[发明专利]一种变距式限滑差速器及其设计方法

权利要求书

1.一种变距式限滑差速器，包括一对半轴伞齿轮、一对行星齿轮、一个从动齿轮和一个齿轮架，每个行星齿轮同时啮合两个半轴伞齿轮，所述从动齿轮活动套接一个半轴伞齿轮的半轴上，所述从动齿轮的轮齿啮合动力输入轴，所述齿轮架固定连接在从动齿轮的轮身上，一对行星齿轮同轴对称分布在齿轮架上，其特征在于，所述行星齿轮的轮身向轮齿架的外部延伸出一圈摩擦环，所述轮齿架在其与摩擦环相对应处设有一圈摩擦凸台，当所述行星齿轮受到径向力推压时、所述摩擦环和摩擦凸台相互抵触、所述行星齿轮与壳体凸台接触点发生偏移，引起力矩发生变化，从而起到限滑作用。

2.一种利用如权利要求1所述的变距限滑差速器设计的设计方法，其特征在于，锁紧系数k与摩擦环的半径R、行星轮半径r、行星轮的压力角α关系为：

k＝ R*sinβ/r，tanβ＝ (Ft’-Ft’’)*tanα/(Ft’+Ft’’),

其中，Ft’和Ft’’分别为行星轮两边对称切向力，β为摩擦环、摩擦凸台相互受力的传递力点偏移角度。

3.根据权利要求2所述的变距限滑差速器设计方法，其特征在于，行星齿轮与轮齿架间的扭矩传递通过摩擦环与摩擦凸台进行传递，在传递扭矩过程中齿面所受正压力可分解成圆周切力Ft与径向力Fr，Fr与Ft关系为：

Fr＝ Ft*tanα，α为齿轮压力角，

由该式可知：径向力Fr随压力角的增大而增大。

4.根据权利要求2所述的变距差速器设计方法，其特征在于，

f’＝ Fr’-Fr’’＝(Ft’-Ft’’)*tanα，

由如上公式可知：f’直接影响摩擦环与摩擦凸台进行传递的传递力点的偏移量，其偏移角度β与齿轮压力角α之间的关系为：tanβ＝(Ft’-Ft’’)*tanα/F,由此式可知接触点偏移角度β和压力角α大小成正比关系，Fr’和Fr’’分别为行星轮两边对称径向力,F为行星轮两边对称切向力Ft’和Ft’’的合力。

5.根据权利要求2所述的变距差速器设计方法，其特征在于，行星轮左右力处于平衡状态，在不考虑摩擦力的情况下，力偶矩平衡可知：

F＝Ft’+Ft’’，Ft’*(r-Rsinβ)＝Ft’’*(r+Rsinβ)，

锁紧系数为：k＝ R*sinβ/r，由此式可知：锁紧系数k与摩擦环的半径R成正比，与行星轮半径r成反比，结合权利要求2中的公式可知：锁紧系数k与压力角α成正比，因此可以在改变R，r，α三个参数的情况下在较大范围内改变锁紧系数。