机械自锁式差速桥的制作方法

本实用新型涉及机械传动技术领域，特别涉及一种机械自锁式差速桥。

背景技术：

差速器是一种具有动力传递和动力分配功能的装置，其作用是在行驶过程中，当车辆遇到转弯时，能够自动调节内外车轮的转速，以保证外轮不会在路面上拖动，避免轮胎的磨损加剧，从而保证行驶车辆的安全系数，提高减速器的运行寿命。

目前，国内在差速器的使用上多采用传统的行星齿轮式差速器和强制锁止式差速器。两者结构简单，但使用寿命低，其前者极易造成车辆打滑，失去牵引力；后者操作不便，需驾驶员严格按要求停车操控，否则将造成转弯困难、轮胎加速磨损、传动系统零件过载、消耗过多功率等负面影响。随着科技的发展和用户需求的提高，行星齿轮差速器已经不能满足用户的使用要求，替代行星齿轮差速器的技术改造工作，已经被国内各大汽车厂提到工作日程当中。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述问题，而提供一种噪音少、磨损少、使用寿命长的机械自锁式差速桥。

本实用新型的技术方案是：

一种机械自锁式差速桥，包括箱体、扣合于箱体一侧的箱盖和穿设在箱体内的输入齿轮轴，所述箱体内设有差速器壳体，差速器壳体上固连有与输入齿轮轴啮合传动的传动齿轮，其特征在于：差速器壳体内设有机械自锁离合机构，包括十字齿形架、中心齿架、离合盘、半轴套、外推环、弹簧复位组件；

差速器壳体由左、右差速器壳体固连而成；

十字齿形架固定在左、右差速器壳体的十字槽内，包括环形体和呈十字设置在环形体外圆上的圆柱体，十字齿形架的内孔设有一环形卡槽及一凸键，两侧端面沿圆周分布有一圈倒梯形传力齿；

中心齿架通过卡簧安装在十字齿形架的内孔中，两侧端面沿圆周分布有一圈正梯形齿，外圆柱面上设有若干矩形齿，其中一个矩形齿上设有对应于所述凸键的键槽，中心齿架相对十字齿形架轴向固定、周向可微量转动；

离合盘包括左、右离合盘，分别设置在十字齿形架和中心齿架的左、右两侧，离合盘的内侧端面设有倒梯形外圈齿和正梯形内圈齿，分别与十字齿形架的倒梯形传力齿和中心齿架的正梯形齿相对应，倒梯形内、外圈齿之间设有一环槽；

半轴套包括左、右半轴套，分别通过花键连接在左、右离合盘的内孔中；

外推环包括左、右外推环，为C型开口环，分别设置在左、右离合盘的环槽内，开口处对准十字齿形架内孔中的凸键，外推环的一侧端面设有与中心齿架矩形齿相对应的矩形齿；

弹簧复位组件包括弹簧座和复位弹簧，弹簧座包括左、右弹簧座，分别固定在左、右半轴套上，复位弹簧也包括左、右复位弹簧，复位弹簧的一端装在弹簧座内，另一端抵接在离合盘的外侧端面上，始终处于压缩状态，使离合盘趋向于接近十字齿形架和中心齿架。

在上述的机械自锁式差速桥中，所述复位弹簧为截锥弹簧。

本机械自锁式差速桥的扭矩传递路径是：变速箱输出→输入齿轮轴→传动齿轮→差速器壳体→十字齿型架→离合盘→半轴套→侧传动系→驱动轮。

本机械自锁式差速桥的工作原理如下：

非差速状态，输入齿轮轴通过传动齿轮带动差速器壳体转动，差速器壳体通过十字齿形架将力传递给离合盘后，再通过其内花键传递给两侧输出轴。

差速状态，例如左转弯时，左轮有转慢趋势，右轮有转快趋势，则右离合盘有转快趋势，其与十字齿形架的倒梯形齿之间产生周向错位，与中心齿架的正梯形齿之间产生轴向推力，推动右离合盘克服复位弹簧的预紧力沿中心齿架的正梯形齿向外侧移动，从而与十字齿形架脱离，切断了右侧的扭矩传递，只给左侧传递扭矩，实现差速。同步地，右外推环从中心齿架的矩形齿槽中分离出来，随右离合盘一起转过一定角度后被十字齿形架内孔中的凸键挡住，转速与十字齿形架和中心齿架趋于一致，而慢于右离合盘，此时右外推环的矩形齿顶与中心齿架的矩形齿顶相互顶住，则右离合盘被右外推环挡住而不能轴向复位，从而避免了与十字齿形架的反复冲击和摩擦，消除了由此引起的噪音和磨损。转弯结束时，右离合盘有转慢趋势，带动右外推环反向转动一定角度，与中心齿架的矩形齿顶分离，不再挡住右离合盘，则在复位弹簧的作用下，右离合盘沿中心齿架的正梯形齿退回，右离合盘与十字齿形架的倒梯形齿也重新啮合，回到非差速状态。右转弯时同理。

本实用新型的有益效果是：

1、结构新颖，设计合理，与普通差速器相比，不仅具有差速作用，而且十字齿形架可将由主减速器传来的转矩按左、右轮阻力的大小分配给左、右离合盘(即左、右半轴)，一侧车轮打滑时，另一侧驱动轮可获得更大的驱动扭矩，实现自锁驱动，锁紧性能稳定，从而改善车辆的牵引性能，提高车辆通过性。

2、外推环的设置大大降低了差速桥的工作噪音，提高了可靠性和使用寿命，制造加工也不复杂。

附图说明

图1为本实用新型实施例的外部结构图。

图2为本实用新型实施例的内部结构图。

图3为本实用新型实施例的爆炸结构图。

图4位图3的P处放大图。

具体实施方式

现结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1-图4所示，本实施例的机械自锁式差速桥包括箱体11、扣合于箱体11一侧的箱盖12和穿设在箱体11内的输入齿轮轴13。箱体11内设有差速器壳体20，差速器壳体20上固连有与输入齿轮轴13啮合传动的传动齿轮14，差速器壳体20内设有机械自锁离合机构，包括十字齿形架30、中心齿架40、离合盘50、半轴套60、外推环70、弹簧复位组件。

差速器壳体20由左、右差速器壳体固连而成。

十字齿形架30固定在左、右差速器壳体的十字槽21内，包括环形体和呈十字设置在环形体外圆上的圆柱体，十字齿形架30的内孔设有一环形卡槽31及一凸键32，两侧端面沿圆周分布有一圈倒梯形传力齿33。

中心齿架40通过卡簧41安装在十字齿形架30的内孔中，具体的是：中心齿架40的外圆柱面上也设有一环形卡槽42，卡簧41同时卡在十字齿形架30和中心齿架40的环形卡槽31、42内将两者轴向固定，中心齿架40的外圆柱面上还设有若干矩形齿43，其中一个矩形齿43上设有键槽，与十字齿形架30的凸键32配合，从而中心齿架40相对十字齿形架30轴向固定、周向可微量转动，中心齿架40的两侧端面沿圆周分布有一圈正梯形齿44。

离合盘50包括左、右离合盘，分别设置在十字齿形架30和中心齿架40的左、右两侧。离合盘50的内侧端面设有倒梯形外圈齿51和正梯形内圈齿52，分别与十字齿形架30的倒梯形传力齿33和中心齿架40的正梯形齿44相对应，倒梯形内、外圈齿51、52之间设有一环槽53。

半轴套60包括左、右半轴套，分别通过花键连接在左、右离合盘的内孔中，随左、右离合盘转动，左、右半轴61通过花键连接在左、右半轴套内，随左、右半轴套转动。

外推环70包括左、右外推环，为C型开口环，具有弹性，分别设置在左、右离合盘的环槽53内，开口处对准十字齿形架30内孔中的凸键32，外推环70不能相对于离合盘50轴向移动，但由于其弹性，可相对于离合盘50作有阻滞的转动。外推环70的一侧端面设有与中心齿架40矩形齿43相对应的矩形齿71。

弹簧复位组件包括弹簧座81和复位弹簧82。弹簧座81包括左、右弹簧座，分别固定在左、右半轴套上，复位弹簧82也包括左、右复位弹簧。复位弹簧82的一端装在弹簧座81内，另一端抵接在离合盘50的外侧端面上，始终处于压缩状态，使离合盘50趋向于接近十字齿形架30和中心齿架40。上述的复位弹簧82为截锥弹簧。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。