專利名稱：汽車和輪式拖拉機(jī)的自動(dòng)防滑差速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車機(jī)械式傳動(dòng)系的一個(gè)組成部分，具體地說(shuō)，涉及一種自動(dòng)防滑差速器，屬于車輛差速傳動(dòng)裝置的布置或安裝技術(shù)領(lǐng)域。
汽車在行駛中，車輪對(duì)路面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)有兩種狀態(tài)——滾動(dòng)和滑動(dòng)，其中滑動(dòng)又分為滑轉(zhuǎn)和滑移兩種。當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎行駛或在不平路面直行時(shí)，因兩側(cè)車輪在同一時(shí)間內(nèi)移過(guò)的曲線距離不同，如果兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪僅用一根剛性軸驅(qū)動(dòng)，則二者角速度必然相等，必有一側(cè)車輪邊滾動(dòng)邊滑移，另一側(cè)車輪邊滾動(dòng)邊滑轉(zhuǎn)，而車輪對(duì)地面的滑動(dòng)，將使汽車轉(zhuǎn)向困難，動(dòng)力消耗增加，加速傳動(dòng)系某些另件和輪胎的磨損。所以，應(yīng)盡可能避免產(chǎn)生之，目前是由主減速器的從動(dòng)齒輪通過(guò)一個(gè)差速齒輪系統(tǒng)——差速器分別驅(qū)動(dòng)汽車的兩側(cè)半軸和驅(qū)動(dòng)輪來(lái)解決此問(wèn)題的。現(xiàn)有的許多類型差速器(如普通行星錐齒輪式和直齒輪式、行星輪軸插銷式和浮動(dòng)摩擦片鎖止式、高阻滑塊式和單面牙嵌式等等)在結(jié)構(gòu)和性能上仍存在一些不足之處。有的沒(méi)有鎖止功能；具有鎖止功能的差速器在好路面上直接或轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，鎖止防滑的效果尚令人滿意，但在壞路面行駛，當(dāng)左、右或前、后驅(qū)動(dòng)輪與路面之間的附著條件相差較大時(shí)，如有一個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪接觸到泥濘或冰雪路面時(shí)，即使另一個(gè)車輪是在好路面上，汽車往往仍不能前進(jìn)。這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)差速器具有平均分配扭矩的特點(diǎn)，使該車輪分配到的扭矩只能與傳到滑轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)車輪上很小的扭矩相等，而牽引力太小的緣故。為了提高汽車的行駛性能，應(yīng)采用當(dāng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)時(shí)，差速器有鎖止大部分扭矩甚至全部扭矩去傳給不滑轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輪的功能。以便利用這個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的附著力產(chǎn)生足能牽引力使汽車?yán)^續(xù)行駛?！镀嚇?gòu)造》下冊(cè)(人民交通出版社87年10月第二版第129頁(yè))介紹的高摩擦自鎖式差速器就是一種防滑差速器，但其個(gè)別另件加工復(fù)雜，工藝精度和熱處理要求甚高。由于是靠錐齒輪的間隙來(lái)保證鎖止的，當(dāng)磨擦片磨損，齒輪間隙加大時(shí)將導(dǎo)致差速效果下降，嚴(yán)重時(shí)失去差速作用，甚至齒輪打牙。
本實(shí)用新型的目的是提供一種供汽車和拖拉機(jī)使用的，能根據(jù)驅(qū)動(dòng)車輪的附著力大小自動(dòng)鎖止和差速的自動(dòng)防滑差速器。
本實(shí)用新型是把由園錐行星齒輪、行星齒輪軸(十字軸)，園錐半軸齒輪和差速器殼等組成的普通對(duì)稱式錐齒輪差速器和由制動(dòng)摩擦片(盤)、復(fù)位彈簧和制動(dòng)套組成的鎖止式制動(dòng)器兩部分組合在一起實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的的。本實(shí)用新型中差速器位于制動(dòng)套里，差速器整體可在制動(dòng)套里作左右方向(向外)的適量移動(dòng)，推動(dòng)制動(dòng)器產(chǎn)生鎖止力矩。即當(dāng)左、右車輪的地面附著力相差懸殊，其中一側(cè)車輪產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)時(shí)，因左、右半軸齒輪的轉(zhuǎn)速不同和園錐半軸齒輪的軸孔與半軸端部螺旋內(nèi)外花鍵軸的軸向分力的作用，迫使半軸齒輪向轉(zhuǎn)速慢、地面附著力大的一側(cè)車輪方向移動(dòng)，壓縮平衡復(fù)位彈簧并通過(guò)差速器殼壓緊制動(dòng)摩擦片或摩擦盤，產(chǎn)生鎖止力矩，使慢轉(zhuǎn)的半軸傳遞的扭矩明顯增加，增大汽車的牽引力。當(dāng)兩輪的地面附著力相差不大時(shí)，裝在制動(dòng)摩擦片與制動(dòng)套之間的復(fù)位彈簧使差速器殼恢復(fù)和保持在中間位置，解除鎖止而只起正常的差速作用。
本實(shí)用新型能根據(jù)驅(qū)動(dòng)輪的附著力大小來(lái)分配驅(qū)動(dòng)扭矩，明顯提高了汽車和輪式拖拉機(jī)的牽引力，改善了車輛的行駛機(jī)動(dòng)性和越野性。工作可靠，使用壽命長(zhǎng)。既可用作輪間差速器，又可用作軸間差速器，也可用于多軸全驅(qū)動(dòng)車輛。本實(shí)用新型具有自動(dòng)平衡剎車力的功能，可簡(jiǎn)化汽車的剎車機(jī)構(gòu)，對(duì)小噸位的車輛只需采用一個(gè)中央制動(dòng)器即可，對(duì)減輕車輛自重，提高燃油利用率，從而提高車輛的經(jīng)濟(jì)性均大有裨益。再者工藝加工和熱處理要求比較簡(jiǎn)單，在現(xiàn)有生產(chǎn)手段條件下容易實(shí)現(xiàn)和推廣。
本實(shí)用新型有兩個(gè)不同的實(shí)施方案，
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步介紹之。其中


圖1是用于輕型或小型汽車的結(jié)構(gòu)裝配圖。
圖2是用于中型或大型汽車的結(jié)構(gòu)裝配圖。
圖1表明本實(shí)用新型是在原差速器殼5的外周增加了一個(gè)制動(dòng)器套1，主減速器從動(dòng)錐齒輪就鉚裝在制動(dòng)器套1左半部凸緣的園柱孔2上，帶動(dòng)制動(dòng)套轉(zhuǎn)動(dòng)。差速器殼5仍由用螺栓緊固的兩部分組成，裝合時(shí)加長(zhǎng)的十字形行星齒輪軸4的4個(gè)軸頸嵌在差速器殼兩半端面上相應(yīng)的凹槽所形成的孔內(nèi)。加長(zhǎng)的每個(gè)軸頸部分銑有兩側(cè)平面，分別嵌裝在制動(dòng)套上的4個(gè)滑動(dòng)槽3里。差速器殼的剖分面通過(guò)行星齒輪軸各軸頸的中心線。每個(gè)軸頸上浮套著一個(gè)直齒園錐行星齒輪6，它們均與兩個(gè)直齒園錐半軸齒輪7合。而半軸齒輪7的軸孔中有升角為30°～35°的螺旋內(nèi)花鍵，與之相連的半軸8端部也為升角為30°～35°的螺旋外花鍵軸，花鍵的長(zhǎng)度應(yīng)大于半軸齒輪在半軸上的軸向移動(dòng)量。并且，兩個(gè)半軸上的花鍵旋向應(yīng)一致。在差速器殼5的外側(cè)與制動(dòng)套之間依次裝有制動(dòng)摩擦片9，錐盤式制動(dòng)器10和平衡復(fù)位彈簧11。動(dòng)力自主減速器從動(dòng)齒輪依次經(jīng)制動(dòng)套1、十字軸4、行星齒輪6、半軸齒輪7、半軸8傳輸給驅(qū)動(dòng)車輪。當(dāng)兩側(cè)車輪以相同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，行星齒輪繞半軸軸線轉(zhuǎn)動(dòng)——公轉(zhuǎn)，若兩側(cè)車輪驅(qū)動(dòng)阻力不同，則行星齒輪在作上述公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)——自轉(zhuǎn)，使兩半軸齒輪帶動(dòng)兩側(cè)車輪以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。由于半軸齒輪與半軸之間靠螺旋花鍵傳遞驅(qū)動(dòng)力，當(dāng)兩驅(qū)動(dòng)輪存在轉(zhuǎn)速差和地面附著力極差懸殊時(shí)，花鍵軸上的軸向分力就迫使半軸齒輪7和差速器殼5向轉(zhuǎn)速慢的一側(cè)車輪方向位移由此壓緊摩擦片9和復(fù)位彈簧11，摩擦片9間產(chǎn)生的摩擦力矩與快轉(zhuǎn)半軸的方向相反，與慢轉(zhuǎn)半軸的旋向相同，由此使慢轉(zhuǎn)半軸傳遞的扭矩明顯增加。當(dāng)位移到極限位置時(shí)，錐盤式制動(dòng)器的園錐面直接貼合制動(dòng)套時(shí)，動(dòng)力就直接從主減速器從動(dòng)錐齒輪經(jīng)制動(dòng)套1和錐盤式制動(dòng)器10全部傳遞到這一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪3。一旦兩輪的地面附著力相差不大時(shí)，半軸上的軸向分力自動(dòng)減小，復(fù)位彈簧11就會(huì)阻止制動(dòng)器作用，將差速器殼彈回到中間位置，解除鎖止，只起差速作用。
圖2的基本結(jié)構(gòu)與
圖1相同，只是因用于中型或大型車輛，局部有所變化平衡復(fù)位彈簧固裝在差速器殼5的緊固螺栓外側(cè)與制動(dòng)套1之間。取消錐盤式復(fù)位器10而增加若干付摩擦片9。半軸齒輪的軸頸部分被加工成外花鍵與從動(dòng)摩擦片9a連接，主動(dòng)摩擦片9b用花鍵與制動(dòng)套1相連。再者，這里的兩個(gè)半軸齒輪與半軸的花鍵螺旋旋向是相反與的，其螺旋升角為20°～30°。其他工作原理和動(dòng)力傳遞過(guò)程均與
圖1相同，這里不再贅述。
本實(shí)用新型同樣適用于各種輪式拖拉機(jī)的傳動(dòng)系中。
權(quán)利要求1.一種用于汽車或輪式拖拉機(jī)自動(dòng)防滑差速器，包括有由園錐行星齒輪、行星齒輪軸(十字軸)、園錐半軸齒輪和差速器等組成的對(duì)稱式錐齒輪差速器和由制動(dòng)摩擦片(盤)、復(fù)位彈簧、制動(dòng)套組成的鎖止制動(dòng)器兩部分，其特征是(1)差速器殼位于制動(dòng)套里，差速器整體可在制動(dòng)套里作左右橫向移動(dòng)，推動(dòng)制動(dòng)器動(dòng)作產(chǎn)生鎖止力矩，(2)園錐半軸齒輪的軸孔中有升角為20°～35°的螺旋內(nèi)花鍵，半軸端部為升角為20°～35°的螺旋外花鍵軸，花鍵的長(zhǎng)度應(yīng)大于半軸齒輪在半軸上的軸向位移量，(3)行星齒輪軸的軸頸部分加長(zhǎng)，并在其每個(gè)軸頸的尾部銑有兩側(cè)平面，分別嵌裝在制動(dòng)套上的四個(gè)滑槽里，(4)在差速器殼與制動(dòng)套之間裝有由制動(dòng)摩擦片(盤)和復(fù)位彈簧組成的制動(dòng)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)防滑差速器，其特征是半軸齒輪軸孔的內(nèi)花鍵與半軸上花鍵軸的螺旋升角，用于輕型或小型汽車時(shí)為30°～35°，用于中型或大型汽車時(shí)為20°～30°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)防滑差速器，其特征是用于輕型或小型汽車、拖位機(jī)時(shí)，摩擦片位于差速器殼與錐盤式制動(dòng)器之間，而在錐盤式制動(dòng)器與制動(dòng)套之間裝有復(fù)位彈簧。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)防滑差速器，其特征是用于中型或大型汽車、拖拉機(jī)時(shí)，復(fù)位彈簧位于差速器與制動(dòng)套之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)防滑差速器，其特征是主減速器的從動(dòng)錐齒輪鉚接在制動(dòng)套的外側(cè)。
專利摘要一種自動(dòng)防滑差速器是由普通對(duì)稱式錐齒輪差速器和鎖止制動(dòng)器兩部分組成的，能根據(jù)驅(qū)動(dòng)車輪與地面的附著力大小自動(dòng)進(jìn)行差速和鎖止，以增大車輪驅(qū)動(dòng)牽引力，提高汽車機(jī)動(dòng)性能。既可用作輪間差速器，也可用作軸間差速器，工作可靠，使用壽命長(zhǎng)，工藝加工和熱處理要求比較簡(jiǎn)單。特別適用于越野汽車和輪式拖拉機(jī)。
文檔編號(hào)B60K17/16GK2039771SQ8822039
公開(kāi)日1989年6月21日 申請(qǐng)日期1988年12月3日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月3日
發(fā)明者丁憲明 申請(qǐng)人:丁憲明