一种简易差速器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及车辆动力传输装置，公开了一种简易差速器，其结构包括分别固定在差速器框内侧的四周的行星齿轮A、行星齿轮B、左侧半轴齿轮、右侧半轴齿轮，星齿轮A和行星齿轮B位于对侧，分别与左侧半轴齿轮及右侧半轴齿轮啮合。行星齿轮轴两端固定在差速器框的框架上，行星齿轮A和行星齿轮B分别安装于行星齿轮轴的两端，并能够以行星齿轮轴为中心自转；左半轴和右半轴分别连接左侧半轴齿轮及右侧半轴齿轮，半轴套管套设在左半轴或右半轴上，并与差速器框的框架连接。本实用新型以半轴套管作为动力输入端，简化了差速器的结构，降低了制造难度和成本，提高了可行性和实用性。
【专利说明】
一种简易差速器
技术领域
[0001]本实用新型属于车辆动力传输装置领域，具体为一种差速器，尤其是用于半轴驱动简易车辆的差速器。
【背景技术】
[0002]车辆在拐弯时，车轮的轨线是圆弧。例如，车辆向左转弯时，圆弧的中心点位于左侦L因左侧车辆位于内侧，右侧车轮位于外侧，在角速度一样的情况下，相同的时间里，右侧轮子走的弧线长度大于左侧轮子。为了平衡这个差异，就要一种装置使左边轮子转速减慢一点，右边轮子的转速加快一点，用不同的转速来弥补距离的差异。同样，车辆向右转弯时，圆弧的中心点位于右侧，则需要降低右边轮子的转速，使左边的轮子转速快一些。
[0003]差速器(differential)的发明，就是因为在汽车转弯时，外侧轮子走的路径要比内侧轮子走的路径要大，所以如果汽车想顺畅和精确的转弯，便需要一个装置能够转换和允许内外侧车轮以不同的速率进行旋转，从而以不同的转速来弥补距离的差异。
[0004]差速器的原理为，利用行星齿轮自转和公转特性，在车辆处于直线行驶状态，行星齿轮只是随同行星架绕差速器旋转轴线公转，两半轴齿轮同速转动，车辆直线行驶。当车辆转弯时，行星齿轮既有公转，又有自转，使两半轴齿轮以不同速转动，允许两轮以不同转速转动。
[0005]普通模型小车、三轮车等简易车辆，因其结构简单，多选择半轴驱动为主，以容易实现。半轴驱动就是为保证驱动轮能在不中断动力传递的情况下，允许两车轮以不同的角速度转动，将连接两轮的轴断开，只将动力传输给其中一个轮子。
[0006]这种驱动方式的弊端是单侧轮驱动，使得整车受力不平衡，方向性差，在小车运行时极易产生侧偏，使小车偏离设定的轨迹，同时使驱动轮的轮胎磨损比另一侧严重等。
[0007]因此，需要对现有技术加以改进，以解决所存在的问题。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型旨在提供一种简易差速器，尤其是用于半轴驱动的简易车辆，如模型车、三轮车、四轮车、电动车等的差速器。
[0009]这种简易差速器的结构包括差速器框、行星齿轮A、行星齿轮B、左侧半轴齿轮、右侧半轴齿轮、左半轴、右半轴和半轴套管;行星齿轮A、行星齿轮B、左侧半轴齿轮和右侧半轴齿轮分别位于差速器框的框架内侧四周，并且行星齿轮A和行星齿轮B位于对侧，分别与左侧半轴齿轮及右侧半轴齿轮啮合。
[0010]所述行星齿轮轴贯穿差速器框，两端固定在差速器框的框架上;所述的行星齿轮A和行星齿轮B分别安装于行星齿轮轴的两端，位于差速器框的框架内侧，并能够以行星齿轮轴为中心自转;优选的，行星齿轮轴通过螺钉或螺栓结构固定在差速器框的框架上。优选的，所述的行星齿轮轴A和行星齿轮轴B通过并用螺钉或螺栓结构固定在差速器框的框架上。
[0011]所述的左半轴一端穿入差速器框与左侧半轴齿轮连接，所述的右半轴的一端穿入差速器框与右侧半轴齿轮连接;所述左半轴和右半轴的另一端分别连接到左车轮和右车轮。
[0012]所述半轴套管套设在左半轴或右半轴上，并与差速器框的框架连接，使半轴套管与差速器框连为一体。半轴套管与动力机构或者传动机构连接。优选的，半轴套管可以通过焊接方式与差速器框连接，或者半轴套管的一端嵌入差速器框的框架内，并用螺钉或螺栓结构固定。
[0013]优选的，差速器框的框架为方框形、圆环形或椭圆环形，更优选为方框形。
[0014]优选的，所述的行星齿轮A、行星齿轮齿轮B与左侧半轴齿轮和右侧半轴齿轮之间的轴角S = 90°，即相互垂直。
[0015]优选的，这种简易差速器的结构还包括调整垫片；在左侧半轴齿轮和右侧半轴齿轮与相应的差速器框的内侧之间设置调整垫片，用于调整左侧半轴齿轮与差速器框之间的距离。
[0016]外界动力通过套管传递给差速器框，使差速器框以半轴套管的轴向为中心转动，两个半轴齿轮随之转动，带动左右车轮转动，使车辆行进。直线行驶时，因两侧驱动轮阻力相同，行星齿轮与半轴齿轮无相对滑动，所以两个行星齿轮只发生公转，不发生自转。车辆转向时，因两侧驱动轮阻力不同，外侧车轮，有滑移的趋势，内侧车轮，有滑转的趋势，即外侧车轮阻力小，内侧车轮阻力大，使行星齿轮除了公转还以发生自转。
[0017]差速器的这种调整是自动的，这里涉及到“最小能耗原理”，也就是地球上所有物体都倾向于耗能最小的状态。车轮在转弯时也会自动趋向能耗最低的状态，自动地按照转弯半径调整左右轮的转速。当转弯时，由于外侧轮有滑拖的现象，内侧轮有滑转的现象，两个驱动轮此时就会产生两个方向相反的附加力，由于“最小能耗原理”，必然导致两边车轮的转速不同，从而破坏了三者的平衡关系，并通过半轴反映到半轴齿轮上，迫使行星齿轮产生自转。
[0018]本实用新型利用行星齿轮装置轮自转、公转特性，有效解决各种模型小车、三轮车等简易车辆的转弯时内外车轮速度不同，存在差速的问题，精确分配扭矩;通过将半轴套管与行差速器框相连接，将半轴套管作为动力输入端，直接与齿轮、带轮相连接，简化了差速器的结构，降低了制造难度和成本，提高了可行性和实用性。
[0019]本专利可广泛运用于模型小车、三轮、四轮车、电动车等，提升其转向性能，有效减小车轮打滑，减小侧偏。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型差速器的俯视图
[0021]图2为本实用新型差速器的立体结构图
[0022]I一半轴套管;201—行星齿轮A，202—行星齿轮B;3—行星齿轮轴，401—左半轴，402—右半轴，501—左侧半轴齿轮，502—右侧半轴齿轮，6—差速器框，701—螺钉A，702—螺钉B，703—螺钉C，801—调整垫片A，802—调整垫片B
【具体实施方式】
[0023]一种简易差速器，结构包括:差速器框6、行星齿轮A201、行星齿轮B 202、行星齿轮轴3、左半轴齿轮501、右侧半轴齿轮502、左半轴401、右半轴402和半轴套管I;差速器框的框架为方框形。如图1和图2，行星齿轮A201、左侧半轴齿轮501、行星齿轮B 202和右侧半轴齿轮502分别位于差速器框的框架内侧四周，并且行星齿轮A和行星齿轮B位于对侧，分别与左侧半轴齿轮及右侧半轴齿轮啮合。行星齿轮A和行星齿轮B与相邻的左侧半轴齿轮及右侧半轴齿之间的轴角S = 90°，即相互垂直。
[0024]行星齿轮轴3贯穿差速器框，两端通过螺钉A701、螺钉B 702固定在差速器框的框架上。
[0025]左半轴401的一端穿入差速器框与左侧半轴齿轮501连接，另一端连接到左车轮；右半轴402的一端穿入差速器框与右侧半轴齿轮502连接，另一端连接到右车轮。左侧半轴齿轮、右侧半轴齿轮与差速器框的框架内侧之间还设有调整垫片A801和调整垫片B 802，用于调整和缓冲半轴齿轮与差速器框的框架。
[0026]半轴套管套I设在右半轴上402，一端嵌入差速器框的框架内，并用螺钉C703固定在差速器框的框架上，使半轴套管与差速器框连为一体。半轴套管与动力机构或者传动机构连接。
[0027]外界动力通过半轴套管传递给差速器框，使差速器框以半轴套管的轴向为中心转动，两个半轴齿轮随之转动，带动左右车轮转动，使车辆行进。同时，差速器框带动行星齿轮轴及与之相连的行星齿轮A和行星齿轮B，以两个半轴齿轮的连线为轴发生公转。
[0028]直线行进时，两个行星齿轮与两个半轴齿轮之间无相对滑动，以相同的速度和扭矩驱动左右两轮，使车辆直线前进。当转弯时，因左右两轮受阻力不同，使得行星齿轮随同行星齿轮轴在进行公转的同时，还以行星齿轮轴为中心分别产生自转，使车轮以不同的速度和扭矩转弯。
[0029]车辆在拐弯时车轮的轨线是圆弧，例如，当车辆左转时，圆弧的中心点在左侧，在相同的时间里，右侧轮子走的弧线距离比左侧轮子长。由于外侧轮即右车轮有滑拖的现象，内侧轮即左车轮有滑转的现象，两个车轮此时就会产生两个方向相反的附加力；由于“最小能耗原理”，必然导致两边车轮的转速不同，从而破坏了车轮、左右半轴及两个半轴齿轮之间平衡关系，并通过半轴反映到两侧半轴齿轮上，迫使行星齿轮A和行星齿轮B在公转的同时还在行星齿轮轴上产生自转，使车轮以不同的速度和扭矩转弯，减慢左侧轮子的转速，加快右侧轮子的转速，以不同转速来弥补左右轮子所走的距离的差异。
【主权项】
1.一种简易差速器，其结构包括差速器框(6)、行星齿轮A(201)、行星齿轮B(202)、左侧半轴齿轮(501)、右侧半轴齿轮(502)、左半轴(401)、右半轴(402)和半轴套管(I);其特征在于，所述的行星齿轮A(201)、行星齿轮B(202)、左侧半轴齿轮(501)和右侧半轴齿轮(502)分别固定在差速器框(6)内侧的四周，并且行星齿轮A(201)和行星齿轮B(202)位于对侧，分别与左侧半轴齿轮(501)及右侧半轴齿轮(502)啮合； 所述行星齿轮轴(3)贯穿差速器框，两端固定在差速器框(6)的框架上;所述的行星齿轮A(201)和行星齿轮B(202)分别安装于行星齿轮轴(3)的两端，并能够以行星齿轮轴(3)为中心自转； 所述的左半轴(401)与左侧半轴齿轮(501)连接，所述的右半轴(402)与右侧半轴齿轮(502)连接; 所述半轴套管(I)设在左半轴(401)或右半轴(402)上，并与差速器框(6)的框架连接，使半轴套管(I)与差速器框(6)连为一体。2.权利要求1所述简易差速器，其特征在于，所述行星齿轮A(201)和行星齿轮B(202)通过螺钉或螺栓结构固定在差速器框(6)的框架上。3.权利要求1所述简易差速器，其特征在于，所述半轴套管(I)通过焊接方式与差速器框(6)连接，或者半轴套管嵌入差速器框(6)的框架内，并用螺钉或螺栓结构固定。4.权利要求1所述简易差速器，其特征在于，所述半轴套管(I)与动力机构或者传动机构连接。5.权利要求1所述简易差速器，其特征在于，所述左半轴(401)和右半轴(402)的另一端分别连接到左车轮和右车轮。6.权利要求1所述简易差速器，其特征在于，所述差速器框(6)的框架为方框形、圆环形或椭圆环形。7.权利要求1所述简易差速器，其特征在于，所述的行星齿轮A(201)、行星齿轮B(202)与左侧半轴齿轮和右侧半轴齿轮之间的轴角为90°。8.权利要求1所述简易差速器，其特征在于，在左侧半轴齿轮和右侧半轴齿轮与相应的差速器框的内侧之间设置调整垫片。
【文档编号】F16H48/08GK205534104SQ201620269211
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】王仲璞, 李丰恩, 张国富
【申请人】上海工程技术大学