防滑差速器及汽车的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及汽车结构设计技术领域，尤其涉及一种防滑差速器。本实用新型 还涉及一种汽车。
【背景技术】
[0002] 差速器是汽车驱动桥中的重要部件，其主要功能是使驱动桥的左、右驱动轮具有 汽车行驶运动学所要求的差速，并将动力分配给左、右驱动轮。但普通差速器的"差速不差 扭"即等转矩分配性能，却严重影响了汽车的通过性、牵引性和行驶安全性。
[0003] 大多数汽车都行驶在附着条件比较好的路面上，几乎都采用了结构简单、工作平 稳、制造方便、可靠性好的普通对称式圆锥行星齿轮差速器；而对于经常行驶在泥泞、松软 土路或无路地区的越野汽车或货车来说，为了防止因某一侧驱动车轮滑转而陷车就要采用 防滑差速器。一般采用强制锁止式差速器和防滑差速器来改善汽车的通过性、牵引性和行 驶安全性，而强制锁止式差速器虽然简单但操作不便，使用较少，一般使用于少数重型货车 上。
[0004] 当汽车左、右驱动轮在附着条件不同的地面上行驶时，防滑差速器可以设法（自 动或通过控制）使大部分转矩甚至全部转矩分配给附着条件相对比较好的一侧驱动轮，从 而改善汽车的通过性、牵引性和行驶安全性。防滑差速器有很多种，摩擦盘式圆锥齿轮差速 器和预压摩擦盘式圆锥齿轮差速器是其中的两种，由于两者具有结构简单、工作平稳、工艺 继承性好等优点，所以在防滑差速器中属于使用范围比较广的。
[0005] 设T1为差速器旋转较快的半轴齿轮上的转矩，《i为旋转较快的半轴齿轮的转速， T2为旋转较慢的半轴齿轮上的转矩，CO2为旋转较慢的半轴齿轮的转速。差速器的效率nD 是指差速器壳不转时，一个半轴驱动另一个半轴时输出功率与输入功率之比，由于此时两 半轴的转速相等，即W1= ? 2,所以
[0007] 其中，K为锁紧系数，表示两侧驱动车轮的转矩可能相差的最大倍数，K=IV%，* 就是说差速器的效率nD为其锁紧系数的倒数。由上式可知，差速器的锁紧系数K与差速 器效率！^成反比。
[0008] 差速器的内摩擦力矩愈大，其锁紧系数也就愈大，将使差速器的效率nD愈低，则 愈有利于两侧驱动车轮转矩的重新分配，愈有利于提高汽车的通过性。虽然差速器的效率 低表明有大的内摩擦损失，但是这种情况仅在左、右车轮有显著转速差时才发生，在一般情 况下这种转速差不大，因此差速器的摩擦损失功率并不显著。当左右驱动车轮转速相等时， 差速器的摩擦损失功率为零。汽车以最小转弯半径转弯时，差速器的摩擦损失功率达到最 大值。
[0009] 根据差速器理论，差速器的传动效率nDT为：
[0011] 其中，B为轮距，R为转弯半径。由公式（2)可知，差速器的传动效率nDT区别于差 速器的效率nD，后者仅与差速器的结构有关，而前者还与汽车后驱动桥中间点的转弯半径 R及轮距B有关，并随R的变化而改变。从公式（2)可看出，即使差速器的效率nD很低，差 速器的传动效率nDT仍然比较高，基本上在0.9以上。这就是为什么有些高摩擦式自锁差 速器的效率！^虽然很低，但仍然被采用的原因。
[0012] 传统技术中带有摩擦盘或摩擦片的圆锥行星齿轮防滑差速器中，当汽车转弯或一 侧车轮在路面上滑转时，行星齿轮自转，起差速作用，左、右半轴齿轮的转速不等。由于转速 差的存在和轴向力的作用，主、从动摩擦片间在滑转同时产生摩擦力矩，其数值大小与差速 器传递的转矩和摩擦片数量成正比，而其方向与快转半轴的旋向相反，与慢转半轴的旋向 相同。较大数值的内摩擦力矩作用的结果，使慢转半轴传递的转矩明显增加。摩擦片式差 速器结构简单，工作平稳，锁紧系数K可达0. 6~0. 7或更高。
[0013] 然而，摩擦片之间或滑块凸轮之间所能承受的转矩相对较小，不能传递大扭矩。而 预压摩擦盘式圆锥齿轮差速器则将螺旋弹簧设置于两个半轴齿轮之间，导致螺旋弹簧的设 置空间比较有限，导致汽车的通过性、牵引性和行驶安全性仍然不是很理想。 【实用新型内容】
[0014] 本实用新型的目的是提供一种防滑差速器，该防滑差速器能够传递更大的扭矩， 同时其能够提高汽车的通过性、牵引性和行驶安全性。本实用新型的另一目的是提供一种 包含上述防滑差速器的汽车。
[0015] 为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
[0016] -种防滑差速器，包括第一输出法兰、第二输出法兰、与所述第一输出法兰固定的 第一半轴，以及与所述述第二输出法兰固定的第二半轴，所述第一半轴套装于第一差速器 壳内部，所述第二半轴套装于第二差速器壳内部，所述第一半轴上套装第一螺旋弹簧，所述 第二半轴上套装第二螺旋弹簧，所述第一螺旋弹簧的两端分别作用于所述第一输出法兰和 所述第一差速器壳上，所述第二螺旋弹簧的两端分别作用于所述第二输出法兰和所述第二 差速器壳上。
[0017] 优选的，在上述防滑差速器中，还包括套装于所述第一半轴上的第一弹簧座，所述 第一弹簧座为盘状结构，所述第一螺旋弹簧通过所述第一弹簧座作用于所述第一差速器壳 上。
[0018] 优选的，在上述防滑差速器中，还包括套装于所述第二半轴上的第二弹簧座，所述 第二弹簧座为盘状结构，所述第二螺旋弹簧通过所述第二弹簧座作用于所述第二差速器壳 上。
[0019] 优选的，在上述防滑差速器中，还包括套装于所述第一半轴上的第一摩擦锥环，所 述第一摩擦锥环的一侧抵接于所述第一弹簧座，另一侧具有与所述第一差速器壳的内表面 相贴合的第一锥形面，相对于所述第一半轴的表面，所述第一锥形面上靠近所述第一差速 器壳的一侧向靠近所述第一半轴的表面的方向倾斜。
[0020] 优选的，在上述防滑差速器中，还包括套装于所述第二半轴上的第二摩擦锥环，所 述第二摩擦锥环的一侧抵接于所述第二弹簧座，另一侧具有与所述第二差速器壳的内表面 相贴合的第二锥形面，相对于所述第二半轴的表面，所述第二锥形面上靠近所述第二差速 器壳的一侧向靠近所述第二半轴的表面的方向倾斜。
[0021] 优选的，在上述防滑差速器中，所述第一锥形面和/或所述第二锥形面为平面。
[0022] 优选的，在上述防滑差速器中，所述第一弹簧座上朝向所述第一螺旋弹簧的一侧 具有第一限位环，所述第一螺旋弹簧位于所述第一限位环的内侧。
[0023] 优选的，在上述防滑差速器中，所述第二弹簧座上朝向所述第二螺旋弹簧的一侧 具有第二限位环，所述第二螺旋弹簧位于所述第二限位环的内侧。
[0024] 优选的，在上述防滑差速器中：
[0025] 所述第一输出法兰上朝向所述第一螺旋弹簧的一侧具有第三限位环，所述第一螺 旋弹簧位于所述第三限位环的内侧；
[0026] 和/或，所述第二输出法兰上朝向所述第二螺旋弹簧的一侧具有第四限位环，所 述第二螺旋弹簧位于所述第四限位环的内侧。
[0027] -种汽车，包括防滑差速器，所述防滑差速器为上述任一项所述的防滑差速器。
[0028] 在上述技术方案中，本实用新型提供的防滑差速器包括第一输出法兰、第二输出 法兰、第一半轴、第二半轴、第一螺旋弹簧和第二螺旋弹簧，第一螺旋弹簧的两端分别作用 于第一输出法兰和第一差速器壳上，第二螺旋弹簧的两端分别作用于第二