專利名稱：高性能四輪越野車輛的動力驅動傳動系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是涉及到一種四輪越野車輛的動力驅動傳動系統(tǒng)。
背景技術：
傳統(tǒng)汽車的差速系統(tǒng)是在同一軸上兩個車輪間布置差速機構。其理由是汽車轉向時同一軸上兩個車輪速度相差懸殊，必須安裝輪間差速器。對全輪驅動越野車輛，當汽車轉向時不同一軸上的兩個車輪速度之和相差懸殊，必須安裝軸間差速器。傳統(tǒng)四輪驅動車輛在崎嶇不平地段行駛時，如果一個車輪打滑，車輪的附著力減小為動摩擦力；由于軸間差速與輪間差速的作用，另三個車輪的驅動力與打滑車輪的動摩擦力一樣大(比正常值要小許多)，車輛就不能前進。在這種情況下，如果同時使用軸間、輪間差速鎖，所有車輪都和變速器直接剛性相連進行驅動，車輛才能前進；但此時所有車輪轉速同步，有存在寄生功率的可能，同時車輛不能轉向。
傳統(tǒng)越野車輛在崎嶇地面上行駛時，如果一個車輪離地，由于車輛重心在兩對角車輪連線交點附近，與之相對角的另一個車輪地面垂直反作用力減小，附著力也隨著減??；而另一對角的一對車輪承受車輛大部重量，附著力很大，由于差速鎖的作用，該附著力大的兩個對角車輪只能等速轉動，由于地形不同而實際要求兩個車輪不完全等速，因此在這一對車輪之間將引發(fā)寄生功率，導致傳動機構應力加大，機械效率降低，地面附著力的利用率降低，反而不能通過該地段；同時，在這種情況下車輛的轉向根本不能實現。因此要解決復雜地段的高效率行駛，必須在對角車輪之間布置差速機構。對角車輪之間布置差速機構的車輛在通過復雜地段時，對角車輪之間的差速機構不需要鎖死，由于車輛的重量基本上由兩個著地車輪承受，該兩個車輪中的一個可以暫時打滑，但仍然維持很大的附著力，尤其重要的是這對車輪間沒有寄生功率，附著力可以得到充分利用；只要車輛有較大的動力，這些動力可以獲得充分的利用，車輛的總體傳動效率高；因此可以減小車輛的動力而通過同樣復雜的地段。

發(fā)明內容
鑒于傳統(tǒng)越野車輛傳動的弊病，本發(fā)明采用新的動力傳動系統(tǒng)將傳動鏈中的普通差速機構前移于分動器內，且在對角車輪間實施差速傳動在兩組對角車輪動力傳動之間采用動力直接傳動；主傳動器在差速機構之后，且每個主傳動器僅對一個車輪傳動；在同軸的兩個車輪間不必要布置差速器，它們之間不再有直接的動力鏈傳遞關系。
在平坦道路上轉向行駛時，汽車繞瞬心轉動，由于車輛兩組對角車輪的線速度之和基本相近，從運動關系上也不需要在兩組對角車輪傳動間布置差速器，可以用變速器的輸出齒輪同時對兩組對角車輪直接驅動。由于在每組對角車輪間布置有差速機構，即對角車輪的輪間可以差速，能使對角車輪的速度相異而實現車輛的轉向；在惡劣路面上也可以維持上述關系，盡管輪胎的垂直反力波動大，附著力為隨機變化，車輪可以局部滑轉，仍然維持上述運動關系而實現轉向行駛。
由于變速器輸出動力同時傳動兩對差速機構，動力按這兩個差速器的阻力自動調整傳遞到每個差速器上動力的大小。當車輛在崎嶇不平地面上行駛而且一個車輪懸空空轉時，由于車輛重心在兩對角車輪連線交點附近，所以與離地車輪相對角的另一車輪地面法向力隨之減小，導致該對角車輪失去附著力，由作用力與反作用力相等原則，變速器的輸出動力對這對車輪的驅動力也隨之自動減??；同理，同時著地的一對車輪附著力大，變速器的輸出動力對這對車輪的驅動力也隨之自動加大，這個過程完全靠機械本身的力學特性，根本不需要電子控制系統(tǒng)，因此本技術可以達到與電控技術相當的越野性能，而結構可靠性提高成本下降。
本發(fā)明采用的差速器，由于轉速增加傳遞動力減小，因此可靠性提高，且成本低廉，容易實施；每個車輪由一個獨立的主傳動器驅動，在越野條件的載荷時間歷程中只承擔一半時間的載荷，主傳動器的壽命提高了。因此總體上講，該技術是繼承和發(fā)展了傳統(tǒng)方案的優(yōu)點，易于實施，可靠性好，成本低；而性能明顯超過傳統(tǒng)車輛的越野性能。
本發(fā)明能使車輛在崎嶇不平的無路條件下具有優(yōu)異的越野能力，即使車輛對角的兩個車輪處在離地條件下，著地的一對車輪也能自動傳遞汽車的全部驅動力，而實現該功能的過程不需要駕駛員進行任何的額外操作；同時，該車能在惡劣路面上能實現轉向行駛。即使由于地形不同，如果任意一個車輪打滑，車輛自動調整驅動力的分配仍然可以前進，而且在全部不打滑的車輪間也不會引起寄生功率，因此車輛使用了該技術，易于通過復雜地段，這在傳統(tǒng)車輛上是不可能實現的。
本發(fā)明適用于獨立懸架車輛，也適用于非獨立懸架車輛。采用本技術的車輛能在公路上實現各種行駛，如高速行駛、高速轉向、低速小轉彎半徑轉向等，均不會產生運動干涉如寄生功率循環(huán)。
使用本技術的車輛必須使用同一型號的輪胎，注意保持合適的氣壓，而且按時進行輪胎換位，使輪胎磨損均勻。


下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
附圖1為本發(fā)明的結構原理圖，其差速分動機構與后輪主傳動器共一個箱體。
在圖1中1、變速器輸出軸；2、傳動軸；3、輸入軸；4、齒輪；5、驅動齒輪；6、驅動齒輪；7、差速器；8、差速器；9、軸；10、軸；11、軸；12、軸；13、交叉?zhèn)鲃訖C構；14、軸；15、軸；16、惰輪組。
具體實施例方式
在圖1中，由變速器輸出軸(1)經傳動軸(2)將動力傳遞到分動差速機構的輸入軸(3)，經齒輪(4)將轉矩傳遞到并列差速器的驅動齒輪(5)和(6)，齒輪(4)向齒輪(5)、(6)傳遞轉矩的大小取決于齒輪(5)、(6)的阻力矩大小。差速器(7)將齒輪(5)傳遞來的轉矩平均分配到軸(9)和軸(10)，軸(9)的轉矩經主傳遞器將動力傳遞到右前輪；軸(10)的轉矩經交叉?zhèn)鲃訖C構(13)和主傳動器將動力傳遞到左后輪。這樣由差速器(7)構成的動力鏈為右前輪到左后輪的一組對角傳動，這兩個車輪間可以差速。同理，由差速器(8)構成的動力鏈左前輪到右后輪的一組對角傳動，這兩個車輪間也可以差速。兩組對角車輪速度之和相等，齒輪(5)和齒輪(6)的轉速也隨之相等，因此在齒輪(5)和(6)之間不需要布置差速器。差速器(7)和差速器(8)布置在四個主傳動器之前，每個差速器的兩個輸出軸與主傳動器相連。分動差速裝置由兩個并列的差速器(7)和差速器(8)與位于差速器一側的交叉?zhèn)鲃訖C構(13)組成。交叉?zhèn)鲃訖C構(13)由圓柱齒輪組組成，它由一組同軸的惰輪組(16)來實現動力的交叉?zhèn)鬟f。
當車輛行駛于崎嶇不平地段，假定右前輪離地，由于車輛重心在對角車輪連線的交點附近，則左后輪的地面垂直反作用力減小，此時在差速器(5)上的阻力矩減??；相反，左前輪和右后輪的地面垂直反作用力加大而附著力也加大，在差速器(6)上可以傳遞較大的轉矩；由變速器傳遞動力到齒輪(4)將按照齒輪(5)、(6)能傳遞的轉矩自動分配，顯然齒輪(5)的分配的轉矩小，齒輪(6)分配的轉矩大；這使車輛能繼續(xù)前進。
權利要求
1.高性能四輪越野車輛的動力驅動傳動系統(tǒng)，由差速器和主傳動器組成，其特征是將兩個并列的差速器(7)和差速器(8)布置在四個主傳動器之前，每個差速器的兩個輸出軸與主傳動器相連。
2.根據權利要求1所述的高性能四輪越野車輛的動力驅動傳動系統(tǒng)，其特征是分動差速裝置由兩個并列的差速器(7)和差速器(8)與位于差速器一側的交叉?zhèn)鲃訖C構(13)組成。
3.根據權利要求1所述的高性能四輪越野車輛的動力驅動傳動系統(tǒng)，其特征是動力通過并列差速器(7)和差速器(8)的一端配備交叉?zhèn)鲃訖C構(13)，它將每個差速器的動力傳輸到車輛對角的一組車輪上，并列差速器直接由變速器的輸出軸齒輪傳動。
4.根據權利要求1所述的高性能四輪越野車輛的動力驅動傳動系統(tǒng)，其特征是交叉?zhèn)鲃訖C構(13)由圓柱齒輪組組成，它由一組同軸的惰輪組(16)來實現動力的交叉?zhèn)鬟f。
全文摘要
本發(fā)明是一種四輪越野車輛的動力驅動傳動系統(tǒng)。由變速器、分動差速器、交叉?zhèn)鲃訖C構和主傳動器組成。它能使車輛在崎嶇不平的無路工況下具有優(yōu)異的越野能力，即使車輛對角兩個車輪在離地情況下，著地的另一對角的兩個車輪也能傳遞汽車的全部驅動力，而實現該功能的過程不需要駕駛員進行額外操作；同時，該車能在惡劣路面上實現轉向行駛。
文檔編號B60K17/16GK1785705SQ200410061300
公開日2006年6月14日 申請日期2004年12月8日 優(yōu)先權日2004年12月8日
發(fā)明者王仲范, 徐德, 江正平 申請人:湖北省齊星汽車車身股份有限公司, 王仲范