CN1514151A - 节能防滑差速器 - Google Patents

Abstract

节能防滑差速器是用于各种车辆转弯时，实现两主动轮差速的一种机械装置，目前所普遍采用的行星齿轮差速器，没有节能和防滑作用。本差速器是对原行星齿轮差速器提出的一种新的技术方案。是以新的节能行星半轴齿轮取代原差速器中的半轴齿轮，并在两节能行星半轴齿轮间设联动齿轴，使两半轴之间的扭矩，即可相互传递，又不影响两轮间的差速，达到节能和防滑目的。

Description

节能防滑差速器

节能防滑差速器是用于汽车及各种车辆转弯时，实现两主动轮差速时的一种机械装置，目前所普遍采用的行星齿轮差速器，没有节能和防滑作用，本差速器是对原行星齿轮差速器提出的一种新的技术方案，以达到节能和防滑目的。

一、技术方案

1、节能防滑差速器，是以新的节能行星半轴齿轮，取代原行星齿轮差速器上的半轴齿轮。并以联动齿轴横穿十字轴中环，啮合联接左右两个节能行星半轴齿轮，从而达到节能和防滑的目的。(附图1)

节能防滑差速器在结构上设置：1、主动锥齿轮；2、差速器壳架；3、6行星齿轮；4、固定齿轴套(图5)；5、9节能行星半轴齿轮；7、十字轴或一字轴(图7)；8、半轴；10、从动锥齿轮；11、联动齿轴(图6)。

主动锥齿轮和从动锥齿轮是传来扭矩和带动差速器工作的部件，可根据设备要求设计，如齿轮、牙齿轮、链条等型式。十字轴(或一字轴)嵌固在差速器壳架上，轴颈上各浮套行星锥齿轮，并与两边的节能行星半轴齿轮的外齿环啮合，将扭矩传递给节能行星半轴齿轮。

2、节能行星半轴齿轮(附图2)在技术上利用动滑轮和杠杆的力学性能(附图3)当反作用力G在动滑轮上的着力点至a点时，被固端支点(固定齿轴套与行星齿轮或行星齿环的啮合点)接受，做虚功，理论上有作用力F趋于零，以取得节能和防滑的效果。

节能行星半轴齿轮在结构上设置(1)外齿环；(2)行星齿轮环；(3)行星齿轮；(4)扭环(轴)；(5)固定齿轴套。外齿环承接行星锥齿轮传来的力矩以带动行星齿轮、行星齿轮环，并在外齿环与固定齿轴套所形成的圆形轨道上，做往复循环运动，扭环(轴)连接在各行星齿轮环(或行星齿轮)的固端支点上(连接形式见附图8)，在随行星齿轮做圆周运动时，扭动半轴和车轮转动。固定齿轴套的外端应固定在稳固的壳体上，以保证承受反作用力G时的牢固性。内端于行星齿轮啮合。中空的轴套可供扭环(轴)穿过并于半轴连接。行星齿轮环是行星齿轮的外环，行星齿轮可在环内转动，可使做圆周运动时所产生的公转和自转由二者分别承担，以保障反作用力G的着力点在行星齿轮(环)上，任意设置或移动，当移至固端支点时，有作用力F趋于零。

3、联动齿轴是设在左右两节能行星齿轴之间，并于之同轴心，横穿十字轴或一字轴中环，两端于节能行星半轴齿轮的行星齿轮凸出部位(6)啮合。其位置在附图2正面图中间粗虚线的圆以及A-A剖面与侧面中(7)所标注处。直径一般应大于固定齿轴套。行星齿轮的公转，包含着滚动和转动，固定齿轴套直径越小，转动幅度越大。滚动和转动大小之比等于行星齿轮和固定齿轴套直径之比。转动可拨动联动齿轴转动，在两节能行星半轴齿轮间相互传递扭矩，其转速一般应为半轴转速的10％左右，当两半轴并差速转动之比小于此值时，差速器只有节能和差速作用，联动齿轴不作用。相差大于此比值时，起联动作用以阻止车轮打滑。

4、工作原理。车辆直线行驶时，主动锥齿轮带动，差速器壳架、十字轴(一字轴)、行星锥齿轮、节能行星半轴齿轮的外齿环、行星齿轮、行星齿轮环、扭环(轴)、半轴。同时也拔转联动齿轴。两半轴无差速，行星锥齿轮只公转不自转，ω₁＝ω₂＝ω₀即：ω₁+ω₂＝2ω₀

车辆转弯(打滑)时，行星锥齿轮同时公转和自转。自转实现两轮差速，在ω₁+ω₂＝2ω₀中须有ω₁＝0或ω₂＝0时，车轮打滑。而节能行星半轴齿轮在反作用力着力点落到固端支点上。作用力F趋于零起到节能作用的同时，也以同样的扭矩扭动左右两半轴，使ω1≠0或ω2≠0实现了阻止车轮打滑。再有联动齿轴在二轮转速差比大于10％时，起相互传递扭矩作用，有最终阻止车轮打滑作用。

二、附图说明

附图1是节能防滑差速器结构简图。

附图2是差速器中节能行星半轴齿轮的构造图、正面是指内侧(联动齿轴连接)的一侧看过去的视图。图中标注相同的数字即实际中为同一部件(位置)，内部各部件联接除行星齿环和行星齿轮浮套在一块可相互间转动。对其它部件均以齿轮连接啮合。(5)固定齿轴套图示做法是，其外端固接在本差速器的外机体上，如差速器最外的壳体或车辆，固定的半轴外套上，以能承受较大的作用力。内端的伸入，应能保证受力需要和满足行星齿轮的啮合，但不应妨碍或隔断行星齿环与扭环(轴)连接。凡图中两部件相连、多以单线条划示。图示中尺寸、比例、形状、行星齿轮数量等在其作用原理和技术方案不变的情况下，应根据设备(车辆)要求设计调整。

附图3是节能行星半轴齿轴的力学原理图。在图中以动滑轮上的反作用力G，(重力)作用点从园心移至a点(固端支点)时F趋于零，逐步推至节能行星半轴齿轮，a点至固端支点时的，作用力F趋于零的节能作用。扭环(轴)即为负力的环、应设在a点上，在图示中四个行星齿轮在F作用下公转时，带动a点与扭环(轴)公转，扭环(轴)再带动车轮或设备做功。

图4为节能行星半轴齿轮中的行星齿轮视图，图中、(2)行星齿轮环、(3)行星齿轮、(6)与联动齿轴啮合的凸出的齿柱。

图5是固定齿轴套的做法，(A)是于机体的固接端、(B)是齿牙于行星齿轮(3)的啮合部位。中空的轴套以供于齿轮环连接的扭轴或半轴穿过，扭动左右两车轮。

图6是联动齿轴视图，图中(A)部位于凸出的齿柱图4标注(6)的部位啮合。标注(B)处为图7所示十字轴中环的浮套部位。

图7为十字轴或一字轴视图，十字轴或一字轴在选用上应依据设备作用力的要求而选定。

图8为扭环与行星齿轮环连接图。(2)表示行星齿轮、(4)扭环(轴)、(B)可附加的加强各环间稳固的连接件。图中连接点的切线于力作用线应尽量保持一致，并落在固端支点上。

三、节能防滑差速器适用于目前所用各种差速器范围，结构简单，对所配用的各种车辆无须改动。其节能行星半轴齿轮，除提供节能作用外，还能对二个主动轮起一定的防滑作用。联动齿轮能最终阻止车辆的打滑。对车辆的节能，环保和运行平稳部具有有益效果。

Claims (3)

1、节能防滑差速器，不但具有目前被广泛采用的行星齿轮差速器的作用和性能，还具有节能和防滑作用，其特征是以节能行星半轴齿轮，取代原行星齿轮差速器上的半轴齿轮。并在两节能行星半轴齿轮中间设置联动齿轴，使之具有节能和防滑的作用。

2、根据权利要求1所述的节能防滑差速器。其特征是：在两节能行星半轴齿轮中间，可以不设联动齿轴，仍具有节能和防滑效果。

3、根据权利要求1与2所述的节能防滑差速器，其特征是：节能行星半轴齿轮已具有节能和差速作用。

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