牙嵌式軸間差速器的製作方法

2023-07-18 06:03:46 1

專利名稱：牙嵌式軸間差速器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及差速器，尤其是牙嵌式軸間差速器。
技術背景現在用於重型越野汽車貫通式驅動橋的軸間差速器絕大數為強制鎖 止式防滑軸間差速器。如圖1所示，對稱圓錐行星齒輪差速器(帶強制鎖 止式防滑)的轉矩由差速器殼傳給差速器十字軸，行星齒輪，前後半軸齒 輪、空心軸、貫通半軸一起轉動，並將轉矩按貫通橋、後驅動橋所受阻力 的大小分配給貫通半軸及空心軸。若其中一驅動橋的車輪快轉時，驅動快 轉橋的貫通軸或空心軸帶動該側差速器的半軸齒輪快轉，從而帶動行星齒 輪自轉，實現差速作用。當其中一驅動橋懸空或進入泥濘等路面而滑轉時， 扭矩只有滑轉橋的扭矩。為了發揮扭矩，必須停車，操縱差速鎖操縱機構， 通過指銷將半軸齒輪與差速器殼鎖成一體。這樣貫通半軸和空心軸一同旋 轉。這樣轉矩部分配到未滑轉的橋上。駛出壞路後，操縱差速鎖解鎖機構, 差速鎖解鎖，重新實現差速。當汽車從較好路面駛入差路面前必須停車、駕駛員操縱鎖止機構鎖止 差速器，而當汽車駛入較好的路面後又必須停車，駕駛員操縱鎖止機構打 開差速器，若差速器的鎖止機構未及時鬆開，將產生與無差速器時一樣的 問題，如輪胎加速磨損、消耗過多的功率和使傳動系零件可能過載等。實用新型內容本實用新型的目的是提供一種使用時無需駕駛員人工操縱，無需停 車，結構簡單、工作可靠、鎖緊係數不受零件磨損影響的牙嵌式軸間差速 器。為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是一種牙嵌式軸間差速器，包括差速器前、後殼，其特別之處在於，還 包括固定在差速器前、後殼之間的主動環，安裝在主動環中間孔內可相對 主動環旋轉但軸向固定的中心環，以及安裝在主動環和中心環兩側的前從 動環和後從動環，其中主動環和中心環均分別與前從動環和後從動環齧 合，前從動環和後從動環旁分別安裝有彈簧從而使前從動環和後從動環趨 向於接近主動環和中心環；前從動環通過前花鍵轂與貫通軸傳動連接，後 從動環通過後花鍵轂與空心軸傳動連接。其中主動環和中心環之間通過卡環連接從而實現軸向固定。其中主動環是一個帶有十字軸的牙嵌圈，在它的兩個側面沿圓周均勻 分布有倒梯形斷面的徑向傳力齒，與其相嚙合的前從動環和後從動環的外 緣上也分布有相應的傳力齒。進一步的，其中在前從動環上和後從動環上與中心環嚙合處均安裝有 消聲環，該兩個消聲環上均有可與中心環嚙合的齒，該兩個消聲環上均有 一開口，主動環兩側各有一加長齒伸出至兩個消聲環的開口內。其中主動環兩側的加長齒相對於主動環對稱分布。其中兩個消聲環分別安裝在前從動環和後從動環上原有齒的外側，兩 個消聲環分別通過其上的環狀凸起可旋轉的套裝在前從動環上和後從動 環上的凹槽處從而軸向固定，該兩個消聲環與前從動環和後從動環之間均 為緊配合。其中兩個消聲環上的齒均為與其各自安裝位置旁的齒類型相同的梯 形齒，相應中心環上的齒也為梯形齒。其中在中心環外緣開有一個可通過主動環加長齒的槽。 其中消聲環的開口位於相鄰的兩齒頂之間。很明顯，本實用新型實現了在無需人工操縱、無需停車情況下差速器 對轉矩的合理分配，整體結構簡單、工作可靠，而且鎖緊係數不受零件磨 損影響。


附圖1為本實用新型背景技術的結構示意圖；附圖2為本實用新型的結構示意圖；附圖3為本實用新型中消聲環(10)的結構示意圖；附圖4為本實用新型無差速時消聲環(10)與主動環(3)加長齒(7)、中心環(12)的位置示意圖；附圖5為本實用新型差速時消聲環(10)與主動環(3)加長齒(7)、中心環(12)的位置示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖來對本實用新型作進一步詳細的說明 如圖2所示，主動環3固定在差速器前、後殼1、 4之間，隨差速器 殼體一起轉動。主動環3是一個帶有十字軸的牙嵌圈，在它的兩個側面沿 圓周分布有許多倒梯形斷面的徑向傳力齒，兩側的傳力齒一一對應。與其 相嚙合的前、後從動環2、 5的外緣的內側面也有類似傳力齒。製成倒梯 形的目的在於傳遞轉矩的過程中，防止主動環3與從動環自動脫開。在彈 簧6力的作用下主、從動環處於結合狀態。在主動環3兩側的任一對應位置，各有一個加長齒7。主動環3的中 間孔內裝有中心環12，在中心環12外緣開有一個可通過主動環3加長齒7的槽，主動環3與中心環12採用滑動配合，中心環12相對主動環3可 自由轉動。它們之間通過卡環11軸向定位，使兩者不能有軸向的相對移 動。裝配時可先將卡環11套到中心環12的開槽處並將卡環11完全擠入 槽內，再將中心環12裝入主動環3的中間孔中，當卡環ll被推至主動環 3開槽處便會自動張開。拆卸時可用專用的拆卸螺紋銷由中心環12拆卸孔 旋入，將卡環11完全擠入中心環12的槽裡，即可推出中心環12。中心環12兩側也有與主動環3兩側齒數相同，斷面形狀接近梯形並 沿圓周均布的徑向齒，可分別與前從動環2、後從動環5內圈的內齒面上 相應的梯形齒結合。中心環12上的梯形齒斷面的齒廓是漸開線，從動環 內圈內側面上的梯形齒斷面齒廓也是漸開線。主動環3與前、後從動環2、 5的傳力齒間隙應足夠大，使從動環相對於主動環3有一個不大的自由轉 動量，以便於徹底分離。在從動環的內側，在其梯形齒外緣的圓柱面表面上，裝有一個具有彈 性且開口的消聲環IO,消聲環1Q可繞圓柱轉動，軸向運動受圓柱的軸肩 (凹槽)限位。消聲環10與從動環上的安裝圓柱面為緊配合，消聲環10 與從動環內圈內側面的梯形齒的齒廓形狀一樣，齒厚比從動環上的梯形齒 齒厚薄，以便與從動環分離後重新結合P齒高小，以免當快轉一側消聲環 10尚未完全退出中心環12的齒槽時，從動環的梯形齒已先退出該齒槽並 繼續轉動，使消聲環10失去消聲功能。消聲環10的開口應開在相鄰的兩齒頂之間，為了限制消聲環10相對 主動環3的轉角，主動環3的加長齒7伸到消聲環10的開口中。開口寬 度應保證消聲環10開口端面與主動環3加長齒7相碰時，消聲環10上的 各齒能與中心環12上的各齒相對齊。前從動環2、後從動環5上的兩種齒, 應沿半徑方向一一對齊，其齒數與消聲環10、主動環3、中心環12的齒 數相等，它們均沿圓周均勻分布。主動環3與從動環傳力齒結合時，結構上應保證中心環12與從動環 的梯形齒同時結合。從動環與花鍵轂為間隙配合，既能容易相對滑動，又 具有良好的導向作用。前花鍵轂15通過內花鍵與貫通軸17外花鍵相連，後花鍵轂8通過內 花鍵和空心軸9外花鍵相連，貫通軸17從隔套14、空心軸9中間穿過。 貫通軸17與隔套14和空心軸9之間有一定的間隙，互不接觸，在有相對 運動時，不會相互影響。貫通軸17和空心軸9的另一端裝入軸承中。裝有該差速器的汽車在路面上以不同工況行駛時當兩橋受力相等時，轉矩由差速器殼傳給差速器主動環3，通過其兩 側的傳力齒帶動前、後從動環2、 5、花鍵轂及貫通軸17、空心軸9 一起 轉動，轉矩平均分配給貫通橋、後驅動橋。假設兩橋受力不相等，其中一驅動橋快轉時，驅動快轉橋的貫通軸17 或空心軸9帶動該側差速器消聲環10與從動環快轉，於是在快轉的一側， 中心環12和該側從動環內圈梯形齒斜面接觸力的軸向分力的作用下，從 動環、消聲環10的梯形齒一起沿著中心環12的相應齒產生滑動，中心環 12受卡環11限制，不能軸向運動，因此該側消聲環10和從動環沿軸向外 移，使從動環沿花鍵轂軸向滑動，壓縮該側彈簧e,到齒頂彼此相對，消 聲環10開口一端被主動環3上的加長齒7頂住，從動環便被消聲環10頂 住而保持在離主動環3最遠的位置，於是快轉一側從動環的傳力齒與主動 環3傳力齒脫離，中斷了對該快轉橋轉矩的傳遞，實現差速；當從動環轉 速低到等於主動環3的轉速時，靠從動環與消聲環10之間的摩擦力帶動 消聲環10反向退回，從動環在彈簧6推力的作用下又重新與主動環3結 合。而當其中一驅動橋懸空或進入泥濘等路面而滑轉，主動環3的轉矩可 全部或大部分分配給另一驅動橋。從而實現自動分扭和自動差速作用。其中消聲環10的作用是在從動環與主動環3的分離過程中，隨著從動環梯形齒沿中心環12相應齒的滑動，從動環會發生軸嚮往復運動，由此會引起響聲和加重零件的磨損。裝在從動環上的消聲環io將起作用，消聲環10的開口對著主動環3上的加長齒7。當從動環的轉速高於主動環 3時(見附圖5)，在中心環12和該從動環內圈梯形齒斜面接觸力的軸向 分力的作用下，消聲環10與從動環上的梯形齒一起在中心環12上的相應 齒上滑動，中心環12受卡環11限制，不能軸向運動，因此該側消聲環IO 和從動環沿軸向右移，使從動環沿花鍵轂軸向滑動，壓縮該側彈簧6,到 消聲環IO、中心環12齒頂彼此相對，且消聲環10開口一端被主動環3上 的加長齒7擋住，從動環便被消聲環10頂住而持在離主動環3最遠的位 置，軸嚮往復運動不再發生。當從動環轉速減低到等於主動環3的轉速時 (見附圖4)，靠從動環與消聲環IO之間的摩擦力帶動消聲環IO反向退回， 從動環在彈簧6推力的作用下又從新與主動環3結合。本實用新型是將現有技術中前後半軸齒輪、4個行星輪、行星齒輪軸 (十字軸結構)、指銷式強制差速器等用主動環3、中心環12以及中心環 12兩側的前從動環2和後從動環5，消聲環IO、彈簧6等代替，能夠實現 原差速器的全部功能，並能根據路況實現驅動橋之間自動分扭和差速。
權利要求1、一種牙嵌式軸間差速器，包括差速器前、後殼(1、4)，其特徵在於還包括固定在差速器前、後殼(1、4)之間的主動環(3)，安裝在主動環(3)中間孔內可相對主動環(3)旋轉但軸向固定的中心環(12)，以及安裝在主動環(3)和中心環(12)兩側的前從動環(2)和後從動環(5)，其中主動環(3)和中心環(12)均分別與前從動環(2)和後從動環(5)嚙合，前從動環(2)和後從動環(5)旁分別安裝有彈簧(6)從而使前從動環(2)和後從動環(5)趨向於接近主動環(3)和中心環(12)；前從動環(2)通過前花鍵轂(15)與貫通軸(17)傳動連接，後從動環(5)通過後花鍵轂(8)與空心軸(9)傳動連接。
2、 如權利要求1所述的牙嵌式軸間差速器，其特徵在於其中主動 環(3)和中心環(12)之間通過卡環(11)連接從而實現軸向固定。
3、 如權利要求1所述的牙嵌式軸間差速器，其特徵在於其中主動 環(3)是一個帶有十字軸的牙嵌圈，在它的兩個側面沿圓周均勻分布有 倒梯形斷面的徑向傳力齒，與其相嚙合的前從動環(2)和後從動環(5) 的外緣上也分布有相應的傳力齒。
4、 如權利要求1至3中任意一項所述的牙嵌式軸間差速器，其特徵 在於其中在前從動環(2)上和後從動環(5)上與中心環U2)嚙合處 均安裝有消聲環(10)，該兩個消聲環(10)上均有可與中心環(12)齧 合的齒，該兩個消聲環(10)上均有一開口，主動環(3)兩側各有一加 長齒(7)伸出至兩個消聲環(10)的開口內。
5、 如權利要求4所述的牙嵌式軸間差速器，其特徵在於其中主動 環(3)兩側的加長齒(7)相對於主動環(3)對稱分布。
6、 如權利要求4所述的牙嵌式軸間差速器，其特徵在於；其中兩個消聲環(10)分別安裝在前從動環(2)和後從動環(5)上原有齒的外側， 兩個消聲環(10)分別通過其上的環狀凸起可旋轉的套裝在前從動環(2) 上和後從動環(5)上的凹槽處從而軸向固定，該兩個消聲環(10)與前 從動環(2)和後從動環(5)之間均為緊配合。
7、 如權利要求4所述的牙嵌式軸間差速器，其特徵在於；其中兩個 消聲環(10)上的齒均為與其各自安裝位置旁的齒類型相同的梯形齒，相 應中心環(12)上的齒也為梯形齒。
8、 如權利要求4所述的牙嵌式軸間差速器，其特徵在於；其中在中 心環(12)外緣開有一個可通過主動環(3)加長齒(7)的槽。
9、 如權利要求4所述的牙嵌式軸間差速器，其特徵在於其中消聲 環(10)的開口位於相鄰的兩齒頂之間。
專利摘要本實用新型涉及差速器，尤其是牙嵌式軸間差速器，包括固定在差速器前、後殼(1、4)之間的主動環(3)，安裝在主動環(3)中間孔內可相對主動環(3)旋轉但軸向固定的中心環(12)，以及安裝在主動環(3)和中心環(12)兩側的前從動環(2)和後從動環(5)，其中主動環(3)和中心環(12)均分別與前從動環(2)和後從動環(5)嚙合，前從動環(2)和後從動環(5)旁分別安裝有彈簧(6)從而使前從動環(2)和後從動環(5)趨向於接近主動環(3)和中心環(12)。本實用新型實現了在無需人工操縱、無需停車情況下差速器對轉矩的合理分配，整體結構簡單、工作可靠。
文檔編號F16H48/00GK201159274SQ200720311440
公開日2008年12月3日 申請日期2007年12月26日 優先權日2007年12月26日
發明者堃 張, 程慷慨, 譚俊良 申請人:陝西汽車集團有限責任公司