一种行星锥齿轮自动限滑差速器制造技术

本发明专利技术提出了一种行星锥齿轮自动限滑差速器，由主差速器、行星锥齿轮控制器、左驱动半轴、右驱动半轴和离合器五部分组成，所述行星锥齿轮控制器由外层四个行星锥齿轮和固定在外壳上的锥齿轮啮合组成外层控制单元，内层则由内侧的行星锥齿轮和两个参数相同且与行星锥齿轮啮合的锥齿轮组成，该锥齿轮分别与两个超越离合器的外圈固定连接，超越离合器的内圈与右半轴通过花键连接在一起，保证右车轮的转速控制在理论最大转速和最小转速范围内，使得车辆在打滑的情况下依旧可以保证另一侧有附着力的车轮拥有足够的动力，从而使车辆脱困。从而使车辆脱困。从而使车辆脱困。

【技术实现步骤摘要】
一种行星锥齿轮自动限滑差速器


[0001]本专利技术是一种纯机械式行星锥齿轮限滑差速器，可以使得车辆在良好路面下实现正常差速行驶，还可以在各种极端地形如泥泞湿滑、冰雪路面等情况下，全天候实现限滑差速行驶，具有机械自动控制限滑、驱动扭矩全时达到最大值且正常差速行驶的能力，其适用于中重型商用车或越野车的限滑差速。

技术介绍

[0002]差速器设计要求满足：左右驱动半轴的转速之和为行星架转速的两倍，当汽车直行时，左右车轮和行星架的转速相同，左右两侧驱动扭矩相等；当汽车转弯时，内侧车轮的转速降低，外侧车轮的转速增加，进行正常的差速行驶；但是当汽车一侧车轮处于湿滑泥泞或者冰雪路面时，两侧车轮的转速变化超过正常差速的转速范围，发生打滑，甚至完全失去摩擦力的情况，导致另一侧的车轮没有足够的驱动力将车子脱困，因而一般差速器只能在良好的工作环境下才能实现正常差速。
[0003]而限滑差速器的原理就是在车辆一侧打滑的情况下，将打滑一侧的转矩通过差速控制单元传递给有附着力一侧的车轮，使得该侧车轮的转矩达到最大，从而使得车辆脱困。目前已知的有机械式托森差速器、电控式差速器以及差速锁式差速器等，而能够运用在中重型商用车或越野车上的限滑差速器主要是差速锁式差速器，需要人工断开或者连接差速锁，十分繁琐且无法实现自动限滑功能；其次，当前乘用车的自动限滑差速器，无论是机械式还是电子式均采用高摩擦方式控制限滑扭矩，存在限滑扭矩小的技术瓶颈，无法适用于中重型轮式车辆。

技术实现思路

[0004]为解决上述现有差速器存在的问题，本专利技术提出一种行星锥齿轮自动限滑差速器，采用纯机械式结构，具有全时自动控制左右车轮最大转速差、防止一侧车轮打滑无法行驶的功能，使得左右车轮均能在全天候、全地形工况下的驱动扭矩达到最大值，同时还能保证正常差速转向功能，即使在松软的沙石路、泥泞、冰雪路面上、甚至是单侧车轮悬空的情况下行驶，依然能够平稳地保证及时脱离打滑状态，无需人工进行干预。
[0005]本专利技术的技术方案如下：一种行星锥齿轮自动限滑差速器，包括外壳体、主差速器、左驱动半轴、右驱动半轴，主差速器包括左驱动半轴齿轮、右驱动半轴齿轮、行星齿轮、行星架、盘齿轮，盘齿轮与行星架固定连接；其特征在于：还包括行星锥齿轮控制器，行星锥齿轮控制器布置在右驱动半轴上，所述行星锥齿轮控制器，包括固定锥齿轮、内外层锥齿轮啮合轮系、2套超越离合器，内外层锥齿轮啮合轮系位于中间位置，内外层锥齿轮啮合轮系包括内层锥齿轮控制单元、外层锥齿轮控制单元，内层锥齿轮控制单元包括多个内层锥齿轮、外层锥齿轮控制单元包括多个外层锥齿轮，2套超越离合器对称设置在锥齿轮啮合轮系两侧，超越离合器包括外圈、内圈，内、外圈之间通过牙嵌连结或者脱开，超越离合器的内圈与右驱动半轴固定连接，超越离合器的外圈分别与对应的锥齿太阳轮固定连接；
外层行星锥齿轮与行星架以销轴连接，跟随盘齿轮和行星架的旋转而转动，固定锥齿轮与外壳体固定连接，外层行星锥齿轮与固定锥齿轮啮合而同时进行自转；内层行星锥齿轮也与销轴连接，跟随外层行星锥齿轮一同进行行星转动，内层行星锥齿轮的两侧分别与锥齿太阳轮啮合；通过上述锥齿轮自动限滑差速器保证，控制右侧车轮最大转速不超过n
max
，最小转速不低于n
min
。
[0006]在转速不低于n
min
和不高于n
max
的情况下，超越离合器均处于超越状态，不影响正常差速行驶。
[0007]本专利技术中，超越离合器A、B在正常行驶的情况下均处于超越状态，非正常行驶即一侧车轮打滑的情况下，仅有一个超越离合器处于契合状态，而另一个超越离合器处于超越状态，互不干扰。这样通过内外层行星锥齿轮控制单元，使得左右车轮转速控制在限定允许的差速范围n
min
～n
max
内，从而使得差速器既满足最大差速需求，又能够实现车辆打滑情况下自动限滑控制的功能。
[0008]进一步地，锥齿太阳轮与超越离合器的外圈一体成形设置，更便于装配和实施，减少了零部件的数量。
[0009]进一步地，在两侧超越离合器的外侧继续布置有离合器，当车辆进行倒车时离合器自动脱开，右驱动半轴与行星锥齿轮控制器自动脱开。
[0010]本专利技术的有益效果：本专利技术的主差速器部分与现有的圆锥齿轮差速器相同，关键核心技术是增设了一个(双层)行星锥齿轮差速控制器结构，该机构在保证正常差速转向的基础上，实现了全时全地形自动控制最大转速差的功能，使得车辆在全地形、全天候工况下驱动扭矩达到最大值，即使行驶在松软的泥土或者沙地、泥泞湿滑的冰雪路面上，甚至是单侧车轮悬空的情况下，依然能够自动平稳地保证车辆不打滑正常高效行驶通过。
附图说明
[0011]图1是本专利技术一种行星锥齿轮自动限滑差速器的结构示意图；图2是本专利技术一种行星锥齿轮自动限滑差速器的工作原理图；图3是本专利技术一种行星锥齿轮自动限滑差速器的立体结构示意图(图中去掉了外壳体、固定锥齿轮)；图4是本专利技术中主差速器、超越离合器和内层行星锥齿轮控制单元的立体结构示意图；图5是本专利技术中内层行星锥齿轮控制单元的立体结构示意图；图6是本专利技术中超越离合器和内层行星锥齿轮控制单元的立体结构示意图；图7是本专利技术中行星架(壳体)结构示意图。
[0012]图中所示：1.主动锥齿轮；2.盘齿轮；3.行星齿轮；4.左驱动半轴齿轮；5.右驱动半轴齿轮；6.固定锥齿轮；7.行星锥齿轮；8.内层行星齿轮；9.锥齿太阳轮；10.锥齿太阳轮；11.右驱动半轴；12.左驱动半轴；13.行星架；14.外壳体；15.十字轴；16.波形弹簧；A.超越离合器；B.超越离合器。
具体实施方式
[0013]下面结合附图对本专利技术的实施方式做进一步的说明。
[0014]结合图1
‑
图7所示，本专利技术所述的一种行星锥齿轮限滑差速器，主要由主差速器、行星锥齿轮控制器、左驱动半轴、右驱动半轴和超越离合器五个部分组成，主要适用于中重型车辆较大扭矩的自动限滑差速器。
[0015]上文所述主差速器部分的原理与现有的圆锥齿轮差速器并无差别，结构略微有所差异(如图1、图3、图4所示)，主要实现车辆正常行驶下的差速转向功能，包括与行星架固定连接的盘齿轮2、十字轴15、行星齿轮3、左驱动半轴齿轮4、右驱动半轴齿轮5、行星架13，实现车辆正常行驶工况下的差速转向功能；行星架13、十字轴15连接在一起，行星齿轮3安装在十字轴15上，行星齿轮3与左驱动半轴齿轮4和右驱动半轴齿轮5对称常啮合，驱动半轴齿轮4和右驱动半轴齿轮5在内孔设有内花键，分别与左驱动半轴12和右驱动半轴11的外花键相连。
[0016]为了描述清楚，把超越离合器定义为超越离合器A、超越离合器B；本实施例中，所述行星锥齿轮控制器布置在主差速器的右驱动半轴上，包括固定锥齿轮6、内外层锥齿轮啮合轮系、2套超越离合器(超越离合器A、超越离合器B)，内外层锥齿轮啮合轮系由内、外两层控制单元构成，定义为外层行星锥齿轮控制单元、内层行星锥齿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种行星锥齿轮自动限滑差速器，包括外壳体、主差速器、左驱动半轴、右驱动半轴，主差速器包括左驱动半轴齿轮、右驱动半轴齿轮、行星齿轮、行星架、盘齿轮，盘齿轮与行星架固定连接，其特征在于：还包括行星锥齿轮控制器，行星锥齿轮控制器布置在右驱动半轴上，所述行星锥齿轮控制器，包括固定锥齿轮、内外层锥齿轮啮合轮系、2套超越离合器，内外层锥齿轮啮合轮系位于中间位置，内外层锥齿轮啮合轮系包括内层锥齿轮控制单元、外层锥齿轮控制单元，内层锥齿轮控制单元包括多个内层锥齿轮、外层锥齿轮控制单元包括多个外层锥齿轮，2套超越离合器对称设置在内外层锥齿轮啮合轮系两侧，超越离合器包括外圈、内圈，超越离合器的内、外圈之间通过牙嵌连结或者脱开，超越离合器的内圈与右驱动半轴固定连接，超越离合器外圈分别和锥齿太阳轮固定连接；外层行星锥齿轮与行星...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈育荣，王豫，贾文龙，胡天乐，谢毛毛，王昌国，张一兵，舒宗敏，刘官钦，付传普，
申请(专利权)人：湖北汽车工业学院，
类型：发明
国别省市：