[發明專利]液控有限轉差差速器

有效

• 申請號: 201110427301.9
• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN102494102A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 楊光輝;孫守林
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: F16H48/11
• 分類號: F16H48/11;F16H48/32
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉;關慧貞

技術領域

本發明涉及一種傳動裝置，用于傳動系統中將同一回轉運動同時傳遞到兩個輸出軸上，兩輸出軸能同步回轉，同時還能允許兩輸出軸有一定程度的轉速差，典型應用為車輛驅動輪的動力輸入和實現差速運動。

背景技術

當由一個輪輸入動力，而需要兩軸輸出、且兩輸出輪有時需同步運轉，有時又要滿足一定的差速要求時，則必須使用差速器。目前常用的差速器典型結構是一百年前法國雷諾汽車公司的創始人路易斯.雷諾發明的，其基本構成零件為圓錐齒輪和十字軸。其特點是差速不差力，即兩輸出輪雖能很好地實現差速運動，但兩輪的輸出驅動力相同，最終輸出的有效驅動力由所受摩擦力較小的輪決定。因而，在一輪出現打滑時，致使車輛無法前進。托森有限差速器是利用雙蝸輪、蝸桿結構，實現了差速功能，利用蝸桿傳動正反向傳動效率不同這一原理，實現差速運動的同時，兩輪的驅動力也可有較大的差別，從而解決了差速時的單輪驅動問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：通過圓柱齒輪的合理組合，不僅實現單一動力源輸入的情況下，實現兩軸的同速輸出和差速輸出兩種工作狀態，而且在差速輸出時，克服普通差速器難以克服的“差速不差力”的特性缺陷，較好的實現差速器工作過程三種狀態的自適應轉換：即兩輸出軸阻力相同時，兩軸同步回轉；兩輸出軸阻力有少量差異，兩輸出軸轉速差又較小時，兩軸可進行差速運動；而當兩輸出軸轉速差大到一定程度時，實現“既差速又差力”的特性，兩軸可存在較大的轉矩差。

本發明的技術解決方案是：

一種液控有限轉差差速器，包括動力輸入輪、兩個圓盤型蓋板、3～6對雙聯行星齒輪組件、兩個由內齒圓柱齒輪構成的輸出輪、中心封閉軸、中心齒輪、用于支承各件回轉的軸承、聯接螺釘和外殼。

動力輸入輪為環狀，外緣有輪齒或輪槽以實現動力輸入；內孔為圓孔或外月牙型孔；在動力輸入輪的兩端面上分別通過聯接螺釘固定圓盤型蓋板。蓋板中心有孔，端面上在中心孔外同一圓周上均勻分布3～6對圓孔；兩蓋板上的周邊孔相互對正，兩蓋板的周邊孔中裝有雙聯行星齒輪組件。雙聯行星齒輪組件的數量與一個蓋板上的周邊孔的數量相同。雙聯行星齒輪組件由與兩蓋板周邊孔配合的兩段軸及兩蓋板內外的兩個行星齒輪組成，形成“軸段-齒輪-軸段-齒輪”的結構形式；位于兩蓋板之間的所有行星齒輪依次嚙合，構成了一個環形的封閉傳動鏈。兩蓋板間的行星齒輪的齒頂圓剛好與動力輸入輪的內孔表面相切，從而輸入輪的內孔表面、兩蓋板的內端面、兩蓋板間的行星齒輪輪齒之間形成六個各自封閉的空間。雙聯行星齒輪組件中的外伸行星齒輪位于蓋板的外則，它們交替地從左右兩側伸出，即如第一、第三、第五個齒輪從蓋板左側伸出，則第二、第四、第六個齒輪從蓋板右側伸出。同時，在蓋板的中心孔中貫穿中心封閉軸，而且中心封閉軸的外圓柱表面也同樣與兩蓋板間的行星齒輪的齒頂相切，從而中心封閉軸的外表面、兩蓋板的內端面、雙聯行星齒輪組件的行星輪齒之間又會形成另外六個各自封閉的空間。裝配后，將十二個封閉空間內充滿一定粘度的油液，如高粘度潤滑油或硅油。在蓋板的外側中心封閉軸的兩端分別裝有中心齒輪，中心齒輪與雙聯行星齒輪組件的外伸齒輪外嚙合，同時雙聯行星齒輪組件的外伸齒輪與輸出齒輪內嚙合。輸出齒輪通過其中心孔或外伸軸與外部聯接。動力輸入輪與輸出齒輪的回轉軸線重合，且分別通過軸承與外殼聯接。

本發明的技術效果是：它具有結構簡單、生產成本低、安裝方便。通過齒輪間構成的輪系不僅可使兩輸出軸實現差速的功能，而且還可以使兩輸出軸輸出不同的轉矩，實現“既差速又差力”的效果。當兩輸出輪有差動時，十二個封閉空間中間隔地有六個形成高壓區，另外六個形成低壓區，粘性油液通過間隙由高壓區向低壓區流動。當速度較低時，油液流動阻力較小，因而對差速功能不會造成影響，而當差動速度較大時，輸油液流動阻力則會顯著增加，因而可防止兩輸出軸差動速度過大，使兩軸可傳遞不同的轉矩，實現差力功能。

附圖說明

圖1液控有限轉差差速器軸向剖視結構示意圖。其中動力輸入輪的外圓上半部分畫的是圓柱齒輪的輪齒，下半部分畫是是帶輪的槽型；圖中動力輸入輪內孔為圓孔，封閉軸是獨立的圓柱形。

圖2液控有限轉差差速器軸向剖視結構示意圖；其中動力輸入輪的外緣上半部分畫的是圓錐齒輪的輪齒，下半部分畫是是蝸輪的輪齒；并且對圖1的蓋板結構進行了改變：圓盤狀的蓋板中心部分內外兩側做成凸起的軸段，完成圖1中心封閉軸功能，蓋板外側突出的蓋板中心軸上安裝中心齒輪，蓋板內側突出軸段為蓋板內月牙型封閉軸25。

圖3為圖1和圖2液控有限轉差差速器中對應A-A剖面結構示意圖。