基本型牙嵌式自锁差速器制造技术

一种基本型牙嵌式自锁差速器，具有零碰撞、高可靠性、高寿命的特点。其特征在于，从动环上传力齿、分离齿和附属阻挡齿连成一体；阻止差速状态下的传力和分离两嵌合机构嵌合的自限位型控制嵌合机构，轴向上位于两机构之内，径向上位于两机构之内、之间或之外，其组成双方的阻挡工作面的升角足以确保双方抵触的摩擦自锁及稳定，令其具备自适应分离轴距变化和自动补偿磨损的能力，令差速工况中分离齿间恒久地保持零碰撞的滑转模式，令其自身的分离阻挡和嵌合复位二过程绝对可靠，与从动环压紧弹簧参数稳定性毫无关系，双侧从动环同时分离从此再也不是个问题。差速器制造工艺明显改善，装配难度大幅降低，性能、寿命、互换性等显著提升。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

基本型牙嵌式自锁差速器
本实用新继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^传动领域。技术背景牙嵌式自销差速器自1930年fUL明以来，经过人们的不断改进，已经具 备良好的佳JB梭能，并成为自锁式差速器的一种主要形式。如附图说明图1所示，其 主要组成部分是主动环、中心环、从动环、阻挡环、弹黃、弹黃座、花鍵 毂、卡环.中"环嵌于主动环内孔中并被卡环轴向固定，弹黃安装在从动环 与弹黃座之间，花鍵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H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 附属阻挡环构威的阻插嵌合机构，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， 仅有一个径向裔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闺定在从动环嵌合端面上的环状沟槽中，与该沟 槽的相应表面糊成周向漘动摩擦副.工作中，阻挡环以螺旋运动的方式主动 进入或退出阻擁工作状态.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，其魂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 是作用在其内專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，摩錄面光滑度的增加，阻挡环径向弹性力的变化，工作湿度的变 化以及从动环压紧弹黃性能的变化，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一都存在失效机会.清华大学由版社20W年4月出版的刘惟信先生编著的《汽车车桥设计》 (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》，199f年ll期，P6~p7),阻挡环和附属阻挡环的阻擁齿齿形和齿数 都不再等同于中心环或从动环的分离齿，从而提髙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，上迷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机构，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简单的结构和装配工艺，更强的耐磨损能力，更稳 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.记述技术方案之前先对相关名词或概念说明如下属主环轆附属阻扭环或附属限位环所刚性依附的回转构件.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扭环的端面被称为基准端面，径向上直接面对阻挡环的 圃柱面:l(t称为基准鑭柱面.阻挡工作面阻推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A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圃柱面与基准 环的基准端面或基准圃柱面形成滑动摩擦副，另一方面由其阻挡齿的阻挡工 作面与附属阻擁齿的阻扭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里时，该静摩擦副必需是自销的，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。限位工作面对阻扭环的周向相对位置给与限制的表面.对控制嵌合机 构，当入〈&时，因双方阻挡齿之间的对顶接触不能自锁，所以，只有阻挡 齿的側面和阻扭齿齿頂中部限位凸起的倒面是限位工作面；当6 <入< p时， 因双方阻挡齿之间的对顶接触能可靠自销，所以，阻挡齿的所有倒面及阻挡 工作面都是限位工作面.全齿嵌合3ML: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 一方嵌合裔的最高齿顶点之间的轴向距离.最小阻挡离度阻推嵌合机构为实现其阻挡工作面之间的对顶接触所必 需分开的最小輛向距离.最大限位嵌^"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。对控制嵌合机构，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。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，从最小阻挡髙度上，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8I周角度。在牙嵌式差速 器中，K必需滿足下迷不等式k〉 et + ef + y + n ，相关参数定义如下ec:中心环分离齿齿顶面所对应的圃周夹角；ef:从动分离环分离齿齿顶面所对应的圃周夹角；Y :分离嵌^^机构由嵌合状态过渡到嵌合状态与分离对頂状态二者之间 的临界状态，其所属两齿环间必需相对转动的最小圃周角；n: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，本技术所称的"阻挡环"均为独立阻挡环的简称。达成本技术目的基本技术构思是通过刚性一体的方式令阻挡嵌合 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，由主动环、中心环、从动环、阻挡环、 弹簧、弹*座、花鍵毂、卡环、附属阻挡环以及附属限位环组成，中心环嵌 于主动环内孔中并被卡环轴向闺定，弹黃安装在从动环与弹脊座之间，花键 毂与从动环周向面定；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刚性 一体，分离脔的数量等于传力齿的数量；其特征在于l)布置有阻止M分 离状态下的分离嵌合机构嵌合的阻挡嵌合机构，轴向上位于所述分离嵌合机 构之内或所迷待力嵌合机构之内，径向上位于所迷传力嵌合机构和所述分离 嵌合机构二者之内、之间或之外，由阻摘环和附属阻挡环轴向嵌合而成，该挡齿；所述阻櫥嵌合机构的最小阻挡髙度，大于所述传力嵌合机构的全齿嵌 合深度，小于所迷分离嵌合机构的全齿嵌合深度；所述附属阻挡环与其属主 环刚性一体，该属主环是从动环、中心环或主动环；所迷阻推环受基准环基 准端面的单向支撑，其滑动端面与该基准端面构成周向自由滑动摩擦副；所 逸基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基本型牙嵌式自锁差速器，由主动环、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组成，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周向上都均布有相同数量的径向型传力齿；以及　　　　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周向上都均布有相同数量的径向型分离齿，所述分离齿的数量等于所述传力齿的数量；所述从动分离环与从动环刚性一体；其特征在于：　　　　（ａ）布置有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，轴向上位于所述分离嵌合机构之内或所述传力嵌合机构之内，径向上位于所述传力嵌合机构和所述分离嵌合机构二者之内、之间或之外，由阻挡环和附属阻挡环轴向嵌合而成，该两个环的嵌合端面周向上都布置有相同数量的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；所述附属阻挡环与其属主环刚性一体，该属主环是从动环、中心环或主动环；所述阻挡环受基准环基准端面的单向支撑，其滑动端面与该基准端面构成周向自由滑动摩擦副；所述基准环是与所述附属阻挡环的属主环相对的中心环、主动环或从动环；　　　　（ｂ）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；所述附属限位环与所述附属阻挡环刚性一体为同一个环，所述限位嵌合机构与所述阻挡嵌合机构重合后构成一控制嵌合机构，该控制嵌合机构中，阻挡齿同时也是限位齿，附属阻挡齿同时也是附属限位齿；　　　　（ｃ）所述控制嵌合机构中，阻挡齿和附属阻挡齿双方每个齿顶面的两侧分别对应地形成有两个阻挡工作面，该两个阻挡工作面均是升角不大于ρ的螺旋面，且至少在其中一个齿顶面的中部形成有限位凸起，这里，ρ是能够令阻挡工况中由双方阻挡工作面轴向接触所形成的静摩擦副成功自锁的阻挡工作面的最大升角；　　　　（ｄ）所述限位嵌合机构的最大限位嵌合深度，大于所述分离嵌合机构的全齿嵌合深度。...

【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：实用新型
国别省市：44[中国|广东]