[实用新型]一种新型托森差速器

说明书

技术领域

本实用新型应用在乘用汽车的底盘驱动桥，属于汽车制造业中机械工艺加工领域。 

背景技术

在汽车制造业，差速器是汽车正常行驶必不可少的部件，其作用是汽车在弯道行驶时能提供内外两侧车轮因转弯半径不等而产生的转速差。按安装位置分类有轮间及轴间差速器，按功能分类有普通开放式和防滑带锁式差速器。托森差速器就是一种防滑自锁式差速器，可提供汽车在弯道的差速并具有防滑功能，即汽车在泥泞路面车轮发生打滑时托森差速器可自动分配动力给有附着力的车轮，使汽车能正常行驶。以轮间托森差速器为例，其内部结构主要由：左右半轴【1】及蜗杆【2】、差速器壳【3】及主减速器从动齿轮【4】、直齿轮轴【5】 、 蜗轮【6】、直齿轮【7】等构成。参见附图1。当发动机动力通过主减速器从动齿轮传输到差速器壳时，差速器壳将绕左右半轴蜗杆转动，由于差速器壳上安装固定有三对直齿轮轴，而且直齿轮轴上安装固定有与半轴蜗杆啮合的蜗轮以及互相啮合的直齿轮，这些蜗杆与蜗轮互相啮合的组合结构不但能提供差速而且还具有单向传输扭矩的功能， 因此差速器壳的转动就可带动左右半轴蜗杆转动，使车轮获得前进的动力。托森差速器是所有防滑差速器中性能最好的一种，但受汽车内部安装空间限制其结构尺寸不能太大以及本身内部结构的原因，其蜗轮与蜗杆的数量目前一般只能设计成一对蜗杆对应三对蜗轮，所以蜗轮与蜗杆啮合的接触面积较少，蜗杆的受力半径也较小，因此啮合面的单位面积受力很大，导致需要非常高的加工精度和制造工艺以及高强度的材料，并且还要对其齿面进行硬化处理才能满足实际应用的要求。所以托森差速器虽然性能很好但加工成本很高，难以广泛应用。本实用新型的目的就是改进传统托森差速器目前存在的这些不足和问题。 

发明内容

本实用新型是一种全新结构的托森差速器，为了达到改进的目的，所采用的技术方案是通过增加蜗杆和蜗轮的数量来提高其啮合面积（本案设计由原来的一对蜗杆、三对蜗轮增加到四对蜗杆、八对蜗轮），并通过改变蜗杆和蜗轮的安装位置来提高原蜗杆的受力半径，从而大幅度地减小蜗杆和蜗轮单位啮合面的受力。其内部结构由：主减速器从动齿轮【1】、左右半轴齿轮【2】、左右半轴轮盘【3】、行星蜗杆（四对）【4】、一体化蜗轮轴（八根）【5】、行星蜗杆上端固定架（四对）【6】、左右半轴轮盘圆柱形固定环【7】构成。参见附图2、附图3。在本实用新型的零部件中，行星蜗杆【4】和一体化蜗轮轴【5】是关键的部件，可以根据实际需求来设计行星蜗杆【4】和一体化蜗轮轴【5】的数量（本案设计为4对行星蜗杆对应8根一体化蜗轮轴），一体化蜗轮轴【5】的外形为两端加工成蜗轮的轴并取消了传统的直齿轮，而直齿轮传递扭矩和互锁的功能由一体化蜗轮轴【5】替代，行星蜗杆【4】外形为上端是行星齿轮下端是蜗杆组合加工而成的刚性整体，并用上端固定架【7】通过轴承安装在半轴轮盘【3】的边沿，下端也用轴承安装在半轴轮盘【3】同一侧的半轴上，上端的行星齿轮与对应的半轴齿轮【2】啮合，下端的蜗杆两侧与相邻的两个一体化蜗轮轴【5】啮合。左右半轴轮盘【3】上对称安装多对行星蜗杆【4】和对应的一体化蜗轮轴【5】，其外形如同一个两边有轴的钢轮在轴上中点（钢轮中心面）垂直切割成一面有轴而另一面无轴而且全对称的两部分而成。主减速器从动齿轮【1】与左右半轴齿轮【2】是传统普通差速器的部件。其中主减速器从动齿轮【1】则安装在两个左右半轴轮盘【3】中的一个内侧边沿上，左右半轴齿轮【2】的内侧轴心安装有轴承并与左右半轴轮盘【3】对应连接成同轴结构，并各自独立由行星蜗杆【4】上端的行星齿轮啮合驱动。圆柱形固定环【7】的外形如同空心圆钢沿轴心垂直切割而成。左右半轴轮盘【3】无轴的内侧之间通过圆柱形固定环【7】和紧固螺杆固定成刚性同轴结构的整体，即：左右半轴盘轮【3】的内侧两面由圆柱形固定环【7】固定成同轴心的刚性整体。在左右半轴轮盘【3】和圆柱形固定环【7】上有8个轴向孔并安装8根一体化蜗轮轴【5】，每根一体化蜗轮轴【5】通过两个轴承固定在左右半轴轮盘【3】上（轴承位置在蜗轮的内侧），每根一体化蜗轮轴【5】两端的蜗轮各自与对应的行星蜗杆【4】啮合，即：每根行星蜗杆【4】下端的蜗杆两侧由两根一体化蜗轮轴【5】对称啮合驱动。由于行星蜗杆【4】的安装位置使原蜗杆的半径可以取得最大值（此时是半轴齿轮【2】的半径），因此，行星蜗杆【4】上的行星齿轮和蜗杆的齿面受力随半轴齿轮【2】半径的增大而减小，当整个系统经磨合达最佳时，蜗杆和蜗轮的啮合因受力减小而受力面积又大幅度增加使得其齿面的单位面积受力大幅度降低并且达到均衡。从而实现降低对材料强度以及加工精度和制造工艺的要求， 使本实用新型的生产成本得到有效的控制，有利于在业内广泛应用。