[实用新型]一种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。

最早出现的型式是传动比变化周期为一个周节(刘惟信，汽车车桥设计[M]，北京：清华大学出版社，2004，中国专利ZL89100102.6，一种高性能变传动比差速器)，即，传动比变化靠一对共轭齿形实现，如果齿轮有N个齿，则齿轮转一圈，传动比就变化N个周期，为保持传动连续性，即要求重合度大于1，齿轮齿数就不可能太少，因此，传动过程中，变化周期太多，频率太高，而变化幅值又太小。

后来出现了三周节非圆锥齿轮差速器(中国专利：ZL01131791.4，变传动比限滑差速器)，即，传动比靠三对共轭齿形实现，齿轮齿数采用3的倍数，比较成熟的设计为3：4，(行星齿轮9个齿，半轴齿轮12个齿)，小齿轮转一圈，传动比变化3个周期，差速器的理论锁紧系数可以达到1.857。

上述两种型式均可由安装在十字轴上的4个行星齿轮和两个半轴齿轮组成。

进一步，又出现了以行星齿轮转一圈为一个变化周期的新型式(中国专利ZL201010249465.2，非圆锥齿轮限滑差速器)，行星齿轮9个齿，半轴齿轮18个齿，齿形采用渐开线，传动过程平稳柔和，极大地提高了差速器的锁紧系数，理论值达到2.33。由于受结构限制，一套差速器只能由两个行星齿轮与两个半轴齿轮组成，强度要低于上述两种型式。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术中存在的不足，提供一种高强度非圆锥齿轮限滑差速器。

本实用新型非圆锥齿轮限滑差速器，通过下述技术方案予以实现，由差速器壳、非圆锥行星齿轮、非圆锥半轴齿轮及相应轴组成，其特征在于，所述非圆锥行星齿轮7个齿，非圆锥半轴齿轮14个齿，其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的齿数，为行星齿轮的转角，c＝0～0.5为常数。

所述非圆锥行星齿轮与非圆锥半轴齿轮的长轴处设为齿槽，短轴处设为轮齿。

本实用新型能在保持差速器锁紧系数(理论值2.33，实测值达到3)的前提下，显著提高齿轮的强度，从而提高差速器的承载能力和可靠性。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是非圆锥齿轮传动副主视图；

图3是非圆锥齿轮传动副后视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。