[發(fā)明專利]自由行星齒輪差速增矩器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910003864.1
• 申請日: 2019-01-03
• 公開（公告）號: CN109488743A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設計）人: 肖敏
• 申請（專利權）人: 大連嘉宏至偉新技術開發(fā)有限公司
• 主分類號: F16H48/11
• 分類號: F16H48/11;F16H48/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提出一種自由行星齒輪差速增矩器，通過若干個不同傳動比的行星齒輪組與驅(qū)動軸齒輪的配合，實現(xiàn)了汽車轉(zhuǎn)彎時左右車輪的差速運轉(zhuǎn)，同時可以使輸出扭矩放大1.56倍；其結構簡單、造價低廉、免維護；在汽車的前后橋上各安裝一個，則無需差速鎖、也不要中央差速器和分動器，就可以實現(xiàn)理想的全時四驅(qū)；其純機械結構，無摩擦、無損耗、無延遲、無需人為干預；自適應調(diào)整每個車輪的轉(zhuǎn)速和扭矩，能夠做到每個驅(qū)動輪在鋪裝路面轉(zhuǎn)彎時均是純滾動，特殊路況下車輪打滑時，只要有一個車輪具有抓地力，不僅扭矩會全部自動轉(zhuǎn)移至該車輪，而且還會將扭矩放大56%，輕松使車脫困。

技術領域

本發(fā)明涉及的自由行星齒輪差速增矩器，屬于機械和汽車制造技術領域。

背景技術

差速器無疑是一個偉大的發(fā)明，它的發(fā)明者雷諾也無疑是一個偉大的發(fā)明家，所以自差速器問世近一百年的今天，它都是所有現(xiàn)代汽車必不可少的配置；傳統(tǒng)差速器之所以為人稱道，百年不衰，在于它構思的巧妙，所以人們喜愛它，推崇它，甚至崇拜它，在科技如此發(fā)達的今天，不論是普通的汽車，還是高大上的豪車還都仍然采用它，雖然有些經(jīng)過了改進，但基本原理從未離開原來的構思；然而，傳統(tǒng)差速器雖然精巧，但它存在的致命缺陷也是不可否認的，主要體現(xiàn)在：它只適合在良好的鋪裝路面上使用，遇到路況不好的坑洼、泥濘、冰雪等路面，它不但不會增強汽車的穩(wěn)定性和通過能力，反而會起到相反的作用，單個車輪打滑或者懸空時，另外幾個車輪即使并未懸空或者打滑，也會完全失去驅(qū)動力而處于靜止狀態(tài)，為了解決這個問題，人們在差速器上加上了差速鎖，加上差速鎖的汽車，雖然部分解決了這個問題，但因為原理所限，性能并不理想，本發(fā)明的自由行星齒輪差速增矩器，在原理上突破了原有差速器的限制，以一種全新的理念提出了解決車輪轉(zhuǎn)速差的新方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種高性能的差速器。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了如下的技術方案：

自由行星齒輪差速增矩器，由外殼、外殼端蓋、復位彈簧、行星架、行星齒輪組、中心驅(qū)動軸齒輪、太陽齒輪組成；所述外殼端蓋，分為左右兩個，位于行星架的兩端，每個端蓋上均設有一個環(huán)形溝槽，溝槽內(nèi)設有復位彈簧，復位彈簧的一端頂在溝槽的末端，另一端頂在行星架的凸臺之上，兩個復位彈簧，一個使行星架順時針旋轉(zhuǎn)，一個使行星架逆時針旋轉(zhuǎn)，兩個復位彈簧的共同作用，使行星架位于中間的位置；所述行星架，為兩個完全相同的圓環(huán)，圓環(huán)上開有多個圓孔，圓孔內(nèi)鑲有軸承，其中一個圓環(huán)的外側設有凸臺，凸臺插入外殼端蓋的溝槽內(nèi)與彈簧相抵；圓環(huán)的內(nèi)孔套裝在太陽齒輪的中心軸上，可以繞太陽齒輪中心軸旋轉(zhuǎn)，行星架共有2個，安裝時疊加固定在一起；所述行星齒輪組，是由4個齒輪組成的減速系統(tǒng)，其中位于行星架外側的為外環(huán)行星齒輪，位于內(nèi)側的為內(nèi)環(huán)行星齒輪，位于中間的為過渡齒輪；外環(huán)行星齒輪和內(nèi)環(huán)行星齒輪都是由兩個不同半徑的同軸齒輪組成的雙層齒輪，過渡齒輪為單層齒輪，內(nèi)環(huán)行星齒輪為一個，其大齒輪與太陽齒輪嚙合，過渡齒輪內(nèi)側與內(nèi)環(huán)行星齒輪上的小齒輪嚙合，外側與外環(huán)行星齒輪上的小齒輪嚙合，外環(huán)行星齒輪有2個，其小齒輪都與過渡齒輪嚙合，大齒輪的安裝位置可以與驅(qū)動軸齒輪嚙合；每個齒輪的齒輪軸均插裝在行星架左右圓環(huán)的軸承內(nèi)孔中；每個行星架上除去中心行星齒輪，裝有4組這樣的行星齒輪組，每個行星齒輪組的傳動比不同，中心行星齒輪組的傳動比為1；行星架左半環(huán)的行星齒輪組傳動比從中心向左依次增大，最大為1.56，行星架右半環(huán)的行星齒輪組傳動比從中心向右依次增大，最大為1.56；第1行星架上，裝有4組行星齒輪，沒有中心行星齒輪，所有相鄰的外環(huán)行星齒輪，相互之間間隔相同的角度30度，以中心軸線左右對稱；第2行星架上，裝有中心行星齒輪，包括中心行星齒輪裝有5組行星齒輪，所有相鄰的外環(huán)行星齒輪，相互之間間隔相同的角度30度，以中心行星齒輪所在軸線左右對稱；兩個行星架疊加固定后，套裝在太陽齒輪中心軸上，所有相鄰外環(huán)行星齒輪之間間隔角度均為15度，全部行星齒輪分為正向行星齒輪和反向行星齒輪，正向行星齒輪在汽車正向行駛時工作，反向行星齒輪在汽車倒車時工作，正向行星齒輪安裝在行星架的左半環(huán)，外環(huán)行星齒輪的大齒輪靠近左側行星架圓環(huán)，行星齒輪軸插裝在左側行星架圓環(huán)的軸承內(nèi)孔中；反向行星齒輪安裝在行星架的右半環(huán)，外環(huán)行星齒輪的大齒輪靠近右側行星架圓環(huán)，行星齒輪軸插裝在右側行星架圓環(huán)的軸承內(nèi)孔中；中心行星齒輪的厚度為兩個外環(huán)行星齒輪的厚度，在正向運行和反向運行時，均可以與驅(qū)動軸齒輪嚙合；所有外環(huán)行星齒輪都可以與驅(qū)動軸齒輪完美嚙合，所有內(nèi)環(huán)行星齒輪都與太陽齒輪完美嚙合；所有外環(huán)行星齒輪除中心外環(huán)行星齒輪為正常齒輪外，其他外環(huán)行星齒輪均為單向齒輪，其特征在于：位于行星架左半環(huán)的外環(huán)行星齒輪，在做為被動輪時，齒輪順時針旋轉(zhuǎn)，齒輪軸隨之順時針旋轉(zhuǎn)，可以傳遞動力，做為主動輪時，齒輪軸順時針旋轉(zhuǎn)，齒輪不轉(zhuǎn)無法傳遞動力；位于行星架右半環(huán)的外環(huán)行星齒輪，在做為被動輪時，齒輪逆時針旋轉(zhuǎn)，齒輪軸隨之逆時針旋轉(zhuǎn)，可以傳遞動力，做為主動輪時，齒輪軸逆時針旋轉(zhuǎn)，齒輪不轉(zhuǎn)無法傳遞動力；所述驅(qū)動軸齒輪，為兩個厚度與外環(huán)行星齒輪厚度相等的普通圓柱直齒輪，兩個圓柱直齒輪間隔一定距離固定連接在一起，連在一起的齒輪內(nèi)孔為一個絲杠螺母；與絲杠螺母配合的是一段絲杠，該絲杠作為驅(qū)動軸的一部分，在旋轉(zhuǎn)傳遞動力的同時，驅(qū)動軸逆時針旋轉(zhuǎn)，絲杠推動絲杠螺母軸向向前移動固定距離，驅(qū)動軸順時針旋轉(zhuǎn)，絲杠推動絲杠螺母軸向向后移動固定距離，絲杠螺母位于前面時，驅(qū)動軸齒輪與正向行星齒輪嚙合，絲杠螺母位于后面?zhèn)葧r，驅(qū)動軸齒輪與反向行星齒輪嚙合；所述太陽齒輪，為普通圓柱直齒輪，其外徑、模數(shù)、齒數(shù)均與驅(qū)動軸齒輪相同，所有行星齒輪組中的內(nèi)環(huán)行星齒輪均與其嚙合；其中心軸作為輸出軸，通過圓錐齒輪與汽車半軸相連。