防滑差速器及汽車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種防滑差速器。本發(fā)明還涉及一 種汽車。
【背景技術(shù)】
[0002] 差速器是汽車驅(qū)動橋中的重要部件，其主要功能是使驅(qū)動橋的左、右驅(qū)動輪具有 汽車行駛運(yùn)動學(xué)所要求的差速，并將動力分配給左、右驅(qū)動輪。但普通差速器的"差速不差 扭"即等轉(zhuǎn)矩分配性能，卻嚴(yán)重影響了汽車的通過性、牽引性和行駛安全性。
[0003] 大多數(shù)汽車都行駛在附著條件比較好的路面上，幾乎都采用了結(jié)構(gòu)簡單、工作平 穩(wěn)、制造方便、可靠性好的普通對稱式圓錐行星齒輪差速器；而對于經(jīng)常行駛在泥濘、松軟 土路或無路地區(qū)的越野汽車或貨車來說，為了防止因某一側(cè)驅(qū)動車輪滑轉(zhuǎn)而陷車就要采用 防滑差速器。一般采用強(qiáng)制鎖止式差速器和防滑差速器來改善汽車的通過性、牽引性和行 駛安全性，而強(qiáng)制鎖止式差速器雖然簡單但操作不便，使用較少，一般使用于少數(shù)重型貨車 上。
[0004] 當(dāng)汽車左、右驅(qū)動輪在附著條件不同的地面上行駛時，防滑差速器可以設(shè)法（自 動或通過控制）使大部分轉(zhuǎn)矩甚至全部轉(zhuǎn)矩分配給附著條件相對比較好的一側(cè)驅(qū)動輪，從 而改善汽車的通過性、牽引性和行駛安全性。防滑差速器有很多種，摩擦盤式圓錐齒輪差速 器和預(yù)壓摩擦盤式圓錐齒輪差速器是其中的兩種，由于兩者具有結(jié)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)、工藝 繼承性好等優(yōu)點(diǎn)，所以在防滑差速器中屬于使用范圍比較廣的。
[0005] 設(shè)T1為差速器旋轉(zhuǎn)較快的半軸齒輪上的轉(zhuǎn)矩，ω i為旋轉(zhuǎn)較快的半軸齒輪的轉(zhuǎn)速， T2為旋轉(zhuǎn)較慢的半軸齒輪上的轉(zhuǎn)矩，ω 2為旋轉(zhuǎn)較慢的半軸齒輪的轉(zhuǎn)速。差速器的效率n D 是指差速器殼不轉(zhuǎn)時，一個半軸驅(qū)動另一個半軸時輸出功率與輸入功率之比，由于此時兩 半軸的轉(zhuǎn)速相等，即ω1= ω 2，所以
[0007] 其中，K為鎖緊系數(shù)，表示兩側(cè)驅(qū)動車輪的轉(zhuǎn)矩可能相差的最大倍數(shù)，K = T2/I\，也 就是說差速器的效率nD為其鎖緊系數(shù)的倒數(shù)。由上式可知，差速器的鎖緊系數(shù)κ與差速 器效率I 1 D成反比。
[0008] 差速器的內(nèi)摩擦力矩愈大，其鎖緊系數(shù)也就愈大，將使差速器的效率nD愈低，則 愈有利于兩側(cè)驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)矩的重新分配，愈有利于提高汽車的通過性。雖然差速器的效率 低表明有大的內(nèi)摩擦損失，但是這種情況僅在左、右車輪有顯著轉(zhuǎn)速差時才發(fā)生，在一般情 況下這種轉(zhuǎn)速差不大，因此差速器的摩擦損失功率并不顯著。當(dāng)左右驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)速相等時， 差速器的摩擦損失功率為零。汽車以最小轉(zhuǎn)彎半徑轉(zhuǎn)彎時，差速器的摩擦損失功率達(dá)到最 大值。
[0009] 根據(jù)差速器理論，差速器的傳動效率n DT為：
[0011] 其中，B為輪距，R為轉(zhuǎn)彎半徑。由公式（2)可知，差速器的傳動效率nDT區(qū)別于差 速器的效率nD，后者僅與差速器的結(jié)構(gòu)有關(guān)，而前者還與汽車后驅(qū)動橋中間點(diǎn)的轉(zhuǎn)彎半徑 R及輪距B有關(guān)，并隨R的變化而改變。從公式（2)可看出，即使差速器的效率IId很低，差 速器的傳動效率n DT仍然比較高，基本上在0.9以上。這就是為什么有些高摩擦式自鎖差 速器的效率nD雖然很低，但仍然被采用的原因。
[0012] 傳統(tǒng)技術(shù)中帶有摩擦盤或摩擦片的圓錐行星齒輪防滑差速器中，當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎或一 側(cè)車輪在路面上滑轉(zhuǎn)時，行星齒輪自轉(zhuǎn)，起差速作用，左、右半軸齒輪的轉(zhuǎn)速不等。由于轉(zhuǎn)速 差的存在和軸向力的作用，主、從動摩擦片間在滑轉(zhuǎn)同時產(chǎn)生摩擦力矩，其數(shù)值大小與差速 器傳遞的轉(zhuǎn)矩和摩擦片數(shù)量成正比，而其方向與快轉(zhuǎn)半軸的旋向相反，與慢轉(zhuǎn)半軸的旋向 相同。較大數(shù)值的內(nèi)摩擦力矩作用的結(jié)果，使慢轉(zhuǎn)半軸傳遞的轉(zhuǎn)矩明顯增加。摩擦片式差 速器結(jié)構(gòu)簡單，工作平穩(wěn)，鎖緊系數(shù)K可達(dá)0. 6~0. 7或更高。
[0013] 然而，摩擦片之間或滑塊凸輪之間所能承受的轉(zhuǎn)矩相對較小，不能傳遞大扭矩。而 預(yù)壓摩擦盤式圓錐齒輪差速器則將螺旋彈簧設(shè)置于兩個半軸齒輪之間，導(dǎo)致螺旋彈簧的設(shè) 置空間比較有限，導(dǎo)致汽車的通過性、牽引性和行駛安全性仍然不是很理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本發(fā)明的目的是提供一種防滑差速器，該防滑差速器能夠傳遞更大的扭矩，同時 其能夠提高汽車的通過性、牽引性和行駛安全性。本發(fā)明的另一目的是提供一種包含上述 防滑差速器的汽車。
[0015] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0016] 一種防滑差速器，包括第一輸出法蘭、第二輸出法蘭、與所述第一輸出法蘭固定的 第一半軸，以及與所述述第二輸出法蘭固定的第二半軸，所述第一半軸套裝于第一差速器 殼內(nèi)部，所述第二半軸套裝于第二差速器殼內(nèi)部，所述第一半軸上套裝第一螺旋彈簧，所述 第二半軸上套裝第二螺旋彈簧，所述第一螺旋彈簧的兩端分別作用于所述第一輸出法蘭和 所述第一差速器殼上，所述第二螺旋彈簧的兩端分別作用于所述第二輸出法蘭和所述第二 差速器殼上。
[0017] 優(yōu)選的，在上述防滑差速器中，還包括套裝于所述第一半軸上的第一彈簧座，所述 第一彈簧座為盤狀結(jié)構(gòu)，所述第一螺旋彈簧通過所述第一彈簧座作用于所述第一差速器殼 上。
[0018] 優(yōu)選的，在上述防滑差速器中，還包括套裝于所述第二半軸上的第二彈簧座，所述 第二彈簧座為盤狀結(jié)構(gòu)，所述第二螺旋彈簧通過所述第二彈簧座作用于所述第二差速器殼 上。
[0019] 優(yōu)選的，在上述防滑差速器中，還包括套裝于所述第一半軸上的第一摩擦錐環(huán)，所 述第一摩擦錐環(huán)的一側(cè)抵接于所述第一彈簧座，另一側(cè)具有與所述第一差速器殼的內(nèi)表面 相貼合的第一錐形面，相對于所述第一半軸的表面，所述第一錐形面上靠近所述第一差速 器殼的一側(cè)向靠近所述第一半軸的表面的方向傾斜。
[0020] 優(yōu)選的，在上述防滑差速器中，還包括套裝于所述第二半軸上的第二摩擦錐環(huán)，所 述第二摩擦錐環(huán)的一側(cè)抵接于所述第二彈簧座，另一側(cè)具有與所述第二差速器殼的內(nèi)表面 相貼合的第二錐形面，相對于所述第二半軸的表面，所述第二錐形面上靠近所述第二差速 器殼的一側(cè)向靠近所述第二半軸的表面的方向傾斜。
[0021] 優(yōu)選的，在上述防滑差速器中，所述第一錐形面和/或所述第二錐形面為平面。
[0022] 優(yōu)選的，在上述防滑差速器中，所述第一彈簧座上朝向所述第一螺旋彈簧的一側(cè) 具有第一限位環(huán)，所述第一螺旋彈簧位于所述第一限位環(huán)的內(nèi)側(cè)。
[0023] 優(yōu)選的，在上述防滑差速器中，所述第二彈簧座上朝向所述第二螺旋彈簧的一側(cè) 具有第二限位環(huán)，所述第二螺旋彈簧位于所述第二限位環(huán)的內(nèi)側(cè)。
[0024] 優(yōu)選的，在上述防滑差速器中：
[0025] 所述第一輸出法蘭上朝向所述第一螺旋彈簧的一側(cè)具有第三限位環(huán)，所述第一螺 旋彈簧位于所述第三限位環(huán)的內(nèi)側(cè)；
[0026] 和/或，所述第二輸出法蘭上朝向所述第二螺旋彈簧的一側(cè)具有第四限位環(huán)，所 述第二螺旋彈簧位于所述第四限位環(huán)的內(nèi)側(cè)。
[0027] 一種汽車，包括防滑差速器，所述防滑差速器為上述任一項(xiàng)所述的防滑差速器。
[0028] 在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明提供的防滑差速器包括第一輸出法蘭、第二輸出法蘭、 第一半軸、第二半軸、第一螺旋彈簧和第二螺旋彈簧，第一螺旋彈簧的兩端分別作用于第一 輸出法蘭和第一差速器殼上，第二螺旋彈簧的兩端分別