CN105114590B - 一种用于fsae赛车的托森差速器 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种用于FSAE赛车的托森差速器，包括差速器本体、密封壳体和安装支架，差速器本体包括差速器壳体和齿轮，密封壳体与差速器本体相套接，安装支架包括两块开有中心通孔的菱形平板和链轮中心距调整机构，两块菱形平板分别与差速器壳体的两侧伸出端通过轴承相连，两块菱形平板的两侧顶点均设有螺孔，一侧的两个螺孔分别与支架吊耳相铰接，另一侧的两个螺孔通过螺杆相连，链轮中心距调整机构与螺杆相连。本发明体积小，重量轻，可调节链轮的中心距。

Description

一种用于FSAE赛车的托森差速器
技术领域
本发明属于FSAE方程式赛车的技术领域，尤其涉及一种用于FSAE赛车的托森差速器。
背景技术
FSAE方程式赛车(Formula SAE)在国际上被视为“学界的F1方程式赛车”，自美国汽车工程师协会于1979年创办以来，已经有三十多年的历史了，逐渐形成了德国、美国、英国、日本和中国等地的多站比赛，越来越多的大学生相应地加入到了这个行列。现在FSAE赛事正朝着更快、更轻、更稳定的方向迅速发展，因此轻量化设计和空气动力学成为FSAE参赛者必考虑的因素。2010年，中国举办了首届大学生方程式(FSAE)赛车比赛，很多高校相继展开了对FSAE赛车的研究、制造与调试。
对于FSAE赛车来说，轻量化就是提高赛车成绩最直接的手段，发动机输出轴处小链轮与大链轮的中心距由于链条节距导致发生有级变动，不利于赛车发挥最优性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种用于FSAE赛车的托森差速器，降低赛车重量和节省安装空间。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于FSAE赛车的托森差速器，包括差速器本体、密封壳体和安装支架，所述差速器本体包括差速器壳体和齿轮，所述齿轮安设于所述差速器壳体内部空腔，所述密封壳体与差速器本体相套接，所述安装支架分别与差速器壳体的两侧伸出端相连，其特征在于，所述安装支架包括两块开有中心通孔的菱形平板和链轮中心距调整机构，两块菱形平板分别与所述差速器壳体的两侧伸出端通过轴承相连，两块菱形平板的两侧顶点均设有螺孔，一侧的两个螺孔分别与支架吊耳相铰接，另一侧的两个螺孔通过螺杆相连，所述链轮中心距调整机构与所述螺杆相连，所述链轮中心距调整机构包括两个对称安设于所述螺杆两端的调节杆，所述调节杆包括第一外螺纹杆端关节轴承、第二外螺纹杆端关节轴承、调节套筒和连接块，所述第一和第二外螺纹杆端关节轴承分别与所述调节套筒的两端相螺接，第一外螺纹杆端关节轴承与螺杆相连，所述连接块的一端设有连接孔，连接块另一端的两侧对称设有连接凸块，所述连接凸块上设有连接孔，连接块的另一端与第二外螺纹关节轴承相连，连接块的中部设有向内的半圆形凹槽。
按上述方案，所述密封壳体为一端开口另一端密闭的圆柱筒体结构，一端开口处设有内螺纹，另一端密闭处的端面中心设有通孔，所述差速器壳体的一端设有外螺纹，密封壳体与差速器壳体相螺接，密封壳体密闭端和差速器壳体的另一端的端面上对应设有密封槽，所述密封槽内填充密封件。
按上述方案，所述差速器壳体的一侧伸出端上设有花键。
按上述方案，所述差速器壳体上沿周向均匀间隔开有三个安装槽。
按上述方案，所述差速器壳体采用7075铝制成。
按上述方案，所述密封壳体采用尼龙材料制成。
按上述方案，所述安装支架采用7075铝制成。
按上述方案，所述菱形平板的两端对称开有减重孔，所述减重孔为三角形结构，所述三角形结构与所述中心通孔相邻的一边为弧形边结构，所述弧形边的半径与中心通孔的半径相同。
本发明的有益效果是：1、提供一种用于FSAE赛车的托森差速器，减少差速器所占的空间，使布置密封更为容易，有利于赛车的紧凑性，且降低了差速器的重量；2、大链轮直接安装在差速器改装壳体上，不需要加入一个花键轴才能连接，减少了装配件的数目，一定程度上保证了装配精度；3、可以调节发动机输出轴处小链轮与大链轮的中心距，弥补由于链条节距导致大小链轮中心距的有级变动。
附图说明
图1为本发明一个实施例的安装示意图。
图2为本发明一个实施例的拆分示意图。
图3为本发明一个实施例的差速器壳体的结构示意图。
图4为本发明一个实施例的调节杆的结构示意图。
图5为本发明一个实施例的菱形平板的结构示意图。
其中：1.差速器壳体，2.密封壳体，3.菱形平板，4.轴承，5.螺孔，6.支架吊耳，7.螺杆，8.第一外螺纹杆端关节轴承，9.第二外螺纹杆端关节轴承，10.调节套筒，11.连接块，12.连接孔，13.连接凸块，14.半圆形凹槽，15.花键，16.安装槽，17.减重孔，18.大链轮，19.球笼。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
如图1-2所示，一种用于FSAE赛车的托森差速器，包括差速器本体、密封壳体2和安装支架，差速器本体包括差速器壳体1和安设于差速器壳体内部空腔的齿轮，差速器壳体的一侧伸出端上设有花键15，可以将大链轮轮直接通过花键安装在差速器改装壳体上，而不需要加入一个花键轴才能连接，减少了装配件的数目，一定程度上保证了装配精度；齿轮包括六个行星齿轮和两个输出齿轮，六个行星齿轮的轴穿过差速器壳体相对于差速器壳体发生转动，两个输出齿轮与六个行星齿轮啮合，发动机输出扭矩，直接传递给小链轮，小链轮通过链条将扭矩传递给大链轮18，大链轮通过花键传递给差速器壳体，差速器壳体再通过六个行星齿轮传递给输出齿轮，之后再通过球笼半轴等传递给车轮，通过齿轮的转动来实现差速和扭矩分配。
密封壳体为一端开口另一端密闭的圆柱筒体结构，其一端开口处设有内螺纹，与差速器壳体的一端设有外螺纹相配置连接，并在其中加入螺纹密封胶用来密封处理，其另一端密闭处的端面中心设有通孔，密封壳体密闭端和差速器壳体的另一端的端面上对应设有密封槽，通过密封槽内填充密封件进行密封；差速器壳体和安装支架均采用7075铝制成，密封壳体采用尼龙材料制成，通过分析计算来满足所需要的刚度，使用尼龙棒车制而成，以减轻重量；差速器壳体上沿周向均匀间隔开有三个安装槽16(见图3)，方便齿轮安装，且能减轻壳体重量。
如图5所示，安装支架包括两块开有中心通孔的菱形平板3和链轮中心距调整机构，两块菱形平板分别与差速器壳体的两侧伸出端通过轴承4相连，两块菱形平板的两侧顶点均设有螺孔5，一侧的两个螺孔分别与支架吊耳6相铰接，另一侧的两个螺孔通过螺杆7相连，链轮中心距调整机构与螺杆相连。
如图4所示，链轮中心距调整机构包括两个对称安设于螺杆两端的调节杆，调节杆包括第一外螺纹杆端关节轴承8、第二外螺纹杆端关节轴承9、调节套筒10和连接块11，第一和第二外螺纹杆端关节轴承分别与调节套筒的两端相螺接，采用正反螺纹的外螺纹杆端关节轴承配合以内螺纹套筒进行调节，并满足适当的转动自由度，第一外螺纹杆端关节轴承与螺杆相连，连接块的一端设有连接孔12，连接块另一端的两侧对称设有连接凸块13，连接凸块上设有连接孔，连接块的另一端与第二外螺纹关节轴承相连，连接块的中部设有向内的半圆形凹槽14，调节杆通过连接块与发动机相连，并通过半圆形凹槽跟车架卡在一起辅助连接。
安装本差速器的FSAE赛车整体重量降低1.5kg，经多次试验，差速器壳体及密封壳体与原装壳体及密封壳体使用性能差别不大而且重量降低，支架的刚度符合要求，调节机构能很方便的调节中心距且十分可靠。

Claims (8)

1.一种用于FSAE赛车的托森差速器，包括差速器本体、密封壳体和安装支架，所述差速器本体包括差速器壳体和齿轮，所述齿轮安设于所述差速器壳体内部空腔，所述密封壳体与差速器本体相套接，所述安装支架分别与差速器壳体的两侧伸出端相连，其特征在于，所述安装支架包括两块开有中心通孔的菱形平板和链轮中心距调整机构，两块菱形平板分别与所述差速器壳体的两侧伸出端通过轴承相连，两块菱形平板的两侧顶点均设有螺孔，一侧的两个螺孔分别与支架吊耳相铰接，另一侧的两个螺孔通过螺杆相连，所述链轮中心距调整机构与所述螺杆相连，所述链轮中心距调整机构包括两个对称安设于所述螺杆两端的调节杆，所述调节杆包括第一外螺纹杆端关节轴承、第二外螺纹杆端关节轴承、调节套筒和连接块，所述第一和第二外螺纹杆端关节轴承分别与所述调节套筒的两端相螺接，第一外螺纹杆端关节轴承与螺杆相连，所述连接块的一端设有连接孔，连接块另一端的两侧对称设有连接凸块，所述连接凸块上设有连接孔，连接块的另一端与第二外螺纹关节轴承相连，连接块的中部设有向内的半圆形凹槽。
2.根据权利要求1所述的一种用于FSAE赛车的托森差速器，其特征在于，所述密封壳体为一端开口另一端密闭的圆柱筒体结构，一端开口处设有内螺纹，另一端密闭处的端面中心设有通孔，所述差速器壳体的一端设有外螺纹，密封壳体与差速器壳体相螺接，密封壳体密闭端和差速器壳体的另一端的端面上对应设有密封槽，所述密封槽内填充密封件。
3.根据权利要求1所述的一种用于FSAE赛车的托森差速器，其特征在于，所述差速器壳体的一侧伸出端上设有花键。
4.根据权利要求1所述的一种用于FSAE赛车的托森差速器，其特征在于，所述差速器壳体上沿周向均匀间隔开有三个安装槽。
5.根据权利要求1所述的一种用于FSAE赛车的托森差速器，其特征在于，所述差速器壳体采用7075铝制成。
6.根据权利要求1所述的一种用于FSAE赛车的托森差速器，其特征在于，所述密封壳体采用尼龙材料制成。
7.根据权利要求1所述的一种用于FSAE赛车的托森差速器，其特征在于，所述安装支架采用7075铝制成。
8.根据权利要求1所述的一种用于FSAE赛车的托森差速器，其特征在于，所述菱形平板的两端对称开有减重孔，所述减重孔为三角形结构，所述三角形结构与所述中心通孔相邻的一边为弧形边结构，所述弧形边的半径与中心通孔的半径相同。
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