CN105673784B - 用于两轴式变速箱的轴间差速与分动机构及应用其的汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于两轴式变速箱的轴间差速与分动机构及应用其的汽车，属于汽车差速及分动技术领域。本发明的轴间差速与分动机构，包括分别连接在两轴式变速箱从动轴两端的两套行星齿轮传动机构，变速箱从动轴为空心轴，变速箱从动轴的一端与第一行星齿轮传动机构的行星齿轮架相连接，另一端与第二行星齿轮传动机构的齿圈相连接；第一行星齿轮传动机构的太阳轮和第二行星齿轮传动机构的太阳轮通过从变速箱从动轴中间穿过的差速传动轴相连接；第一行星齿轮传动机构的齿圈与第一动力输出轴相连接，第二行星齿轮传动机构的行星齿轮架与第二动力输出轴相连接。本发明具有传动效率高，变速箱从动轴受到的应力小，可传递大转矩等优点。

Description

用于两轴式变速箱的轴间差速与分动机构及应用其的汽车

技术领域

本发明涉及一种四轮驱动汽车的差速及分动系统，更具体地说，涉及一种用于两轴式变速箱的轴间差速与分动机构及应用其的汽车。

背景技术

四轮驱动汽车分为全时四轮驱动、短时四轮驱动和适时四轮驱动三种，其中全时四轮驱动在任何时候都能实现四个车轮都有驱动力，性能上优于短时四轮驱动和适时四轮驱动。

为了实现全时四轮驱动，汽车上必须装有分动器和轴间差速器。如图1所示，一种方法是将分动器和轴间差速器做成一体，变速箱通过齿轮或链条等方式将动力传递给分动器，再由分动器经差速器将动力传递给前后轴，图中的中间差速器为轴间差速器。采用此方法时，变速箱的动力通过齿轮传递给分动器，由于齿轮传动必然会带来动力损耗，所以增加了汽车的油耗。

为了降低因分动器齿轮传动造成的损耗，有的使用两轴式变速箱的车辆将分动器与变速箱的从动轴直接连接，从而降低了动力损耗。如图2所示，这时变速箱的从动轴为空心轴，差速器装在从动轴的一端，动力输出轴与差速器连接，一根直接从变速箱通过，另一根从空心的从动轴中间穿过，其中变速箱主动轴带动从动轴，从动轴带动轴间差速器，轴间差速器带动后桥输出轴和前桥输出轴，前桥输出轴从从动轴的中间通过。采用此方法时虽然消除了使用齿轮将动力传递到差速器而带来的功率损耗，但是也带来了一些问题。首先，其中的一根轴从变速箱从动轴中间穿过，变速箱从动轴必须是空心轴，当从它中间穿过的轴直径太小时，它的强度不足，不能传递太的转矩；而当增加轴的直径后，从动轴的中间空得太大，对从动轴的强度削弱太多，所以这种差速系统传递转矩小于上一种；其次，这种分动装置的动力完全从从动轴的一端输出，从动轴受力大，材料强度利用率不高。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有四轮驱动汽车的分动和差速系统存在传动效率低、传递转矩不大的不足，提供一种用于两轴式变速箱的轴间差速与分动机构及应用其的汽车，采用本发明的技术方案，具有传动效率高，变速箱从动轴受到的应力小，可传递大转矩等优点。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种用于两轴式变速箱的轴间差速与分动机构，包括分别连接在两轴式变速箱从动轴两端的第一行星齿轮传动机构和第二行星齿轮传动机构，其中，

所述的变速箱从动轴为空心轴，变速箱从动轴的一端与第一行星齿轮传动机构的行星齿轮架相连接，另一端与第二行星齿轮传动机构的齿圈相连接；所述的第一行星齿轮传动机构的太阳轮和第二行星齿轮传动机构的太阳轮通过从变速箱从动轴中间穿过的差速传动轴相连接；所述的第一行星齿轮传动机构的齿圈与第一动力输出轴相连接，所述的第二行星齿轮传动机构的行星齿轮架与第二动力输出轴相连接。

本发明的一种应用上述的轴间差速及分动机构的汽车，所述的第一动力输出轴和第二动力输出轴分别连接汽车的前后桥。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

本发明的一种用于两轴式变速箱的轴间差速与分动机构及应用其的汽车，与目前常用的差速与分动系统相比，其具有传动效率高，变速箱从动轴受到的应力小，可传递大转矩等优点；并且结构简单，实施方便。

附图说明

图1为现有技术中的一种四轮驱动汽车的分动和差速系统示意图；

图2为现有技术中的另一种四轮驱动汽车的分动和差速系统示意图；

图3为本发明的一种用于两轴式变速箱的轴间差速与分动机构的原理示意图。

示意图中的标号说明：

1a、第一动力输出轴；1b、第二动力输出轴；2a、第一行星齿轮；2b、第二行星齿轮；3a、第一太阳轮；3b、第二太阳轮；4、差速传动轴；5、变速箱从动轴；6a、第一齿圈；6b、第二齿圈；7a、第一行星齿轮架；7b、第二行星齿轮架；8、齿轮。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例

结合图3所示，本实施例的一种用于两轴式变速箱的轴间差速与分动机构，包括分别连接在两轴式变速箱从动轴两端的第一行星齿轮传动机构和第二行星齿轮传动机构，其中：

第一行星齿轮传动机构包括第一行星齿轮2a、第一太阳轮3a、第一齿圈6a和第一行星齿轮架7a，第一行星齿轮2a与第一太阳轮3a外啮合，第一行星齿轮2a与第一齿圈6a内啮合；第二行星齿轮传动机构的结构与第一行星齿轮传动机构的结构相同，包括第二行星齿轮2b、第二太阳轮3b、第二齿圈6b和第二行星齿轮架7b，第二行星齿轮2b与第二太阳轮3b外啮合，第二行星齿轮2b与第二齿圈6b内啮合。

变速箱从动轴5为空心轴，变速箱从动轴5的一端与第一行星齿轮传动机构的第一行星齿轮架7a相连接，另一端与第二行星齿轮传动机构的第二齿圈6b相连接；第一行星齿轮传动机构的第一太阳轮3a和第二行星齿轮传动机构的第二太阳轮3b通过从变速箱从动轴5中间穿过的差速传动轴4相连接；第一行星齿轮传动机构的第一齿圈6a与第一动力输出轴1a相连接，第二行星齿轮传动机构的第二行星齿轮架7b与第二动力输出轴1b相连接。

本实施例还给出了一种应用上述的轴间差速及分动机构的汽车，在该汽车传动机构中，第一动力输出轴1a和第二动力输出轴1b分别连接汽车的前后桥。

为了更好地理解本发明的内容，现结合图3阐述本发明的一种用于两轴式变速箱的轴间差速与分动机构的工作原理。

当全时四轮驱动汽车行驶时，变速箱带动着前后桥驱动车辆行驶。当汽车转弯时，前后桥需要产生速度差，这时如果站在差速器上观察，前桥的转动方向与后桥的转动方向相反，此时前后桥产生速度差，从而实现差速运动。

如图3所示，当车辆行驶时，变速箱的主动轴(图中未示出)通过变速箱从动轴5上的齿轮8带动变速箱从动轴5转动，变速箱从动轴5的一端带动第一行星齿轮架7a转动，另一端带动第二齿圈6b转动。在图3的左端，第一行星齿轮架7a带动第一行星齿轮2a和第一齿圈6a转动，从而带动第一动力输出轴1a转动；在图3的右端，第二齿圈6b带动第二行星齿轮2b和第二行星齿轮架7b转动，从而带动第二动力输出轴1b转动。

当需要产生差速运动时，假设站在变速箱从动轴5上观察，变速箱从动轴5是固定的，此时第一动力输出轴1a的旋转方向应该与第二动力输出轴1b的旋转方向相反。假设第一动力输出轴1a为顺时针转动，这时第一齿圈6a为顺时针转动，第一行星齿轮架7a固定不动，由于第一行星齿轮2a与第一齿圈6a为内啮合，因此第一行星齿轮2a也为顺时针转动，第一太阳轮3a与第一行星齿轮2a为外啮合，因此第一太阳轮3a逆时针转动。此时，第一太阳轮3a通过差速传动轴4带动第二太阳轮3b逆时针转动，由第二齿圈6b与变速箱从动轴5连接而固定，因此第二太阳轮3b带着第二行星齿轮架7b逆时针转动，从而带动第二动力输出轴1b也逆时针转动，进而实现第一动力输出轴1a和第二动力输出轴1b的差速运动。

由于本机构的动力是直接由变速箱从动轴5传递过来的，所以传动效率高，当不需要差速时，理论上的传动效率为100％；同时，由于动力是从变速箱从动轴5的两端分别输出，所以变速箱从动轴5的每一端只承受部分负荷，所受的应力小；并且，由于差速传动轴4的两端与两个行星齿轮传动机构的太阳轮相连接，而太阳轮的直径小，所以差速传动轴4的受力小，因此可以传递大的转矩。

本发明的一种用于两轴式变速箱的轴间差速与分动机构及应用其的汽车，与目前常用的差速与分动系统相比，其具有传动效率高，变速箱从动轴受到的应力小，可传递大转矩等优点；并且结构简单，实施方便。

以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.用于两轴式变速箱的轴间差速与分动机构，其特征在于：包括分别连接在两轴式变速箱从动轴两端的第一行星齿轮传动机构和第二行星齿轮传动机构，其中，

所述的变速箱从动轴为空心轴，变速箱从动轴的一端与第一行星齿轮传动机构的行星齿轮架相连接，另一端与第二行星齿轮传动机构的齿圈相连接；所述的第一行星齿轮传动机构的太阳轮和第二行星齿轮传动机构的太阳轮通过从变速箱从动轴中间穿过的差速传动轴相连接；所述的第一行星齿轮传动机构的齿圈与第一动力输出轴相连接，所述的第二行星齿轮传动机构的行星齿轮架与第二动力输出轴相连接。

2.应用权利要求1所述的轴间差速及分动机构的汽车，其特征在于：所述的第一动力输出轴和第二动力输出轴分别连接汽车的前后桥。