專利名稱：牙嵌式自由輪差速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于輪式車輛驅(qū)動(dòng)橋上的差速裝置，主要提出一種牙嵌式自由輪差速器。
國內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)常采用如下幾類差速器，(1)應(yīng)用行星錐齒輪或行星圓柱齒輪差速裝置，這種差速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝難度大，嚙合齒相對(duì)滑動(dòng)速度大易磨損，壽命低，特別是當(dāng)車輛一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪打滑則整車喪失驅(qū)動(dòng)力。(2)、在園錐齒輪差速器機(jī)構(gòu)中增加摩擦片或凸輪滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鎖止的防滑差速器，雖然提高了傳動(dòng)的鎖止系數(shù)，但依然存在上述缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的在于，設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便，差速傳動(dòng)鎖止可靠，另件磨損小壽命高的差速器，特別是能適應(yīng)復(fù)雜行車工況，自動(dòng)完成差速時(shí)兩側(cè)驅(qū)動(dòng)扭矩的分配，提高行車性能。
本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的，差速器外聯(lián)接采用原車輛十字軸軸頸尺寸，內(nèi)聯(lián)接與原車輛輸出半軸花鍵配合，因此與目前常用的驅(qū)動(dòng)橋差速器安裝互換。內(nèi)部機(jī)構(gòu)采用主動(dòng)環(huán)端面齒與左、右半軸齒輪上的從動(dòng)環(huán)端面齒嚙合，嚙合面有兩圈齒，主嚙合付是倒梯形齒，這種嚙合方式鎖止系數(shù)大傳動(dòng)可靠。是扭矩輸送的主傳動(dòng)，副嚙合付是梯形齒，當(dāng)兩側(cè)輪差速瞬間，副嚙合付齒面接觸產(chǎn)生軸向推力，迫使從動(dòng)環(huán)脫離主嚙合，半軸齒輪與從動(dòng)環(huán)之間設(shè)彈簧擋圈復(fù)位機(jī)構(gòu)，當(dāng)兩側(cè)輪差速結(jié)束時(shí)復(fù)位機(jī)構(gòu)推動(dòng)從動(dòng)環(huán)軸向復(fù)位，兩側(cè)從動(dòng)環(huán)都進(jìn)入主嚙合狀態(tài)。
下面是本衫新型的實(shí)施例。


圖1差速器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2帽形齒擋圈零件圖。
圖3主動(dòng)環(huán)限制中心環(huán)圓周運(yùn)動(dòng)示意圖。
圖4消聲環(huán)和從動(dòng)環(huán)裝配位置圖。
圖5主動(dòng)環(huán)限制消聲環(huán)圓周運(yùn)動(dòng)示意圖。
圖6中心環(huán)和從動(dòng)環(huán)產(chǎn)生軸向推力示意圖。
圖7從動(dòng)環(huán)在軸向推力作用下軸向移動(dòng)示意圖。
圖8從動(dòng)環(huán)分離狀態(tài)示意圖。
結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。主動(dòng)環(huán)3是個(gè)環(huán)形零件，兩側(cè)端面均布倒梯形齒，倒梯形齒的齒頂間距不小于齒頂寬。主動(dòng)環(huán)3的內(nèi)圓柱面嵌入中心環(huán)6，中心環(huán)6在主動(dòng)環(huán)3長(zhǎng)舌齒的限制下，作少量圓周運(yùn)動(dòng)見圖3，并由卡環(huán)5將主動(dòng)環(huán)3和中心環(huán)6固聯(lián)成一體，中心環(huán)6的兩側(cè)端面均布梯形齒，梯形齒齒高大于倒梯形齒的齒高。主動(dòng)環(huán)3的外圓柱面上垂直均布四個(gè)圓柱銷，呈十字軸狀，被螺栓夾持在左差速器殼1和右差速器殼2之間，隨著差速器殼一起旋轉(zhuǎn)，接受驅(qū)動(dòng)扭矩。主動(dòng)環(huán)3和中心環(huán)6的左右兩側(cè)分別設(shè)置從動(dòng)環(huán)4，從動(dòng)環(huán)4的一個(gè)端面均布兩圈周齒，外圈周齒是倒梯形齒，與主動(dòng)環(huán)3的端面齒嚙合，內(nèi)圈周齒是梯形齒，消聲環(huán)11嵌入從動(dòng)環(huán)4的內(nèi)圈梯形齒周見圖4，并在主動(dòng)環(huán)長(zhǎng)舌齒的限制下，作少量圓周運(yùn)動(dòng)見圖5，消聲環(huán)11的齒頂比從動(dòng)環(huán)4的內(nèi)圈梯形齒頂?shù)?.2～0.4mm，它們形成的齒形與中心環(huán)6的端面齒形相同。主動(dòng)環(huán)3，中心環(huán)6和從動(dòng)環(huán)4的中心軸線與半軸齒輪10的外齒間隙嚙合，半軸齒輪10的內(nèi)圈半軸13軸線重合。從動(dòng)環(huán)4的內(nèi)齒與半軸齒輪10的外齒間隙嚙合，半軸齒輪10的內(nèi)圓與半軸13花鍵聯(lián)接。為了使從動(dòng)環(huán)4產(chǎn)生始終靠向主動(dòng)環(huán)和中心環(huán)的軸向力，在半軸齒輪10和從動(dòng)環(huán)4之間設(shè)置彈簧擋圈復(fù)位機(jī)構(gòu)，壓簧7軸向一周設(shè)置在半軸齒輪10體內(nèi)，其一端壓住帽形齒擋圈9，產(chǎn)生軸向力，帽形齒擋圈見圖2，其外緣齒卡入從動(dòng)環(huán)4中，內(nèi)緣可以在壓簧的作用下推動(dòng)從動(dòng)環(huán)沿半軸齒輪上的導(dǎo)向齒(半軸齒輪外齒)軸向移動(dòng)。墊圈12是半軸齒輪軸向調(diào)節(jié)墊圈，襯套8是位于左右半軸之間，半軸齒輪的內(nèi)襯套。
下面簡(jiǎn)述這種差速器的工作原理。車輛直線正常行駛，兩側(cè)輪沒有差速，主動(dòng)環(huán)通過主嚙合付倒梯形齒輪將動(dòng)力依次傳遞到左、右從動(dòng)環(huán)，半軸齒輪和半軸，副嚙合付梯形齒面不接觸，倒梯形齒鎖止可靠，左右輪等力矩驅(qū)動(dòng)。汽車轉(zhuǎn)彎或一側(cè)懸空、打滑、遇到障礙發(fā)生兩側(cè)輪差速時(shí)，比如右輪有快于左輪轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)(同樣可能是左輪快于右輪)則右從動(dòng)環(huán)4瞬間有快于中心環(huán)6的旋轉(zhuǎn)趨勢(shì)，右從動(dòng)環(huán)內(nèi)圈梯形周齒與中心環(huán)梯形齒面接觸產(chǎn)生軸向分力F1見圖6，壓縮彈簧7，右從動(dòng)環(huán)軸向外移(見圖7)，主嚙合付倒梯形齒脫離嚙合，此時(shí)從動(dòng)環(huán)內(nèi)圈梯形周齒定位在消聲環(huán)11的齒頂，與中心環(huán)6梯形齒上部部分嚙合(見圖8)，只傳遞小部分扭矩，這樣避免了整體齒面摩擦打滑，降低了噪聲提高了齒面壽命，當(dāng)汽車恢復(fù)正常行駛差速消失，則梯形齒面脫離接觸，壓簧7推動(dòng)右從動(dòng)環(huán)復(fù)位，左、右倒梯形齒嚙合鎖止，左、右驅(qū)動(dòng)力矩均分。
這種牙嵌式自由輪差速器外接尺寸與現(xiàn)有差速器相同，可以互換安裝，適用于各種系列的輪式驅(qū)動(dòng)車輛，實(shí)現(xiàn)輪間、橋間差速，特別適合行駛工況復(fù)雜的車輛。具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)傳動(dòng)可靠，鎖止系數(shù)大，牽引力比普通差速器提高54％；(2)噪音??；(3)減少整體齒的摩損壽命大大提高；(4)提高了車輛行駛性能，若車輛一側(cè)輪懸空，打滑車輛仍能通過，若一側(cè)遇障礙，則該側(cè)驅(qū)動(dòng)力增大仍能通過，若一側(cè)半軸斷裂，另一側(cè)仍能正常鎖止驅(qū)動(dòng)行駛。
權(quán)利要求1.一種牙嵌式自由輪差速器，外聯(lián)接采用原車輛十字軸軸頸尺寸，用螺栓固定夾持在左右差速器殼之間，內(nèi)聯(lián)接與原車輛輸出半軸花鍵配合，與現(xiàn)有差速器安裝互換，其特征在于，差速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括主動(dòng)環(huán)3，其兩側(cè)端面均布倒梯形齒，中心環(huán)6，其兩側(cè)端面均布梯形齒，中心環(huán)6由卡環(huán)5固定在主動(dòng)環(huán)3的內(nèi)園柱面內(nèi)，在主動(dòng)環(huán)3長(zhǎng)舌齒的限制下，作少量旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，主動(dòng)環(huán)3和中心環(huán)6的左右兩側(cè)設(shè)置可以軸向位移的從動(dòng)環(huán)4，從動(dòng)環(huán)4有一個(gè)端面均布兩周齒，外圈周齒是倒梯形齒，內(nèi)圈周齒是梯形齒，分別與主動(dòng)環(huán)3和中心環(huán)6的端面齒嚙合，從動(dòng)環(huán)4的內(nèi)齒與半軸齒輪10的外齒間隙嚙合，半軸齒輪10的內(nèi)孔與半軸13花鍵聯(lián)接，主動(dòng)環(huán)3，中心環(huán)6，從動(dòng)環(huán)4，和半軸齒輪10的軸心線與半軸13軸線重合，半軸齒輪10體內(nèi)軸向一周設(shè)有壓簧7，帽形齒擋圈9套在半軸齒輪10上，其外緣齒保證其順利卡入從動(dòng)環(huán)4內(nèi)，內(nèi)緣可以在壓簧7的作用下推動(dòng)從動(dòng)環(huán)4沿半軸齒輪上的導(dǎo)向齒即半軸齒輪外齒軸向移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙嵌式自由輪差速器，其特征在于，從動(dòng)環(huán)4的梯形齒周嵌有消聲環(huán)11，消聲環(huán)11在主動(dòng)環(huán)長(zhǎng)舌齒的限制下，相對(duì)于從動(dòng)環(huán)4作小量圓周運(yùn)動(dòng)，它們形成的齒形與中心環(huán)6的端面梯形齒相同，消聲環(huán)11的齒高低于從動(dòng)環(huán)4的齒高。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙嵌式自由輪差速器，其特征在于，從動(dòng)環(huán)4和中心環(huán)6的梯形齒齒高均大于從動(dòng)環(huán)4和主動(dòng)環(huán)3的倒梯形齒齒高。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙嵌式自由輪差速器，其特征在于，主動(dòng)環(huán)3和從動(dòng)環(huán)4的倒梯形齒，齒頂間距不小于它的齒頂寬。
專利摘要一種牙嵌式自由輪差速器，主要采用圓環(huán)端面齒與其兩側(cè)的從動(dòng)環(huán)嚙合，嚙合面具有兩圈齒輪副，主嚙合副是倒梯形齒，副嚙合副是梯形齒，若出現(xiàn)差速行駛工況，一側(cè)的從動(dòng)環(huán)有快轉(zhuǎn)趨勢(shì)，則梯形齒面互相接觸產(chǎn)生軸向分力，迫使該側(cè)從動(dòng)環(huán)軸向外移，倒梯形齒脫離嚙合，自動(dòng)完成驅(qū)動(dòng)扭矩的再分配，其傳動(dòng)可靠鎖止系數(shù)大，噪聲小使用壽命高，適用于各種系列和各種復(fù)雜工況行駛的輪式驅(qū)動(dòng)車輛，實(shí)現(xiàn)輪間、橋間差速。
文檔編號(hào)F16H37/00GK2198455SQ9421144
公開日1995年5月24日 申請(qǐng)日期1994年5月13日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月13日
發(fā)明者任運(yùn)興, 孟宏信 申請(qǐng)人:孟津縣傳感器制造廠