专利名称：牙嵌式轴间差速器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及差速器，尤其是牙嵌式轴间差速器。
技术背景现在用于重型越野汽车贯通式驱动桥的轴间差速器绝大数为强制锁 止式防滑轴间差速器。如图1所示，对称圆锥行星齿轮差速器(带强制锁 止式防滑)的转矩由差速器壳传给差速器十字轴，行星齿轮，前后半轴齿 轮、空心轴、贯通半轴一起转动，并将转矩按贯通桥、后驱动桥所受阻力 的大小分配给贯通半轴及空心轴。若其中一驱动桥的车轮快转时，驱动快 转桥的贯通轴或空心轴带动该侧差速器的半轴齿轮快转，从而带动行星齿 轮自转，实现差速作用。当其中一驱动桥悬空或进入泥泞等路面而滑转时， 扭矩只有滑转桥的扭矩。为了发挥扭矩，必须停车，操纵差速锁操纵机构， 通过指销将半轴齿轮与差速器壳锁成一体。这样贯通半轴和空心轴一同旋 转。这样转矩部分配到未滑转的桥上。驶出坏路后，操纵差速锁解锁机构, 差速锁解锁，重新实现差速。当汽车从较好路面驶入差路面前必须停车、驾驶员操纵锁止机构锁止 差速器，而当汽车驶入较好的路面后又必须停车，驾驶员操纵锁止机构打 开差速器，若差速器的锁止机构未及时松开，将产生与无差速器时一样的 问题，如轮胎加速磨损、消耗过多的功率和使传动系零件可能过载等。实用新型内容本实用新型的目的是提供一种使用时无需驾驶员人工操纵，无需停 车，结构简单、工作可靠、锁紧系数不受零件磨损影响的牙嵌式轴间差速 器。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种牙嵌式轴间差速器，包括差速器前、后壳，其特别之处在于，还 包括固定在差速器前、后壳之间的主动环，安装在主动环中间孔内可相对 主动环旋转但轴向固定的中心环，以及安装在主动环和中心环两侧的前从 动环和后从动环，其中主动环和中心环均分别与前从动环和后从动环啮 合，前从动环和后从动环旁分别安装有弹簧从而使前从动环和后从动环趋 向于接近主动环和中心环；前从动环通过前花键毂与贯通轴传动连接，后 从动环通过后花键毂与空心轴传动连接。其中主动环和中心环之间通过卡环连接从而实现轴向固定。其中主动环是一个带有十字轴的牙嵌圈，在它的两个侧面沿圆周均匀 分布有倒梯形断面的径向传力齿，与其相啮合的前从动环和后从动环的外 缘上也分布有相应的传力齿。进一步的，其中在前从动环上和后从动环上与中心环啮合处均安装有 消声环，该两个消声环上均有可与中心环啮合的齿，该两个消声环上均有 一开口，主动环两侧各有一加长齿伸出至两个消声环的开口内。其中主动环两侧的加长齿相对于主动环对称分布。其中两个消声环分别安装在前从动环和后从动环上原有齿的外侧，两 个消声环分别通过其上的环状凸起可旋转的套装在前从动环上和后从动 环上的凹槽处从而轴向固定，该两个消声环与前从动环和后从动环之间均 为紧配合。其中两个消声环上的齿均为与其各自安装位置旁的齿类型相同的梯 形齿，相应中心环上的齿也为梯形齿。其中在中心环外缘开有一个可通过主动环加长齿的槽。 其中消声环的开口位于相邻的两齿顶之间。很明显，本实用新型实现了在无需人工操纵、无需停车情况下差速器 对转矩的合理分配，整体结构简单、工作可靠，而且锁紧系数不受零件磨 损影响。
附图1为本实用新型背景技术的结构示意图；附图2为本实用新型的结构示意图；附图3为本实用新型中消声环(10)的结构示意图；附图4为本实用新型无差速时消声环(10)与主动环(3)加长齿(7)、中心环(12)的位置示意图；附图5为本实用新型差速时消声环(10)与主动环(3)加长齿(7)、中心环(12)的位置示意图。
具体实施方式
以下结合附图来对本实用新型作进一步详细的说明 如图2所示，主动环3固定在差速器前、后壳1、 4之间，随差速器 壳体一起转动。主动环3是一个带有十字轴的牙嵌圈，在它的两个侧面沿 圆周分布有许多倒梯形断面的径向传力齿，两侧的传力齿一一对应。与其 相啮合的前、后从动环2、 5的外缘的内侧面也有类似传力齿。制成倒梯 形的目的在于传递转矩的过程中，防止主动环3与从动环自动脱开。在弹 簧6力的作用下主、从动环处于结合状态。在主动环3两侧的任一对应位置，各有一个加长齿7。主动环3的中 间孔内装有中心环12，在中心环12外缘开有一个可通过主动环3加长齿7的槽，主动环3与中心环12采用滑动配合，中心环12相对主动环3可 自由转动。它们之间通过卡环11轴向定位，使两者不能有轴向的相对移 动。装配时可先将卡环11套到中心环12的开槽处并将卡环11完全挤入 槽内，再将中心环12装入主动环3的中间孔中，当卡环ll被推至主动环 3开槽处便会自动张开。拆卸时可用专用的拆卸螺纹销由中心环12拆卸孔 旋入，将卡环11完全挤入中心环12的槽里，即可推出中心环12。中心环12两侧也有与主动环3两侧齿数相同，断面形状接近梯形并 沿圆周均布的径向齿，可分别与前从动环2、后从动环5内圈的内齿面上 相应的梯形齿结合。中心环12上的梯形齿断面的齿廓是渐开线，从动环 内圈内侧面上的梯形齿断面齿廓也是渐开线。主动环3与前、后从动环2、 5的传力齿间隙应足够大，使从动环相对于主动环3有一个不大的自由转 动量，以便于彻底分离。在从动环的内侧，在其梯形齿外缘的圆柱面表面上，装有一个具有弹 性且开口的消声环IO,消声环1Q可绕圆柱转动，轴向运动受圆柱的轴肩 (凹槽)限位。消声环10与从动环上的安装圆柱面为紧配合，消声环10 与从动环内圈内侧面的梯形齿的齿廓形状一样，齿厚比从动环上的梯形齿 齿厚薄，以便与从动环分离后重新结合P齿高小，以免当快转一侧消声环 10尚未完全退出中心环12的齿槽时，从动环的梯形齿已先退出该齿槽并 继续转动，使消声环10失去消声功能。消声环10的开口应开在相邻的两齿顶之间，为了限制消声环10相对 主动环3的转角，主动环3的加长齿7伸到消声环10的开口中。开口宽 度应保证消声环10开口端面与主动环3加长齿7相碰时，消声环10上的 各齿能与中心环12上的各齿相对齐。前从动环2、后从动环5上的两种齿, 应沿半径方向一一对齐，其齿数与消声环10、主动环3、中心环12的齿 数相等，它们均沿圆周均匀分布。主动环3与从动环传力齿结合时，结构上应保证中心环12与从动环 的梯形齿同时结合。从动环与花键毂为间隙配合，既能容易相对滑动，又 具有良好的导向作用。前花键毂15通过内花键与贯通轴17外花键相连，后花键毂8通过内 花键和空心轴9外花键相连，贯通轴17从隔套14、空心轴9中间穿过。 贯通轴17与隔套14和空心轴9之间有一定的间隙，互不接触，在有相对 运动时，不会相互影响。贯通轴17和空心轴9的另一端装入轴承中。装有该差速器的汽车在路面上以不同工况行驶时当两桥受力相等时，转矩由差速器壳传给差速器主动环3，通过其两 侧的传力齿带动前、后从动环2、 5、花键毂及贯通轴17、空心轴9 一起 转动，转矩平均分配给贯通桥、后驱动桥。假设两桥受力不相等，其中一驱动桥快转时，驱动快转桥的贯通轴17 或空心轴9带动该侧差速器消声环10与从动环快转，于是在快转的一侧， 中心环12和该侧从动环内圈梯形齿斜面接触力的轴向分力的作用下，从 动环、消声环10的梯形齿一起沿着中心环12的相应齿产生滑动，中心环 12受卡环11限制，不能轴向运动，因此该侧消声环10和从动环沿轴向外 移，使从动环沿花键毂轴向滑动，压縮该侧弹簧e,到齿顶彼此相对，消 声环10开口一端被主动环3上的加长齿7顶住，从动环便被消声环10顶 住而保持在离主动环3最远的位置，于是快转一侧从动环的传力齿与主动 环3传力齿脱离，中断了对该快转桥转矩的传递，实现差速；当从动环转 速低到等于主动环3的转速时，靠从动环与消声环10之间的摩擦力带动 消声环10反向退回，从动环在弹簧6推力的作用下又重新与主动环3结 合。而当其中一驱动桥悬空或进入泥泞等路面而滑转，主动环3的转矩可 全部或大部分分配给另一驱动桥。从而实现自动分扭和自动差速作用。其中消声环10的作用是在从动环与主动环3的分离过程中，随着从动环梯形齿沿中心环12相应齿的滑动，从动环会发生轴向往复运动，由此会引起响声和加重零件的磨损。装在从动环上的消声环io将起作用，消声环10的开口对着主动环3上的加长齿7。当从动环的转速高于主动环 3时(见附图5)，在中心环12和该从动环内圈梯形齿斜面接触力的轴向 分力的作用下，消声环10与从动环上的梯形齿一起在中心环12上的相应 齿上滑动，中心环12受卡环11限制，不能轴向运动，因此该侧消声环IO 和从动环沿轴向右移，使从动环沿花键毂轴向滑动，压縮该侧弹簧6,到 消声环IO、中心环12齿顶彼此相对，且消声环10开口一端被主动环3上 的加长齿7挡住，从动环便被消声环10顶住而持在离主动环3最远的位 置，轴向往复运动不再发生。当从动环转速减低到等于主动环3的转速时 (见附图4)，靠从动环与消声环IO之间的摩擦力带动消声环IO反向退回， 从动环在弹簧6推力的作用下又从新与主动环3结合。本实用新型是将现有技术中前后半轴齿轮、4个行星轮、行星齿轮轴 (十字轴结构)、指销式强制差速器等用主动环3、中心环12以及中心环 12两侧的前从动环2和后从动环5，消声环IO、弹簧6等代替，能够实现 原差速器的全部功能，并能根据路况实现驱动桥之间自动分扭和差速。
权利要求1、一种牙嵌式轴间差速器，包括差速器前、后壳(1、4)，其特征在于还包括固定在差速器前、后壳(1、4)之间的主动环(3)，安装在主动环(3)中间孔内可相对主动环(3)旋转但轴向固定的中心环(12)，以及安装在主动环(3)和中心环(12)两侧的前从动环(2)和后从动环(5)，其中主动环(3)和中心环(12)均分别与前从动环(2)和后从动环(5)啮合，前从动环(2)和后从动环(5)旁分别安装有弹簧(6)从而使前从动环(2)和后从动环(5)趋向于接近主动环(3)和中心环(12)；前从动环(2)通过前花键毂(15)与贯通轴(17)传动连接，后从动环(5)通过后花键毂(8)与空心轴(9)传动连接。
2、 如权利要求1所述的牙嵌式轴间差速器，其特征在于其中主动 环(3)和中心环(12)之间通过卡环(11)连接从而实现轴向固定。
3、 如权利要求1所述的牙嵌式轴间差速器，其特征在于其中主动 环(3)是一个带有十字轴的牙嵌圈，在它的两个侧面沿圆周均匀分布有 倒梯形断面的径向传力齿，与其相啮合的前从动环(2)和后从动环(5) 的外缘上也分布有相应的传力齿。
4、 如权利要求1至3中任意一项所述的牙嵌式轴间差速器，其特征 在于其中在前从动环(2)上和后从动环(5)上与中心环U2)啮合处 均安装有消声环(10)，该两个消声环(10)上均有可与中心环(12)啮 合的齿，该两个消声环(10)上均有一开口，主动环(3)两侧各有一加 长齿(7)伸出至两个消声环(10)的开口内。
5、 如权利要求4所述的牙嵌式轴间差速器，其特征在于其中主动 环(3)两侧的加长齿(7)相对于主动环(3)对称分布。
6、 如权利要求4所述的牙嵌式轴间差速器，其特征在于；其中两个消声环(10)分别安装在前从动环(2)和后从动环(5)上原有齿的外侧， 两个消声环(10)分别通过其上的环状凸起可旋转的套装在前从动环(2) 上和后从动环(5)上的凹槽处从而轴向固定，该两个消声环(10)与前 从动环(2)和后从动环(5)之间均为紧配合。
7、 如权利要求4所述的牙嵌式轴间差速器，其特征在于；其中两个 消声环(10)上的齿均为与其各自安装位置旁的齿类型相同的梯形齿，相 应中心环(12)上的齿也为梯形齿。
8、 如权利要求4所述的牙嵌式轴间差速器，其特征在于；其中在中 心环(12)外缘开有一个可通过主动环(3)加长齿(7)的槽。
9、 如权利要求4所述的牙嵌式轴间差速器，其特征在于其中消声 环(10)的开口位于相邻的两齿顶之间。
专利摘要本实用新型涉及差速器，尤其是牙嵌式轴间差速器，包括固定在差速器前、后壳(1、4)之间的主动环(3)，安装在主动环(3)中间孔内可相对主动环(3)旋转但轴向固定的中心环(12)，以及安装在主动环(3)和中心环(12)两侧的前从动环(2)和后从动环(5)，其中主动环(3)和中心环(12)均分别与前从动环(2)和后从动环(5)啮合，前从动环(2)和后从动环(5)旁分别安装有弹簧(6)从而使前从动环(2)和后从动环(5)趋向于接近主动环(3)和中心环(12)。本实用新型实现了在无需人工操纵、无需停车情况下差速器对转矩的合理分配，整体结构简单、工作可靠。
文档编号F16H48/00GK201159274SQ200720311440
公开日2008年12月3日 申请日期2007年12月26日 优先权日2007年12月26日
发明者堃 张, 程慷慨, 谭俊良 申请人:陕西汽车集团有限责任公司