CN106246861A - 基于磁流变液的齿轮泵式阻尼差速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于磁流变液的齿轮泵式阻尼差速器，包括差速器壳体、左半轴和右半轴，所述差速器壳体内安装有从动轮、行星齿轮架、行星齿轮、左半轴齿轮、右半轴齿轮，还包括设置在左半轴齿轮、右半轴齿轮之间的齿轮泵，所述齿轮泵包括泵壳体、设置在泵壳体内的彼此相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，所述左半轴和右半轴伸入到左半轴齿轮和右半轴齿轮之间，所述左半轴和右半轴中的一个与主动齿轮同轴固定连接，另一个则与泵壳体固定连接，所述泵壳体具有一个进油口和一个出油口。本发明的基于磁流变液的齿轮泵式阻尼差速器能够根据左半轴和右半轴之间的转速差来自动调节左半轴和右半轴之间的转动阻尼力大小，进而可显著提高差速器的安全性能。

Description

基于磁流变液的齿轮泵式阻尼差速器

技术领域

本发明涉汽车技术领域，尤其涉及一种基于磁流变液的齿轮泵式阻尼差速器。

背景技术

汽车差速器能够使左、右(或前、后)驱动轮实现以不同转速转动的机构。主要由左右半轴齿轮、两个行星齿轮及齿轮架组成。功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右车轮以不同转速滚动，即保证两侧驱动车轮作纯滚动运动。差速器是为了调整左右轮的转速差而装置的。在四轮驱动时，为了驱动四个车轮，必须将所有的车轮连接起来，如果将四个车轮机械连接在一起，汽车在曲线行驶的时候就不能以相同的速度旋转，为了能让汽车曲线行驶旋转速度基本一致性，这时需要加入中间差速器用以调整前后轮的转速差。

普通差速器，虽然可以允许左右车轮以不同速度转动，但当其中一个车轮空转时，另一个在良好路面上的车轮也得不到扭矩，汽车就失去了行驶的动力。在这种情况下，差速器不起作用。这样两个车轮连在一起，动力至少可以传递到另一侧车轮，使汽车得到行驶的动力，从而摆脱困境。这种情况在中央差速器也同样存在。这样，人们就开发了各种个样的差速器锁止机构。

不同的差速器，所采用的锁止方式是不同的，现在常见的差速器锁，大致有以下几种锁止方式：强制锁止式、高摩擦自锁式、牙嵌式、托森式和粘性耦合式。强制锁止式差速锁就是在普通对称式锥齿轮差速器上设置差速锁，这种差速锁结构简单，易于制造，转矩分配比率较高。但是操纵相当不便，一般需要停车；另外，如果过早接上或者过晚摘下差速锁，那么就会产生无差速器时的一系列问题，转矩分配不可变；高摩擦自锁式有摩擦片式和滑块凸轮式等结构。摩擦片式通过摩擦片之间相对滑转时产生的摩擦力矩来使差速器锁止，这种差速锁结构简单，工作平稳，在轿车和轻型汽车上最常见；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，它可以在很大程度上提高汽车的通过性能，但是结构复杂，加工要求高，摩擦件磨损较大，成本较高。以上两种高摩擦自锁式差速器锁都可以在一定范围内分配左右两侧车轮的输出转矩，并且接入脱离都是自动进行，因此应用日益广泛。

上述差速器具有操纵相当不便，不能自动调节差速阻尼力的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于磁流变液的齿轮泵式阻尼差速器，该差速器的优点是安全性能高，其可根据左右半轴转速差的大小自动调节差速阻尼力。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种基于磁流变液的齿轮泵式阻尼差速器，包括差速器壳体、左半轴和右半轴，所述差速器壳体内安装有从动轮、行星齿轮架、行星齿轮、左半轴齿轮、右半轴齿轮，所述左半轴齿轮设置在所述左半轴上，所述右半轴齿轮设置在所述右半轴上，所述左半轴齿轮和所述右半轴齿轮分别与所述行星齿轮啮合，所述行星齿轮包括轮轴和固定设置在轮轴一端的齿轮，所述轮轴可转动地设置在所述行星齿轮架上，所述行星齿轮架设置在所述从动轮上，与所述从动轮同步转动，其特征在于，还包括设置在左半轴齿轮、右半轴齿轮之间的齿轮泵，所述齿轮泵包括泵壳体、设置在泵壳体内的彼此相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，所述左半轴和右半轴伸入到左半轴齿轮和右半轴齿轮之间，所述左半轴和右半轴中的一个与主动齿轮同轴固定连接，另一个则与泵壳体固定连接，所述泵壳体具有一个进油口和一个出油口，当左半轴和右半轴差速转动时可驱动齿轮泵工作，所述差速器壳体内具有一个用于盛装磁流变液的内腔，所述左半轴齿轮、右半轴齿轮以及齿轮泵位于所述内腔中，所述进油口与所述内腔相互连通；还包括分别与进油口和出油口相互连通的油路通道，所述油路通道上设置有励磁组件。

进一步，所述油路通道的一段开通在与所述泵壳体固定连接的左半轴或右半轴上，另一段开通在差速器壳体内，两段油路通道在左半轴或右半轴与差速器壳体之间的转动配合面处连通。

进一步，所述励磁组件设置在差速器壳体上。

进一步，所述差速器壳体与左半轴或右半轴之间的转动配合面处围绕左半轴或右半轴设置一个环形槽，该环形槽开设在差速器壳体上或开设在左半轴或右半轴上，所述左半轴或右半轴上开设一个与油路通道相互连通的通孔，所述通孔位于环形槽处且与环形槽连通。

本发明的有益效果：本发明的基于磁流变液的齿轮泵式阻尼差速器能够根据左半轴和右半轴之间的转速差来自动调节左半轴和右半轴之间的转动阻尼力大小，进而可显著提高差速器的安全性能。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明：

如图1所示，一种基于磁流变液的齿轮泵式阻尼差速器，包括差速器壳体1、左半轴2和右半轴3，所述差速器壳体1内安装有从动轮4、行星齿轮架5、行星齿轮6、左半轴齿轮7、右半轴齿轮8，所述左半轴齿轮7设置在所述左半轴2上，所述右半轴齿轮8设置在所述右半轴3上，所述左半轴齿轮7和所述右半轴齿轮8分别与所述行星齿轮6啮合，所述行星齿轮6包括轮轴和固定设置在轮轴一端的齿轮，所述轮轴可转动地设置在所述行星齿轮架5上，所述行星齿轮架5设置在所述从动轮4上，与所述从动轮4同步转动，还包括设置在左半轴齿轮7、右半轴齿轮8之间的齿轮泵，所述齿轮泵包括泵壳体9、设置在泵壳体9内的彼此相互啮合的主动齿轮10和从动齿轮11，所述左半轴2和右半轴3伸入到左半轴齿轮7和右半轴齿轮8之间，所述左半轴2和右半轴3中的一个与主动齿轮10同轴固定连接，另一个则与泵壳体9固定连接，所述泵壳体9具有一个进油口12和一个出油口13，当左半轴2和右半轴3差速转动时可驱动齿轮泵工作。

所述差速器壳体内具有一个用于盛装磁流变液的内腔17，所述左半轴齿轮、右半轴齿轮以及齿轮泵位于所述内腔中，所述进油口与所述内腔17相互连通；还包括分别与进油口和出油口相互连通的油路通道14，所述油路通道上设置有励磁组件16，励磁组件包括围绕铁芯的励磁线圈，油路通道从铁芯中穿过，优选的，所述励磁组件设置在差速器壳体上，以方便对励磁组件16的维修和更换。

本发明的基于磁流变液的齿轮泵式阻尼差速器工作原理如下：当左半轴齿轮7与右半轴齿轮8之间或左半轴2与右半轴3之间无差速转动时，齿轮泵的泵壳体9是与泵壳体9内的主动齿轮10同步转动的，此时的齿轮泵相当于未工作，其进油口12和出油口13中的磁流变液的流速为零，此时齿轮泵为左半轴2和右半轴3之间提供的阻尼力为零；当左半轴齿轮7与右半轴齿轮8之间或左半轴2与右半轴3之间差速转动时，齿轮泵的泵壳体9是与泵壳体9内的主动齿轮10异步转动，齿轮泵的进油口12和出油口13中的磁流变液的流速随着左半轴2与右半轴3之间的差速提高而提高，磁流变液流经励磁组件16时会受到磁场作用而发生凝滞现象，为磁流变液的流动提供阻力，通过调整励磁组件的磁场大小可调节左半轴2与右半轴3差动的阻尼力。

作为上述方案的进一步改进，所述油路通道14的一段开通在与所述泵壳体9固定连接的左半轴2或右半轴3上，另一段开通在差速器壳体1内，两段油路通道14在左半轴2或右半轴3与差速器壳体1之间的转动配合面处连通，具体地，所述差速器壳体1在与左半轴2或右半轴3之间的转动配合面处围绕左半轴2或右半轴3设置一个环形槽15，该环形槽15可开设在差速器壳体1上，也可开设在左半轴2或右半轴3上，所述左半轴2或右半轴3上开设一个与油路通道14相互连通的通孔，所述通孔位于环形槽15处且与环形槽15连通，进而连通差速器壳体1中的油路通道14。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种基于磁流变液的齿轮泵式阻尼差速器，包括差速器壳体、左半轴和右半轴，所述差速器壳体内安装有从动轮、行星齿轮架、行星齿轮、左半轴齿轮、右半轴齿轮，所述左半轴齿轮设置在所述左半轴上，所述右半轴齿轮设置在所述右半轴上，所述左半轴齿轮和所述右半轴齿轮分别与所述行星齿轮啮合，所述行星齿轮包括轮轴和固定设置在轮轴一端的齿轮，所述轮轴可转动地设置在所述行星齿轮架上，所述行星齿轮架设置在所述从动轮上，与所述从动轮同步转动，其特征在于，还包括设置在左半轴齿轮、右半轴齿轮之间的齿轮泵，所述齿轮泵包括泵壳体、设置在泵壳体内的彼此相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，所述左半轴和右半轴伸入到左半轴齿轮和右半轴齿轮之间，所述左半轴和右半轴中的一个与主动齿轮同轴固定连接，另一个则与泵壳体固定连接，所述泵壳体具有一个进油口和一个出油口，当左半轴和右半轴差速转动时可驱动齿轮泵工作，所述差速器壳体内具有一个用于盛装磁流变液的内腔，所述左半轴齿轮、右半轴齿轮以及齿轮泵位于所述内腔中，所述进油口与所述内腔相互连通；还包括分别与进油口和出油口相互连通的油路通道，所述油路通道上设置有励磁组件。

2.根据权利要求1所述的一种基于磁流变液的齿轮泵式阻尼差速器，其特征在于：所述油路通道的一段开通在与所述泵壳体固定连接的左半轴或右半轴上，另一段开通在差速器壳体内，两段油路通道在左半轴或右半轴与差速器壳体之间的转动配合面处连通。

3.根据权利要求2所述的一种基于磁流变液的齿轮泵式阻尼差速器，其特征在于：所述励磁组件设置在差速器壳体上。

4.根据权利要求3所述的一种基于磁流变液的齿轮泵式阻尼差速器，其特征在于：所述差速器壳体与左半轴或右半轴之间的转动配合面处围绕左半轴或右半轴设置一个环形槽，该环形槽开设在差速器壳体上或开设在左半轴或右半轴上，所述左半轴或右半轴上开设一个与油路通道相互连通的通孔，所述通孔位于环形槽处且与环形槽连通。