CN203703046U - 蜗轮蜗杆万向节差速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是利用双联万向节的另一传动特点：就是固定任意一端使另一端绕此端公转都能转动但却不能自转，这一特点正好用于本实用新型的蜗轮蜗杆机构的解锁转向过程。来达到车辆既不打滑又能转向的目的。

Description

蜗轮蜗杆万向节差速器

技术领域

本实用新型属于一种机械传动差速机构，具体涉及一种利用机械单向传动实现自锁的差速器。

差速器主要用于汽车的传动系统中，当左右驱动轮存在转速差时，差速器分配给慢转驱动轮的转矩大于快转驱动轮的转矩。通常的差速器分为齿轮差速器和限滑差速器(Limited Slip Differential，简称LSD)。

齿轮差速器可以满足汽车在良好路面上正常行驶的转矩分配特性。但当汽车在坏路上行驶时，却严重影响通过能力，例如当汽车的一个驱动轮陷入泥泞路面时，虽然另一驱动轮在良好路面上，但因齿轮差速器平均分配转矩的特点，使这一驱动轮也只能分到与滑转驱动轮等量的转矩，以致驱动力不足以克服行驶阻力，汽车不能前进。

为了解决上述问题，某些越野汽车及高级轿车上装置防滑差速器，防滑差速器可以使得当一侧驱动轮在坏路上滑转时，能使大部分甚至全部转矩传给在良好路面上的驱动轮，以充分利用这一驱动轮的附着力来产生足够的驱动力，使汽车顺利起步或继续行驶。

现有的防限滑差速器的结构如美国专利US2859641中有所描述，该差速器包括一个可以由源动力驱动的箱体，一对动力输出齿轮可旋转的安装于壳体内，并设置的将动力传递至不同的点，一对直径小于或等于动力输出齿轮的传送齿轮安装于壳体内，并设计与动力输出齿轮作用，平衡齿轮与各传送齿轮和相互直径啮合，动力输出齿是蜗杆，动力传送齿是蜗轮。这种差速器中齿轮在制造和组装时会产生轻微的位置变动，而这回导致齿轮组合在啮合时的轻微失调，这种轻微失调可能会危及这个负载侧齿轮最佳平衡，并可能导致足以负荷不平衡产生不良的磨损和或噪音问题。

上述差速器利用蜗杆和蜗轮传动，属于摩擦传动，在传动过程中蜗轮和蜗杆间的磨损较大，使用寿命较短，而且在装配过程中对蜗轮、蜗杆布置方式，生产工艺均有较高的要求：并且上述专利中的蜗杆直接连接在半轴上，在蜗杆周围布置有多个蜗轮，导致蜗轮和蜗杆的制造工艺要求非常高和装配难度较大。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术中的不足，提供一种制造成本低、互锁效果好的差速器。

本实用新型是利用双联万向节的另一传动特点：就是固定任意一端使另一端绕此端公转都能转动但却不能自转，这一特点正好用于本发明的蜗轮蜗杆机构的解锁转向过程。来达到车辆既不打滑又能转向的目的。

蜗轮蜗杆万向节差速器，包括四种技术方案：

第一种技术方案的特征在于：在左、右半轴上设置半轴蜗杆，再在两根半轴蜗杆处对称设置两根带蜗杆的蜗杆轴，两根蜗杆轴上的蜗杆和半轴蜗杆互为左旋和右旋并相互啮合，这样可以减小差速器的直径增输出扭距并抵消两个蜗杆的轴向推力，再将两个为一组的、互为左旋和右旋的、同轴心的、齿数相同的、相互固定的蜗轮组，分别与半轴蜗杆和蜗杆轴上的蜗杆啮合，再设置左、右两个半轴壳，将半轴蜗杆、蜗杆轴和蜗轮组分别装在左、右半轴壳的壳体上，将两个蜗杆轴的同端延伸至半轴壳体外设置两个齿轮并啮合，再设置一个齿轮壳作为差速器壳，将相互啮合的两个齿轮装在齿轮壳中，动力由齿轮壳输入。该技术方案可以使用单头蜗杆而使锁止力达到100％。

第二种技术方案的特征在于：将第一种技术方案的左、右两个半轴壳连接并固定组成一个有左、中、右三个壳室的差速器壳，将左、右半轴蜗杆轴延伸至中壳室，再在中壳室设置两个双联万向节，两个双联万向节的两端分别与左、右半轴蜗杆轴和两个蜗杆轴联动。该技术方案也可以使用单头蜗杆而使锁止力达到100％，但需万向节的关节部位没有间隙。

第三种技术方案的特征在于：在差速器壳的轴向中心线两侧平行对称设置两根带有蜗杆的蜗杆轴，两根蜗杆轴上的蜗杆互为左旋和右旋并相互啮合或不啮合，两根蜗杆轴的异端通过两个双联万向节与左、右半轴联动，再在两个蜗杆轴的蜗杆的对应的差速器壳的壳体上设置两个为一组的、互为左旋和右旋的、同轴心的、齿数相同的、相互固定的蜗轮组分别与两根蜗杆轴上的蜗杆啮合，或将两根蜗杆轴的异端延伸至差速器壳体外分别与作为半轴的双联万向节联动。该技术方案可以不使用单头蜗杆具有一定的锁止能力。

第四种技术方案的特征在于：将两个双联万向节作为左、右半轴，在差速器壳的轴向中心线两侧平行对称设置两个齿轮并啮合，两个齿轮的轴的异端分别延伸出差速器壳体外分别与左、右两个双联节联动。该技术方案结构简单、体积小、造价低，但没有锁止功能。

附图说明

图1是实施例1的视图

图2是图1的内部结构视图

图3是实施例2的视图

图4是图3的内部结构视图

图5是实施例3的视图

图6是图5的内部结构视图

图7是实施例4的视图

图8是图7的内部结构视图

图中：1差速器壳  2蜗轮组  3左半轴壳  4右半轴壳

5右半轴蜗杆  6左半轴蜗杆  7齿轮  8蜗杆轴

9双联万向节  10齿轮  11轴承位

12驱动齿轮法兰盘  13双联万向节

具体实施方式

第一种技术方案的实施例如图1、2，在左、右半轴上设置半轴蜗杆5、6，再在两根半轴蜗杆5、6处对称设置两根带蜗杆的蜗杆轴8，两根蜗杆轴8上的蜗杆和半轴蜗杆5、6为单头蜗杆，并互为左旋和右旋且相互啮合，这样可以减小差速器的直径增加输出扭距并抵消两个蜗杆的轴向推力，再将两个为一组的、互为左旋和右旋的、同轴心的、齿数相同的、相互固定的蜗轮组2，分别与半轴蜗杆5、6和蜗杆轴8上的蜗杆啮合，再设置左、右两个半轴壳3、4，将半轴蜗杆5、6，蜗杆轴8和蜗轮组2分别装在左、右半轴壳3、4的壳体上，将两个蜗杆轴8的同端延伸至左、右半轴壳3、4体外设置两个齿轮7并啮合，再设置一个齿轮壳作为差速器壳1，将相互啮合的两个齿轮7装在齿轮壳中，动力由齿轮壳输入。该实施例的轴承位11设置两个轴承

动力由差速器壳1输入，由两个齿轮7的啮合部作为动力支点，再到蜗轮组2，再到左、右半轴蜗杆5、6，当车辆转向时外侧的半轴蜗杆5、6的转速大于内侧半轴蜗杆5、6的转速，左、右两个蜗杆机构就会联动，内侧的两个蜗轮组2会在自转的同时绕内侧的蜗杆公转，外侧的两个蜗轮组2就会在自转的同时公转并和蜗杆轴8上的蜗杆齿驱动外侧的半轴蜗杆，从而实现差速转向，当一侧车轮悬空或直行时左、右两个蜗轮蜗杆机构因无法解锁而犹如一根整轴，所以该实施例就没有车轮打滑的可能。

第二种技术方案的实施例如图3、4，将第一种技术方案的左、右两个半轴壳3、4连接并固定组成一个有左、中、右三个壳室的差速器壳1，将左、右半轴蜗杆5、6轴延伸至中壳室，再在中壳室设置两个双联万向节13，两个双联万向节13的两端分别与左、右半轴蜗杆5、6轴和两个蜗杆轴8联动。该实施例中半轴蜗杆5、6和两根蜗杆轴8上的蜗杆为单头蜗杆，没有啮合且左、右半轴蜗杆5、6的模数大于两个蜗杆轴8上的蜗杆的模数。

动力由差速器壳1输入，再到四个蜗轮组2再到两个蜗杆轴8，当车辆转向时外侧半轴蜗杆转速大于内侧半轴蜗杆转速，内外侧蜗杆通过两个万向节13与两个蜗杆轴8同时联动并相互解锁，左、右两个蜗杆机构就会联动，内侧的两个蜗轮组2会在自转的同时绕内侧的半轴蜗杆公转，外侧的两个蜗轮组2就会在自转的同时公转并和蜗杆轴8上的蜗杆齿驱动外侧的半轴蜗杆，而实现解锁转向，当一侧车轮悬空和直行时左、右两个蜗轮蜗杆机构因无法解锁而犹如一根整轴所以该实施例就没有车轮打滑的可能。

第三种技术方案的实施例如图5、6，在差速器壳1的轴向中心线两侧平行对称设置两根带有蜗杆的蜗杆轴8，两根蜗杆轴8上的蜗杆互为左旋和右旋并相互啮合，两根蜗杆轴8的异端通过两个双联万向节9与左、右半轴联动，再在两个蜗杆轴8的蜗杆的对应的差速器壳1的壳体上设置两个为一组的、互为左旋和右旋的、同轴心的、齿数相同的、相互固定的蜗轮组2分别与两根蜗杆轴8上的蜗杆啮合，或将两根蜗杆轴8的异端延伸至差速器壳1体外分别与作为半轴的双联万向节9联动。

动力由差速器壳1输入，再到两个蜗轮组2再到两个蜗杆轴8再到左、右双联万向节9，当车辆转向时外侧车轮转速大于内侧车轮转速，此时由于内侧双联万向节9的一端绕另一端公转而没有自转实现差速转向。

第四种技术方案的实施例如图7、8，将两个双联万向节9作为左、右半轴，在差速器壳1的轴向中心线两侧平行对称设置两个齿轮10并啮合，两个齿轮10的轴的异端分别延伸出差速器壳1体外分别与左、右两个双联节9联动。

动力由差速器壳1输入到两个齿轮时再到两个双联万向节9当车辆转弯时外侧车轮转速大于内侧车轮转速，此时由于内侧双联万向节9的一端绕另一端公转而没有自转实现差速转向。

Claims (4)

1.蜗轮蜗杆万向节差速器，其特征在于：在左、右半轴上设置半轴蜗杆，再在两根半轴蜗杆处对称设置两根带蜗杆的蜗杆轴，两根蜗杆轴上的蜗杆和半轴蜗杆互为左旋和右旋并相互啮合或不啮合，再将两个为一组的、互为左旋和右旋的、同轴心的、齿数相同的、相互固定的蜗轮组，分别与半轴蜗杆和蜗杆轴上的蜗杆啮合，再设置左、右两个半轴壳，将半轴蜗杆、蜗杆轴和蜗轮组分别装在左、右半轴壳的壳体上，将两个蜗杆轴的同端延伸至半轴壳体外设置两个齿轮并啮合，再设置一个齿轮壳作为差速器壳，将相互啮合的两个齿轮装在齿轮壳中，动力由齿轮壳输入。

2.根据权利要求1所述的蜗轮蜗杆万向节差速器，其特征在于：将左、右两个半轴壳连接并固定组成一个有左、中、右三个壳室的差速器壳，将左、右半轴蜗杆轴延伸至中壳室，再在中壳室设置两个双联万向节，两个双联万向节的两端分别与左、右半轴蜗杆轴和两个蜗杆轴联动。

3.根据权利1、2所述的蜗轮蜗杆万向节差速器，其特征在于：在差速器壳的轴向中心线两侧平行对称设置两根带有蜗杆的蜗杆轴，两根蜗杆轴上的蜗杆互为左旋和右旋并相互啮合或不啮合，两根蜗杆轴的异端通过两双联万向节与左、右半轴联动，再在两个蜗杆轴的蜗杆的对应的差速器壳的壳体上设置两个为一组的、互为左旋和右旋的、同轴心的、齿数相同的、相互固定的蜗轮组分别与两根蜗杆轴上的蜗杆啮合，或将两根蜗杆轴的异端延伸至差速器壳体外分别与作为半轴的双联万向节联动。

4.根据权利要求3所述的蜗轮蜗杆万向节差速器，其特征在于：将两个双联万向节作为左、右半轴，在差速器壳的轴向中心线两侧平行对称设置两个齿轮并啮合，两个齿轮的轴的异端分别延伸出差速器壳体外分别与左、右两个双联节联动。