一种基本型牙嵌式自锁差速器，包括主动环、中心环、从动环、阻挡环、弹簧、弹簧座、花键毂、卡环、附属阻挡环以及附属限位环，中心环嵌于主动环内孔中并被卡环轴向固定，弹簧安装在从动环与弹簧座之间，花键毂与从动环周向固定；主动环的轴向两端都布置有： 在两个方向上相对转动均可传递转矩的传力嵌合机构，由主动环与从动环轴向嵌合而成，该两个环的嵌合端面上都布置有： 径向型传力齿； 在两个方向上相对转动均可导致自身分离的分离嵌合机构，轴向上径向上均位于传力嵌合机构之内，由中心环与从动分离环轴向嵌合而成，该两个环的嵌合端面上都布置有径向型分离齿；所述从动分离环与从动环形成为一体；以及 阻止超越分离状态下的分离嵌合机构嵌合的阻挡嵌合机构，由所述阻挡环和附属阻挡环轴向嵌合而成，该两个环上都形成有具有轴向阻挡作用的径向型阻挡齿；所述阻挡嵌合机构的最小阻挡高度，大于所述传力嵌合机构的全齿嵌合深度，小于所述分离嵌合机构的全齿嵌合深度；其特征在于： 还布置有对所述阻挡嵌合机构中阻挡环的周向相对位置实施限制的限位嵌合机构，由所述阻挡环和所述附属限位环组成；所述附属限位环与其属主环形成为一体，且所述附属限位环与所述附属阻挡环周向固定；所述阻挡嵌合机构的轴向分离距离大于所述最小阻挡高度时，所述限位嵌合机构的周向自由度，大于所述阻挡嵌合机构的入口裕度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种机械式差速传动装置，特别涉及但不仅仅涉及一种轮式 车辆使用的牙嵌式自锁差速器，属于机械传动领域。技术背景牙嵌式自锁差速器自1930年代专利技术以来，经itA/f门的不断改进，已经具 备良好的使用性能，并成为自锁式差速器的一种主要形式。如图1所示，其 主要组成部分是主动环、中心环、从动环、阻挡环、弹簧、弹簧座、花键 毂、卡环。中心环嵌于主动环内孔中并被卡环轴向固定，弹簧安装在从动环 与弹簧座之间，花键毂与从动环内孔周向固定，其上形成有传递转矩用的特 征曲面。主动环的轴向两端各有四个嵌合机构由主动环与从动环构成的传 力嵌合机构，由中心环与从动分离环构成的分离嵌合机构，由开口阻挡环与 附属阻挡环构成的阻挡嵌合机构，以及由阻挡环和附属限位环构成的限位嵌 合机构。轴向上，分离嵌合机构、传力嵌合机构及阻挡嵌合机构三者固定， 同步分离或嵌合；径向上，分离嵌合机构位于传力嵌合机构之内，阻挡嵌合 机构位于该两嵌合机构之间，径向型的限位嵌合机构位于阻挡环与主动环之 间。其中，从动分离环与从动环制成一体，附属阻挡环与中心环制成一体， 仅有一个径向齿的附属限位环与主动环刚性一体，该径向齿与一个主动环传 力齿合并成一加长传力齿，嵌于阻挡环的周向凹槽内或开口断面174之间。 带内轴肩的开口阻挡环轴向固定在从动环嵌合端面上的环状沟槽中，与该沟 槽的相应表面构成周向滑动摩擦副。工作中，阻挡环以螺旋运动的方式主动 进入或退出阻挡工作状态。其旋转的驱动力是作用在其内环面和滑动端面上 的摩擦力，其旋转的阻力是作用在其齿顶面的摩擦力，其轴向移动的驱动力 是作用在其内环面上的摩擦力及轴肩上的压力。差速器寿命周期内，随着磨 损的增加，摩擦面光滑度的增加，阻挡环径向弹性力的变化，工作温度的变 化以及从动环压紧弹簧性能的变化，上述所有摩擦力都会发生不同程度的改 变。因此，理论上和现实中阻挡嵌合机构都存在失效机会。清华大学出版社2004年4月出版的刘惟信先生编著的《汽车车桥^L计》 (p261 p282)—书详细叙述了其工作原理、结构和特点。美国牵引技术公司在 1990年代改进了上述阻挡环的结构，开发出了新型的牙嵌式自锁差速器(《工 程机械》，1999年11期，p6~p7)，阻挡环和附属阻挡环的阻挡齿齿形和齿数 都不再等同于中心环或从动环的分离齿，从而提高了阻挡环复位的可靠性， 降低了阻挡环和从动环的加工难度。然而，上述改进并未改变阻挡环的周向限位模式，仍然沿袭了并不合理 的将附属阻挡环单一地附属在主动环上的传统的径向销槽式限位模式，单一 的阻挡环布局方式和单一的开口环结构形式没有发生任何改变，许多与此布 局或结构有关的使用性能和制造工艺等相关问题没有得到提升或解决。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种不同于现有阻挡环周向限位模式的，同时阻挡 环又具有多种布局方式或结构的基本型牙嵌式自锁差速器，它们均不同程度 地使其具有更合理更筒单的结构和装配工艺，更强的耐磨损能力，更加稳定、 优异的工作性能和可靠性，更长的寿命以及更低廉的制造成本的特点。并且 从广义上令到现有技术的牙嵌式自锁差速器成为它的一个特例。记述技术方案之前先对相关名词或概念说明如下 属主环被附属阻挡环或附属限位环所依附的回转构件。 基准环嵌合工作状态下，作为阻挡环相对静止的参照对象的回转构件； 其轴向上直接面对阻挡环的端面被称为基准端面，径向上直接面对阻挡环的 圆柱面被称为基准圆柱面。阻挡工作面阻挡嵌合机构轴向分离后，组成该机构的齿环双方的径向 齿之间用来进行对顶接触的齿顶面部分，其升角用入表示。阻挡工况阻挡嵌合机构的组成双方的阻挡齿相互对顶接触，阻止轴向 上位于其之外的其它轴向嵌合机构嵌合的工作状况。5角和p角阻挡工况中，阻挡环一方面由其滑动端面或圆柱面与基准 环的基准端面或基准圆柱面形成滑动摩擦副，另一方面由其阻挡齿的阻挡工 作面与附属阻挡齿的阻挡工作面轴向接触形成静摩擦副，在仅靠该静摩擦副 来限定阻挡环相对附属阻挡环的周向位置时，该静摩擦副必需是自锁的，其 中，能够确保该静摩擦副自锁的阻挡工作面的最小升角就定义为5，而最大 升角就定义为P。限位工作面对阻挡环的周向相对位置给与限制的表面。对控制嵌合机 构，当入<5时，因双方阻挡齿之间的对顶接触不能自锁，所以，只有阻挡 齿的侧面和阻挡齿齿顶中部限位凸起的侧面是限位工作面；当5 <入< p时， 因双方阻挡齿之间的对顶接触能可靠自锁，所以，阻挡齿的所有側面及阻挡 工作面都是限位工作面。全齿嵌合深度轴向嵌合机构完全嵌合时，由一方嵌合齿的最高齿顶点 到另 一方嵌合齿的最高齿顶点之间的轴向距离。最小阻挡高度由非阻挡工况(即，稳定的嵌合状态)过渡到阻挡工况， 阻挡嵌合机构所必需分开的最小轴向距离。最大P艮位嵌合深度保证限位嵌合机构的周向约束作用得以存在的，阻 挡嵌合机构轴向上可以分离的最大距离。当限位嵌合机构的组成双方轴向上 跟随阻挡嵌合机构一起运动时，该深度为完全嵌合状态下，嵌合双方的限位 工作面的上边界中的最高点之间的轴向距离；当限位嵌合机构的组成双方轴 向上不跟随阻挡嵌合机构一起运动时，该深度为无穷大。阻挡嵌合机构的入口裕度K:在不考虑其它嵌合机构的影响以及阻挡环 周向自由时，从最小阻挡高度上，组成阻挡嵌合机构的齿环双方在不影响该 机构轴向嵌合的前提下相互间可以连续错开的最大圆周角度。在牙嵌式差速 器中，K必需满足下述不等式K〉ec + ef +Y + ri (端面齿周向均布时)， 相关参数定义如下ec:中心环分离齿齿顶面所对应的圆周夹角；ef :从动分离环分离齿齿顶面所对应的圓周夹角；Y :分离嵌合机构由嵌合状态过渡到嵌合状态与分离对顶状态二者之间 的临界状态，其所属两齿环间必需相对转动的最小圆周角；Ti:工艺修正量，即，因导角、传力齿齿根收缩、分离嵌合机构的周向 间隙以及传力与分离两嵌合机构的全齿嵌合深度不相等所带来的修正量。本专利技术中，当一嵌合机构的组成双方分别以另一嵌合机构的组成双方为 轴向支撑根基时，就称前一嵌合机构轴向上位于后一嵌合机构之内，反之为 之外。另外，本专利技术所称的"阻挡环"均为独立阻挡环的简称。达成本专利技术目的基本技术构思是通过形成为一体或周向固定的方式令 阻挡嵌合机构与限位嵌合机构的周向关系完全固定。具体技术方案如下一种基本型牙嵌式自锁差速器，包括主动环、中心环、从动环、阻挡环、 弹簧、弹簧座、花键毂、卡环、附属阻挡环以及附属限位环，中心环嵌于主 动环内孔中并被卡环轴向固定，弹簧安装在从动环与弹簧座之间，花键毂与 从动环周向固定；主动环的轴向两端都布置有由主动环与从动环轴向嵌合 而成的传力嵌合机构；由中心环与从动分离环轴向嵌合而成的分离嵌合机构， 轴向上径向上均位于传力嵌合机构之内，其从动分离环与从动环形成为一体； 以及阻止超越分离状态下的分离嵌合机构嵌合的阻挡嵌合机构，由阻挡环和 附属阻挡环轴向嵌合而成，该两个环上都形成有一圈具有轴向阻挡作用的径 向型阻挡齿；所述阻挡嵌合机构的最小阻挡高度，大于所述传力嵌合机构的 全齿嵌合深度，小于所述分离嵌合机构的全齿嵌合深度；其特征在于还布 置有对所述阻挡嵌合机构中阻挡环的周向相对位置实施限制的限位嵌合机 构，由阻挡环和附属限位环组成；附本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基本型牙嵌式自锁差速器，包括主动环、中心环、从动环、阻挡环、弹簧、弹簧座、花键毂、卡环、附属阻挡环以及附属限位环，中心环嵌于主动环内孔中并被卡环轴向固定，弹簧安装在从动环与弹簧座之间，花键毂与从动环周向固定；主动环的轴向两端都布置有：在两个方向上相对转动均可传递转矩的传力嵌合机构，由主动环与从动环轴向嵌合而成，该两个环的嵌合端面上都布置有：径向型传力齿；在两个方向上相对转动均可导致自身分离的分离嵌合机构，轴向上径向上均位于传力嵌合机构之内，由中心环与从动分离环轴向嵌合而成，该两个环的嵌合端面上都布置有径向型分离齿；所述从动分离环与从动环形成为一体；以及阻止超越分离状态下的分离嵌合机构嵌合的阻挡嵌合机构，由所述阻挡环和附属阻挡环轴向嵌合而成，该两个环上都形成有具有轴向阻挡作用的径向型阻挡齿；所述阻挡嵌合机构的最小阻挡高度，大于所述传力嵌合机构的全齿嵌合深度，小于所述分离嵌合机构的全齿嵌合深度；其特征在于：还布置有对所述阻挡嵌合机构中阻挡环的周向相对位置实施限制的限位嵌合机构，由所述阻挡环和所述附属限位环组成；所述附属限位环与其属主环形成为一体，且所述附属限位环与所述附属阻挡环周向固定；所述阻挡嵌合机构的轴向分离距离大于所述最小阻挡高度时，所述限位嵌合机构的周向自由度，大于所述阻挡嵌合机构的入口裕度。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：洪涛，
申请(专利权)人：洪涛，
类型：发明
国别省市：44
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