星齒輪軸組裝成，其特征在于它能根據(jù)左、右兩側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速情況，自動(dòng)調(diào)節(jié)扭矩分配，所述行星齒輪和半軸齒輪之間的傳動(dòng)比滿足:(見式1)式中，φ
文檔編號(hào)F16H48/20GK1487222SQ0313411
公開日2004年4月7日 申請(qǐng)日期2003年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月18日
發(fā)明者賈巨民, 張泉, 劉文山 申請(qǐng)人:中國人民解放軍軍事交通學(xué)院, 沈陽元通傳動(dòng)裝置制造有限公司