CN108361346B - 限滑差速器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种限滑差速器，包括差速器壳体，差速器壳体上安装有半轴，两半轴端部分别固定设有半轴齿轮；差速器壳体内设有差速传动装置，半轴上设有内限滑套，差速器壳体上设有外限滑套，内限滑套和外限滑套之间构成环形限滑空间，环形限滑空间的端口处密闭设有限滑端盖，限滑端盖与内限滑套或者外限滑套滑动连接，环形限滑空间内填充有高粘度液体；内限滑套上设有限滑内环片，外限滑套上设有限滑外环片；本发明当汽车一侧车轮打滑时，高粘度液体会对半轴起到粘性阻滞作用，代替了金属摩擦的阻滞作用，保证行驶安全性；将限滑端盖及内外限滑套整体拆下即可进行维护，本发明结构简单，无需电控或者液压控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种差速器，尤其涉及一种限滑差速器。
背景技术
差速器是能够使左、右(或前、后)驱动轮实现以不同转速转动的机构，当汽车转向行驶或者单侧车轮出现打滑时可对两侧车轮的转速进行自调节。
现用于防滑的差速器，其结构大致为：壳体上对称设置两个半轴，两个半轴的内端分别设置锥齿轮，壳体上安装行星齿轮架，行星齿轮架上设置两个或者四个同时与两个锥齿轮啮合的行星齿轮。当汽车正常行驶时，壳体与半轴转速相等，行星齿轮不转动，当一侧打滑时，因另一侧受阻力较大，打滑一侧半轴转速升高，另一侧转速降低，行星齿轮开始转动，实现不同转速。
但是，打滑一侧转速过高不仅会加剧轮胎磨损、增加功率和燃料消耗，还会使汽车转向困难、制动性能变差，出现安全隐患。现有的防滑差速器通常采用在壳体和半轴齿轮之间增加金属摩擦片的方式增加摩擦阻力以进行控制，从而尽量减小两侧车轮的转速差，提高行驶安全性。这种结构存在诸多缺点：(1)需要电控或者液压控制，结构复杂；(2)因为依靠摩擦产生阻力，所以对半轴齿轮以及金属摩擦片的耐磨性要求较高，提高了生产成本；(3)金属摩擦片磨损后，更换非常不方便，通常整体更换差速器，造成维护成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单，成本较低，维护方便的限滑差速器。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：限滑差速器，包括差速器壳体，所述差速器壳体上设有动力输入装置，所述差速器壳体的两端沿轴向分别转动安装有半轴，两所述半轴伸入所述差速器壳体内的端部分别固定设有半轴齿轮；所述差速器壳体内设有与两所述半轴齿轮对应的差速传动装置，至少其中之一所述半轴上位于所述半轴齿轮外侧固定设有内限滑套，所述差速器壳体上固定设有外限滑套，所述内限滑套和所述外限滑套之间构成环形限滑空间，所述环形限滑空间的端口处密闭设有限滑端盖，所述限滑端盖与所述内限滑套或者所述外限滑套滑动连接，所述环形限滑空间内填充有高粘度液体；所述内限滑套的外周面上设有若干限滑内环片，所述外限滑套的内周面上设有若干限滑外环片。
作为优选的技术方案，所述限滑内环片与所述限滑外环片彼此间隔设置。
作为优选的技术方案，所述限滑内环片和/或所述限滑外环片的端面上设有流动通孔。
作为优选的技术方案，所述高粘度液体为高粘度硅油。
作为优选的技术方案，所述高粘度液体在温度25℃下的填充体积为所述环形限滑空间容积的80％。
作为优选的技术方案，所述动力输入装置包括设置在所述差速器壳体外周面上的动力输入齿轮，所述动力输入齿轮通过周向均匀布置的若干连接螺栓固定在所述差速器壳体上。
作为优选的技术方案，所述差速传动装置包括径向设置在所述差速器壳体内的行星齿轮轴，所述行星齿轮轴上设有与两所述半轴齿轮啮合的行星齿轮，所述差速器壳体上设有行星轴轴向限位装置和行星轴防转装置。
作为优选的技术方案，所述行星轴轴向限位装置包括设置在位于所述行星齿轮轴两端的其中两所述连接螺栓上的轴向限位块。
作为优选的技术方案，所述行星轴防转装置包括设置在所述行星齿轮轴一端的铣削平面，所述轴向限位块抵靠在所述铣削平面上。
作为优选的技术方案，所述行星齿轮轴的外周面上设有呈螺旋状布置的注油槽。
由于采用了上述技术方案，限滑差速器，包括差速器壳体，所述差速器壳体上设有动力输入装置，所述差速器壳体的两端沿轴向分别转动安装有半轴，两所述半轴伸入所述差速器壳体内的端部分别固定设有半轴齿轮；所述差速器壳体内设有与两所述半轴齿轮对应的差速传动装置，至少其中之一所述半轴上位于所述半轴齿轮外侧固定设有内限滑套，所述差速器壳体上固定设有外限滑套，所述内限滑套和所述外限滑套之间构成环形限滑空间，所述环形限滑空间的端口处密闭设有限滑端盖，所述限滑端盖与所述内限滑套或者所述外限滑套滑动连接，所述环形限滑空间内填充有高粘度液体；所述内限滑套的外周面上设有若干限滑内环片，所述外限滑套的内周面上设有若干限滑外环片；本发明外限滑套随差速器壳体一同旋转，内限滑套随半轴一同旋转，当汽车正常行驶时，差速器壳体与半轴同步旋转，高粘度液体不起作用，当汽车一侧车轮打滑时，高粘度液体会对半轴起到粘性阻滞作用，从而减小半轴与差速器壳体的转速差，保证行驶安全性；而且本发明只需将限滑端盖及内外限滑套整体拆下即可进行维护，维护非常方便，维护成本也较低；本发明用液体的粘性代替金属摩擦的阻滞作用，降低了对半轴齿轮的材质要求，从而降低了制造成本；本发明结构简单，无需电控或者液压控制，可自动对打滑现象进行调节，具有很高的推广价值。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明内限滑套、外限滑套和限滑端盖整体组装件的爆炸结构示意图。
图中：1-差速器壳体；11-壳体端盖；12-动力输入齿轮；13-连接螺栓；14-轴向限位块；2-半轴齿轮；21-输出止退垫；3-行星齿轮轴；31-行星齿轮；32-注油槽；33-传动止退垫；34-定位销；35-铣削平面；4-内限滑套；41-限滑内环片；42-流动通孔；5-外限滑套；51-限滑外环片；6-限滑端盖；61-密封圈；7-环形限滑空间。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
如图1和图2所示，限滑差速器，包括差速器壳体1，所述差速器壳体1上设有动力输入装置，所述动力输入装置包括设置在所述差速器壳体1外周面上的动力输入齿轮12，所述动力输入齿轮12通过周向均匀布置的若干连接螺栓13固定在所述差速器壳体1上。
所述差速器壳体1的两端沿轴向分别转动安装有半轴，所述半轴在图中未示出。两所述半轴伸入所述差速器壳体1内的端部分别固定设有半轴齿轮2，两所述半轴齿轮2为锥齿轮。所述差速器壳体1内设有与两所述半轴齿轮2对应的差速传动装置，所述差速传动装置包括径向设置在所述差速器壳体1内的行星齿轮轴3，所述行星齿轮轴3上设有与两所述半轴齿轮2啮合的行星齿轮31，本实施例所述行星齿轮31为两个。所述差速器壳体1上设有行星轴轴向限位装置和行星轴防转装置。所述行星轴轴向限位装置包括设置在位于所述行星齿轮轴3两端的其中两所述连接螺栓13上的轴向限位块14，本实施例所述连接螺栓13上焊接所述轴向限位块14，所述轴向限位块14同时作为所述连接螺栓13的头部，两所述轴向限位块14轴向夹持所述行星齿轮轴3，实现轴向限位。所述行星轴防转装置包括设置在所述行星齿轮轴3一端的铣削平面35，所述轴向限位块14抵靠在所述铣削平面35上，通过所述铣削平面35与所述轴向限位块14的抵靠作用实现所述行星齿轮轴3的防转，当然所述行星轴防转装置也可采用在所述行星齿轮轴3的一端上设置U型或者方形槽口，所述轴向限位块14卡入槽口内的结构。所述行星齿轮轴3的外周面上设有呈螺旋状布置的注油槽32，所述行星齿轮31和所述半轴齿轮2上也设有润滑孔，方便本实施例的润滑。本实施例所述差速器壳体1内位于所述行星齿轮31处和所述半轴齿轮2处分别设有传动止退垫33和输出止退垫21，用来保证所述行星齿轮31和所述半轴齿轮2的轴向稳定，使两者啮合更可靠。所述传动止退垫33上设有定位槽口，所述差速器壳体1上设有定位销孔，所述定位销孔上安装有能插装到所述定位槽口处的定位销34，本实施例所述轴向限位块14兼作所述定位销34的外端挡块。
所述半轴上位于所述半轴齿轮2外侧固定设有内限滑套4，所述差速器壳体1上固定设有外限滑套5。如图2所示，所述内限滑套4的内周面与所述半轴花键连接，所述外限滑套5的外周面与所述差速器壳体1花键连接。所述内限滑套4和所述外限滑套5之间构成环形限滑空间7，所述环形限滑空间7的端口处密闭设有限滑端盖6，所述限滑端盖6与所述内限滑套4滑动连接，本实施例所述限滑端盖6为两个，所述限滑端盖6是通过沉头螺钉固定到所述外限滑套5的两端面上的，从而可与所述外限滑套5同步转动，与所述内限滑套4滑动连接，本实施例所述沉头螺钉在图中未示出。本实施例所述内限滑套4、所述外限滑套5和所述限滑端盖6为预先安装为一体的组装件。所述差速器壳体1上位于外侧的所述限滑端盖6处设有壳体端盖11，所述差速器壳体1位于内侧的所述限滑端盖6处设有安装台阶，通过所述壳体端盖11和所述安装台阶对组装件进行轴向的固定。当然所述限滑端盖6也可通过螺栓固定安装到所述内限滑套4上，与所述外限滑套5滑动连接。本实施例所述限滑端盖6与所述内限滑套4和所述外限滑套5之间均设有密封圈61。
所述环形限滑空间7内填充有高粘度液体，本实施例所述高粘度液体为高粘度硅油。所述高粘度液体为公知技术，在此不再赘述。本实施例通过所述高粘度液体对所述内限滑套4和所述外限滑套5的粘滞作用，带动所述差速器壳体1和所述半轴之间的转动阻力，从而降低打滑时所述半轴与所述差速器壳体1的转速差。因为高粘度硅油具有较好的热胀性，所以本实施例所述高粘度液体在温度25℃下的填充体积为所述环形限滑空间7容积的80％。在常温下因为所述高粘度液体未充满所述环形限滑空间7，粘滞作用小，不影响本汽车正常行驶；当出现打滑时，所述环形限滑空间7内温度升高，所述高粘度液体体积增大，充斥整个所述环形限滑空间7，粘滞作用显著增大。
本实施例所述内限滑套4的外周面上设有若干限滑内环片41，所述外限滑套5的内周面上设有若干限滑外环片51，如图2所示，本实施例所述限滑内环片41的内径面通过花键安装到所述内限滑套4的外周面上，所述限滑外环片51的外径面通过花键安装到所述外限滑套5的内周面上。所述限滑内环片41的外径面靠近所述外限滑套5的内周面设置，所述限滑外环片51的内径面靠近所述内限滑套4的外周面设置，所述限滑内环片41与所述限滑外环片51彼此间隔设置，这样可增大所述高粘度液体对所述内限滑套4和所述外限滑套5的接触面积，提高粘滞效果。所述限滑内环片41和所述限滑外环片51的端面上设有流动通孔42，所述流动通孔42可方便所述高粘度液体的流动，同时也能提高一些所述高粘度液体的粘滞作用。当然所述流动通孔42也可仅在所述限滑内环片41或者所述限滑外环片51上设置。
本实施例的工作原理为：当汽车正常行驶时，所述差速器壳体1与所述半轴同步转动，n0＝n1＝n2,其中n0为所述差速器壳体1的转速，n1和n2分别为两所述半轴的转速，所述外限滑套5也就与所述内限滑套4同步转动，所述高粘度液体不起作用；当一侧打滑时，打滑一侧转速n2升高，所述差速器壳体1与打滑一侧所述半轴产生相对转动，同时所述差速器壳体1与未打滑一侧所述半轴也产生相对转动，相对转动的转速差相等，即n2-n0＝n0-n1，减小一侧的转速差即可减小两所述半轴的转速差，实现安全行驶；当一侧打滑时所述外限滑套5与所述内限滑套4也随之产生相对转动，相对转动会产生摩擦热，摩擦热使所述高粘度液体温度升高，体积随之膨胀，充斥整个所述环形限滑空间7，通过所述限滑内环片41和所述限滑外环片51增加粘滞作用，从而迫使所述差速器壳体1与所述半轴的转速差减小，从而减小两所述半轴的转速差，提高行驶安全性。
本实施例拆开所述壳体端盖11后，整体拆下所述限滑端盖6、所述内限滑套4和所述外限滑套5即可进行维护，维护非常方便；用液体的粘性代替金属摩擦的阻滞作用，降低了对半轴齿轮2的材质要求，从而降低了成本；本实施例结构简单，无需电控或者液压控制，可自动对打滑现象进行调节，具有很高的推广价值。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.限滑差速器，包括差速器壳体，所述差速器壳体上设有动力输入装置，所述差速器壳体的两端沿轴向分别转动安装有半轴，两所述半轴伸入所述差速器壳体内的端部分别固定设有半轴齿轮；所述差速器壳体内设有与两所述半轴齿轮对应的差速传动装置，其特征在于：至少其中之一所述半轴上位于所述半轴齿轮外侧固定设有内限滑套，所述差速器壳体上固定设有外限滑套，所述内限滑套的内周面与所述半轴花键连接，所述外限滑套的外周面与所述差速器壳体花键连接；所述内限滑套和所述外限滑套之间构成环形限滑空间，所述环形限滑空间的端口处密闭设有限滑端盖，所述限滑端盖与所述内限滑套或者所述外限滑套滑动连接，所述环形限滑空间内填充有高粘度液体；所述内限滑套的外周面上设有若干限滑内环片，所述外限滑套的内周面上设有若干限滑外环片，所述限滑内环片的内径面通过花键安装到所述内限滑套的外周面上，所述限滑外环片的外径面通过花键安装到所述外限滑套的内周面上。
2.如权利要求1所述的限滑差速器，其特征在于：所述限滑内环片与所述限滑外环片彼此间隔设置。
3.如权利要求1所述的限滑差速器，其特征在于：所述限滑内环片和/或所述限滑外环片的端面上设有流动通孔。
4.如权利要求1所述的限滑差速器，其特征在于：所述高粘度液体为高粘度硅油。
5.如权利要求4所述的限滑差速器，其特征在于：所述高粘度液体在温度25℃下的填充体积为所述环形限滑空间容积的80％。
6.如权利要求1至5任一权利要求所述的限滑差速器，其特征在于：所述动力输入装置包括设置在所述差速器壳体外周面上的动力输入齿轮，所述动力输入齿轮通过周向均匀布置的若干连接螺栓固定在所述差速器壳体上。
7.如权利要求6所述的限滑差速器，其特征在于：所述差速传动装置包括径向设置在所述差速器壳体内的行星齿轮轴，所述行星齿轮轴上设有与两所述半轴齿轮啮合的行星齿轮，所述差速器壳体上设有行星轴轴向限位装置和行星轴防转装置。
8.如权利要求7所述的限滑差速器，其特征在于：所述行星轴轴向限位装置包括设置在位于所述行星齿轮轴两端的其中两所述连接螺栓上的轴向限位块。
9.如权利要求8所述的限滑差速器，其特征在于：所述行星轴防转装置包括设置在所述行星齿轮轴一端的铣削平面，所述轴向限位块抵靠在所述铣削平面上。
10.如权利要求7所述的限滑差速器，其特征在于：所述行星齿轮轴的外周面上设有呈螺旋状布置的注油槽。
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