CN101900193A - 非圆行星齿轮限滑差速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非圆行星齿轮限滑差速器。本发明非圆行星齿轮限滑差速器由第一非圆中心齿轮、第二非圆中心齿轮、双联非圆行星齿轮和行星架组成，行星架输入动力，第一和第二非圆中心轮分别与前、后输出轴固联，当齿轮间存在相对运动时，前、后两个输出轴的传动比是由非圆齿轮之间传动比关系所决定。本发明与普通圆柱行星齿轮差速器相比，其不同之处在于：当齿轮间存在相对运动时，前后两个输出轴的传动比不再是定值，而是由非圆齿轮之间传动比关系所决定，相应地，两轴输出扭矩之比也随之变化，从而可充分利用附着力好的输出轴提供的驱动力，达到改善车辆越野通过性的目的。

Description

非圆行星齿轮限滑差速器

技术领域

本发明属于车辆传动领域，具体涉及一种以非圆行星齿轮组成的汽车差速装置。

背景技术

越野汽车经常在坏路或无路地区行驶，为提高通过性，一般采用多轴驱动。若前后轴之间未装轴间差速器而呈刚性联接，则当汽车行驶时，前后车轮将以同样的角速度旋转。但在实际使用中，由于轮胎气压、载荷不尽一致，特别是在不平路面上行驶时，前后车轮在单位时间内所通过的行程不相等，从而引起车轮的滑转或滑移，造成功率循环。

在驱动轴之间安装差速器可避免上述现象。但普通的圆柱行星齿轮差速器将显著地降低车轮的通过性，其原因在于分动器输出扭矩按差速器传动比定比地分配给各输出轴，当其中一轴车轮打滑时，该轴车轮附着力减小，驱动力随之减小，其它轴的驱动力也随之按比例减小，导致车辆通过性降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有限滑功能的行星齿轮差速装置，以解决普通圆柱行星齿轮差速器不限滑、导致车辆通过能力降低的问题。

本发明非圆行星齿轮限滑差速器，由第一非圆中心齿轮、第二非圆中心齿轮、双联非圆行星齿轮和行星架组成，行星架输入动力，第一和第二非圆中心轮分别与前、后输出轴固联，当齿轮间存在相对运动时，前、后两个输出轴的传动比是由非圆齿轮之间传动比关系所决定。

第一和第二非圆中心齿轮结构完全相同，双联非圆行星齿轮共有三组并绕所述非圆中心齿轮均匀分布，双联非圆行星齿轮相位相差90°。

双联非圆行星齿轮与非圆中心齿轮传动比规律按下式

选定，其中：i₃₁为双联非圆行星齿轮与非圆中心齿轮的传动比，z₁、z₃分别为非圆中心齿轮与双联非圆行星齿轮齿数，为非圆中心齿轮转角，c＝0～0.5为常数。

本发明与普通圆柱行星齿轮差速器相比，其不同之处在于：当齿轮间存在相对运动时，前后两个输出轴的传动比不再是定值，而是按照设定的规律周期变化，相应地，两轴输出扭矩之比也随之变化，从而可充分利用附着力好的输出轴提供的驱动力，达到改善车辆越野通过性的目的。

附图说明

图1所示为普通圆柱行星齿轮差速器示意图；

图2为本发明非圆行星齿轮差速装置示意图；

图3为第一非圆中心齿轮和双联非圆行星轮传动的节曲线；

图4为第二非圆中心齿轮和双联非圆行星轮传动的节曲线；

图5为第一非圆中心齿轮与双联非圆行星齿轮传动示意图；

图6为第二非圆中心齿轮与双联非圆行星齿轮传动示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1所示为普通圆柱行星齿轮差速器，包括齿轮1、齿轮2、双联齿轮3和行星架4其转化机构传动比(输出轴II相对于输出轴I)：

$i_{21}^H=\frac{r_{31}\·r_2}{r_1\·r_{32}}=c_1$

式中，

表示转化机构传动比，r₁、r₂、r₃₁、r₃₂分别为齿轮1、齿轮2、与齿轮1啮合的双联齿轮3、与齿轮2啮合的双联齿轮3的节圆半径，均为定值，c₁为常数。

图2所示为本发明所涉及的非圆行星齿轮差速装置，由于各齿轮节曲线不再是圆，其转化机构传动比：

不再是定值，而变成双联非圆行星齿轮转角

(绕本身轴线)的周期函数。

这一效应可以充分利用车轮与地面的附着力，提高车辆的通过性。

需要特别说明的是，非圆行星齿轮差速器在功能方面具有自适应性，即装配好后，不再需要人工干预，而是根据不同车轴上车轮打滑状况自动调节输出扭矩分配，其输出扭矩之比最大值称为锁紧系数。

图2所示为本发明所涉及的非圆行星齿轮差速器机构简图，图3为第一非圆中心齿轮11和双联非圆行星轮3传动的节曲线，图4为第二非圆中心齿轮12和双联非圆行星轮13传动的节曲线。非圆行星齿轮限滑差速器，由第一非圆中心齿轮11、第二非圆中心齿轮12、双联非圆行星齿轮13和行星架14组成，行星架输入动力，第一和第二非圆中心轮分别与前、后输出轴固联，当齿轮间存在相对运动时，前、后两个输出轴的传动比是由非圆齿轮之间传动比关系所决定。

实施例：如图5所示，取z₁＝z₂＝18，z₃＝12，

c＝0.3。图5为第一非圆中心齿轮11与双联非圆行星齿轮13传动示意图，图6为第二非圆中心齿轮12与双联非圆行星齿轮13传动示意图。

Claims (3)

1.一种非圆行星齿轮限滑差速器，其特征在于：由第一非圆中心齿轮、第二非圆中心齿轮、双联非圆行星齿轮和行星架组成，行星架输入动力，第一和第二非圆中心轮分别与前、后输出轴固联，当齿轮间存在相对运动时，前、后两个输出轴的传动比是由非圆齿轮之间传动比关系所决定。

2.按照权利要求1所述的非圆行星齿轮限滑差速器，其特征在于，第一和第二非圆中心齿轮结构完全相同，双联非圆行星齿轮共有三组并绕所述非圆中心齿轮均匀分布，双联非圆行星齿轮相位相差90°。

3.按照权利要求1或2所述的非圆行星齿轮限滑差速器，其特征在于，双联非圆行星齿轮与非圆中心齿轮传动比规律按下式

选定，其中：i₃₁为双联非圆行星齿轮与非圆中心齿轮的传动比，z₁、z₃分别为非圆中心齿轮与双联非圆行星齿轮齿数，为非圆中心齿轮转角，c＝0～0.5为常数。

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