[发明专利]平面连杆机构差速器

说明书

本发明涉及一种差速器，特别涉及一种平面连杆机构差速器。

差速器是安装在各种轮式车辆如汽车、拖拉机上的重要传动部件，在车辆行驶时，根据需要使得车辆左右两轮具有不同的转速。

目前，国内外普遍使用的差速器是圆锥齿轮差速器，这种差速器加工较困难，安装、调整不方便，尤其是对于一些性能要求较高的车辆，如军用车、越野车及各种工程机械车辆等，由于经常行驶在较恶劣的路面条件下，所以还要求差速器具有防滑功能。而普通圆锥齿轮差速器由于两个半轴扭矩是平均分配且取决于较小的扭矩，所以没有防滑能力。

为了使差速器具有防滑能力，需要设计特殊的差速器，西安交通大学王小椿等对此进行了研究，提出了一种高性能变传动比圆锥齿轮差速器（中国专利申请号：891001026），其主要特征是采用了特殊设计的差速器齿轮齿形，当一侧驱动轮出现打滑趋向时，它会比另一侧车轮转得略快，此时上述特殊齿形促使差速器中的行星轮偏离平衡位置，而使分配到快转轮和慢转轮上的扭矩不等（快转轮上的小，慢转轮上的大），从而起到了防止打滑现象的作用。但是，上述圆锥齿轮差速器的齿轮副不能在一般的锥齿轮机床上加工，而必须另行设计专门的机床来加工，因而推广应用也受到一定限制。

本发明的目的在于提出一种平面连杆机构差速器，它用平面连杆机构代替圆锥齿轮，通过改变连杆机构各构件的杆长，可得到所需的防滑能力，具有加工、安装、调整方便，工作中没有轴向力、强度高、磨损小的特点。

本发明由两个平面连杆机构分别带动左、右两个半轴，实现差速功能，所说的平面连杆机构包括曲柄滑块机构和平行四边形机构。

图1是曲柄滑块机构型差速器的主剖视图。

图2是曲柄滑块机构型差速器的左剖视图。

图3是曲柄滑块机构型差速器实施例的左剖视图。

图4是曲柄滑块机构型差速器实施例的右剖视图。

图5是平行四边形机构型差速器的主剖视图。

图6是平行四边形机构型差速器的左剖视图。

下面，参照附图对本发明的结构原理和工作原理作详细的说明。

参照图1、图2，曲柄滑块机构包括两个曲柄（1），两个曲柄（1）分别与两个半轴（6）为一体，两个连杆（2）一端活套在曲柄（1）上，另一端活套在滑块（3）的两个销轴上，两个销轴线偏距为S，滑块（3）所在的导路（4）固定在壳体（5）上。

当车辆直线行驶时，曲柄滑块机构没有相对运动，整个机构好像刚结在一起，由发动机传来的主运动带动差速器壳体（5），所以左、右两个半轴（6）〔即两轮轴〕为同一转速。

当车辆转弯行驶时，曲柄滑块机构产生相对运动，该相对运动使两个曲柄（1）产生方向相反的附加运动△n，此时车辆两轮除了发动机的主运动外，一轮增加附加运动△n，另一轮则减少△n，使两轮产生转速差，从而达到转弯时要求左、右两轮转速不等的目的。

由于两个销轴线偏距为S，因而两曲柄（1）之传动比为变量，使用本发明后，车辆具有防滑功能，防滑能力的大小与传动比的变化成正比。

参见图3、图4，图3、图4是曲柄滑块机构型差速器的实施例，两个销轴线之间的偏离S＝0，因而，是一种普通型差速器，即不具有防滑功能。

参见图5、图6，平行四边形机构包括分别与两个半轴（6）为一体的两个曲柄（1），两个连杆（2）的一端活套在两个曲柄（1）上，另一端分别活套在中间曲柄（7）的两个销轴（C）、（E）上，销轴（C）、（E）在圆周方向成一定角度布置，中间曲柄（7）活套在转臂（8）上，转臂（8）固定在壳体（5）上。

曲柄（1）、连杆（2）和销轴（C）组成一平行四边形机构ABCD，另一曲柄（1）、连杆（2）和销轴（E）组成一个反平行四边形机构ABEF。

当车辆直线行驶时，上述平行四边形机构型差速器不产生相对运动，整个差速器刚连在一起，主运动经差速器带动转臂（8），使两个半轴（6）以同一转速转动。

当车辆转弯行驶时，除车辆主运动外，由正、反两平行四边形的相对运动，使两个曲柄（1）产生相等、相反的附加相对运动，达到两半轴差速的目的，由于反平行四边形ABEF的传动比是变化的，所以该平面连杆机构差速器是具有防滑能力的变传动比差速器。

对于曲柄滑块型差速器，当曲柄长为8毫米，偏距S为7.5毫米，两连杆分别为16毫米和8.5毫米时，其传动比最大值i_max＝1.69;对于平行四边形型差速器，其反平行四边形机构的曲柄为10毫米，连杆为39毫米时，则传动比最大值i_max＝1.7。

计入差速器的内摩擦，以上两种差速器的实际锁紧系数均大于3，大大超过变传动比圆锥齿轮差速器的实际锁紧系数（1.25-1.50）。