一种分扭比低于2的分动器差速器机构的制作方法

本发明涉及一种传动装置，具体涉及一种应用于分动器的轴间差速器机构。

背景技术：

在汽车领域，分动器用于多轴驱动车辆的底盘传动系统，其对输入动力进行轴间分配，分别向其前端驱动桥及后端驱动桥输出动力。分动器的性能参数和可靠性直接影响着传动系统的动力性和安全性，属于底盘传动系统的关键部件。车辆的各驱动桥可以通过分动器的差速器进行扭矩分配，其扭矩分配比(简称“分扭比”)是一项重要的性能参数，针对车辆底盘的多种布置形式，合适的分动器差速器分扭比可以更有效地利用各驱动桥的地面附着力，充分发挥车辆的动力性。目前本领域采用的车辆分动器差速器机构，主要为行星传动方式，由于在结构设计中受行星齿轮滚针轴承的承载能力有限、行星齿轮强度不足等因素影响，其分扭比一般大于2.2。这就导致了其使用范围受到一定限制，对于需要分扭比小于2的多轴车辆，由于没有合适的分动器差速器结构，就不能充分利用多轴车辆各驱动桥的地面附着力，无法有效发挥车辆的动力性。因此，研究开发一种扭矩分配比低于2的差速器机构对于多轴车辆的发展具有重要的促进意义。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种分扭比低于2的分动器差速器机构，其具有结构简单、实施容易、使用方便的优点，设计制备过程中通过调整其后半轴齿轮和前半轴齿轮的齿数比，可以很容易实现分扭比低于2，能完全满足多轴车辆对分扭比低于2的使用需要，以充分发挥车辆的动力性。

为解决现有技术中的分动器差速器机构因行星齿轮滚针轴承承载能力有限、行星齿轮强度不足等因素致使其分扭比一般大于2.2，不能充分发挥车辆动力性的问题，本发明提供了一种分扭比低于2的分动器差速器机构，包括前壳体、后壳体、前半轴输出组件、后半轴输出组件和行星齿轮组件，所述前壳体的左侧中部设有前套管，所述后壳体的右侧中部设有后套管，后壳体的周壁外侧设有传动齿轮，前壳体的右端和后壳体的左端固定连接且使前套管和后套管的轴线共线；所述前半轴输出组件包括前半轴连接件和固定于前半轴连接件右端的前半轴齿轮，所述后半轴输出组件包括后半轴连接件和固定于后半轴连接件左端的后半轴齿轮，且使后半轴齿轮的齿数大于前半轴齿轮的齿数；所述行星齿轮组件包括十字轴，十字轴包括中心块和四个呈中心对称分布的十字轴杆，且使十字轴杆的轴线与十字轴的中垂面之间设有夹角，十字轴杆上套设有行星齿轮；所述前壳体和后壳体的连接处开设有与十字轴杆对应的十字轴杆安装孔，行星齿轮组件设置于后壳体中且使十字轴杆的外端对应处于十字轴杆安装孔中，前半轴连接件和后半轴连接件对应套设在前套管和后套管中，且使前半轴齿轮和后半轴齿轮分别与行星齿轮啮合。

进一步的，本发明一种分扭比低于2的分动器差速器机构，其中，所述前半轴齿轮、后半轴齿轮和行星齿轮均采用直齿锥齿轮结构。

进一步的，本发明一种分扭比低于2的分动器差速器机构，其中，所述前壳体上设有用于锁止前半轴输出组件的前差速锁，或后壳体上设有用于锁止后半轴输出组件的后差速锁，或前壳体和后壳体上对应设有用于锁止前半轴输出组件的前差速锁和用于锁止后半轴输出组件的后差速锁。

进一步的，本发明一种分扭比低于2的分动器差速器机构，其中，所述行星齿轮和十字轴杆之间套设有行星齿轮衬套。

进一步的，本发明一种分扭比低于2的分动器差速器机构，其中，所述前半轴齿轮与前套管的右端之间设有前输出垫片；所述后半轴齿轮与后套管的左端之间设有后输出垫片；所述行星齿轮与前壳体和后壳体的周壁之间设有行星齿轮垫片。

本发明一种分扭比低于2的分动器差速器机构与现有技术相比，具有以下优点：本发明通过设置前壳体、后壳体、前半轴输出组件、后半轴输出组件和行星齿轮组件，让前壳体的左侧中部设置前套管，让后壳体的右侧中部设置后套管，在后壳体的周壁外侧设置传动齿轮，使前壳体右端和后壳体的左端固定连接且使前套管和后套管的轴线共线。让前半轴输出组件设置前半轴连接件和固定于前半轴连接件右端的前半轴齿轮，让后半轴输出组件设置后半轴连接件和固定于后半轴连接件左端的后半轴齿轮，且使后半轴齿轮的齿数大于前半轴齿轮的齿数。让行星齿轮组件设置十字轴，让十字轴包括中心块和四个呈中心对称分布的十字轴杆，且让十字轴杆的轴线与十字轴的中垂面之间设置一定的夹角，并在十字轴杆上套设行星齿轮。同时，在前壳体和后壳体的连接处开设与十字轴杆对应的十字轴杆安装孔，让行星齿轮组件设置于后壳体中且使十字轴杆的外端对应处于十字轴杆安装孔中，让前半轴连接件和后半轴连接件对应套设在前套管和后套管中，且使前半轴齿轮和后半轴齿轮分别与行星齿轮啮合。由此就构成了一种分扭比低于2的分动器差速器机构，在实际应用中本发明通过让十字轴杆的轴线与十字轴的中垂面之间设置一定的夹角，就使套设在十字轴杆上的行星齿轮与水平面成一定的角度进行传动，实现了前半轴齿轮和后半轴齿轮与行星齿轮在不同的径向位置啮合，通过利用行星齿轮传动等臂杠杆原理，调整后半轴齿轮和前半轴齿轮的齿数比，就相当于调整后输出半轴和前输出半轴的作用力臂长度，实现了调整载荷输出比例的目的，这一结构很容易实现分扭比低于2，可完全满足多轴车辆对分扭比低于2的使用需要，能充分利用多轴车辆各驱动桥的地面附着力，有效发挥车辆的动力性。同时，本发明通过在前壳体和后壳体的连接处开设与十字轴杆对应的十字轴杆安装孔，由于十字轴杆的轴线与十字轴的中垂面之间设有夹角，通过十字轴杆安装孔即可实现十字轴与前壳体和后壳体的准确安装定位，降低了装配难度，提高了工作效率。作为优化方案，本发明通过让前半轴齿轮、后半轴齿轮和行星齿轮均采用直齿锥齿轮结构，简化了工艺结构，使制备更加容易；同时，本发明还设置了差速锁结构，其具体结构可以选择以下三种形式之一：在前壳体上设置用于锁止前半轴输出组件的前差速锁，或在后壳体上设置用于锁止后半轴输出组件的后差速锁，或者在前壳体和后壳体上同时设置用于锁止前半轴输出组件的前差速锁和用于锁止后半轴输出组件的后差速锁。这一结构设置通过让差速锁闭锁可以锁止前半轴输出组件、后半轴输出组件和行星齿轮组件，实现了非差速工况下行星齿轮只随前壳体和后壳体公转而不自传；而通过让差速锁开启可以松开前半轴输出组件、后半轴输出组件和行星齿轮组件，实现了差速工况下行星齿轮除随前壳体和后壳体公转外还绕十字轴杆自转。

下面结合附图所示具体实施方式对本发明一种分扭比低于2的分动器差速器机构作进一步详细说明：

附图说明

图1为本发明一种分扭比低于2的分动器差速器机构的结构示意图；

图2为本发明一种分扭比低于2的分动器差速器机构中行星齿轮的受力传动原理图；

图3为本发明一种分扭比低于2的分动器差速器机构的主视图；

图4为图3中的a-a向视图；

图5为本发明一种分扭比低于2的分动器差速器机构的立体图；

图6为本发明一种分扭比低于2的分动器差速器机构的爆炸图。

具体实施方式

首先需要说明的，本发明中所述的前、后、左、右等方位词只是根据附图进行了方便性描述，并非对本发明的技术方案进行的限制，本领域技术人员应根据实际使用情况进行对应的转换并进行适应性理解。

如图1至图6所示本发明一种分扭比低于2的分动器差速器机构的具体实施方式，包括前壳体1、后壳体2、前半轴输出组件3、后半轴输出组件4和行星齿轮组件5。在前壳体1的左侧中部设置前套管11，在后壳体2的右侧中部设置后套管21，在后壳体2的周壁外侧设置传动齿轮22，让前壳体1的右端和后壳体2的左端固定连接且使前套管11和后套管21的轴线共线。其中，传动齿轮22不限于设置在后壳体2的周壁外侧，还可以根据实际需要设置在前壳体1的周壁外侧，或设置在后套管21上或前套管11上等其他位置，只要能实现动力输入即可实现本发明目的。而前壳体1右端和后壳体2的固定连接方式也可以选择焊接、螺接等多种方式，而优选螺接方式可以降低装配难度。同时，让前半轴输出组件3设置前半轴连接件31和固定于前半轴连接件31右端的前半轴齿轮32，让后半轴输出组件4设置后半轴连接件41和固定于后半轴连接件41左端的后半轴齿轮42，且使后半轴齿轮42的齿数大于前半轴齿轮32的齿数。让行星齿轮组件5设置十字轴51，并使十字轴51包括中心块511和四个呈中心对称分布十字轴杆512，让十字轴杆512的轴线与十字轴51的中垂面之间设置一定的夹角，并在十字轴杆512上套设行星齿轮52。在前壳体1和后壳体2的连接处开设与十字轴杆512对应的十字轴杆安装孔，让行星齿轮组件5设置于后壳体2中且使十字轴杆512的外端对应处于十字轴杆安装孔中，让前半轴连接件31和后半轴连接件41对应套设在前套管11和后套管21中，且使前半轴齿轮32和后半轴齿轮42分别与行星齿轮52啮合。

通过以上结构设置就构成了一种分扭比低于2的分动器差速器机构。在实际应用中，本发明通过让十字轴杆512的轴线与十字轴51的中垂面之间设置一定的夹角，就使套设在十字轴杆512上的行星齿轮52与水平面成一定的角度进行传动，实现了前半轴齿轮32和后半轴齿轮42与行星齿轮52在不同的径向位置啮合，通过利用行星齿轮传动等臂杠杆原理，调整后半轴齿轮42和前半轴齿轮32的齿数比，就相当于调整后输出半轴和前输出半轴的作用力臂长度，实现了调整载荷输出比例的目的，这一结构很容易实现分扭比低于2，可完全满足多轴车辆对分扭比低于2的使用需要，能充分利用多轴车辆各驱动桥的地面附着力，有效发挥车辆的动力性。同时，本发明通过在前壳体1和后壳体2的连接处开设与十字轴杆512对应的十字轴杆安装孔，由于十字轴杆512的轴线与十字轴51的中垂面之间设有夹角，通过十字轴杆安装孔即可实现十字轴51与前壳体1和后壳体2的准确安装定位，降低了装配难度，提高了工作效率。需要说明的是，本发明中的十字轴杆安装孔不限于开设在前壳体1和后壳体2的连接处，还可以单独开设在前壳体1或后壳体2上。本发明通过让十字轴杆安装孔开设在前壳体1和后壳体2的连接处，并使前壳体1右端和后壳体2采用螺接，可简化装配工序，提高工作效率。

作为优化方案，本具体实施方式让前半轴齿轮32、后半轴齿轮42和行星齿轮52均采用直齿锥齿轮结构。这一结构设置在保证实现本发明技术目的的同时，简化了制备工艺，实施更为容易。同时，本具体实施方式在前壳体1上设置了用于锁止前半轴输出组件3的前差速锁(图中未示出)。这一结构设置通过让前差速锁闭锁可以锁止前半轴输出组件、行星齿轮组件和后半轴输出组件，实现了非差速工况下行星齿轮只随前壳体和后壳体公转而不自传；而通过让前差速锁开启可以松开前半轴输出组件，实现了差速工况下行星齿轮除随前壳体和后壳体公转外还绕十字轴杆自转，使控制更为容易、精确。需要说明的是，差速锁结构不限于在前壳体1上设置前差速锁，还可以采用在后壳体2上设置用于锁止后半轴输出组件4的后差速锁，或者在前壳体1和后壳体2上同时设置用于锁止前半轴输出组件3的前差速锁和用于锁止后半轴输出组件4的后差速锁，由于前半轴齿轮32和后半轴齿轮42与行星齿轮52是同时啮合的关系，锁止一侧就相当于全部锁止，上述两种结构形式的差速锁同样可实现本发明的目的。

另外，在实际应用中，本发明通常在行星齿轮52和十字轴杆512之间套设行星齿轮衬套53，让行星齿轮衬套53通过过盈方式安装在行星齿轮52上，并在行星齿轮衬套53的内孔中设置油槽结构，以提高行星齿轮52运转的平稳性。同时在前半轴齿轮32与前套管11的右端之间设置前输出垫片33，在后半轴齿轮42与后套管21的左端之间设置后输出垫片43，在行星齿轮52与前壳体1和后壳体2的周壁之间设置行星齿轮垫片54，并在前半轴齿轮32、后半轴齿轮42和行星齿轮52与相应垫片接触的端平面上开设油槽结构，且让前输出垫片33、后输出垫片43和行星齿轮垫片54采用耐磨材料制作，以增强耐磨性，提高前半轴齿轮32、后半轴齿轮42与行星齿轮52之间的配合紧密性，保证工作性能。

以上实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明请求保护范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域工程技术人员依据本发明的技术方案做出的各种形式的变形，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。