| 专利名称： | 一种强制锁止式差速器的差速锁接合套 | ||
| 专利名称(英文)： | Differential lock joint sleeve of forcibly locking type differential | ||
| 专利号： | CN201410133018.9 | 申请时间： | 20140402 |
| 公开号： | CN103939571A | 公开时间： | 20140723 |
| 申请人： | 中国第一汽车股份有限公司 | ||
| 申请地址： | 130011 吉林省长春市西新经济技术开发区东风大街2259号 | ||
| 发明人： | 康一坡; 魏德永; 叶绍仲 | ||
| 分类号： | F16H48/20 | 主分类号： | F16H48/20 |
| 代理机构： | 长春吉大专利代理有限责任公司 22201 | 代理人： | 王淑秋 |
| 摘要： | 本发明涉及一种强制锁止式差速器的差速锁接合套，该接合套包括接合套本体，端面齿；所述的端面齿在接合套轴线方向上的投影为准扇形，该准扇形由同圆心的外圆弧和内圆弧以及连接外圆弧和内圆弧端点的两条直线边组成，外圆弧的圆心角大于内圆弧的圆心角；内圆弧两端与圆心的连线及该内圆弧围成一个扇形，两条直线边的延长线交于该扇形内。本发明可有效提高齿根的弯曲强度，降低差速锁的破损率，同时还减小了接合套的初始接合阻力，使差速锁接合套的接合更加容易。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention relates to a differential lock joint sleeve of a forcibly locking type differential. The differential lock joint sleeve comprises a joint sleeve body and end face teeth. The projection of each end face tooth in the axial direction of the joint sleeve body is a standard sector. The standard sector is composed of an outer arc, an inner arc and two straight sides, wherein the outer arc and the inner arc are concentric, the two straight sides are connected with the end points of the outer arc and the end points of the inner arc, and the central angle of the outer arc is larger than that of the inner arc; connecting lines between the two ends of the inner arc and the circle center and the inner arc define a sector, and extension lines of the two straight sides intersect in the sector. Through the differential lock joint sleeve of the forcibly locking type differential, the bending strength of tooth roots can be effectively improved, the damage rate of a differential lock is reduced, and the initial connection resistance of the joint sleeve is decreased, so that the differential lock joint sleeve can be jointed more easily. | ||
1.一种强制锁止式差速器的差速锁接合套，包括接合套本体（1），端面齿 （2）；其特征在于所述的端面齿（2）在接合套轴线方向上的投影为准扇形ABDC， 该准扇形ABDC由同圆心o的外圆弧AB和内圆弧CD以及连接外圆弧AB和内圆 弧CD端点的两条直线边AC、BD组成，外圆弧AB的圆心角∠AoB大于内圆弧CD 的圆心角∠CoD；内圆弧CD两端与圆心o的连线及该内圆弧CD围成一个扇形 CoD，两条直线边AC、BD的延长线交于该扇形CoD内。
2.根据权利要求1所述的强制锁止式差速器的差速锁接合套，其特征在于 所述准扇形ABDC两条直线边AC、BD的延长线交于内圆弧圆心角∠CoD的角平 分线上。
3.根据权利要求2所述的强制锁止式差速器的差速锁接合套，其特征在于 所述外圆弧AB左端点A至圆心o的连线Ao与外圆弧AB左端点A至内圆弧 CD左端点C的连线AC之间的夹角为θ，0<θ≤0.15°。
4.根据权利要求3所述的强制锁止式差速器的差速锁接合套，其特征在于 所述外圆弧AB左端点A至圆心o的连线Ao与外圆弧AB左端点A至内圆弧 CD左端点C的连线AC之间的夹角为θ=0.10°。
1.一种强制锁止式差速器的差速锁接合套，包括接合套本体（1），端面齿 （2）；其特征在于所述的端面齿（2）在接合套轴线方向上的投影为准扇形ABDC， 该准扇形ABDC由同圆心o的外圆弧AB和内圆弧CD以及连接外圆弧AB和内圆 弧CD端点的两条直线边AC、BD组成，外圆弧AB的圆心角∠AoB大于内圆弧CD 的圆心角∠CoD；内圆弧CD两端与圆心o的连线及该内圆弧CD围成一个扇形 CoD，两条直线边AC、BD的延长线交于该扇形CoD内。
2.根据权利要求1所述的强制锁止式差速器的差速锁接合套，其特征在于 所述准扇形ABDC两条直线边AC、BD的延长线交于内圆弧圆心角∠CoD的角平 分线上。
3.根据权利要求2所述的强制锁止式差速器的差速锁接合套，其特征在于 所述外圆弧AB左端点A至圆心o的连线Ao与外圆弧AB左端点A至内圆弧 CD左端点C的连线AC之间的夹角为θ，0<θ≤0.15°。
4.根据权利要求3所述的强制锁止式差速器的差速锁接合套，其特征在于 所述外圆弧AB左端点A至圆心o的连线Ao与外圆弧AB左端点A至内圆弧 CD左端点C的连线AC之间的夹角为θ=0.10°。
翻译：技术领域
本发明涉及一种强制锁止式差速器的差速锁接合套。
技术背景
强制锁止式差速器配置的差速锁结构简单，主要由接合套和操纵装置组成。 其中，接合套包括滑动接合套和固定接合套，二者同轴线，为端面接合。当汽 车处于泥泞或冰雪等不良路面时，可使滑动接合套与固定接合套的端面齿相互 接合，以锁死差速器，增强汽车的通过能力。接合套的端面齿通常设计成扇形 齿结构，该结构在接合套轴线方向上的投影为扇形。当扇形齿结构的基本尺寸 确定后，提高齿根弯曲强度的主要方法是增大齿根圆角半径。该方法提高齿根 弯曲强度的效果比较明显，但当齿根圆角半径增大到一定尺寸后，其不宜再增 大，否则将导致齿面接触面积减小，使接合套的接合不稳定，甚至出现滑脱故 障；同时还会引起齿面接触压力增大，使接触面上出现点蚀，缩短接合套寿命。 因此，一味通过增大齿根圆角半径提高齿根弯曲强度的方法受到一定限制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种强制锁止式差速器的差速锁接合套， 该接合套齿根弯曲强度高、寿命长，端面齿受力合理，接合稳定。
为了解决上述技术问题，本发明的强制锁止式差速器的差速锁接合套包括 接合套本体，端面齿；所述的端面齿在接合套轴线方向上的投影为准扇形，该 准扇形由同圆心的外圆弧和内圆弧以及连接外圆弧和内圆弧端点的两条直线边 组成，外圆弧的圆心角大于内圆弧的圆心角；内圆弧两端与圆心的连线及该内 圆弧围成一个扇形，两条直线边的延长线交于该扇形内。
本发明的差速锁接合套结构可用于滑动接合套或固定接合套，或者同时用 于滑动接合套和固定接合套。由于接合套端面齿齿根外圆弧侧厚度大、强度高， 当滑动接合套或固定接合套结合时，齿的外圆弧侧先于内圆弧侧接合，并承受 较大的载荷，而齿根的内圆弧侧则承载较小的载荷，端面齿受力更加合理，并 提高了齿根弯曲强度；同时两个接合套的初始接合由扇形齿的面接触类型改为 准扇形齿的线接触类型，这使得初始接合阻力进一步减小，利于两个接合套的 初始接合。由于两个接合套的接合稳定，因而不易出现滑脱故障，同时也提高 了接合套的使用寿命。本发明可有效提高齿根的弯曲强度，降低差速锁的破损 率，同时还减小了接合套的初始接合阻力，使差速锁接合套的接合更加容易。
所述准扇形两条直线边的延长线交于内圆弧圆心角的角平分线上。
所述外圆弧AB左端点A至圆心o的连线Ao与外圆弧AB左端点A至内 圆弧CD左端点C的连线AC之间的夹角为θ，0<θ≤0.15°。
所述外圆弧AB左端点A至圆心o的连线Ao与外圆弧AB左端点A至内 圆弧CD左端点C的连线AC之间的夹角θ优选为θ=0.10°。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1a为本发明的强制锁止式差速器的差速锁接合套正面视图。
图1b为图1a的A-A向剖视图
图2为端面齿在接合套轴线方向的投影示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的强制锁止式差速器的差速锁接合套包括接合套本体 1，端面齿2；所述的端面齿2在接合套轴线方向上的投影为准扇形ABDC，如图 2所示，该准扇形ABDC由同圆心o的外圆弧AB和内圆弧CD以及连接外圆弧AB 和内圆弧CD端点的直线AC、直线BD组成，圆心o位于接合套的轴心线上，外 圆弧AB的圆心角∠AoB大于内圆弧CD的圆心角∠CoD；内圆弧CD及其两个端 点C、D与圆心o的连线Co、Do围成一个扇形CoD，直线AC、直线BD的延长 线的交点o’位于该扇形CoD内。
准扇形ABDC可以为左右对称结构或左右不对称结构。
当准扇形ABDC为左右对称结构时，交点o’位于圆心角∠CoD的角平分线 上。此时外圆弧AB左端点A至圆心o的连线Ao与外圆弧AB左端点A至内 圆弧CD左端点C的连线AC之间的夹角为θ；外圆弧AB右端点B至圆心o 的连线Bo与外圆弧AB右端点B至内圆弧CD右端点D的连线BD之间的夹 角也为θ。交点o’与圆心o之间的距离L由以下操作确定：
将扇形AoB的半径Ao和Bo分别同时绕A、B两点向端面齿的内部方向 旋转一角度θ，与圆弧C’D’相交于C、D两点，此时o与o’之间的距离 L=R1×sin（θ）/sin（θ+β/2），其中R1为外圆弧AB的半径，β为外圆弧 AB的圆心角，θ取值范围为0<θ≤0.15°。
将差速锁的固定接合套和滑动接合套中的任意一个或两个的端面齿2按上 述方法设计成准扇形结构，在相同齿根圆角半径条件下，对θ取3个典型值进 行齿根弯曲强度计算，结果见表1。
表1齿根弯曲强度计算
注：θ=0°表示端面齿为扇形齿结构。表中接合套应力越大，表示齿根弯曲强度越小。
由表1中数据可知，当θ=0.10°时，准扇形端面齿的齿根弯曲强度最大。 与扇形端面齿相比，齿根弯曲强度提高幅度可达10%以上。
