CN201296167Y - 一种四轮驱动机动车动力传动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种四轮驱动机动车动力传动系统，包括变速箱(7)、分动箱(50)、前差速器(21)和后差速器(30)，变速箱(7)内的输出轴(9)上设有锥齿轮(10)，锥齿轮(10)啮合有锥齿轮(11)，锥齿轮(11)同轴上设有圆柱齿轮(12)，圆柱齿轮(12)两侧分别啮合有前驱动圆柱齿轮(13)和后驱动圆柱齿轮(14)，前驱动圆柱齿轮(13)和后驱动圆柱齿轮(14)有单向传动动力的结构，分别通过分动箱(50)与前差速器(21)和后差速器(30)传动连接。本实用新型设计合理、结构简单，可在原来传动系统上进行局部一些改造即可，造价低廉、而油耗不会增加，经济实用，市场前景好。

Description

一种四轮驱动机动车动力传动系统

技术领域

本实用新型涉及一种四轮驱动机动车动力传动系统。

背景技术

目前，四轮驱动机动车动力传动系统的种类很多，大致可以分为电子式和机械式两种情况。电子式由于可以用程序控制，所以控制起来比较简单，应用也比较广泛；但电子式没有机械式稳定，这是它最致命的弱点。

机械式分为常接合式和非常接合式。非常接合式四轮驱动为越野车采用的传统结构形式，结构简单、造价低廉、应用广泛。这种驱动方式在公路上或者是硬路上用两轮驱动，在土路上或者松软的路上用四轮驱动；四轮驱动时，前、后轮作刚性联接，最能适应在松软或雪地路面上的直行，但很不适应前、后轮需要有转速差的硬路面行驶，急转弯时还会发生急转弯制动。

现在轿车采用的是常接合式四轮驱动系统，也叫全时四轮驱动。全时四轮驱动是指20世纪70年代末出现的以在硬路面上行驶为主的常接合式四轮驱动，由于其在各种路况下尤其在潮湿路面和冬季路面上均有较好的驱动能力，低档加速性好，驱动力不受汽车轴荷分配改变的影响，在泥泞和雪地上的行驶稳定性好，对侧风的敏感性小，各轮胎的磨损比较均匀，它已成为今后的发展方向。以往，常接合式四轮驱动汽车装有轴间差速器及差速锁，但是它们是用电子装置来实现四轮驱动的。后来有的差速锁被粘性离合器或液压多片摩擦离合器所代替；又出现了没有轴间差速器而代之以液压多片离合器、粘性离合器或超越离合器的新型常接合式四轮驱动汽车，但是这些驱动系统结构复杂、质量增大、造价提高、油耗增加(约5％～10％)，通常其最高车速也有所降低；而且这些系统由于不全是刚性连接，所以在驱动能力上稍有欠缺。

现在最先进的四轮驱动系统，就是奥迪公司用的Quattro系统。它完美地应用了蜗轮蜗杆结构，并且是全机械式的刚性连接。不过它的结构复杂，最主要的就是它的造价非常的昂贵，只能在豪华的轿车上才能使用。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供了一种结构简单、造价低廉、性价比高的四轮驱动机动车动力传动系统。

为解决上述技术问题，本实用新型的一种四轮驱动机动车动力传动系统，包括变速箱7、分动箱50、前差速器21和后差速器30，所述变速箱7内的输出轴9上设有锥齿轮10，锥齿轮10啮合有锥齿轮11，锥齿轮11同轴上设有圆柱齿轮12，圆柱齿轮12两侧分别啮合有前驱动圆柱齿轮13和后驱动圆柱齿轮14，前驱动圆柱齿轮13和后驱动圆柱齿轮14分别通过分动箱50与前差速器21和后差速器30传动连接。

所述前驱动圆柱齿轮13和后驱动圆柱齿轮14均包括齿环51和齿盘52，齿环51与齿盘52旋转滑动配合连接，齿盘52圆周面上设有指向圆心的深孔53，深孔53底部设有弹簧54，弹簧54外端固定连接一外端部为楔形的挡键56，在齿环51内圆均匀设有若干个与挡键56配合的挡孔55。

所述前驱动圆柱齿轮13和后驱动圆柱齿轮14分别通过其前驱动中心轴22和后驱动中心轴23与分动箱50内的齿轮传动装置传动连接。

所述齿轮传动装置包括设在前驱动中心轴22上的圆柱齿轮15和圆柱齿轮16、设在后驱动中心轴23上的圆柱齿轮24和圆柱齿轮25及设在分动箱50内的前驱动齿轮组18和后驱动齿轮组28；圆柱齿轮15啮合有圆柱齿轮17，圆柱齿轮24啮合有圆柱齿轮27；圆柱齿轮17和圆柱齿轮16分别可与前驱动齿轮组18啮合传动，圆柱齿轮27和圆柱齿轮25分别可与后驱动齿轮组28啮合传动；前驱动齿轮组18和后驱动齿轮组28分别通过其中心轴19和中心轴26与前差速器21和后差速器30传动连接。

所述前驱动齿轮组18由设在中心轴19上的圆柱齿轮60和圆柱齿轮61组成，后驱动齿轮组28由设在中心轴26上的圆柱齿轮62和圆柱齿轮63组成。

所述中心轴19外端设有锥齿轮20与前差速器21传动连接；中心轴26外端设有锥齿轮29与后差速器30传动连接。

所述挡孔55与挡键56楔形面的配合面为向内侧过渡的圆弧面。

采用上述结构，变速箱7内的前驱动圆柱齿轮13和后驱动圆柱齿轮14，其功能相当于自行车链条传动的飞轮，动力通过这两个齿轮分别分配给机动车的前轮和后轮。当前后轮的中心轴有转速差时，系统将动力输送给转速慢的中心轴，而转速快的轮子中心轴通过飞轮消除转速差。当系统有车轮出现打滑时，则打滑的车轮所在轮中心轴转速突然加快，则前驱动圆柱齿轮13和后驱动圆柱齿轮14组成的飞轮组马上把动力分配给转速较慢的轮子，从而调节前轮与后轮转速不同时实现全时的四轮驱动。本实用新型设计合理、结构简单，可在原来传动系统上进行局部一些改造即可，造价低廉、而油耗不会增加，经济实用，市场前景好。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中前驱动圆柱齿轮13和后驱动圆柱齿轮14的结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型的一种四轮驱动机动车动力传动系统，包括变速箱7、分动箱50、前差速器21和后差速器30，变速箱7内的输出轴9上设有锥齿轮10，锥齿轮10啮合有锥齿轮11，锥齿轮11同轴上设有圆柱齿轮12，圆柱齿轮12两侧分别啮合有前驱动圆柱齿轮13和后驱动圆柱齿轮14。前驱动圆柱齿轮13和后驱动圆柱齿轮14均包括齿环51和齿盘52，齿环51与齿盘52旋转滑动配合连接，齿盘52圆周面上设有指向圆心的深孔53，深孔53底部设有弹簧54，弹簧54外端固定连接一外端部为楔形的挡键56，在齿环51内圆均匀设有若干个与挡键56配合的挡孔55，挡孔55与挡键56楔形面的配合面为向内侧过渡的圆弧面。前驱动圆柱齿轮13和后驱动圆柱齿轮14分别通过其前驱动中心轴22和后驱动中心轴23与分动箱50内的齿轮传动装置传动连接。齿轮传动装置包括设在前驱动中心轴22上的圆柱齿轮15和圆柱齿轮16、设在后驱动中心轴23上的圆柱齿轮24和圆柱齿轮25及设在分动箱50内的前驱动齿轮组18和后驱动齿轮组28；圆柱齿轮15啮合有圆柱齿轮17，圆柱齿轮24啮合有圆柱齿轮27；圆柱齿轮17和圆柱齿轮16分别可与前驱动齿轮组18啮合传动，圆柱齿轮27和圆柱齿轮25分别可与后驱动齿轮组28啮合传动，前驱动齿轮组18和后驱动齿轮组28的同时前后运行，实现了机车的前进和倒退；前驱动齿轮组18和后驱动齿轮组28分别通过其中心轴19外端设置的锥齿轮20和中心轴26外端设置的锥齿轮29与前差速器21和后差速器30传动连接。前驱动齿轮组18由设在中心轴19上的圆柱齿轮60和圆柱齿轮61组成，后驱动齿轮组28由设在中心轴26上的圆柱齿轮62和圆柱齿轮63组成。

工作时，动力从曲轴2发出，通过离合器3传入变速箱7的输入轴5，变速箱7的输入轴5通过变速主动齿轮组6与变速从动齿轮组8的啮合将动力传送到输出轴9上，变速从动齿轮组8通过在输出轴9上滑动实现变速。输出轴9通过锥齿轮10和锥齿轮11的啮合将动力传送到圆柱齿轮12上。圆柱齿轮12通过前驱动圆柱齿轮13将动力传送至前驱动中心轴22，前驱动中心轴22通过圆柱齿轮15与圆柱齿轮17或者直接通过圆柱齿轮16将动力传送到与之啮合的前驱动齿轮组18上。前驱动齿轮组18可在中心轴19上滑动，圆柱齿轮17与圆柱齿轮60啮合传动以及圆柱齿轮16与圆柱齿轮61啮合传动，可以实现中心轴19的正反转，中心轴19通过其外端设置的锥齿轮20将动力输入到前差速器21，前差速器21通过前左半轴32和前右半轴31将动力输入到前轮35。圆柱齿轮12通过后驱动圆柱齿轮14将动力送入后驱动中心轴23，后驱动中心轴23通过圆柱齿轮24与圆柱齿轮27或者直接通过圆柱齿轮25将动力传送到与之啮合的后驱动齿轮组28上。后驱动齿轮组28可在后输出轴26上滑动，圆柱齿轮27与圆柱齿轮62啮合传动以及圆柱齿轮25与圆柱齿轮63啮合传动，实现中心轴26的正反转，中心轴26通过后端的锥齿轮29将动力输入到后差速器30，后差速器30通过后左半轴34和后右半轴33将动力输入到后轮36。前驱动齿轮组18和后驱动齿轮组28之间是固定连接，通过拨杆(现有常规技术，图中没有标出)可以操纵前驱动齿轮组18和后驱动齿轮组28前后同时滑动，这样可以同时改变中心轴19和中心轴26的转向，达到汽车前进和倒退的目的。

当机动车中心轴19与中心轴26转速不同时，例如在转弯时，前差速器21调节内外侧的两个前轮35的转速平衡，后差速器30调节内外侧的两个后轮36的转速平衡。由于前轮转弯时半径比后轮转弯半径大，所以中心轴19的转速比中心轴26转速高，与它们啮合传动的前驱动中心轴22比后驱动中心轴23转速高，前驱动圆柱齿轮13和后驱动圆柱齿轮14上的齿环51和圆柱齿轮12的旋转速率相同(旋转方向相反)，它们通过挡键56带动齿盘52顺时针旋转，由于齿盘52与前驱动中心轴22和后驱动中心轴23是键连接的，所以齿盘52与前驱动中心轴22和后驱动中心轴23转速相同。对于后驱动中心轴23来说转速慢，后驱动圆柱齿轮14上的齿环51带动转速慢的齿盘52转动，从而将动力送给后轮；对于前驱动中心轴22来说转速快，前驱动圆柱齿轮13上的齿环51根本没有与前驱动中心轴22键连接的齿盘52顺时针转动快，此时若以齿环51为参照物，齿盘52在做顺时针转动，因此，挡键56会被压入到齿盘52的深孔53内，齿盘52在中间只是空转，并不能影响齿环51转动。由此消除前轮35和后轮36的转速差。

如果其中一个轮打滑时，如后轮的某一轮打滑，这时中心轴26转速迅速提高，与它们啮合传动的后驱动中心轴23比前驱动中心轴22转速高，齿环51由于和圆柱齿轮12啮合转速不变，后驱动圆柱齿轮14上的齿盘52相对与齿环51顺时针旋转，挡键56会被压入到齿盘52的深孔53内，齿盘52在中间只是空转。而前驱动圆柱齿轮13上的齿环51被齿轮12带动，通过挡孔55和挡键56绊住齿盘52，带动齿盘52顺时针转动。从而将动力输送到前输出轴19，带动抓地良好前轮35转动，实现全时的四轮驱动。

Claims (7)

1、一种四轮驱动机动车动力传动系统，包括变速箱(7)、分动箱(50)、前差速器(21)和后差速器(30)，其特征在于：所述变速箱(7)内的输出轴(9)上设有锥齿轮(10)，锥齿轮(10)啮合有锥齿轮(11)，锥齿轮(11)同轴上设有圆柱齿轮(12)，圆柱齿轮(12)两侧分别啮合有前驱动圆柱齿轮(13)和后驱动圆柱齿轮(14)，前驱动圆柱齿轮(13)和后驱动圆柱齿轮(14)分别通过分动箱(50)与前差速器(21)和后差速器(30)传动连接。

2、根据权利要求1所述的一种四轮驱动机动车动力传动系统，其特征在于：所述前驱动圆柱齿轮(13)和后驱动圆柱齿轮(14)均包括齿环(51)和齿盘(52)，齿环(51)与齿盘(52)旋转滑动配合连接，齿盘(52)圆周面上设有指向圆心的深孔(53)，深孔(53)底部设有弹簧(54)，弹簧(54)外端固定连接一外端部为楔形的挡键(56)，在齿环(51)内圆均匀设有若干个与挡键(56)配合的挡孔(55)。

3、根据权利要求1或2所述的一种四轮驱动机动车动力传动系统，其特征在于：所述前驱动圆柱齿轮(13)和后驱动圆柱齿轮(14)分别通过其前驱动中心轴(22)和后驱动中心轴(23)与分动箱(50)内的齿轮传动装置传动连接。

4、根据权利要求3所述的一种四轮驱动机动车动力传动系统，其特征在于：所述齿轮传动装置包括设在前驱动中心轴(22)上的圆柱齿轮(15)和圆柱齿轮(16)、设在后驱动中心轴(23)上的圆柱齿轮(24)和圆柱齿轮(25)及设在分动箱(50)内的前驱动齿轮组(18)和后驱动齿轮组(28)；圆柱齿轮(15)啮合有圆柱齿轮(17)，圆柱齿轮(24)啮合有圆柱齿轮(27)；圆柱齿轮(17)和圆柱齿轮(16)分别可与前驱动齿轮组(18)啮合传动，圆柱齿轮(27)和圆柱齿轮(25)分别可与后驱动齿轮组(28)啮合传动；齿轮组(18)和齿轮组(28)分别通过其中心轴(19)和中心轴(26)与前差速器(21)和后差速器(30)传动连接。

5、根据权利要求4所述的一种四轮驱动机动车动力传动系统，其特征在于：所述前驱动齿轮组(18)由设在中心轴(19)上的圆柱齿轮(60)和圆柱齿轮(61)组成，后驱动齿轮组(28)由设在中心轴(26)上的圆柱齿轮(62)和圆柱齿轮(63)组成。

6、根据权利要求5所述的一种四轮驱动机动车动力传动系统，其特征在于：所述前驱动齿轮组(18)的中心轴(19)外端设有锥齿轮(20)与前差速器(21)传动连接；后驱动齿轮组(28)的中心轴(26)外端设有锥齿轮(29)与后差速器(30)传动连接。

7、根据权利要求2所述的一种四轮驱动机动车动力传动系统，其特征在于：所述挡孔(55)与挡键(56)楔形面的配合面为向内侧过渡的圆弧面。

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