CN112128341A - 一种防滑差速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防滑差速器，该差速器内置在桥壳内，所述桥壳内设置有驱动该差速器转动的输入轴，该差速器包括转动设置在所述桥壳内的大半壳和小半壳，所述大半壳与所述小半壳通过十字轴传动，所述大半壳与所述小半壳内分别设置有一半轴齿轮；所述十字轴的中心设置有防滑加力单元，所述防滑加力单元的两端分别抵紧在两个半轴齿轮上，且两个所述半轴齿轮通过所述防滑加力单元分别抵紧在所述大半壳与所述小半壳上。本发明针对工况较差的路面，提高车辆的防滑效果，使得该差速器始终存在防滑，使得车轮在差速时能够迅速的实现防滑而同步转动，从而降低车辆行驶中的车轮的打滑现象。

Description

一种防滑差速器

技术领域

本发明涉及差速器装置技术领域，具体涉及一种防滑差速器。

背景技术

差速器的应用在车桥上是必不可少的一个部件，并且差速器的种类也非常多，例如摩擦式自锁差速器，其与普通差速器的区别在于在半轴齿轮与半壳之间设置了摩擦片，当无差速时，摩擦片不产生摩擦；当产生差速时，受到半轴齿轮产生的轴向力，其会压缩摩擦片，进而使得两个半轴齿轮实现锁死，进而起到防滑的作用，且摩擦作用越大，两个半轴的转矩差越大，进而能够起到防滑的作用，例如在其中一个轮毂陷在泥里时，能够使得该轮毂快速脱离；

虽然这种结构能够启动防滑的作用，但是其防滑效果还是存在一定的不足，在差速的前期其防滑不够，效果不足，特别是针对一些在井下工作的特种车辆作业时。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种防滑差速器，针对工况较差的路面，提高车辆的防滑效果，使得该差速器始终存在防滑，使得车轮在差速时能够迅速的实现防滑而同步转动，从而降低车辆行驶中的车轮的打滑现象。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种防滑差速器，该差速器内置在桥壳内，所述桥壳内设置有驱动该差速器转动的输入轴，该差速器包括转动设置在所述桥壳内的大半壳和小半壳，所述大半壳与所述小半壳通过十字轴传动，所述大半壳与所述小半壳内分别设置有一半轴齿轮，所述十字轴上设置有与所述半轴齿轮相啮合的行星齿轮，所述大半壳的外缘上固定有与所述输出轴相啮合的被动螺旋齿轮；位于所述大半壳内的所述半轴齿轮与所述大半壳之间、位于所述小半壳内的所述半轴齿轮与所述小半壳之间均设置有摩擦片总成；

所述十字轴的中心设置有防滑加力单元，所述防滑加力单元的两端分别抵紧在两个半轴齿轮上，且两个所述半轴齿轮通过所述防滑加力单元分别抵紧在所述大半壳与所述小半壳上；

其中，所述防滑加力单元包括位于中部的推力圆柱滚子轴承，所述推力圆柱滚子轴承的两侧对称设置有两个负荷弹簧，两个所述负荷弹簧远离所述推力圆柱滚子轴承的端部分别抵紧在两个所述半轴齿轮上。

优选地，所述负荷弹簧远离所述推力圆柱滚子轴承的端部固定有挡板，所述挡板通过销轴固定在对应的所述半轴齿轮上；

所述推力圆柱滚子轴承、所述负荷弹簧以及所述挡板的中心贯穿有平衡轴，且所述平衡轴具有轴向位移的自由度。

优选地，所述平衡轴的两端安装有弹性挡圈，当所述平衡轴的中心与所述推力圆柱滚子轴承的中心重合且所述挡板抵紧在所述半轴齿轮上时，弹性挡圈与挡板之间具有间隙。

优选地，所述推力圆柱滚子轴承的两侧对称设置有两个轴承夹板，所述负荷弹簧靠近所述推力圆柱滚子轴承的一端抵紧在所述轴承夹板上，且所述平衡轴也贯穿两个所述轴承夹板。

优选地，所述摩擦片总成包括若干个制动片和若干个摩擦片，且所述制动片与所述摩擦片相间排列，所述摩擦片的两个表面上均设置有耐磨层；所述制动片内嵌在对应所述大半壳和所述小半壳的内壁上，所述摩擦片嵌套在对应的所述半轴齿轮的外壁上。

优选地，所述制动片的外圈上、所述摩擦盘的内圈上均开设有周向均匀分布的限位齿，对应的所述大半壳、所述小半壳、两个所述半轴齿轮上均开设有与所述限位齿相配合的齿槽。

优选地，所述半轴齿轮上通过圆柱销固定有半轴齿轮垫，所述半轴齿轮垫与所述摩擦片总成相接触，且所述半轴齿轮垫与所述摩擦片总成相接触的表面也设置有耐磨层。

优选地，所述大半壳与所述小半壳内均浸有油液。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明通过在差速器内设置防滑加力单元，使得该差速器始终存在防滑，只要两个半轴齿轮产生差速转动就能够使得摩擦总成形成摩擦而产生防滑力，并且通过对防滑加力单元内负荷弹簧的弹力的选择能够获得不同的初始防滑力；

(2)本发明通过在防滑加力单元内设置平衡轴，一方面使得防滑加力单元内的各个零部件形成一体，便于拆装；另一方面保证了防滑加力单元的作用效果，保证了防滑加力单元内其他零部件的对称性，进而使得防滑加力单元对两个半轴齿轮达到一致的作用，起到了平衡零部件以及平衡对两个半轴齿轮3产生的轴向力的效果；

(3)此外平衡轴在防滑加力单元内具有的轴向位移的特点，也使得平衡轴具有相对于防滑加力单元转动的自由度，进而使得平衡轴起到的平衡作用是一种动态的平衡，在车轮下陷转动的过程中，该平衡轴会被动的受于桥壳的倾斜而产生一定的轴向位移，进而能对下陷一侧的摩擦片产生一定的压力而促进摩擦作用增大，进而更快的产生防滑；同时当两个半轴齿轮产生差速时，半轴齿轮会产生轴向位移和相对于半壳的转动，平衡轴具有的自由度能够降低对轴向力的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种防滑差速器的结构示意图；

图2为图1中的局部图；

图3为防滑加力单元的立体图；

图4为防滑加力单元的平面图；

图5为图1中A部的放大图；

图6为图1中B部的放大图；

图7为车桥的立体图；

图8为图7的剖视图。

附图标记说明：

1-大半壳、11-被动螺旋齿轮、2-小半壳、3-半轴齿轮、31-半轴、4-行星齿轮、41-行星齿轮垫、5-十字轴；

6-防滑加力单元、61-推力圆柱滚子轴承、62-轴承夹板、63-挡板、631-销轴、64-负荷弹簧、65-平衡轴、651-弹性挡圈；

71-制动片、72-摩擦片、721-耐磨层、73-半轴齿轮垫、74-圆柱销；

8-齿槽、9-桥壳、91-输入轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

如图1、图7和图8所示，本发明提供了一种防滑差速器，该差速器内置在桥壳9内，桥壳9内设置有驱动该差速器转动的输入轴91，该差速器包括转动设置在桥壳9内的大半壳1和小半壳2，大半壳1与小半壳2通过十字轴5传动，大半壳1与小半壳2内分别设置有一半轴齿轮3，半轴31通过花键配合的方式与半轴齿轮3配合，十字轴5上设置有与半轴齿轮3相啮合的行星齿轮4，行星齿轮4与大小半壳接触的位置设置有行星齿轮垫41，大半壳1的外缘上固定有与输出轴91相啮合的被动螺旋齿轮11；位于大半壳1内的半轴齿轮3与大半壳1之间、位于小半壳2内的半轴齿轮3与小半壳2之间均设置有摩擦片总成；

其中，结合图5和图6，摩擦片总成包括四个制动片71和四个摩擦片72，且制动片71与摩擦片72相间排列，摩擦片72的两个表面上均设置有耐磨层721，该耐磨层与现有技术中摩擦式自锁差速器内的摩擦片的耐磨层一样；制动片71内嵌在对应大半壳1和小半壳2的内壁上，摩擦片72嵌套在对应的半轴齿轮3的外壁上，具体的采用齿槽8和限位齿的配合方式限制摩擦片72和制动片71的转动的自由度，即：

在制动片71的外圈上、摩擦片72的内圈上均开设有周向均匀分布的限位齿，对应的大半壳1、小半壳2、两个半轴齿轮3上均开设有与限位齿相配合的齿槽8；即制动片71外圈上的限位齿配合在大小半壳内壁上的齿槽8内，摩擦片72内圈上的限位齿配合在半轴齿轮3外壁上的齿槽8内。

另外半轴齿轮3上通过圆柱销74固定有半轴齿轮垫73，半轴齿轮垫73用于与摩擦片总成相接触，且半轴齿轮垫73与摩擦片总成相接触的表面也设置有耐磨层721，即如图5和图6所示，半轴齿轮垫73与其中一个制动片71接触。

结合图1和2，在十字轴5的中心设置有防滑加力单元6，防滑加力单元6的两端分别抵紧在两个半轴齿轮3上，且两个半轴齿轮3通过防滑加力单元6分别抵紧在大半壳1与小半壳2上，进而通过防滑加力单元6使得半轴齿轮3始终对摩擦片总成产生轴向力的作用，进而使得该差速器始终存在防滑；

其中，结合图3和图4，防滑加力单元6包括位于中部的推力圆柱滚子轴承61，推力圆柱滚子轴承61的两侧对称设置有两个负荷弹簧64，两个负荷弹簧64远离推力圆柱滚子轴承61的端部分别抵紧在两个半轴齿轮3上；

进一步的，负荷弹簧64远离推力圆柱滚子轴承61的端部固定有挡板63，挡板63通过销轴631固定在对应的半轴齿轮3上；推力圆柱滚子轴承61的两侧对称设置有两个轴承夹板62，负荷弹簧64靠近推力圆柱滚子轴承61的一端抵紧在轴承夹板62上；

推力圆柱滚子轴承61、负荷弹簧64、轴承夹板62以及挡板63的中心贯穿有平衡轴65，且平衡轴65具有轴向位移的自由度(该轴向是指半轴齿轮3的轴向)，平衡轴65的两端安装有弹性挡圈651，当平衡轴65的中心与推力圆柱滚子轴承61的中心重合且挡板63抵紧在半轴齿轮3上时，弹性挡圈651与挡板63之间具有间隙，即在图2的状态时，平衡轴需要预留一段使其轴向位移的距离，而不能使得两个弹性挡圈651与挡板63相接触；

具体的，平衡轴65与挡板63、轴承夹板62间隙配合，其配合公差可选择H6/f5；平衡轴65的设置保证了防滑加力单元6的作用效果，保证了防滑加力单元6内其他零部件的对称性，进而使得防滑加力单元6对两个半轴齿轮3达到一致的作用，起到了平衡防滑加力单元6内各个零部件以及平衡防滑加力单元6对两个半轴齿轮3产生的轴向力的效果，特别是对于推力圆柱滚子轴承61来说，其本身在调心能力上就存在不足，因此平衡轴65的设置保证了推力圆柱滚子轴承61的稳定工作。

此外，考虑到平衡轴65具有自由度，因此其在防滑加力单元6会存在磨损，对应平衡轴65以及与其接触的零部件来说，其接触面需要进行强度的增加，例如通过淬火等工艺提高强度。

使用时，车辆正常直线行驶，车轮未下陷时，即两个半轴齿轮3不产生差速时，两个半轴齿轮3在输入轴91驱动被动螺旋齿轮11的情况下同步转动；

当其中一个车轮下陷时，受于差速器内齿轮结构的作用，会产生轴向力从而使得半轴齿轮3作用在摩擦片总成上，从而使得摩擦片总成受压，随着输入轴91的持续输入，摩擦片总成越来越紧从而使得两个半轴齿轮3被锁死，达到防滑的效果，进而防止车辆某一侧车轮滑转而陷车；

另外当车轮转弯的过程中，由于该差速器存在防滑加力单元6使得其始终存在防滑的效果，因此转弯差速过程中也会使得摩擦片总成产生摩擦，但是该种情况相较于陷车而严，摩擦盘总成的受压要小的多，并且例如在井下的车辆其转弯的频率也要低于家用车，因此并不会影响该差速器的实际正常工作，另外考虑到该种情况，在大半壳1与小半壳2内均浸有油液，能够对摩擦片总成摩擦时进行一定的散热，也保证了该差速器的正常工作。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种防滑差速器，该差速器内置在桥壳内，所述桥壳内设置有驱动该差速器转动的输入轴，该差速器包括转动设置在所述桥壳内的大半壳和小半壳，所述大半壳与所述小半壳通过十字轴传动，所述大半壳与所述小半壳内分别设置有一半轴齿轮，所述十字轴上设置有与所述半轴齿轮相啮合的行星齿轮，所述大半壳的外缘上固定有与所述输出轴相啮合的被动螺旋齿轮；位于所述大半壳内的所述半轴齿轮与所述大半壳之间、位于所述小半壳内的所述半轴齿轮与所述小半壳之间均设置有摩擦片总成；其特征在于：

所述十字轴的中心设置有防滑加力单元，所述防滑加力单元的两端分别抵紧在两个半轴齿轮上，且两个所述半轴齿轮通过所述防滑加力单元分别抵紧在所述大半壳与所述小半壳上；

其中，所述防滑加力单元包括位于中部的推力圆柱滚子轴承，所述推力圆柱滚子轴承的两侧对称设置有两个负荷弹簧，两个所述负荷弹簧远离所述推力圆柱滚子轴承的端部分别抵紧在两个所述半轴齿轮上。

2.如权利要求1所述的一种防滑差速器，其特征在于，所述负荷弹簧远离所述推力圆柱滚子轴承的端部固定有挡板，所述挡板通过销轴固定在对应的所述半轴齿轮上；

所述推力圆柱滚子轴承、所述负荷弹簧以及所述挡板的中心贯穿有平衡轴，且所述平衡轴具有轴向位移的自由度。

3.如权利要求2所述的一种防滑差速器，其特征在于，所述平衡轴的两端安装有弹性挡圈，当所述平衡轴的中心与所述推力圆柱滚子轴承的中心重合且所述挡板抵紧在所述半轴齿轮上时，弹性挡圈与挡板之间具有间隙。

4.如权利要求3所述的一种防滑差速器，其特征在于，所述推力圆柱滚子轴承的两侧对称设置有两个轴承夹板，所述负荷弹簧靠近所述推力圆柱滚子轴承的一端抵紧在所述轴承夹板上，且所述平衡轴也贯穿两个所述轴承夹板。

5.如权利要求2-4任一项所述的一种防滑差速器，其特征在于，所述摩擦片总成包括若干个制动片和若干个摩擦片，且所述制动片与所述摩擦片相间排列，所述摩擦片的两个表面上均设置有耐磨层；所述制动片内嵌在对应所述大半壳和所述小半壳的内壁上，所述摩擦片嵌套在对应的所述半轴齿轮的外壁上。

6.如权利要求5所述的一种防滑差速器，其特征在于，所述制动片的外圈上、所述摩擦盘的内圈上均开设有周向均匀分布的限位齿，对应的所述大半壳、所述小半壳、两个所述半轴齿轮上均开设有与所述限位齿相配合的齿槽。

7.如权利要求6所述的一种防滑差速器，其特征在于，所述半轴齿轮上通过圆柱销固定有半轴齿轮垫，所述半轴齿轮垫与所述摩擦片总成相接触，且所述半轴齿轮垫与所述摩擦片总成相接触的表面也设置有耐磨层。

8.如权利要求1所述的一种防滑差速器，其特征在于，所述大半壳与所述小半壳内均浸有油液。

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