[实用新型]非圆锥齿轮限滑差速器

说明书

技术领域

本实用新型属于机械工程领域，具体涉及一种车辆用非圆锥齿轮限滑差速器。

背景技术

越野汽车要经常在泥泞、松软路面甚至无路地区行驶，通过性是其最重要的性能指标之一。差速器作为汽车的重要部件，其作用是在两输出轴间分配转矩，并保证两输出轴有可能以不同角速度转动，其形式与性能直接关系到整车的通过性。

目前，我国越野汽车驱动桥还普遍采用对称圆锥齿轮差速器，其两半轴齿轮大小相同，可将转矩大致平均分配给左、右驱动轮。当汽车在好路上行驶时，这样的分配无论对于直线行驶还是转弯行驶都是满意的。但当一侧车轮处于附着系数很小的滑溜地面时，尽管另一侧车轮与地面有良好的附着，也无法发挥潜在的牵引力，致使汽车无法行驶。

解决上述问题的途径是采用防滑差速装置，增大锁紧系数。常用方法主要有：

采用差速锁：当一个车轮处于附着力较小的路面时，可操纵差速锁将差速器壳与半轴锁紧在一起，使差速器不起差速作用，此时锁紧系数为∞，这样可充分利用左、右轮的附着力，使牵引力达到可能的最大值。汽车行驶中驶入难行路段前，可操纵差速锁将差速器锁住，驶过难行路段后，应及时将差速锁松开，以避免出现因无差速作用带来的不良后果。

摩擦式差速器：其原理是利用差速器内机械元件的内摩擦力来增加锁紧系数。这种差速器结构复杂，加工精度要求高，易磨损。由于需对驱动桥体结构做较大改动，故一般无法在已定型的车辆上安装，其适用范围受到限制。

自由轮式差速器：自由轮式差速器根据左右车轮的转速差进行工作，使左右半轴扭矩互无影响。当一侧车轮打滑时，它能自动地将快转驱动车轮的半轴与差速器分开，让快转轮自由转动，并将全部扭矩都传给慢转驱动车轮。缺点是结构复杂，磨损和冲击比较严重。

变速比差速器：差速器锥齿轮副若采用变传动比，则能在不改变驱动桥总体结构的前提下，依靠变传动比传动的势垒效应增大其锁紧系数，提高车辆的越野通过性。但目前变速比差速器存在两大弱点：一是传动比的变化范围太小，不足以克服打滑的影响；二是传动比的变化周期太短，易产生脉动与冲击。其原因在于现有变速比差速器的传动比是以齿轮一个或三个周节为一个变化周期，其周期太短，变化幅度太小。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种有较高锁紧系数，能提高车辆越野通过能力的防滑差速器。

本实用新型非圆锥齿轮限滑差速器其技术解决方案是：它由差速器壳、非圆行星齿轮、非圆半轴齿轮组成，行星齿轮通过轴柄或一字轴与壳体相联并相对其转动，非圆行星齿轮和非圆半轴齿轮齿数比为1∶2，非圆行星齿轮和非圆半轴齿轮采用非圆锥齿轮结构。

非圆行星齿轮与非圆半轴齿轮之间的传动比规律是按照非圆行星齿轮的转角将整圈设置成1个变化周期。

非圆行星齿轮与非圆半轴齿轮之间的传动比规律按下式设定，其中：i₃₂为半轴齿轮与行星齿轮的传动比，z₂、z₃分别为行星齿轮与半轴齿轮齿数，为行星齿轮转角，c＝0～0.5为常数。

本实用新型行星齿轮和半轴齿轮采用非圆锥齿轮结构，啮合过程中传动比不再是定值，而是按照设定的规律变化，行星齿轮转一圈，传动比变化一个周期，行星齿轮与半轴齿轮齿数比为1∶2，传动比变化规律不受齿数限制，可以大大提高其数值变化范围，从而提高差速器的锁紧系数，同时减小脉动与冲击，达到汽车越野要求。本实用新型特别适用于越野汽车及自卸汽车、轮式装载机、推土机等各种轮式工程机械。

附图说明

图1是非圆锥齿轮差速器组成的结构示意图；

1-差速器壳体，2-非圆行星齿轮，3-非圆半轴齿轮，4-一字轴

图2是本实用新型非圆锥齿轮差速器齿轮啮合示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，它由差速器壳1、非圆行星齿轮2、非圆半轴齿轮3组成，行星齿轮2通过轴柄或一字轴4与壳体相联并可相对其转动，非圆行星齿轮和非圆半轴齿轮齿数比为1∶2，非圆行星齿轮和非圆半轴齿轮采用非圆锥齿轮结构。

实施例：非圆行星齿轮与非圆半轴齿轮传动比规律按下式设定，其中：i₃₂为半轴齿轮与行星齿轮的传动比，z₂、z₃分别为行星齿轮与半轴齿轮齿数，为行星齿轮转角，c＝0～0.5为常数。如图2所示，非圆行星齿轮2与非圆半轴齿轮3啮合，前者通过轴柄与壳体1相联并由壳体驱动。其中，z₂＝9，z₃＝18，c＝0.4。