一种行星锥齿轮限滑差速器结构

1.本实用新型涉及行星锥齿轮差速器领域，具体为一种行星锥齿轮限滑差速器结构。


背景技术：

2.现有技术中，全驱汽车常用的轴间差速器为对称行星锥齿轮式差速器、托森差速器、多片离合器式差速器等等。但对称行星锥齿轮式差速器没有限滑作用；托森差速器零件复杂，成本高且重量大；多片离合器式差速器的摩擦片热衰退容易导致差速器失效。常用的全驱汽车轴间差速器都在一定程度上有缺陷。
3.另外，现有技术中的轴间差速器通常未考虑在自然情况下的动力分配与汽车轴荷之间的关系，不能充分发挥汽车性能。
4.因此，亟需一种新的轴间差速器结构，能够解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种行星锥齿轮限滑差速器结构，以克服现有技术的不足，本技术自然状态下非对称分配扭矩，差速时依靠机械结构动态改变扭矩的分配，能够更好地发挥汽车的性能，且结构简单、重量轻、易加工。
6.一种行星锥齿轮限滑差速器结构，包括差速器壳体、行星齿轮、前轴半轴齿轮、前轴齿轮压板、螺纹压盘、行星齿轮轴、轴销、摩擦片内板、摩擦片外板、后轴半轴齿轮、后轴齿轮压板；
7.行星齿轮通过行星齿轮轴与差速器壳体进行横向定位，通过轴销进行纵向定位，防止行星齿轮沿其轴向移动；前轴半轴齿轮和后轴半轴齿轮在行星齿轮两侧同时与行星齿轮啮合；
8.分别采用前轴齿轮压板和后轴齿轮压板限位前轴半轴齿轮和后轴半轴齿轮，前轴齿轮压板和后轴齿轮压板的端部分别开设凹槽，前轴半轴齿轮和后轴半轴齿轮的背部设有凸台，前轴齿轮压板和后轴齿轮压板开凹槽一侧分别与前轴半轴齿轮和后轴半轴齿轮背面的凸台相配合；前轴齿轮压板和后轴齿轮压板另一侧均设置凸台，分别与前摩擦片内板、后摩擦片内板向内突出的限位部分相配合；摩擦片外板与摩擦片内板交替排列，摩擦片外板向外突出的矩形部分与差速器壳体的凹槽相配合；螺纹压盘通过螺纹与差速器壳体相配合，内侧压在摩擦片上。
9.所述的行星齿轮为锥齿轮结构，围绕差速器壳体的中心轴线环形均匀分布，行星齿轮端面均为平面，便于与差速器壳体装配。
10.进一步地，行星齿轮轴的轴线与差速器壳体轴线夹角为锐角，即行星齿轮轴倾斜设置，行星齿轮的轴线与两半轴齿轮的轴线夹角为锐角，用于保证啮合条件。
11.所述的前轴半轴齿轮、后轴半轴齿轮均采用锥齿轮结构，且每一侧半轴齿轮同时与4个行星齿轮啮合。
12.进一步地，前轴半轴齿轮与后轴半轴齿轮的齿数之比等于前后轴荷之比，用于按比例分配前、后输出轴的转矩，使汽车更好地发挥性能。
13.进一步地，前轴半轴齿轮、后轴半轴齿轮中间孔均开有花键槽，用于与两侧驱动轴相连。
14.所述的差速器壳体为铸造件，最外层的圆柱形薄壳用于传递转矩，开槽大小与摩擦片外板矩形部分一致。内部根据行星齿轮的大小，铣出相应的空心圆柱位置，在壳体外部沿着行星齿轮轴的方向打孔，并在外齿轮轴座上开设定位销孔。
15.优选的，差速器壳体中心部位的内齿轮轴座的轴向通孔开有花键槽，用于差速器壳体与变速箱的输出轴相连，内齿轮轴座轴向通孔上设有挡圈，用于输出轴的轴向定位。
16.优选的，差速器壳体两侧边缘部分有内螺纹，用于螺纹压盘的固定。差速器壳体中心部位的内齿轮轴座与差速器壳体外壳通过用4个加强连接部连接，用于变速箱输出转矩的传递。
17.所述的前轴齿轮压板、后轴齿轮压板上均开设有开孔和花键槽，用于实现前输出驱动轴、后输出驱动轴的径向定位。齿轮压板凸台开设进油孔，用于差速器的润滑。
18.所述的摩擦片内板与摩擦片外板均为金属材料，开有油槽和油孔，用于保证润滑油能够充分起到散热润滑的作用，延长摩擦片寿命。
19.所述的螺纹压盘上开有油孔，用于向差速器内注入润滑油。
20.本实用新型的工作原理如下：
21.动力输入轴将动力输入至差速器壳体内的内齿轮轴座，通过内齿轮轴座带动四个行星齿轮，行星齿轮在行星齿轮轴和轴销的带动下随变速箱壳体一同公转，行星齿轮通过啮合的方式带动两个半轴齿轮转动，两侧半轴齿轮通过花键带动前、后输出轴转动，将动力输送至前后轴。
22.半轴齿轮的旋转同时会带动摩擦片内板转动，摩擦片内板通过摩擦带动外板转动，外板则带动整个差速器转动。
23.当两个半轴齿轮出现转速差时，行星齿轮就会自转，带动两个半轴齿轮，行星齿轮会迫使半轴齿轮产生轴向力，这个轴向力会使半轴齿轮产生轴向位移压紧金属摩擦片，使金属摩擦片产生接合力矩，由此改变前后轴的扭矩分配。
24.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
25.本实用新型一种行星锥齿轮限滑差速器结构，通过在差速器壳体内设置内齿轮轴座，在内齿轮轴座外圈周向阵列有若干内齿轮轴孔，内齿轮轴座上的内齿轮轴孔通过行星齿轮轴安装有行星齿轮，内齿轮轴孔的轴线与内齿轮轴座轴线夹角为锐角，形成倾斜设置的行星齿轮，形成的行星锥齿轮限滑差速器的两个半轴齿轮的工作力臂不同，使得自然状态下传递至前后轴的扭矩不同，汽车能够更好地发挥性能。
26.差速器在差速的同时可以完全依靠机械结构，即不同齿数啮合的前轴半轴齿轮和后轴半轴齿轮，动态改变前后轴转矩的分配，反映迅速，灵敏度高，可靠性强，重量轻。
27.差速器内齿轮均采用锥齿轮，结构简单，工艺成熟，易生产加工。
附图说明
28.图1为本实用新型中差速器结构的剖视图。
29.图2为本实用新型中差速器壳体的主视图。
30.图3为本实用新型中差速器壳体的侧视图。
31.图4为本实用新型中后轴齿轮压板的剖视图。
32.图5为本实用新型中后轴齿轮压板的侧视图。
33.图6为本实用新型中摩擦片内板的示意图。
34.图7为本实用新型中摩擦片外板的示意图。
35.图8为本实用新型中螺纹压盘的示意图。
36.图9为本实用新型中差速器壳体立体结构示意图。
37.图10为本实用新型中整体装置装配结构示意图。
38.图中：1-差速器壳体；2-行星齿轮；3-前轴半轴齿轮；4-前轴齿轮压板；5-螺纹压盘；6-行星齿轮轴；7-轴销；8-摩擦片内板；9-摩擦片外板；10-后轴半轴齿轮；11-后轴齿轮压板；12-内齿轮轴座；13-加强连接部；14-外齿轮轴座；15-动力输出轴；16-前轴输出轴；17-后轴输出轴；18-摩擦片槽。
具体实施方式
39.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
40.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
41.如图1、图9所示，一种行星锥齿轮限滑差速器结构，包括差速器壳体1、行星齿轮2、前轴半轴齿轮3、前轴齿轮压板4、螺纹压盘5、行星齿轮轴6、轴销7、摩擦片内板8、摩擦片外板9、后轴半轴齿轮10、后轴齿轮压板11；
42.差速器壳体1内设有内齿轮轴座12，内齿轮轴座12与差速器壳体1内部通过周向阵列的若干加强连接部13连接，形成一体结构，在差速器壳体1内壁对应设置外齿轮轴座14，每个内齿轮轴座12和外齿轮轴座14上均设置齿轮轴孔，内齿轮轴座12和外齿轮轴座14上的齿轮轴孔一一对应，形成多组同轴的齿轮轴孔，同一组的齿轮轴孔安装行星齿轮轴6；
43.行星齿轮2通过行星齿轮轴6与差速器壳体1进行横向定位，在外齿轮轴座14沿径向开设定位销孔，行星齿轮轴6通过轴销7与外齿轮轴座14固定连接，通过轴销7对行星齿轮2进行纵向定位；前轴半轴齿轮3和后轴半轴齿轮10在行星齿轮2两侧同时与行星齿轮2啮合；前轴齿轮压板4和后轴齿轮压板11开凹槽一侧分别与前轴半轴齿轮3和后轴半轴齿轮10背面的凸台相配合，另一侧的凸台分别与前、后摩擦片内板8向内突出的椭圆形部分相配
合；摩擦片外板9与摩擦片内板交替排列，摩擦片外板9向外突出的矩形部分与差速器壳体1的凹槽相配合；螺纹压盘5通过螺纹与差速器壳体1相配合，内侧压在摩擦片上。
44.所述的行星齿轮2为锥齿轮结构，围绕差速器壳体1的中心轴线环形均匀分布；行星齿轮2端面均为平面，便于与差速器壳体1装配。
45.优选的，行星齿轮轴6的轴线相对差速器壳体的轴线倾斜角度，前轴半轴齿轮3和后轴半轴齿轮10同轴设置，行星齿轮轴6的轴线与前轴半轴齿轮3的轴线夹角为锐角，用于保证啮合条件，行星齿轮2采用锥齿轮，前轴半轴齿轮3和后轴半轴齿轮10齿数不同，形成啮合差。
46.本技术差速器壳体内设置4个行星齿轮，所述的前轴半轴齿轮3、后轴半轴齿轮10均采用锥齿轮结构，且每一侧半轴齿轮同时与4个行星齿轮啮合。
47.前轴半轴齿轮3与后轴半轴齿轮10的齿数之比等于前后轴荷之比，用于按比例分配前、后输出轴的转矩，使汽车更好地发挥性能。
48.如图10所示，优选的，差速器壳体1中心部位的差速器壳体轴线开有花键槽，用于壳体与变速箱的输出轴相连，留出挡圈的位置，用于输出轴的轴向定位。前轴半轴齿轮4、后轴半轴齿轮10中间孔均开有花键槽，用于与两侧驱动轴相连；内齿轮轴座12的轴向通孔与动力输出轴15键连接；前轴半轴齿轮3通过键连接有前轴输出轴16，后轴半轴齿轮10通过键连接有后轴输出轴17，动力输出轴15与前轴输出轴16或后轴半轴齿轮10同轴嵌套设置。
49.所述的差速器壳体1为铸造件，最外层的圆柱形薄壳用于传递转矩，差速器壳体1的两端外部均沿周向阵列有限位槽，限位槽沿差速器壳体1轴向开设，限位槽开槽大小与摩擦片外板9矩形部分一致。内部根据行星齿轮2的大小，铣出相应的空心圆柱位置，在壳体外部沿着行星齿轮轴6的方向打孔，深度比行星齿轮轴6的长度大2mm左右，并在合适的位置打出定位销孔。
50.优选的，差速器壳体1两侧边缘部分有内螺纹，用于螺纹压盘5的固定。中心部位与外层薄壳用4个肋板连接，用于变速箱输出转矩的传递。
51.所述的前轴齿轮压板4、后轴齿轮压板11中心部位有开孔和花键槽，用于实现前、后输出驱动轴的径向定位。齿轮压板凸台开设进油孔，用于差速器的润滑。
52.所述的摩擦片内板8与摩擦片外板9均为金属材料，开有油槽和油孔，用于保证润滑油能够充分起到散热润滑的作用，延长摩擦片寿命。
53.所述的螺纹压盘5上开有油孔，用于向差速器内注入润滑油。
54.图2和图3为本实用新型中差速器壳体的示意图，其采用倾斜的行星齿轮架，用于行星齿轮的横向和纵向定位，保证了工作力臂不同的两半轴齿轮能同时与行星齿轮啮合。壳体上的凹槽用于与摩擦片外板矩形突起部分配合传递转矩，实现前、后轴转矩的动态分配。
55.图4和图5为本实用新型中后轴齿轮压板的示意图，其结构为一侧加工成圆形凸台，半径与摩擦片内板内圈半径相同，且开有多个圆形凹槽，另一侧加工出凹槽，半径与后轴半轴齿轮端面的薄凸台相同。齿轮压板上开有多个贯通的油孔，中心部位开有花键槽。
56.图6为本实用新型中摩擦片内板结构示意图，其内圈的形状和齿轮压板凸台上的凹槽形状相同，且开有油槽和油孔。
57.图7为本实用新型中摩擦片外板结构示意图，其外圈的矩形突起与差速器壳体外
部的凹槽宽度相同，且开有油槽和油孔。
58.图8为本实用新型中螺纹压盘结构示意图，其为薄圆环，侧面开有螺纹，端面开有多个油孔。
59.结合图1所示，本实用新型的非对称行星锥齿轮限滑差速器结构的安装过程如下：
60.首先，将行星齿轮装入差速器壳体中，用行星齿轮轴和轴销进行定位；
61.其次，将两个半轴齿轮从两侧装入差速器壳体中，使半轴齿轮与多个行星齿轮同时啮合；
62.然后，将齿轮压板凹槽一侧与半轴齿轮背面的凸台进行配合；
63.接着，将摩擦片内板的椭圆形部分突起卡在齿轮压板的椭圆形部分凹槽，摩擦片外板的矩形突起卡在差速器壳体的凹槽，摩擦片内板和外板交替排列；
64.最后，将螺纹压盘通过螺纹固定在差速器壳体上。
65.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润湿也应视为本实用新型的保护范围。