一种螺旋非圆锥齿轮限滑差速器制造技术

本实用新型专利技术提供一种螺旋非圆锥齿轮限滑差速器，包括行星齿轮、半轴齿轮、差速器壳、行星齿轮轴及垫片，行星齿轮安装在行星齿轮轴上并与半轴齿轮相啮合，行星齿轮轴安装在壳体上；行星齿轮与半轴齿轮均为螺旋非圆锥齿轮，组成螺旋非圆锥齿轮啮合副，二者轴线垂直相交，传动比按照设定的规律变化，啮合过程中，两半轴输出扭矩不再平均分配，而是随着传动比的变化而变化，相当于增大了差速器的锁紧系数（最大扭矩与最小扭矩之比），从而提高了车辆的越野通过能力。越野通过能力。越野通过能力。

【技术实现步骤摘要】
一种螺旋非圆锥齿轮限滑差速器


[0001]本技术属于车辆传动
，涉及一种螺旋非圆锥齿轮限滑差速器，具体涉及一种越野车辆用螺旋非圆锥齿轮变速比限滑差速器。

技术介绍

[0002]越野汽车要经常在泥泞、松软路面甚至无路地区行驶，通过性是其最重要的性能指标之一。差速器作为汽车的重要部件，其作用是在两输出轴间分配转矩，并保证两输出轴有可能以不同角速度转动，其形式与性能直接关系到整车的通过性。
[0003]目前，我国越野汽车驱动桥还普遍采用对称圆锥齿轮差速器，其两半轴齿轮大小相同，可将转矩大致平均分配给左、右驱动轮。当汽车在好路上行驶时，这样的分配无论对于直线行驶还是转弯行驶都是满意的。但当一侧车轮处于附着系数很小的滑溜地面时，尽管另一侧车轮与地面有良好的附着，也无法发挥潜在的牵引力，致使汽车无法行驶。
[0004]解决上述问题的途径是采用防滑差速装置，增大锁紧系数。常用方法主要有：
[0005]采用差速锁：当一个车轮处于附着力较小的路面时，可操纵差速锁将差速器壳与半轴锁紧在一起，使差速器不起差速作用，此时锁紧系数为∞，这样可充分利用左、右轮的附着力，使牵引力达到可能的最大值。汽车行驶中驶入难行路段前，可操纵差速锁将差速器锁住，驶过难行路段后，应及时将差速锁松开，以避免出现因无差速作用带来的不良后果。目前有手动和自动两种，后者又有电子控制式、机械离心式等型式。
[0006]摩擦式差速器：其原理是利用差速器内机械元件的内摩擦力来增加锁紧系数。这种差速器结构复杂，加工精度要求高，易磨损。由于需对驱动桥体结构做较大改动，故一般无法在已定型的车辆上安装，其适用范围受到限制。
[0007]自由轮式差速器：自由轮式差速器根据左右车轮的转速差进行工作，使左右半轴扭矩互无影响。当一侧车轮打滑时，它能自动地将快转驱动车轮的半轴与差速器分开，让快转轮自由转动，并将全部扭矩都传给慢转驱动车轮。缺点是结构复杂，磨损和冲击比较严重。
[0008]变速比差速器：差速器锥齿轮副若采用变传动比，则能在不改变驱动桥总体结构的前提下，依靠变传动比传动的势垒效应增大其锁紧系数，提高车辆的越野通过性。
[0009]最早出现的型式是传动比变化周期为一个周节（刘惟信，汽车车桥设计[M]，北京：清华大学出版社，2004，中国专利ZL89100102.6，一种高性能变传动比差速器），即，传动比变化靠一对共轭齿形实现，如果齿轮有N个齿，则齿轮转一圈，传动比就变化N个周期，为保持传动连续性，即要求重合度大于1，齿轮齿数就不可能太少，因此，传动过程中，变化周期太多，频率太高，而变化幅值又太小。
[0010]后来出现了三周节非圆锥齿轮差速器（中国专利：ZL01131791.4，变传动比限滑差速器），即，传动比靠三对共轭齿形实现，每啮合三对齿，传动比变化一个周期，齿轮齿数采用3的倍数，比如：行星齿轮9个齿，半轴齿轮12个齿，差速器的理论锁紧系数可以达到1.857。
[0011]上述两种型式均可由安装在十字轴上的4个行星齿轮和两个半轴齿轮组成。
[0012]进一步，又出现了以行星齿轮转一圈为一个变化周期的新型式（中国专利ZL201010249465.2，非圆锥齿轮限滑差速器），行星齿轮9个齿，半轴齿轮18个齿，齿形采用渐开线，传动过程平稳柔和，极大地提高了差速器的锁紧系数，理论值达到2.33。由于受结构限制，一套差速器只能由两个行星齿轮与两个半轴齿轮组成，强度要低于上述两种型式。
[0013]专利ZL201510138418.3提出了一种三叉轴式非圆锥齿轮限滑差速器，采用三个行星非圆锥齿轮与两个半轴非圆锥齿轮啮合，两者齿数相等，行星齿轮（或半轴齿轮）转一圈，传动比变化3个周期。行星齿轮强度得以显著提高。
[0014]上述专利提出的差速器均采用直齿锥齿轮。

技术实现思路

[0015]本技术提供一种螺旋非圆锥齿轮限滑差速器，采用螺旋非圆锥齿轮传动，包括差速器壳、行星齿轮轴、半轴齿轮、行星齿轮和垫片，行星齿轮安装在行星齿轮轴上并与半轴齿轮相啮合，行星齿轮轴安装在壳体上。其特征在于行星齿轮与半轴齿轮均采用螺旋非圆锥齿轮，组成螺旋非圆锥齿轮啮合副，二者轴线垂直相交，传动比按照设定的规律变化，啮合过程中，两半轴输出扭矩不再平均分配，而是随着传动比的变化而变化，相当于增大了差速器的锁紧系数（最大扭矩与最小扭矩之比），从而提高了车辆的越野通过能力。
[0016]本技术所采用的技术方案为：
[0017]一种螺旋非圆锥齿轮限滑差速器，包括行星齿轮、半轴齿轮、差速器壳、行星齿轮轴，行星齿轮相对固定安装在行星齿轮轴上并与半轴齿轮相啮合，行星齿轮轴相对固定安装在差速器壳上；所述的行星齿轮与半轴齿轮均为螺旋非圆锥齿轮，组成螺旋非圆锥齿轮啮合副，二者轴线垂直相交，传动比按照设定的规律变化。
[0018]根据结构与性能需要，所述的行星齿轮轴可采用一字轴、十字轴和三叉轴型式，相应地，行星齿轮转一圈，传动比变化1个（或3个）周期，半轴齿轮转一圈，传动比变化2个、4个或3个周期。
[0019]从限滑差速器性能需求出发，对于上述螺旋非圆锥齿轮传动，所述的传动比规律可按式设定，其中：为半轴齿轮2与行星齿轮1的传动比，分别为行星齿轮1与半轴齿轮2的齿数，为行星齿轮1的转角，，为常数。
[0020]本新型的技术优势和特点在于：
[0021]本新型将前述专利ZL01131791.4、ZL201010249465.2、ZL201510138418.3中所用的直齿非圆锥齿轮副替换成螺旋非圆锥齿轮副，将直齿非圆锥齿轮限滑差速器变成螺旋非圆锥齿轮限滑差速器。与直齿非圆锥齿轮传动相比，螺旋非圆锥齿轮传动有如下突出优点：（1）具有良好的啮合性能，轮齿进入和脱出啮合是渐进的，减少了冲击，传动过程更加平稳；（2）啮合重合度大，承载能力强；（3）结构紧凑，在不出现根切等现象的前提下，齿轮齿数可以更少；（4）齿轮齿面可以采用铣、磨等技术手段进行精加工，工艺更加成熟。
附图说明
[0022]图1所示为采用的直齿非圆锥齿轮差速器结构示意图；
[0023]图2所示为采用的直齿非圆锥齿轮传动结构示意图；
[0024]图3为本技术的螺旋非圆锥齿轮传动副结构及原理图（平衡位置）；
[0025]图4为本技术的螺旋非圆锥齿轮传动副结构及原理图（差速位置）；
[0026]图5为本技术的螺旋非圆锥齿轮传动副结构示意图；
[0027]图6为本技术的行星齿轮立体结构示意图；
[0028]图7为本技术的半轴齿轮立体结构示意图；
[0029]图8为本技术的行星齿轮和半轴齿轮的实物示意图。
具体实施方式
[0030]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种螺旋非圆锥齿轮限滑差速器，包括行星齿轮、半轴齿轮、差速器壳、行星齿轮轴，行星齿轮相对固定安装在行星齿轮轴上并与半轴齿轮相啮合，行星齿轮轴相对固定安装在差速器壳上；其特征在于：所述的行星齿轮与半轴齿轮均为螺旋非圆锥齿轮，组成螺旋非圆锥齿轮啮合副，二者轴线...

【专利技术属性】
技术研发人员：李瑞德，贾巨民，
申请(专利权)人：李瑞德，
类型：新型
国别省市：