CN103644280B - 一种用于助力行走路面切割机的差速器锁止装置 - Google Patents
一种用于助力行走路面切割机的差速器锁止装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于助力行走路面切割机的差速器锁止装置,它包括左壳体、右壳体、左半轴、右半轴、推杆、拨叉、锁止盘、锁止齿轮、差速锥齿轮组合、弹簧、滑键轴套,所述左壳体与右壳体用螺栓紧固连接,差速锥齿轮组合与锁止齿轮紧固连接,差速锥齿轮组合与锁止齿轮的组合体与锁止盘、左半轴、右半轴构成差速器的动力传动部分,锁止盘与锁止齿轮共同构成离合器,锁止盘可以在滑键轴套上左右滑动从而实现锁止盘与锁止齿轮的咬合与分开,即差速器的锁止与自由差速;本发明装置结构简单、制作和使用方便,能够有效的锁止差速器,适用于建筑、广场、公路、桥梁的助力行走路面切割机的差速器锁止。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于助力行走路面切割机的差速器锁止装置,它是一种适用于建筑、广场、公路、桥梁的助力行走路面切割机的差速器锁止装置。
背景技术
目前车辆常用的差速器锁止方式有Torsen(托森)双蜗轮蜗杆锁紧机构、高摩擦自锁式锁止机构、粘性耦合器锁止机构、强制锁止式差速器等。
Torsen(托森)双蜗轮、蜗杆锁紧结构依据相互啮合互锁以及扭矩单向从蜗轮传送到蜗杆齿轮的构造实现了差速器锁止功能,广泛用于全轮驱动轿车的中央差速器以及后驱动桥轮间差速器。由于其在高转速转矩差时的自动锁止作用,一般不能用于前驱动桥轮间差速器,同时由于价格昂贵,推广受到限制。
高摩擦自锁式锁止机构又分为摩擦片式和滑块凸轮式,摩擦片式通过摩擦片之间的摩擦使差速器锁止;滑块凸轮式利用滑块和凸轮之间较大的摩擦力矩来使差速器锁止。摩擦自锁式差速器锁止的缺点是:结构复杂,加工要求高,摩擦件磨损较大,成本较高。
粘性耦合器锁止机构是利用硅油的高热膨胀系数,当两车轴的转速差过大时,硅油温度急剧上升,体积膨胀,推动摩擦叶片紧密结合,使粘性耦合器两端驱动轴直接连成一体,即粘性耦合器锁止。这种差速器锁止的缺点是:需要左右两轴有较大的转速差,不适合车速较慢的情况;锁止后硅油降温需要时间,不能迅速脱开。
强制锁止式差速器是在普通对称式锥齿轮差速器上设置差速锁,其缺点为操纵不方便,一般需要停车,过早接上或过晚摘下差速锁,就会产生无差速器的现象,转矩分配不可变。
发明内容
为了弥补以上差速器锁止装置的不足,本发明提供一种用于助力行走路面切割机的差速器锁止装置,它结构简单、应用方便,不需要停机,根据地形随时手动锁止、脱开。
本发明所采用的技术方案是:
一种用于助力行走路面切割机的差速器锁止装置,它包括依次从左向右的左半轴、差速平键、推杆、左壳体、滑键轴套、拨叉、锁止盘、弹簧、锥齿轮组合、锁止齿轮、小齿轮、右半轴、右壳体;所述左壳体与右壳体用螺栓连接,并构成差速器传动装置的外壳,所述左半轴的右端、滑键轴套、拨叉的右端圆弧形叉、锁止盘、弹簧、锥齿轮组合、锁止齿轮、右半轴的左端、小齿轮都在左壳体与右壳体之间的内腔。
所述锁止齿轮为左右两部分构成,,所述锁止齿轮的右部分为齿轮部分;所述锁止齿轮的左部分为轴向平行的圆筒状,圆筒端部设有与锁止盘相啮合的凹齿部,所述锥齿轮组合位于锁止齿轮的左部分的圆筒内。
所述右壳体内、位于右半轴上部的位置上设有小齿轮,所述小齿轮通过平键固定在传动轴上;所述小齿轮与锁止齿轮右部分的齿轮相啮合。
所述差速锥齿轮组合在左壳体与右壳体组成的内腔的中央部,差速锥齿轮组合左端的内花键孔连接左半轴右端的外花键,差速锥齿轮组合右端的内花键孔连接右半轴左端的外花键,差速锥齿轮组合的右侧采用螺栓与锁止齿轮连接成固定的整体。
所述拨叉左端的杆部穿过左壳体在外面与推杆相接触,右端的圆弧形叉卡在左壳体的内腔,右邻锁止盘。
所述左半轴的左端与左车轮紧固连接,左半轴的右端连接差速锥齿轮组合,左半轴中间穿过并支撑左壳体,左半轴可以在左壳体内转动,在左壳体内部,左半轴的中间安装滑键轴套,左半轴通过平键与滑键轴套连接,锁止盘安装在滑键轴套上,滑键轴套通过滑键与锁止盘组成可以相对滑动的连接。
所述滑键轴套通过中间的孔和平键与左半轴配合,组成紧固连接;滑键轴套外侧的外滑键与锁止盘配合,组成可以滑动的连接。
所述锁止盘内孔的内滑键与滑键轴套组成可滑动的配合,外侧的齿形可以与锁止齿轮的齿形啮合。
所述右半轴的右端与右车轮紧固连接,其左端连接差速锥齿轮组合,右半轴的中间穿过并支撑右壳体,右半轴可以在右壳体内转动。
在锁止状态时,所述锁止齿轮左部分的齿形与锁止盘相啮合,锁止齿轮通过螺栓与差速锥齿轮组合紧固连接,锁止齿轮右部分的齿轮用于传递从传动轴传来的动力到差速锥齿轮组合,并驱动左半轴和右半轴转动。
所述锁止盘与锁止齿轮共同构成离合器,锁止齿轮是离合器的右半部分,锁止盘是离合器的左半部分,锁止盘可在滑键轴套上左右滑动。
优选的,所述差速锥齿轮组合由对称式差速锥齿轮构成。
所述锁止盘与锁止齿轮在锁止状态时,所述锁止齿轮的左部分的凹齿部与锁止盘相互啮合的接触面与轴线B之间有一个夹角度α,所述α角的角度大小由锁止盘与锁止齿轮两种材料之间的摩擦系数μ决定,设定α=arctgμ。
优选的,所述锁止盘与锁止齿轮两个件都采用碳素结构钢,根据碳素结构钢在润滑条件下的静摩擦系数μ在0.1到0.12之间,得α=5.7°~6.8°。
锁止盘通过滑键轴套与助力路面切割机的左半轴相连,可以在左半轴上左右滑移,组成滑移连接;差速锥齿轮组合与锁止齿轮采用螺栓刚性连接;锁止盘在助力路面切割机的左半轴上左右滑动实现锁止盘与锁止齿轮的咬合与分开,从而实现差速器的自由差速、锁止的转换。
本发明与现有技术相比具有的有益效果:
本发明提供的一种用于助力行走路面切割机的差速器锁止装置,结构简单、制作和使用方便,能够有效的锁止差速器,且不需要停机,根据地形随时手动锁止、脱开。
附图说明
图1是本发明的结构示意图的剖面图。
图2是图1中锁止盘(5)的主视图,
图3是锁止盘(5)的左视图。
图4是图3中AA向的局部剖视图。
图5是图1中锁止齿轮(6)的主视图。
图6是锁止齿轮(6)的左视图。
图7是锁止齿轮(6)的轴侧图。
图8是图1中滑键轴套(16)的主视图。
图9是滑键轴套(16)的左视图。
图10是图1中拨叉(4)的轴侧图。
图11是图1中左壳体(7)的轴侧图。
图12是图1中右壳体(8)的轴侧图。
图13是图1中部分组成件的轴侧分解图。
图中各部件标号说明:
1.左车轮,2.左半轴,3.推杆,4.拨叉,5.锁止盘,6.锁止齿轮,7.左壳体,8.右壳体,9.小齿轮,10.平键,11.传动轴,12.右半轴,13.右车轮,14.差速锥齿轮组合,15.弹簧,16.滑键轴套,17.差速平键。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步地说明。
参见图1~图13。
如图1所示是本发明一种用于助力行走路面切割机的差速器锁止装置,包括左半轴(2)、推杆(3)、拨叉(4)、锁止盘(5)(如图2、图3、图4)、锁止齿轮(6)(如图5、图6、图7)、左壳体(7)(如图11)、右壳体(8)(如图12)、右半轴(12)、差速锥齿轮组合(14)、弹簧(15)、滑键轴套(16)(如图8、图9)。
左壳体(7)与右壳体(8)用螺栓紧固连接,构成差速器传动装置的外壳,左半轴(2)的右端、拨叉(4)右端圆弧形叉、锁止盘(5)、锁止齿轮(6)、右半轴(12)的左端、差速锥齿轮组合(14)、弹簧(15)、滑键轴套(16)、小齿轮(9)都在左壳体(7)与右壳体(8)中间的内腔。
差速锥齿轮组合(14)由对称式差速锥齿轮组成,差速锥齿轮组合(14)在左壳体(7)与右壳体(8)组成的内腔的中央,差速锥齿轮组合(14)左端的内花键孔连接左半轴(2)右端的外花键,差速锥齿轮组合(14)右端的内花键孔连接右半轴(12)左端的外花键,差速锥齿轮组合的右侧采用螺栓与锁止齿轮(6)连接成固定的整体。
左半轴(2)的左端与左车轮(1)紧固连接,右端连接差速锥齿轮组合(14),左半轴(2)中间穿过并支撑左壳体(7),左半轴(2)可以在左壳体(7)内转动,在左壳体(7)内部,左半轴(2)中间安装滑键轴套(16),左半轴(2)通过差速平键(17)与滑键轴套(16)连接,锁止盘(5)安装在滑键轴套(16)上,滑键轴套(16)在左壳体(7)内、差速锥齿轮组合(14)的左侧,滑键轴套(16)通过滑键与锁止盘(5)组成可以相对滑动的连接。拨叉(4)左端的杆部穿过左壳体(2)外面与推杆(3)相接触,右端的圆弧形叉卡在左壳体(2)的内腔,位于锁止盘(5)的左侧,可以在推杆(3)的作用下向右推动锁止盘(5)。弹簧(15)安装在锁止盘(5)与差速锥齿轮组合(14)中间,可以向左推动锁止盘(5)。(如图13)。
右半轴(12)右端与右车轮(13)紧固连接,左端连接差速锥齿轮组合(14),右半轴(12)中间穿过并支撑右壳体(8),右半轴(12)可以在右壳体(8)内转动。(如图13)。
差速锥齿轮组合(14)与锁止齿轮(6)由螺栓紧固连接组成一个整体,与锁止盘(5)、滑键轴套(16)、左半轴(2)、右半轴(12)构成差速器的动力传动部分。左半轴(2)与右半轴(12)通过差速锥齿轮组合(14)可以同步转动,也可以产生不同步的相对转动,即左右差速。锁止盘(5)与锁止齿轮(6)共同构成离合器,锁止齿轮(6)在功能上是离合器的右半部分,锁止盘(5)在功能上是离合器的左半部分。锁止盘(5)可以在滑键轴套(16)上左右滑动并与滑键轴套(16)同步转动,滑键轴套(16)通过两个对称安装的差速平键(17)与左半轴(2)连接并与左半轴(2)同步回转。
锁止盘(5)与锁止齿轮(6)在锁止状态,相互咬合的接触面与轴线B之间有有一个夹角度α(如图4、图5),α角的角度大小由锁止盘(5)与锁止齿轮(6)两种材料之间的摩擦系数μ决定,设定α=arctgμ),α角是防止在锁止状态锁止盘(5)与锁止齿轮(6)在传动扭矩的作用下发生锁死的临界角。锁止盘(5)与锁止齿轮(6)两个件都采用碳素结构钢,根据碳素结构钢在润滑条件下的静摩擦系数μ在0.1到0.12之间,α角的大小可以取在5.7°到6.8°之间,在具体加工时,优选采用6°±0.5°
当助力行走路面切割机直线行走时,锁止盘(5)与锁止齿轮(6)两部分在弹簧(15)的作用下是分开的。动力通过传动轴(11)依次传递到平键(10)、齿轮(9)、锁止齿轮(6),锁止齿轮(6)与差速锥齿轮组合(14)同步转动,再把动力传递到左半轴(2)、右半轴(12),左车轮(1)与右车轮(13)实现同步行走。
当助力行走路面切割机转弯时,左车轮(1)与右车轮(13)分别出现滑拖和滑转,由于差速锥齿轮组合(14)的作用,左半轴(2)与右半轴(12)转速不相同,实现正常转弯。正是由于允许左右车轮存在这种不同步的差速,当地面出现一侧车轮打滑时,根据能量最低原则,动力就会从打滑的这一侧传递出去,而另一侧就会原地不动,致使车辆不能前进。为了防止打滑,当车辆处在湿滑路段需要锁止时,给推杆(3)一个轴向向右的外力,外力通过拨叉(4)再推动锁止盘(5)向右滑移,弹簧(15)被压缩,锁止盘(5)与锁止齿轮(6)咬合,实现差速器锁止,此时左半轴(2)、右半轴(12)与差速锥齿轮组合(14)三者相互之间不能产生相对转动,组成一个整体,把传动轴(11)传来的动力从两侧车轮传递出去,保持车辆正常行驶。当不需要锁止时,即不需要左车轮(1)、右车轮(13)保持同步时,撤除外力,推杆(3)、拨叉(4)、锁止盘(5)在弹簧(15)的作用下向左滑移,锁止盘(5)与锁止齿轮(6)分开,左半轴(2)、右半轴(12)与差速锥齿轮组合(14)三者相互之间可以产生相对转动,恢复自由差速。
Claims (4)
1.一种用于助力行走路面切割机的差速器锁止装置,其特征是:它包括依次从左向右的左半轴(2)、差速平键(17)、推杆(3)、左壳体(7)、滑键轴套(16)、拨叉(4)、锁止盘(5)、弹簧(15)、差速锥齿轮组合(14)、锁止齿轮(6)、小齿轮(9)、右半轴(12)、右壳体(8);所述左壳体(7)与右壳体(8)用螺栓连接,并构成差速器传动装置的外壳,所述左半轴(2)的右端、滑键轴套(16)、拨叉(4)的右端圆弧形叉、锁止盘(5)、弹簧(15)、差速锥齿轮组合(14)、锁止齿轮(6)、右半轴(12)的左端、小齿轮(9)都在左壳体(7)与右壳体(8)之间的内腔;
所述锁止齿轮(6)为左右两部分构成,所述锁止齿轮(6)的右部分为齿轮部分;所述锁止齿轮(6)的左部分为轴向平行的圆筒状,圆筒端部设有与锁止盘(5)相啮合的凹齿部,所述差速锥齿轮组合(14)位于锁止齿轮(6)的左部分的圆筒内;
所述右壳体(8)内、位于右半轴(12)上部的位置上设有小齿轮(9),所述小齿轮(9)通过平键(10)固定在传动轴(11)上;所述小齿轮(9)与锁止齿轮(6)右部分的齿轮相啮合;
所述差速锥齿轮组合(14)在左壳体(7)与右壳体(8)组成的内腔的中央部,差速锥齿轮组合(14)左端的内花键孔连接左半轴(2)右端的外花键,差速锥齿轮组合(14)右端的内花键孔连接右半轴(12)左端的外花键,差速锥齿轮组合的右侧采用螺栓与锁止齿轮(6)连接成固定的整体;
所述拨叉(4)左端的杆部穿过左壳体(7)在外面与推杆(3)相接触,右端的圆弧形叉卡在左壳体(7)的内腔,右邻锁止盘(5);
所述左半轴(2)的左端与左车轮(1)紧固连接,左半轴(2)的右端连接差速锥齿轮组合(14),左半轴(2)中间穿过并支撑左壳体(7),左半轴(2)可以在左壳体(7)内转动,在左壳体(7)内部,左半轴(2)的中间安装滑键轴套(16),左半轴(2)通过平键(17)与滑键轴套(16)连接,锁止盘(5)安装在滑键轴套(16)上,滑键轴套(16)通过滑键与锁止盘(5)组成可以相对滑动的连接;
所述滑键轴套(16)通过中间的孔和平键与左半轴(2)配合,组成紧固连接;滑键轴套(16)外侧的外滑键与锁止盘(5)配合,组成可以滑动的连接;
所述锁止盘(5)内孔的内滑键与滑键轴套(16)组成可滑动的配合,外侧的齿形可以与锁止齿轮(6)的齿形啮合;
所述右半轴(12)的右端与右车轮(13)紧固连接,其左端连接差速锥齿轮组合(14),右半轴(12)的中间穿过并支撑右壳体(8),右半轴(12)可以在右壳体(8)内转动;
在锁止状态时,所述锁止齿轮(6)左部分的齿形与锁止盘(5)相啮合,锁止齿轮(6)通过螺栓与差速锥齿轮组合(14)紧固连接,锁止齿轮(6)右部分的齿轮用于传递从传动轴(11)传来的动力到差速锥齿轮组合(14),并驱动左半轴(2)和右半轴(12)转动;
所述锁止盘(5)与锁止齿轮(6)共同构成离合器,锁止齿轮(6)是离合器的右半部分,锁止盘(5)是离合器的左半部分,锁止盘(5)可在滑键轴套(16)上左右滑动。
2.如权利要求1所述的一种用于助力行走路面切割机的差速器锁止装置,其特征是,所述差速锥齿轮组合(14)由对称式差速锥齿轮构成。
3.如权利要求1所述的一种用于助力行走路面切割机的差速器锁止装置,其特征是,所述锁止盘(5)与锁止齿轮(6)在锁止状态时,所述锁止齿轮(6)的左部分的凹齿部与锁止盘(5)相互啮合的接触面与轴线B之间有一个夹角度α,所述α角的角度大小由锁止盘(5)与锁止齿轮(6)两种材料之间的摩擦系数μ决定,设定α=arctgμ。
4.如权利要求3所述的一种用于助力行走路面切割机的差速器锁止装置,其特征是,所述锁止盘(5)与锁止齿轮(6)两个部件都采用碳素结构钢,根据碳素结构钢在润滑条件下的静摩擦系数μ在0.1到0.12之间,得α=5.7°~6.8°。
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CN103644280A (zh) | 2014-03-19 |
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