CN201763917U - 全齿轮机械差速锁 - Google Patents

Abstract

全齿轮机械差速锁，机械差速锁两侧为左、右外端盖，左右外端盖内为内端盖，机械差速锁壳体内设有一套传动机构，其包括1号传动轴、2号传动轴、8号传动轴、7号传动轴，及2号行星齿轮组、1号行星齿轮组，传动机构中心对称设置。本实用新型可以满足各种实际使用中对扭距分配和锁止条件的需要，可应用于车辆的中央、前后桥差速锁，而不需要对车辆的其它结构和电传上的结构进行改动。本实用新型可以满足各种实际使用中对扭距分配和锁止条件的需要，可应用于车辆的中央、前后桥差速锁，而不需要对车辆的其它结构和电传上的结构进行改动。

Description

全齿轮机械差速锁

技术领域

本实用新型涉及一种汽车传动部件自锁的装置，特别是一种全齿轮机械差速锁。

背景技术

从汽车驱动类型上分，主要有部分车轮驱动车型和全部车轮驱动车型，从安全性角度出发，全部车轮驱动车型具有更高的安全性；以我们常见的四轮车辆为例，可分为两轮驱动车，简称为两驱车，全轮驱动车，简称为全驱车，当条件相同的情况下，如：车重、路面情况、以及轮胎类型、行驶状态等，两驱车的单个驱动轮所需摩擦力的平均值，要达到两倍于四驱车单个驱动轮所需摩擦力的平均值，用于驱动车辆行驶，而车轮与地面的最大摩擦力是相等的，因此当两驱车轮胎与地面的摩擦力达到最大摩擦力并出现甩尾、侧滑、转向不足、转向过度等危险情况时，全驱车仍能正常行驶；但车辆行驶时会面临另外一个问题，当驱动轮打滑，比如：冰雪路面、沙地、驱动轮悬空等情况时，车辆将无法将驱动力传递给有附着力的驱动轮上，而造成车辆无法行驶，这在比较差的道路状况或野外时经常发生，而此时，全驱车的四个驱动轮中的任何一个出现打滑现象，车辆都无法正常行驶，而两驱车在两个驱动轮中的任何一个出现打滑时，车辆也无法正常行驶，但两驱车的两个随动轮打滑却并不影响车辆的正常行驶，这样看来，全驱车出现车辆打滑的机率是两驱车的一倍，因此考虑给车辆配置差速锁，将打滑的驱动轮锁止，防止其空转，将动力传递到有附着力的驱动轮上，使车辆摆脱困境，所以，当全驱车配置有差速锁时，相对于两驱车，将具有最大的安全性和通过性。现在的差速锁主要分为纯机械结构的机械差速锁和利用电子设备监控车轮转速差，并利用机械结构锁止打滑驱动轮的电子差速锁，纯机械结构的机械差速锁中比较有代表性的是Tosen差速锁和粘性耦合差速器，Tosen差速锁具有线性锁止，反应灵敏等特点，但生产成本高，功率传递效率低，主要应用于高档车辆，而且一般不在桥差速锁使用；粘性耦合差速锁，具有生产成本低、燃油经济性高等特点，但反应迟钝。电子差速锁通过摩擦片锁止打滑车轮，具有生产成本低、线性锁止等优点，但燃油经济性差；而现在大量使用的电子离合式差速锁，存在燃油经济性差，反应时间仍相对较长，电子设备隐患等问题，不适用于前后桥差速锁，一般配合刹车系统使用。

后轮驱动的汽车，其差速器左右半轴的转速在正常路面直线行驶的情况下与差速器壳体的转速是一致的，但当汽车转弯行驶、在不平路面行驶或低附着力路面行驶时，驱动轮在附着力不足，两侧车轮在同一时间内移动的距离不同，出现单边打滑，使汽车行驶及转向困难，动力消耗增加，增大了传动系统中一些零件及车轮的磨损。该问题现在是通过差速分别驱动汽车的两个半轴及车轮而解决的，现有的差速器种类很多，如传统的行星锥齿轮和直齿轮式，扭矩感应差速器反应快，可实现真正的全时四驱，但成本高，功耗大。黏性耦合式差速器成本低，体积小，但是分时四驱，平时和两驱一样，按大多采用的前驱加黏性耦合式差速锁驱动后轮的模式，当前轮打滑时，最大只能向后轴传输50％功率的。电子离合式差速器锁止，价格较高。主动电子离合式差速器的4WD是当今最成熟的四驱技术，是一个多片式离合器通过电脑探测到轮胎打滑及抓地的情况将扭矩分配到前后轴上。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种全齿轮机械差速锁的技术方案，本实用新型为纯机械式的差速锁，通过多组齿轮的相互啮合结构实现锁止。

本实用新型的技术方案为：全齿轮机械差速锁，包括有左输出轴、右输出轴和差速锁，其特征在于，机械差速锁两侧为左外端盖和右外端盖，左右外端盖内为内端盖，机械差速锁壳体内至少设有一套传动机构，一套传动机构包括1号传动轴、2号传动轴、8号传动轴、7号传动轴，及2号行星齿轮组、1号行星齿轮组，传动机构中心对称设置；其传动关系为：左输出轴上的齿轮与1号传动轴上的左齿轮啮合，1号传动轴上的中齿轮与1号行星齿轮组中的左太阳齿轮套上的外齿轮啮合，1号传动轴上的右齿轮与2号传动轴上的左齿轮啮合，2号传动轴上的右齿轮与1号行星齿轮组中右太阳齿轮套上的外齿轮啮合，1号行星齿轮组中左太阳齿轮套上的太阳齿轮套内齿轮与1号行星齿轮轴和3号行星齿轮轴上的行星齿轮啮合，1号行星齿轮轴和3号行星齿轮轴上的行星齿轮同时与2号行星齿轮轴和4号行星齿轮轴上的行星齿轮啮合，2号行星齿轮轴和4号行星齿轮轴的行星齿轮同时与1号行星齿轮组中右太阳齿轮套上的太阳齿轮套内齿轮啮合，在各行星齿轮组中各齿轮架大外齿轮相互啮合。

所述传动机构的具体结构为，左输出轴内端固定连接有齿轮，右输出轴内端固定连接有齿轮，左外端盖上设有输入齿轮，左外端盖与差速锁壳体固定连接，左输出轴与左外端盖可转动连接，右输出轴与右外端盖可转动连接，右外端盖与差速锁壳体固定连接，机械差速锁壳体内至少对称设有一套传动机构，每套传动机构在左外端盖上可转动的连接1号传动轴，1号传动轴的内端可转动的连接在差速锁壳体上，1号传动轴上固定连接有左齿轮、中齿轮和右齿轮，在左内端盖上可转动的连接8号传动轴，8号传动轴的内端可转动的连接在差速锁壳体上，轴上固定连接有齿轮和齿轮；在右侧的内端盖上可转动的连接2号传动轴，2号传动轴的内端可转动的连接在差速锁壳体上，轴上固定连接有齿轮和齿轮，右外端盖上可转动的连接7号传动轴，7号传动轴的内端可转动的连接在差速锁壳体上，轴上固定连接有左齿轮、中齿轮和右齿轮；在差速锁壳体左端固定连接内端盖，各行星齿轮组的左支撑都可转动的连接在左内端盖上，在差速锁壳体右端固定连接内端盖，各行星齿轮组的右支撑都可转动的连接在右端盖上，左支承与右支承之间为行星齿轮架，行星齿轮架大外圆上设有行星齿轮架大外齿轮，各左支承分别与各行星齿轮组的行星齿轮架固定连接，各右支承分别与各行星齿轮组的行星齿轮架固定连接，所述的行星齿轮组结构为，左支承上可转动的连接左太阳齿轮套，齿轮套外圆上设有齿轮套外齿轮，内圆设有齿轮套内齿轮，右支承上可转动的连接右太阳齿轮套，右太阳齿轮套外圆上设有外齿轮，内圆上设内齿轮，在各左支承和行星齿轮架上可转动的连接1号行星齿轮轴和3号行星齿轮轴，在各右支承和行星齿轮架上可转动的连接2号行星齿轮轴和4号行星齿轮轴，各行星齿轮轴上连接有行星齿轮和行星齿轮，行星齿轮组内相邻的行星齿轮轴上的行星齿轮相互啮合，左太阳齿轮套上的外齿轮与右齿轮套上的外齿轮齿数差至少为1。

所述的左支承和右支承与内端盖的连接处设有轴承，左太阳齿轮套与左支承的连接处和右太阳齿轮套与右支承的连接处设有轴承，行星齿轮轴的两端均设有轴承，所有传动轴两端均设有轴承。

所述的机械差速锁壳体内设有2套传动机构。

当车辆直线行驶时，两端无转速差，差速锁内机构无传动，差速器内部功率损失为零；当车辆转弯，两端有转速差，转弯内侧车轮转速慢，为实际驱动轮，有反向转动趋势，外侧车轮转速快，为被动驱动轮，被车辆以高于差速锁的速度转动，此时差速锁内部的转动为减速转动，相互之间的差速，通过可转动差速器的行星齿轮架之间的相互转动实现；

当左端车轮打滑，差速锁推动右半轴有反向转动的趋势，通过与其啮合的行星齿轮组传递到与左端打滑车轮啮合的行星齿轮组，由于此方向传递时，与左端车轮啮合的行星齿轮组的自锁，而无法转动，实现锁止，两端可看作一个整体，以与差速锁相同转速转动。

本实用新型可以满足各种实际使用中对扭距分配和锁止条件的需要，可应用于车辆的中央、前后桥差速锁，而不需要对车辆的其它结构和电传上的结构进行改动。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图，

图2为本实用新型的A-A剖面示意图，

图3为本实用新型的C-C剖面示意图，

图4为本实用新型的B-B剖面示意图，

图5为本实用新型的B-B剖视图，

图6为本实用新型的E-E剖视图，

图7为本实用新型的行星齿轮组剖视图，

图8为本实用新型的行星齿轮组F-F剖视图，

图中：(1)为输入轴齿轮、(2)为左输出轴、(3)为差速锁、(4)为右输出轴、(5)为1号传动轴、(6)为2号传动轴、(7)为3号传动轴、(8)为4号传动轴、(9)为3号行星齿轮组、(10)为4号行星齿轮组、(11)为5号传动轴、(12)为6号传动轴、(13)为8号传动轴、(14)为7号传动轴、(15)为2号行星齿轮组、(16)为1号行星齿轮组、(17)为左外端盖、(18)为内端盖、(19)为左支承、(20)为左太阳齿轮套、(21)为外齿轮、(22)为内齿轮、(23)为1号行星齿轮轴、(24)为行星齿轮架大外齿轮、(25)为行星齿轮架、(26)为右支承、(27)为右外端盖、(28)为差速锁壳体、(29)为行星齿轮、(30)为行星齿轮、(31)为左输出轴齿轮、(32)为1号传动轴左齿轮、(33)为1号传动轴中齿轮、(34)为1号传动轴右齿轮、(35)为右输出轴齿轮、(36)为2号传动轴右齿轮、(37)为2号传动轴左齿轮、(39)为2号行星齿轮轴、(40)为3号行星齿轮轴、(41)为4号行星齿轮轴、(42)为右太阳齿轮套、(43)为外齿轮、(44)为内齿轮、(45)为轴承。

具体实施方式

全齿轮机械差速锁，包括有左输出轴(2)和右输出轴(4)，机械差速锁(3)两侧为与左外端盖(17)和右外端盖(27)，机械差速锁壳体(28)内左右设有一套传动机构，也可根据需要设置3-4套传动装置。左侧传动机构包括1号传动轴(5)、2号传动轴(6)、8号传动轴(13)、7号传动轴(14)，及2号行星齿轮组(15)、1号行星齿轮组(16)，右侧传动机构包括3号传动轴(8)、4号传动轴(7)、5号传动轴(11)、6号传动轴(12)，及3号行星齿轮组(9)、4号行星齿轮组(10)，传动机构中心对称设置，所述的中心对称是指以差速锁中心线对称。左侧传动机构的传动关系为：左输出轴(2)上的齿轮(31)与1号传动轴(5)上的左齿轮(32)啮合，1号传动轴上的中齿轮(33)与1号行星齿轮组(16)中左太阳齿轮套上的外齿轮(21)啮合，1号传动轴上的右齿轮(34)与2号传动轴上的左齿轮(37)啮合，2号传动轴上的右齿轮(36)与1号行星齿轮组中右太阳齿轮套(42)上的外齿轮(43)啮合，1号行星齿轮组中左太阳齿轮套(20)上的内齿轮(22)与1号行星齿轮轴(23)和3号行星齿轮轴(40)上的行星齿轮(29)啮合，1号行星齿轮轴和3号行星轮齿轴上的行星齿轮(30)分别与2号行星齿轮轴(39)和4号行星齿轮轴(41)上的行星齿轮(30)啮合，2号行星齿轮轴(39)和4号行星齿轮轴(41)上的行星齿轮(29)同时与右太阳齿轮套(42)上的内齿轮(44)啮合；在各行星齿轮组中各齿轮架大外齿轮(24)相互啮合。

具体结构为：左输出轴(2)内端固定连接有齿轮(31)，右输出轴(4)内端固定连接有齿轮(35)，左外端盖(17)上设有输入齿轮(1)，左外端盖与差速锁壳体(28)固定连接，右输出轴(4)与右外端盖(27)可转动连接，右外端盖与差速锁壳体(28)固定连接，在差速锁壳的两端分别连接有左外端盖(17)和右外端盖(27)，在左外端盖(17)上由轴承(45)连接1号传动轴(5)和5号传动轴(11)，这2根传动轴的内端均由轴承连接在差速锁壳体(28)上，在右外端盖(27)上由轴承(45)连接3号传动轴(8)和7号传动轴(14)，这2根传动轴的内端均由轴承连接在差速锁壳体(28)上，这4根传动轴结构相同，轴上均固定连接有左齿轮(32)、中齿轮(33)和右齿轮(34)；在左侧的内端盖(18)上由轴承连接4号传动轴(7)、8号传动轴(13)，这2根传动轴的内端均由轴承连接在差速锁壳体(28)上，在右侧的内端盖(18)上由轴承连接2号传动轴(6)、6号传动轴(12)，这2根传动轴的内端均由轴承连接在差速锁壳体(28)上，这4根传动轴结构相同，轴上均固定连接有齿轮(36)和齿轮(37)；在外壳左端固定连接内端盖(18)，内端盖上均由轴承连接4个左支承(19)，在外壳右端固定连接内端盖(18)，内端盖(18)上均由轴承连接4个右支承(26)，左支承与右支承之间为行星齿轮架(25)，行星齿轮架大外圆上设有行星齿轮架大外齿轮(24)，各左支承(19)和右支承(26)分别固定连接在1号行星齿轮组(16)、2号行星齿轮组(15)、3号行星齿轮组(9)、4号行星齿轮组(10)的行星齿轮架(25)两端，所述的行星齿轮组结构为：左支承上可转动的连接左太阳齿轮套(20)，齿轮套外圆上设有齿轮套外齿轮(21)，内圆设有齿轮套内齿轮(22)，右支承上可转动的连接右太阳齿轮套(42)，右太阳齿轮套外圆上设有外齿轮(43)，内圆上设内齿轮(44)，在各左支承(19)和行星齿轮架(25)上可转动的连接1号行星齿轮轴(23)和3号行星齿轮轴(40)，在各右支承(26)和行星齿轮架(25)上可转动的连接2号行星齿轮轴(39)和4号行星齿轮轴(41)；各行星齿轮轴上连接有行星齿轮(29)和行星齿轮(30)，左太阳齿轮套上的外齿轮(21)与右齿轮套上的外齿轮(43)齿数差至少为1，使得左太阳齿轮套上的外齿轮(21)与右齿轮套上的外齿轮(43)转速不相等。

Claims (4)

1.全齿轮机械差速锁，包括有左输出轴(2)、右输出轴(4)和差速锁，其特征在于，机械差速锁(3)两侧为左外端盖(17)和右外端盖(27)，左右外端盖内为内端盖(18)，机械差速锁壳体(28)内至少设有一套传动机构，一套传动机构包括1号传动轴(5)、2号传动轴(6)、8号传动轴(13)、7号传动轴(14)，及2号行星齿轮组(15)、1号行星齿轮组(16)，传动机构中心对称设置；其传动关系为：左输出轴(2)上的齿轮(31)与1号传动轴(5)上的左齿轮(32)啮合，1号传动轴上的中齿轮(33)与1号行星齿轮组(16)中的左太阳齿轮套(20)上的外齿轮(21)啮合，1号传动轴(5)上的右齿轮(34)与2号传动轴(6)上的左齿轮(37)啮合，2号传动轴上的右齿轮(36)与1号行星齿轮组(16)中右太阳齿轮套(42)上的外齿轮(43)啮合，1号行星齿轮组(16)中左太阳齿轮套(20)上的太阳齿轮套内齿轮(22)与1号行星齿轮轴(23)和3号行星齿轮轴(40)上的行星齿轮(29)啮合，1号行星齿轮轴(23)和3号行星齿轮轴(40)上的行星齿轮(30)同时与2号行星齿轮轴(39)和4号行星齿轮轴(41)上的行星齿轮(30)啮合，2号行星齿轮轴(39)和4号行星齿轮轴(41)上的行星齿轮(29)同时与1号行星齿轮组(16)中右太阳齿轮套上的太阳齿轮套内齿轮(44)啮合，在各行星齿轮组中各齿轮架大外齿轮(24)相互啮合。

2.如权利要求1所述的全齿轮机械差速锁，其特征在于，所述的传动机构的具体结构为，左输出轴(2)内端固定连接有齿轮(31)，右输出轴(4)内端固定连接有齿轮(35)，左外端盖(17)上设有输入齿轮(1)，左外端盖(17)与差速锁壳体(28)固定连接，左输出轴(2)与左外端盖(17)可转动连接，右输出轴(4)与右外端盖(27)可转动连接，右外端盖与差速锁壳体(28)固定连接，机械差速锁壳体(28)内至少对称设有一套传动机构，每套传动机构在左外端盖(17)上可转动的连接1号传动轴(5)，1号传动轴的内端可转动的连接在差速锁壳体(28)上，1号传动轴上固定连接有左齿轮(32)、中齿轮(33)和右齿轮(34)，在左内端盖(18)上可转动的连接8号传动轴(13)，8号传动轴的内端可转动的连接在差速锁壳体(28)上，轴上固定连接有齿轮(36)和齿轮(37)；在右侧的内端盖(18)上可转动的连接2号传动轴(6)，2号传动轴的内端可转动的连接在差速锁壳体(28)上，轴上固定连接有齿轮(36)和齿轮(37)，右外端盖(27)上可转动的连接7号传动轴(14)，7号传动轴的内端可转动的连接在差速锁壳体(28)上，轴上固定连接有左齿轮(32)、中齿轮(33)和右齿轮(34)；在差速锁壳体左端固定连接内端盖(18)，各行星齿轮组的左支撑(19)都可转动的连接在左内端盖(18)上，在差速锁壳体右端固定连接内端盖(18)，各行星齿轮组的右支撑(26)都可转动的连接在右端盖(18)上，左支承与右支承之间为行星齿轮架(25)，行星齿轮架大外圆上设有行星齿轮架大外齿轮(24)，各左支承(19)分别与各行星齿轮组的行星齿轮架(25)固定连接，各右支承(26)分别与各行星齿轮组的行星齿轮架(25)固定连接，所述的行星齿轮组结构为，左支承上可转动的连接左太阳齿轮套(20)，齿轮套外圆上设有齿轮套外齿轮(21)，内圆设有齿轮套内齿轮(22)，右支承上可转动的连接右太阳齿轮套(42)，右太阳齿轮套外圆上设有外齿轮(43)，内圆上设内齿轮(44)，在各左支承(19)和行星齿轮架(25)上可转动的连接1号行星齿轮轴(23)和3号行星齿轮轴(40)，在各右支承(26)和行星齿轮架(25)上可转动的连接2号行星齿轮轴(39)和4号行星齿轮轴(41)，各行星齿轮轴上连接有行星齿轮(29)和行星齿轮(30)，行星齿轮组内相邻的行星齿轮轴上的行星齿轮(30)相互啮合，左太阳齿轮套上的外齿轮(21)与右齿轮套上的外齿轮(43)齿数差至少为1。

3.如权利要求1所述的全齿轮机械差速锁，其特征在于，所述的左支承(19)和右支承(26)与内端盖的连接处设有轴承(45)，左太阳齿轮套(20)与左支承(19)的连接处和右太阳齿轮套(42)与右支承(26)的连接处设有轴承(45)，行星齿轮轴(23)的两端均设有轴承(45)，所有传动轴两端均设有轴承(45)。

4.如权利要求1所述的全齿轮机械差速锁，其特征在于，所述的机械差速锁壳体(28)内设有2套传动机构。

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