一种带锁止的差速器的制作方法

1.本实用新型属于差速器技术领域，具体是涉及到一种带锁止的差速器。


背景技术：

2.差速器能够使左、右驱动轮实现以不同转速转动的机构。主要由左右半轴齿轮、两个行星齿轮及齿轮架组成。目前，对于车辆大速比的结构设计，能保证轮端足够的扭矩输出，但当车辆遇到特殊工况，例如车辆在泥泞湿滑的路面行驶时，由于车轮的附着力不够，左右轮很容出现一端打滑的情况，而由于常规差速器的特点，大扭矩输出优势无法发挥，车辆的脱困能力严重下降，因此具备锁止功能的差速器应运而生，当前主流的差速锁结构有多种：高摩擦自锁式、牙嵌式、托森式等。
3.目前牙嵌式锁止的差速器，根据实际的需求会设计不同形式的结构，常规牙嵌式锁止结构是在半轴齿轮的一侧固定设置锁止齿牙，并设置可轴向移动的齿套，需要进行锁止时，移动齿套与半轴齿轮上的锁止齿牙啮合，例如实用新型专利cn218780719u提供的一种带限滑差速锁的新型主减速器。而一些牙嵌式锁止结构，其在半轴齿轮的外侧通过花键连接有套筒，并在差速器壳的外侧和套筒的内侧上开设相互契合的花键，需要锁止时，推动套筒移动，使套筒内侧同时与差速器壳外侧及半轴齿轮外侧通过花键啮合，实现锁止，例如实用新型专利cn202120808009.0提供的电控拨叉式锁止差速器。相对于前种结构形式，此种花键配合锁止结构的尺寸能够做的更小，但仍存在以下问题：
①
套筒上用于啮合差速器壳及半轴齿轮的花键均轴向设置在套筒的内侧，套筒整体所需的轴向尺寸较长，安装及移动起来所需避让空间相对较大，不利于小体积差速器的设计。
②
综合承载能力需求、加工工艺难度及成本考虑，常规差速器壳一般采用铸铁材质一体式设置并呈笼状，而铸铁的强度并不是很高，直接在差速器壳外侧设置花键，锁止状态下，差速器壳需要一同抵抗扭矩，长时间使用下差速器壳上的花键区域容易出现变形等问题，导致可靠性降低。若直接将差速器壳整体更换成钢材质铸造成型，由于铸钢的流动性没有铸铁好，想要获得呈笼状的一体式差速器壳，其铸造工艺难度会大幅度提升。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是提供一种利于缩小体积、提高使用可靠性且降低铸造难度的带锁止的差速器。
5.本实用新型的内容包括：
6.差速器壳，所述差速器壳包括相互连接的两个半壳，两个半壳上均开设有过轴孔；
7.主减齿轮，所述主减齿轮设置在其中一个半壳上；
8.行星齿轮组件，所述行星齿轮组件设置在两个半壳内；
9.半轴齿轮，半轴齿轮包括转轴和设置在转轴上的齿轮本体，所述半轴齿轮设置有两个，两个半轴齿轮设置在两个半壳内，且两个半轴齿轮的转轴分别转动连接在两个半壳的过轴孔中；
10.锁止套，锁止套的内侧壁上设置有内花键一、外侧壁上设置有外花键一，所述锁止套套设在其中一个半轴齿轮的转轴上，该转轴的外侧面与其转动连接的过轴孔一端内侧壁之间形成有活动槽，且该转轴的外侧面上设置有外花键二，过轴孔形成活动槽的一端内侧壁上设置有内花键二，所述锁止套可沿转轴轴向移动而穿设在活动槽中，使内花键一与外花键二、外花键一与内花键二同时啮合。
11.更进一步地，设置有内花键二的过轴孔其一端内侧壁上设置有环形槽，环形槽与设置有外花键二的转轴外侧面之间形成所述活动槽，所述内花键二位于环形槽的内侧壁上。
12.更进一步地，所述外花键一的齿顶圆直径小于过轴孔上与转轴转动连接处的内径。
13.更进一步地，所述锁止套的外侧面开设有用于与拨动机构配合的凹槽。
14.更进一步地，所述凹槽环向设置在锁止套的外侧面上。
15.更进一步地，所述主减齿轮为一体设置在其中一个半壳上。
16.更进一步地，两个所述半壳中，一体设置有主减齿轮的半壳为半壳一，另一个半壳为半壳二，所述半壳一的轴向尺寸小于半壳二的轴向尺寸。
17.更进一步地，所述半壳一的一侧设置有定位槽，所述半壳二的一侧设置有法兰，法兰穿设在定位槽内且法兰与半壳一固定连接。
18.更进一步地，设置有内花键二的过轴孔为半壳一上的过轴孔。
19.更进一步地，所述行星齿轮组件位于两个半轴齿轮之间，行星齿轮组件包括齿轮轴和两个行星齿轮，齿轮轴固定在半壳二上，两个行星齿轮设置在齿轮轴上，且两个行星齿轮同时与两个半轴齿轮的齿轮本体啮合。
20.本实用新型的有益效果是，通过设置锁止套，常规状态下，锁止套仅位于半轴齿轮上，未穿设在活动槽内，此时与半壳为断开状态，起到正常差速所用，当锁止套移动而穿设在活动槽内时，内花键一与外花键二、外花键一与内花键二同时啮合，此时半轴齿轮通过锁止套与对应的半壳连接，从而实现锁止功能。而在本实用新型中，锁止套与半壳、半轴齿轮啮合的花键分别为内花键一和外花键，即与半壳、半轴齿轮啮合的花键分别设置在锁止套的内侧和外侧，在花键长度相同的情况下锁止套的轴向尺寸可以做得更短，重量更轻，所需的安装及移动避让空间能够更小，一定程度上可利于提高结构紧凑度和缩小体积。结构简单，能够在基于当前常用的开式差速器改型，适用性广。
21.差速器壳分体式设置成两个半壳，单个半壳的体积和结构复杂度会减小，采用其他材质的铸造工艺难度相较于一体式结构会降低，因此设置有内花键二的半壳可以采用钢材质，提高其强度和使用的可靠性，而未设置内花键二的半壳则可以综合工艺和成本考虑继续选用铸铁材质。而在装配时，由于两个半壳为半开口结构，行星齿轮组件的装配可以不受限于差速器壳上窗口的大小，装配和调整也更加方便。
附图说明
22.附图1为本实用新型差速器的剖面结构示意图。
23.附图2为本实用新型设置有法兰的半壳结构示意图。
24.附图3为本实用新型设置有主减齿轮的半壳结构示意图。
25.附图4为本实用新型半轴齿轮的结构示意图。
26.附图5为本实用新型锁止套的结构示意图。
27.在图中，1-半壳；11-过轴孔；112-环形槽；113-内花键二；12-法兰；2-主减齿轮；21-定位槽；3-半轴齿轮；31-转轴；311-外花键二；32-齿轮本体；4-齿轮轴；5-行星齿轮；6-锁止套；61-内花键一；62-外花键一；63-凹槽；7-活动槽。
具体实施方式
28.如附图1-5所示，本实用新型包括差速器壳、主减齿轮2、行星齿轮组件、半轴齿轮3和锁止套6，所述差速器壳包括相互连接的两个半壳1，两个半壳1上均开设有过轴孔11；所述主减齿轮2设置在其中一个半壳1上。半轴齿轮3包括转轴31和设置在转轴31上的齿轮本体32，所述半轴齿轮3设置有两个，行星齿轮组件和两个半轴齿轮3均设置在两个半壳1内，且两个半轴齿轮3的转轴31分别转动连接在两个半壳1的过轴孔11中；锁止套6的内侧壁上设置有内花键一61，锁止套6的外侧壁上设置有外花键一62，所述锁止套6套设在其中一个半轴齿轮3的转轴31上，该转轴31的外侧面与其转动连接的过轴孔11一端内侧壁之间形成有活动槽7，所述锁止套6可在外力作用下沿其所在的转轴31上轴向移动而穿设在活动槽7中，该转轴31的外侧面上设置有用于与内花键一61配合的外花键二311，过轴孔11形成活动槽7的一端内侧壁上设置有用于与外花键一62配合的内花键二113，内花键二113与外花键二311相对设置。当锁止套6移动至穿设在活动槽7内时，内花键一61与外花键二311、外花键一62与内花键二113同时啮合，此时半轴齿轮3通过锁止套6与对应的半壳1连接，实现差速器的锁止。
29.其中，在本实用新型的一个实施方式中，锁止套6套设在转轴31上且锁止套6未穿设在活动槽7内时，内花键一61未与外花键二311啮合，当锁止套6移动至穿设在活动槽7内时，内花键一61与外花键二311、外花键一62与内花键二113同时啮合。在本实用新型的另一个实施方式中，锁止套6套设在转轴31上且锁止套6未穿设在活动槽7内时，内花键一61已与外花键二311啮合，外花键二311的轴向长度大于内花键二113的轴向长度，当锁止套6移动至穿设在活动槽7内时，内花键一61与外花键二311持续啮合，外花键一62与内花键二113对应啮合，从而使内花键一61与外花键二311、外花键一62与内花键二113同时啮合。
30.本实用新型提供的差速器，通过设置锁止套5，常规状态下，锁止套5仅位于半轴齿轮3上，未穿设在活动槽7内，此时与半壳1为断开状态，即如图1所示，起到正常差速所用，当锁止套5移动而穿设在活动槽7内时，内花键一61与外花键二311、外花键一62与内花键二113同时啮合，此时半轴齿轮3通过锁止套6与对应的半壳1连接，从而实现锁止功能。而在本实用新型中，锁止套6与半壳1、半轴齿轮3啮合的花键分别为内花键一61和外花键62，即与半壳1、半轴齿轮3啮合的花键分别设置在锁止套6的内侧和外侧，在花键长度相同的情况下锁止套6的轴向尺寸可以做得更短，重量更轻，所需的安装及移动避让空间能够更小，一定程度上可利于提高结构紧凑度、缩小体积及整体的轻量化设计。结构简单，能够在基于当前常用的开式差速器改型，适用性广。
31.差速器壳分体式设置成两个半壳1，单个半壳1的体积和结构复杂度会减小，采用其他材质的铸造工艺难度相较于一体式结构会降低，因此设置有内花键二113的半壳1可以采用钢材质，提高其强度和使用的可靠性，而未设置内花键二113的半壳1则可以综合工艺
和成本考虑继续选用铸铁材质。而在装配时，由于两个半壳1为半开口结构，行星齿轮组件的装配可以不受限于差速器壳上窗口的大小，装配和调整也更加方便。
32.本实用新型中，活动槽7的具体形成方式为，设置有内花键二113的过轴孔11其一端的内侧壁上设置有环形槽112，环形槽112的内径大于过轴孔11与转轴31转动连接处的内径，即环形槽112在过轴孔11的一端形成孔径增大的扩孔结构，环形槽112与设置有外花键二311的转轴31外侧面之间形成所述活动槽7，所述内花键二113位于环形槽112的内侧壁上。
33.在本实用新型中，优选所述外花键一62的齿顶圆直径小于过轴孔11上与转轴31转动连接处的内径，避免外花键一62的设置阻碍转轴31安装在过轴孔11内，保障外花键一62与过轴孔11之间装配的正常进行。
34.在使用时，所述锁止套6通过拨动机构的拨动而轴向移动，拨动机构可以是设置在差速器壳上，或使用时设置在外部其他结构上，所述锁止套6的外侧面开设有用于与拨动机构配合的凹槽63，方便拨动机构推拉锁止套6移动。其中，拨动机构可以为拨叉或其他结构。
35.在本实用新型中，当锁止套6套设在转轴31上且锁止套6未穿设在活动槽7内、内花键一61已与外花键二311啮合时，锁止套6会跟随半轴齿轮3转动。优选所述凹槽63环向设置在锁止套6的外侧面上，当锁止套6为跟随半轴齿轮3转动，而拨动机构为相对静止时，拨动机构依然可以通过凹槽63推拉锁止套6移动。
36.而由于差速器壳分体式设置成了两个半壳1，单个半壳1的加工难度大大降低，但在装配时还需要将两个半壳1进行连接，在此基础上，为了降低装配的复杂度和装配工序，优选所述主减齿轮2具体为一体设置在其中一个半壳1上，即主减齿轮2与其所在的半壳1为一体件，而非二次连接的结构。因此在装配时，只需将两个半壳1进行连接固定即可，可省去额外固定主减齿轮2的工序。
37.在两个所述半壳1中，一体设置有主减齿轮2的半壳1为半壳一，另一个半壳1为半壳二，参考图1所示，所述半壳一的轴向尺寸小于半壳二的轴向尺寸，其中，半壳一和半壳二的轴向尺寸即为过轴孔11轴线方向上的尺寸。该设置方式能够在一体设置主减齿轮2的基础上，一定程度减少该半壳一的工艺难度。
38.所述半壳一的一侧设置有定位槽21，所述半壳二的一侧设置有法兰12，法兰12穿设在定位槽21内且法兰12与半壳一固定连接。设置所述定位槽21，可在半壳一和半壳二固定连接时提供轴向和纵向的定位作用，提高连接的便利性。优选所述法兰12与半壳一通过螺栓连接，拆装方便且稳固可靠，方便后期维护。
39.由于主减齿轮2一般采用钢材质，在本实用新型中，优选与主减齿轮2一体设置的半壳一为钢材质，设置有内花键二113的过轴孔11具体为半壳一上的过轴孔11。所述行星齿轮组件位于两个半轴齿轮3之间，行星齿轮组件包括齿轮轴4和两个行星齿轮5，由于半壳二的轴向尺寸大于半壳一的轴向尺寸，而齿轮轴4在差速器壳内为居中设置，因此本实用新型中齿轮轴4固定在半壳二上，两个行星齿轮5设置在齿轮轴4上，且两个行星齿轮5同时与两个半轴齿轮3的齿轮本体32啮合。

技术特征：
1.一种带锁止的差速器，其特征是，包括：差速器壳，所述差速器壳包括相互连接的两个半壳(1)，两个半壳(1)上均开设有过轴孔(11)；主减齿轮(2)，所述主减齿轮(2)设置在其中一个半壳(1)上；行星齿轮组件，所述行星齿轮组件设置在两个半壳(1)内；半轴齿轮(3)，半轴齿轮(3)包括转轴(31)和设置在转轴(31)上的齿轮本体(32)，所述半轴齿轮(3)设置有两个，两个半轴齿轮(3)设置在两个半壳(1)内，且两个半轴齿轮(3)的转轴(31)分别转动连接在两个半壳(1)的过轴孔(11)中；锁止套(6)，锁止套(6)的内侧壁上设置有内花键一(61)、外侧壁上设置有外花键一(62)，所述锁止套(6)套设在其中一个半轴齿轮(3)的转轴(31)上，该转轴(31)的外侧面与其转动连接的过轴孔(11)一端内侧壁之间形成有活动槽(7)，且该转轴(31)的外侧面上设置有外花键二(311)，过轴孔(11)形成活动槽(7)的一端内侧壁上设置有内花键二(113)，所述锁止套(6)可沿转轴(31)轴向移动而穿设在活动槽(7)中，使内花键一(61)与外花键二(311)、外花键一(62)与内花键二(113)同时啮合。2.如权利要求1所述的带锁止的差速器，其特征是，设置有内花键二(113)的过轴孔(11)其一端内侧壁上设置有环形槽(112)，环形槽(112)与设置有外花键二(311)的转轴(31)外侧面之间形成所述活动槽(7)，所述内花键二(113)位于环形槽(112)的内侧壁上。3.如权利要求2所述的带锁止的差速器，其特征是，所述外花键一(62)的齿顶圆直径小于过轴孔(11)上与转轴(31)转动连接处的内径。4.如权利要求1-3任一项所述的带锁止的差速器，其特征是，所述锁止套(6)的外侧面开设有用于与拨动机构配合的凹槽(63)。5.如权利要求4所述的带锁止的差速器，其特征是，所述凹槽(63)环向设置在锁止套(6)的外侧面上。6.如权利要求1-3、5任一项所述的带锁止的差速器，其特征是，所述主减齿轮(2)为一体设置在其中一个半壳(1)上。7.如权利要求6所述的带锁止的差速器，其特征是，两个所述半壳(1)中，一体设置有主减齿轮(2)的半壳(1)为半壳一，另一个半壳(1)为半壳二，所述半壳一的轴向尺寸小于半壳二的轴向尺寸。8.如权利要求7所述的带锁止的差速器，其特征是，所述半壳一的一侧设置有定位槽(21)，所述半壳二的一侧设置有法兰(12)，法兰(12)穿设在定位槽(21)内且法兰(12)与半壳一固定连接。9.如权利要求7或8所述的带锁止的差速器，其特征是，设置有内花键二(113)的过轴孔(11)为半壳一上的过轴孔(11)。10.如权利要求7或8所述的带锁止的差速器，其特征是，所述行星齿轮组件位于两个半轴齿轮(3)之间，行星齿轮组件包括齿轮轴(4)和两个行星齿轮(5)，齿轮轴(4)固定在半壳二上，两个行星齿轮(5)设置在齿轮轴(4)上，且两个行星齿轮(5)同时与两个半轴齿轮(3)的齿轮本体(32)啮合。

技术总结
本实用新型属于差速器技术领域，具体是涉及到一种带锁止的差速器，差速器壳包括相互连接的两个半壳，两个半壳上均开设有过轴孔；主减齿轮设置在其中一个半壳上；行星齿轮组件和两个半轴齿轮设置在两个半壳内，且两个半轴齿轮的转轴分别转动连接在两个半壳的过轴孔中；锁止套的内侧壁上设置有内花键一、外侧壁上设置有外花键一，锁止套套设在其中一个半轴齿轮的转轴上，该转轴的外侧面与其转动连接的过轴孔一端内侧壁之间形成有活动槽，且该转轴的外侧面上设置有外花键二，过轴孔形成活动槽的一端内侧壁上设置有内花键二，本实用新型利于提高结构紧凑度，缩小体积，提高使用可靠性，降低铸造难度，并且能够基于开式差速器改型，适用性广。性广。性广。


技术研发人员：郑海涛 陈辉 鲁方俊 张文杰
受保护的技术使用者：无锡中车浩夫尔动力总成有限公司
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/9/16