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四驱联盟 >  新设计的机械自动防滑差速器,已申请发明和实用新型专利,放上来大家讨论讨论。。。

发表于 2011-07-12 14:21    IP属地:未知

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新设计的机械自动防滑差速器,已申请发明和实用新型专利,放上来大家讨论讨论。。。
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    先简单介绍一下原理,现在开放式差速器的四驱车只要有车轮打滑,车辆都会失去抓地力,于是现在就有很多差速锁出现,机械型的差速锁类似伊顿差速锁,或者手动控制的差速锁,这种差速锁实际是锁定差速器,让差速器没有差速功能,所以只能在低速和非铺装路面使用。还有一些车辆是通过电子防滑,通过感应车轮转速或其他一些车辆行驶信息判断滑动,然后对打滑车轮制动来限制滑动,但这种方式一方面反应慢,另一方面防滑能力有限,越野能力较差。而本文中的机械自动防滑差速器则是利用纯机械的原理,即差速器打滑是因为差速器内部在一侧抓地力变小后,差速器实际是将驱动的扭矩转化为行星齿轮的自转和打滑侧的加速自转,如果限制了行星齿轮的自转,也就可以限制差速器的滑动,通过感应行星齿轮自转扭矩来感应滑动,是最有效的一种防滑手段,现有的托森差速器即是这样的原理。本文中的防滑差速器就是通过将行星齿轮的自转扭矩通过特殊排列的行星齿轮组转化为轴向的推力,轴向的推力通过摩擦片对非打滑侧的半轴进行扭矩补偿,达到防滑的目的。本设计差速器能够零反应时间的完全防滑,完全自动并不影响正常行驶的差速功能,并且通过更加复杂的摩擦片设计,还能应用在高性能车的高速防滑领域,提升车辆的行驶性能。并且本设计还能较现有技术更好的感应车轮的驱动打滑,为外围的电子设备提供迅速准确的感应信息。

晕啊。。。一个帖子的字数有限,一小时又只能发两个帖子,唉。。。感兴趣的看我的微博吧*****



如附图一所示,11为差速装置的输入轴,10为差速装置的输出轴。输入轴一端有一锥齿轮13,锥齿轮13与主锥齿轮1相耦合。主锥齿轮1可沿主锥齿轮轴12自由转动。主锥齿轮内部固定有主行星齿轮2。主行星齿轮2的轴位于主锥齿轮1内,且平行于主锥齿轮1的平面。半轴托架5同时固定在主锥齿轮轴12上,可沿主锥齿轮轴12单向旋转。半轴托架5上固定有副行星齿轮3和传动行星齿轮4。副行星齿轮3半径为r3,传动行星齿轮4的半径为r4,传动行星齿轮4、副行星齿轮3和主行星齿轮2依次相互耦合,且处于同一平面。半轴托架5上有传动锥齿轮6。传动锥齿轮的半径为r5。传动锥齿轮6与传动行星齿轮4共轴旋转。传动锥齿轮6与输出锥齿轮7相耦合。输出锥齿轮7固定于输出轴10上,且沿输出轴10旋转。输出轴10上固定有一摩擦片8,摩擦片8和半轴托架5紧密贴合但可相互滑动。主行星齿轮2、副行星齿轮3和传动行星齿轮4距离主锥齿轮轴12的距离为R2,传动锥齿轮6距离主锥齿轮轴12的距离为R3

如附图二所示,附图二是以主行星齿轮2的齿轮面为参考面的平面示意图。主行星齿轮2和副行星齿轮3的轮心连线与副行星齿轮3和传动行星齿轮4的轮心连线的角度为A。半轴托架5相对于主锥齿轮1的旋转只能按照副行星齿轮3与主行星齿轮2相互紧迫的方向,不能按照副行星齿轮3和主行星齿轮2相互远离的方向。

[ 本帖最后由 isaacshaw 于 2011-7-12 14:29 编辑 ]

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发表于 2011-07-12 14:26    IP属地:未知

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实际设计范例:
如附图三、附图四、附图五、附图六、附图七和附图八所示,其为一典型的扭力感应式防滑差速器。附图三为该差速器外观立体图,附图四为该差速器内部解剖图,附图五为主锥齿轮和主行星齿轮的主锥齿轮面的侧视图,附图六为差速器沿主锥齿轮轴和副行星齿轮轴的切面图,附图七为沿主锥齿轮轴与附图六垂直的面的切面图,附图八为沿主行星齿轮、副行星齿轮和传动行星齿轮轮面的切面图。其中K为在主锥齿轮上与半轴托架配合的控制主锥齿轮与半轴托架单向转动的卡销。其中摩擦片与半轴托架接触部分有摩擦力,摩擦片与外轴壳之间没有摩擦力。




[ 本帖最后由 isaacshaw 于 2011-7-13 13:01 编辑 ]

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发表于 2011-07-13 12:57    IP属地:未知

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原帖由 广州麦兜 于 11-07-13 01:48 发表
看了很久 没有看明白
有几个疑问
1:摩擦片如何散热
2:摩擦片磨损如何自己修补
3:能够承受大扭矩?
4:传动效率貌似很低
5:虽然0反应时间 但随动套件质量也太大了吧 迟钝的说
可能结构上朋友没有分析清楚,我解释一下,在文中的摩擦片的设计作用只是在出现一侧打滑以后提供扭矩补偿,在正常行驶中摩擦片是不工作的,即使打滑,只要两侧车轮没有出现转速差,摩擦片也是静摩擦,并不会耗能,因此摩擦片的散热问题和整个差速器的效率问题是不存在的。摩擦片的磨损问题在使用中,会通过内部行星齿轮组角度的细纹变化来耦合,何况在本设计中摩擦片的挤压力和摩擦扭矩的比例可以设计的比较小,即不需要摩擦片太大的摩擦系数,因此可以采用更加耐磨的材料。能够承受的的扭矩是比较大的,不打滑的情况下就是跟传统开放差速器一样,完全是齿轮啮合传动,效率高,承受扭力大,在打滑的情况下,因为只要摩擦片面积够大,挤压力是根据滑动情况决定的,所以承受扭矩的能力可以设计的很强,关于反应时间,随动套件是零件比较多,但其实这部分其实是在运动中均速运动的,当有车轮打滑,随动套件也不会出现真正的运动,而是有运动趋势,受到扭力,该扭力直接转化为非打滑侧的扭矩补偿力了,并不需要驱动随动套件加速或减速,只是在车辆加速或减速时,会对差速器工作情况有一定扰动,但这种扰动也很快会被摩擦片系统平抑,不影响整个差速器的性能表现。

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发表于 2011-07-17 13:34    IP属地:未知

其实这种差速器的优势就在于不是感应转速差来防滑,而是通过感应行星齿轮两侧的扭矩不平衡来防滑,正常情况下的差速行星齿轮两侧的扭矩仍然是平衡的,只有打滑的时候会出现扭矩不平衡,然后才会出现大家所谓的打滑情况下的转速差,这个差速器其实工作原理有些类似托森差速器,是通过抑制打滑扭矩来防滑,而不是出现滑动后来锁止防滑。。。。。

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