專利名稱：節(jié)能防滑差速器的制作方法
節(jié)能防滑差速器是用于汽車及各種車輛轉(zhuǎn)彎時，實(shí)現(xiàn)兩主動輪差速時的一種機(jī)械裝置，目前所普遍采用的行星齒輪差速器，沒有節(jié)能和防滑作用，本差速器是對原行星齒輪差速器提出的一種新的技術(shù)方案，以達(dá)到節(jié)能和防滑目的。
一、技術(shù)方案1、節(jié)能防滑差速器，是以新的節(jié)能行星半軸齒輪，取代原行星齒輪差速器上的半軸齒輪。并以聯(lián)動齒軸橫穿十字軸中環(huán)，嚙合聯(lián)接左右兩個節(jié)能行星半軸齒輪，從而達(dá)到節(jié)能和防滑的目的。(附圖1)節(jié)能防滑差速器在結(jié)構(gòu)上設(shè)置1、主動錐齒輪；2、差速器殼架；3、6行星齒輪；4、固定齒軸套(圖5)；5、9節(jié)能行星半軸齒輪；7、十字軸或一字軸(圖7)；8、半軸；10、從動錐齒輪；11、聯(lián)動齒軸(圖6)。
主動錐齒輪和從動錐齒輪是傳來扭矩和帶動差速器工作的部件，可根據(jù)設(shè)備要求設(shè)計(jì)，如齒輪、牙齒輪、鏈條等型式。十字軸(或一字軸)嵌固在差速器殼架上，軸頸上各浮套行星錐齒輪，并與兩邊的節(jié)能行星半軸齒輪的外齒環(huán)嚙合，將扭矩傳遞給節(jié)能行星半軸齒輪。
2、節(jié)能行星半軸齒輪(附圖2)在技術(shù)上利用動滑輪和杠桿的力學(xué)性能(附圖3)當(dāng)反作用力G在動滑輪上的著力點(diǎn)至a點(diǎn)時，被固端支點(diǎn)(固定齒軸套與行星齒輪或行星齒環(huán)的嚙合點(diǎn))接受，做虛功，理論上有作用力F趨于零，以取得節(jié)能和防滑的效果。
節(jié)能行星半軸齒輪在結(jié)構(gòu)上設(shè)置(1)外齒環(huán)；(2)行星齒輪環(huán)；(3)行星齒輪；(4)扭環(huán)(軸)；(5)固定齒軸套。外齒環(huán)承接行星錐齒輪傳來的力矩以帶動行星齒輪、行星齒輪環(huán)，并在外齒環(huán)與固定齒軸套所形成的圓形軌道上，做往復(fù)循環(huán)運(yùn)動，扭環(huán)(軸)連接在各行星齒輪環(huán)(或行星齒輪)的固端支點(diǎn)上(連接形式見附圖8)，在隨行星齒輪做圓周運(yùn)動時，扭動半軸和車輪轉(zhuǎn)動。固定齒軸套的外端應(yīng)固定在穩(wěn)固的殼體上，以保證承受反作用力G時的牢固性。內(nèi)端于行星齒輪嚙合。中空的軸套可供扭環(huán)(軸)穿過并于半軸連接。行星齒輪環(huán)是行星齒輪的外環(huán)，行星齒輪可在環(huán)內(nèi)轉(zhuǎn)動，可使做圓周運(yùn)動時所產(chǎn)生的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)由二者分別承擔(dān)，以保障反作用力G的著力點(diǎn)在行星齒輪(環(huán))上，任意設(shè)置或移動，當(dāng)移至固端支點(diǎn)時，有作用力F趨于零。
3、聯(lián)動齒軸是設(shè)在左右兩節(jié)能行星齒軸之間，并于之同軸心，橫穿十字軸或一字軸中環(huán)，兩端于節(jié)能行星半軸齒輪的行星齒輪凸出部位(6)嚙合。其位置在附圖2正面圖中間粗虛線的圓以及A-A剖面與側(cè)面中(7)所標(biāo)注處。直徑一般應(yīng)大于固定齒軸套。行星齒輪的公轉(zhuǎn)，包含著滾動和轉(zhuǎn)動，固定齒軸套直徑越小，轉(zhuǎn)動幅度越大。滾動和轉(zhuǎn)動大小之比等于行星齒輪和固定齒軸套直徑之比。轉(zhuǎn)動可撥動聯(lián)動齒軸轉(zhuǎn)動，在兩節(jié)能行星半軸齒輪間相互傳遞扭矩，其轉(zhuǎn)速一般應(yīng)為半軸轉(zhuǎn)速的10％左右，當(dāng)兩半軸并差速轉(zhuǎn)動之比小于此值時，差速器只有節(jié)能和差速作用，聯(lián)動齒軸不作用。相差大于此比值時，起聯(lián)動作用以阻止車輪打滑。
4、工作原理。車輛直線行駛時，主動錐齒輪帶動，差速器殼架、十字軸(一字軸)、行星錐齒輪、節(jié)能行星半軸齒輪的外齒環(huán)、行星齒輪、行星齒輪環(huán)、扭環(huán)(軸)、半軸。同時也拔轉(zhuǎn)聯(lián)動齒軸。兩半軸無差速，行星錐齒輪只公轉(zhuǎn)不自轉(zhuǎn)，ω1＝ω2＝ω0即ω1+ω2＝2ω0車輛轉(zhuǎn)彎(打滑)時，行星錐齒輪同時公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)。自轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)兩輪差速，在ω1+ω2＝2ω0中須有ω1＝0或ω2＝0時，車輪打滑。而節(jié)能行星半軸齒輪在反作用力著力點(diǎn)落到固端支點(diǎn)上。作用力F趨于零起到節(jié)能作用的同時，也以同樣的扭矩扭動左右兩半軸，使ω1≠0或ω2≠0實(shí)現(xiàn)了阻止車輪打滑。再有聯(lián)動齒軸在二輪轉(zhuǎn)速差比大于10％時，起相互傳遞扭矩作用，有最終阻止車輪打滑作用。
二

附圖1是節(jié)能防滑差速器結(jié)構(gòu)簡圖。
附圖2是差速器中節(jié)能行星半軸齒輪的構(gòu)造圖、正面是指內(nèi)側(cè)(聯(lián)動齒軸連接)的一側(cè)看過去的視圖。圖中標(biāo)注相同的數(shù)字即實(shí)際中為同一部件(位置)，內(nèi)部各部件聯(lián)接除行星齒環(huán)和行星齒輪浮套在一塊可相互間轉(zhuǎn)動。對其它部件均以齒輪連接嚙合。(5)固定齒軸套圖示做法是，其外端固接在本差速器的外機(jī)體上，如差速器最外的殼體或車輛，固定的半軸外套上，以能承受較大的作用力。內(nèi)端的伸入，應(yīng)能保證受力需要和滿足行星齒輪的嚙合，但不應(yīng)妨礙或隔斷行星齒環(huán)與扭環(huán)(軸)連接。凡圖中兩部件相連、多以單線條劃示。圖示中尺寸、比例、形狀、行星齒輪數(shù)量等在其作用原理和技術(shù)方案不變的情況下，應(yīng)根據(jù)設(shè)備(車輛)要求設(shè)計(jì)調(diào)整。
附圖3是節(jié)能行星半軸齒軸的力學(xué)原理圖。在圖中以動滑輪上的反作用力G，(重力)作用點(diǎn)從園心移至a點(diǎn)(固端支點(diǎn))時F趨于零，逐步推至節(jié)能行星半軸齒輪，a點(diǎn)至固端支點(diǎn)時的，作用力F趨于零的節(jié)能作用。扭環(huán)(軸)即為負(fù)力的環(huán)、應(yīng)設(shè)在a點(diǎn)上，在圖示中四個行星齒輪在F作用下公轉(zhuǎn)時，帶動a點(diǎn)與扭環(huán)(軸)公轉(zhuǎn)，扭環(huán)(軸)再帶動車輪或設(shè)備做功。
圖4為節(jié)能行星半軸齒輪中的行星齒輪視圖，圖中、(2)行星齒輪環(huán)、(3)行星齒輪、(6)與聯(lián)動齒軸嚙合的凸出的齒柱。
圖5是固定齒軸套的做法，(A)是于機(jī)體的固接端、(B)是齒牙于行星齒輪(3)的嚙合部位。中空的軸套以供于齒輪環(huán)連接的扭軸或半軸穿過，扭動左右兩車輪。
圖6是聯(lián)動齒軸視圖，圖中(A)部位于凸出的齒柱圖4標(biāo)注(6)的部位嚙合。標(biāo)注(B)處為圖7所示十字軸中環(huán)的浮套部位。
圖7為十字軸或一字軸視圖，十字軸或一字軸在選用上應(yīng)依據(jù)設(shè)備作用力的要求而選定。
圖8為扭環(huán)與行星齒輪環(huán)連接圖。(2)表示行星齒輪、(4)扭環(huán)(軸)、(B)可附加的加強(qiáng)各環(huán)間穩(wěn)固的連接件。圖中連接點(diǎn)的切線于力作用線應(yīng)盡量保持一致，并落在固端支點(diǎn)上。
三、節(jié)能防滑差速器適用于目前所用各種差速器范圍，結(jié)構(gòu)簡單，對所配用的各種車輛無須改動。其節(jié)能行星半軸齒輪，除提供節(jié)能作用外，還能對二個主動輪起一定的防滑作用。聯(lián)動齒輪能最終阻止車輛的打滑。對車輛的節(jié)能，環(huán)保和運(yùn)行平穩(wěn)部具有有益效果。
權(quán)利要求
1.節(jié)能防滑差速器，不但具有目前被廣泛采用的行星齒輪差速器的作用和性能，還具有節(jié)能和防滑作用，其特征是以節(jié)能行星半軸齒輪，取代原行星齒輪差速器上的半軸齒輪。并在兩節(jié)能行星半軸齒輪中間設(shè)置聯(lián)動齒軸，使之具有節(jié)能和防滑的作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能防滑差速器。其特征是在兩節(jié)能行星半軸齒輪中間，可以不設(shè)聯(lián)動齒軸，仍具有節(jié)能和防滑效果。
3.根據(jù)權(quán)利要求1與2所述的節(jié)能防滑差速器，其特征是節(jié)能行星半軸齒輪已具有節(jié)能和差速作用。
全文摘要
節(jié)能防滑差速器是用于各種車輛轉(zhuǎn)彎時，實(shí)現(xiàn)兩主動輪差速的一種機(jī)械裝置，目前所普遍采用的行星齒輪差速器，沒有節(jié)能和防滑作用。本差速器是對原行星齒輪差速器提出的一種新的技術(shù)方案。是以新的節(jié)能行星半軸齒輪取代原差速器中的半軸齒輪，并在兩節(jié)能行星半軸齒輪間設(shè)聯(lián)動齒軸，使兩半軸之間的扭矩，即可相互傳遞，又不影響兩輪間的差速，達(dá)到節(jié)能和防滑目的。
文檔編號F16H48/00GK1514151SQ0315428
公開日2004年7月21日 申請日期2003年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月20日
發(fā)明者宋子賢 申請人:宋子賢