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齿轮组及变传动比防滑差速器组件

阅读：1022发布：2020-06-15

IPRDB可以提供齿轮组及变传动比防滑差速器组件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供了一种变传动比防滑差速器组件，该差速器组件包括差速器壳体和设置于差速器壳体内的一对半轴齿轮。每个半轴齿轮可具有带第一齿根面的齿。该差速器组件还可包括设置于差速器壳体内的小齿轮轴和由小齿轮轴支承的多个小齿轮。所述小齿轮可配置成与所述一对半轴齿轮啮合，并且每个小齿轮可具有带第二齿根面的齿。所述第一和第二齿根面配置成使作用面以预定的和/或受控的方式移动，该作用面限定了所述半轴齿轮的第一齿根面和所述小齿轮的第二齿根面之间的所有接触点。，下面是齿轮组及变传动比防滑差速器组件专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种齿轮组，包括：

具有第一齿根面的第一齿轮；

具有第二齿根面的第二齿轮；

其中，所述第一齿根面和第二齿根面配置成使限定所述第一齿根面和所述第二齿根面之间的接触点的作用面以受控的方式移动。

2.如权利要求1所述的齿轮组，其特征在于，所述第一齿根面和第二齿根面配置成使限定所述第一齿根面和所述第二齿根面之间的接触点的所述作用面移动以向所述第二齿轮传递逐渐增加的转矩。

3.如权利要求1所述的齿轮组，其特征在于，所述第一齿根面和第二齿根面配置成使限定所述第一齿根面和所述第二齿根面之间的接触点的所述作用面移动以向所述第二齿轮传递逐渐减少的转矩。

4.如权利要求1所述的齿轮组，其特征在于，所述第一齿轮为小齿轮。

5.如权利要求4所述的齿轮组，其特征在于，所述第二齿轮为第一半轴齿轮。

6.如权利要求5所述的齿轮组，其特征在于还包括第三齿轮，所述第三齿轮为第二半轴齿轮。

7.如权利要求6所述的齿轮组，其特征在于，所述第一齿根面和第二齿根面配置成使限定所述第一齿根面和所述第二齿根面之间的接触点的所述作用面移动以向所述第一半轴齿轮传递第一转矩量的转矩和向所述第二半轴齿轮传递第二转矩量的转矩，其中所述第一转矩量和第二转矩量是不同的。

8.如权利要求1所述的齿轮组，其特征在于，所述第一齿根面和第二齿根面配置成使限定所述第一齿根面和所述第二齿根面之间的接触点的所述作用面以相应于所述第一齿轮的旋转的方式移动。

9.如权利要求8所述的齿轮组，其特征在于，所述第一齿根面和第二齿根面配置成使限定所述第一齿根面和所述第二齿根面之间的接触点的所述作用面以恒定的速度移动。

10.如权利要求8所述的齿轮组，其特征在于，所述第一齿根面和第二齿根面配置成使限定所述第一齿根面和所述第二齿根面之间的接触点的所述作用面的移动包括依赖于所述第一齿根面和第二齿根面的啮合而进行的加速和减速。

11.如权利要求1所述的齿轮组，其特征在于，所述第一齿轮和第二齿轮分别具有至少一个工作齿，所述工作齿配置成在啮合时从所述第一齿轮向所述第二齿轮传递转矩。

12.如权利要求11所述的齿轮组，其特征在于，所述第一齿轮和第二齿轮分别具有至少一个高于所述工作齿的高齿，该高齿配置成帮助所述第一齿轮和第二齿轮上的所述工作齿的啮合。

13.如权利要求12所述的齿轮组，其特征在于，所述作用面的移动是基于所述第一齿轮上的工作齿和所述第二齿轮上的工作齿的啮合。

14.如权利要求1所述的齿轮组，其特征在于，所述第一齿根面和第二齿根面由节锥导出。

15.如权利要求1所述的齿轮组，其特征在于，所述第一齿轮具有第一坐标系，所述第二齿轮具有第二坐标系，其中，所述第一齿根面和第二齿根面配置成使限定所述第一齿根面和所述第二齿根面之间的接触点的所述作用面关于所述第一坐标系和所述第二坐标系移动。

16.如权利要求1所述的齿轮组，其特征在于，所述第一齿根面和第二齿根面配置成使限定所述第一齿根面和所述第二齿根面之间的接触点的所述作用面从第一位置移动到第二位置，使得所述第一位置处该作用面的方向基本上平行于所述第二位置处该作用面的方向。

17.一种变传动比防滑差速器组件，包括：

差速器壳体；

设置于所述差速器壳体内的一对半轴齿轮，每个所述半轴齿轮具有带第一齿根面的齿；设置于所述差速器壳体内的小齿轮轴；

由所述小齿轮轴支承的多个小齿轮，所述小齿轮配置成与所述一对半轴齿轮啮合，每个所述小齿轮具有带第二齿根面的齿；

其中，所述第一齿根面和第二齿根面配置成使限定所述第一齿根面和所述第二齿根面之间的接触点的作用面以受控的方式移动。

18.如权利要求17所述的变传动比防滑差速器组件，其特征在于，所述第一齿根面和第二齿根面配置成使限定所述第一齿根面和所述第二齿根面之间的接触点的所述作用面移动以向所述一对半轴齿轮中的一个传递第一转矩量的转矩和向所述一对半轴齿轮中的另一个传递第二转矩量的转矩，其中所述第一转矩量和第二转矩量是不同的。

19.如权利要求17所述的变传动比防滑差速器组件，其特征在于，所述第一齿根面和第二齿根面配置成使限定所述第一齿根面和所述第二齿根面之间的接触点的所述作用面以相应于所述多个小齿轮的旋转的方式。

20.如权利要求17所述的变传动比防滑差速器组件，其特征在于，所述第一齿根面和第二齿根面配置成使限定所述第一齿根面和所述第二齿根面之间的接触点的所述作用面以恒定的速度移动。

21.如权利要求17所述的变传动比防滑差速器组件，其特征在于，所述第一齿根面和第二齿根面配置成使限定所述第一齿根面和所述第二齿根面之间的接触点的所述作用面以包括依赖于所述一对半轴齿轮和所述多个小齿轮之间的啮合而进行的加速和减速的方式移动。

22.如权利要求17所述的变传动比防滑差速器组件，还包括配置成驱动所述差速器壳体的输入轴。

23.如权利要求17所述的变传动比防滑差速器组件，其特征在于，所述小齿轮和所述一对半轴齿轮具有在该小齿轮和该对半轴齿轮啮合期间变化的传动比。

24.如权利要求17所述的变传动比防滑差速器组件，其特征在于，所述一对半轴齿轮中的每个半轴齿轮以不同的转速旋转。

说明书全文

齿轮组及变传动比防滑差速器组件

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种齿轮组，包括其中每个齿轮的齿根面配置成可以使作用面以预定的和/或受控的方式移动的齿轮组，所述作用面限定齿轮组的第一齿轮的齿根面和齿轮组的第二齿轮的齿根面之间的接触点。

[0002] 背景技术

[0003] 如美国专利No.3,631,736提出的，在平行的轴线上运行的齿轮(例如圆柱齿轮)的齿廓通常要求所有接触点上的公法线通过中心线上被称作节点的固定点。这通常是当一齿廓以恒定角速度比驱动另一齿廓时的运动学要求。随着齿轮旋转，一对齿廓在不同位置相互接触。给定的一对齿廓的所有可能的接触点的轨迹被称作接触路径。该接触路径是终止于齿轮齿末端的直线段或曲线段。圆柱齿轮设计涉及的三条曲线是：第一齿轮的齿廓，第二齿轮的齿廓，以及接触路径。如果给定固定的中心距和速度比，则这些曲线之一可以决定其他两个。特别是，如果接触路径为给定曲线，则所述两齿轮的齿廓可唯一确定。 [0004] 对于圆柱齿轮应用，齿轮组可以包括具有第一齿廓、第一中心点和第一外半径(从第一中心点到第一齿轮的边缘)的第一齿轮，以及具有第二齿廓、第二中心点和第二外半径(从第二中心点到第二齿轮的边缘)的第二齿轮。节圆半径是节点和相应的齿轮中心(即第一中心点和第二中心点)之间的距离。换句话说，节圆半径表明了节点和相应的齿轮轴线之间的距离。随着第一和第二齿轮旋转，第一和第二齿轮的齿廓曲线在不同的位置互相接触，所有接连的接触点的轨迹决定了接触路径的形状(例如作用线)。 [0005] 每个接触点可以用极坐标形式表示，该极坐标与节点相距一定距离并与正交于连接第一和第二中心点的直线的水平线成一定角度，该角度也即压力角。齿轮的第一和第二齿廓可分别具有第一和第二长度的第一和第二曲率半径。

[0006] 期望利用第一齿轮和第二齿轮(例如差速器中的小齿轮和半轴齿轮)的齿根面几何形状使限定第一齿轮的齿根面和第二齿轮的齿根面之间的接触点的作用面以预定的和/或受控的方式移动。实用新型内容

[0007] 提供了一种齿轮组，该齿轮组可以包括具有第一齿根面的第一齿轮和具有第二齿根面的第二齿轮。第一齿根面和第二齿根面可配置成使限定第一齿根面和第二齿根面之间的接触点的作用面以预定的和/或受控的方式移动。

[0008] 提供了一种变传动比防滑差速器组件，该差速器组件可以包括差速器壳体和设置于差速器壳体内的一对半轴齿轮，每个半轴齿轮可具有带有第一齿根面的齿。差速器组件还可包括设置于差速器壳体内的小齿轮轴和由小齿轮轴支承的多个小齿轮。小齿轮可配置成与一对半轴齿轮啮合，并且每个小齿轮可具有带有第二齿根面的齿。第一和第二齿根面配置成使限定半轴齿轮的第一齿根面和小齿轮的第二齿根面之间的接触点的作用面以预定的和/或受控的方式移动。

[0009] 提供了一种齿轮组的设计方法，该方法可以包括以下步骤：确定期望的转矩偏差和期望的传递给第一齿轮的转矩部分，以及确定作用面的预定移动，该预定移动会产生期望的转矩偏差和期望的传递给第一齿轮的转矩部分。该方法还可以包括以下步骤：确定由所述作用面限定的第一齿轮和第二齿轮之间的接触点，以及确定与由所述作用面限定的接触点相应的第一齿轮和第二齿轮的齿根面。

附图说明

[0010] 现在将参考附图以示例性方式描述本实用新型的实施例，其中： [0011] 图1是依据本实用新型一实施例的差速器的示意性剖面图。

[0012] 图2是依据本实用新型一实施例的第一齿轮和第二齿轮之间的作用线的示意图。 [0013] 图3是现有技术中具有齿轮齿根面的锥齿轮的透视图。

[0014] 图4是图3中锥齿轮的齿轮基圆锥的示意图。

[0015] 图5是依据本实用新型一实施例的具有修正的齿轮齿根面的小齿轮的透视图。 [0016] 图6是依据本实用新型一实施例的具有修正的齿轮齿根面的半轴齿轮的透视图。 [0017] 图7是依据本实用新型一实施例的修正齿轮齿根面的计算模型示例。具体实施方式

[0018] 现将详细描述本实用新型的实施例，这里结合附图对实施例进行举例说明。尽管将结合实施例描述本实用新型，但应当理解本实用新型并不仅限于这些实施例。相反，本实用新型意图涵盖在所附的权利要求书所限定的本实用新型的思想和范围内的变化、改进和等价物。

[0019] 图1示出了依据本实用新型一实施例的齿轮组10的示意性剖面图。如图1所示，齿轮组10可被用于差速器12中。例如但是不限于此，差速器12可为防滑式差速器。本实用新型的齿轮组10可用来提供轮式车辆上防滑式差速器12的两个半轴齿轮上非均匀分配的转矩。防滑式差速器12在某些实施例中可包括变传动比防滑差速器。

[0020] 特别是，变传动比防滑差速器的功能可通过在小齿轮和半轴齿轮啮合期间小齿轮和半轴齿轮之间的传动比的周期性变化(例如波动)来实现，其中小齿轮在一个旋转周期内具有奇数个传动比变化周期，这样当小齿轮和一个半轴齿轮之间的传动比达到最大值时，小齿轮和另一个半轴齿轮之间的传动比达到最小值，从而在两个半轴齿轮上产生非均匀分布的转矩。

[0021] 仍参考图1，差速器12可包括差速器壳体14和小齿轮轴16。差速器壳体14可由输入轴(未示出)驱动。小齿轮轴16可包括十字轴或直轴之一，并可被固定在差速器壳体14内。差速器12还可包括小齿轮18和半轴齿轮20。小齿轮18可由小齿轮轴16支承，并可配置成与半轴齿轮20啮合。小齿轮18和半轴齿轮20可分别包括多个(例如一对)齿轮。可在小齿轮18的背面侧和差速器壳体14之间设置球面止推垫圈22。可在半轴齿轮20的背面侧和差速器壳体14之间设置平面止推垫圈24。差速器12可适配成允许设置于差速器壳体14内的半轴齿轮20之间具有不同的旋转速度。

[0022] 本实用新型的齿轮组10可包括第一齿轮和第二齿轮。依据本实用新型的一实施例，该第一齿轮可以是小齿轮18，该第二齿轮可以是半轴齿轮20。尽管齿轮组10被描述为具有包括小齿轮18和半轴齿轮20的第一和第二齿轮，但构成齿轮组10的第一和第二齿轮可包括任意数量的不同的齿轮，其仍在本实用新型的思想和范围内。该第一齿轮可包括具有第一齿根面的齿，该第二齿轮可包括具有第二齿根面的齿。

[0023] 本实用新型的第一和第二齿轮(例如但不限于此，小齿轮18和半轴齿轮20)的齿根面的几何形状可配置成使作用面以预定的方式移动。换句话说，作用面的移动可以是受控的和/或优化的移动。作用面也可以被称为作用表面。作用面限定了齿轮组中第一齿轮的第一齿根面和齿轮组中第二齿轮的第二齿根面之间的接触点。第一齿轮的齿根面用相对与第一齿轮相关联的坐标系移动的作用面上的连续点表示。第二齿轮的齿根面用相对与第二齿轮的坐标系移动的作用面上的连续点表示。

[0024] 现在参照图2，其示出第一齿轮(例如小齿轮18)和第二齿轮(例如半轴齿轮20)之间的作用线261、262、263的示意图作为背景来理解作用面。齿轮18和20可沿着作用线261、262、263接触。如图所示，作用线261、262、263不是静态的，而是以预定的和/或受控的和/或优化的方式移动。例如，依据作用线以预定的和/或受控的和/或优化的方式的移动，作用线可配置成从第一位置(例如线261或262的位置)移动到第二位置(例如线262或263的位置)。第一位置处作用线的方向可基本上平行于第二位置处作用线的方向。作用线的移动允许齿轮组向一对轮胎中的一个(例如，由半轴齿轮20控制的轮胎)传递更多的转矩。传递到一对轮胎(例如右侧轮胎和左侧轮胎)的转矩的总和依赖于轮胎运行的表面和/或轮胎和表面之间的摩擦力的大小。小齿轮18可具有中心点Op，半轴齿轮20可具有中心点Og。中心线28通过中心点Op和Og。节点P1、P2、P3是中心线28和作用线26的交点。小齿轮18和半轴齿轮20的基圆柱的半径分别是rb.p、rb.g，其从中心点Op、Og分别延伸至作用线261、262、263。线30垂直于中心线28并通过节点P1、P2或P3。齿形角φn是线30和作用线261、262或263之间的角度。由于作用线261、262或263被用作二维几何，而作用面被用作三维几何，图2可有效地显示小齿轮18和半轴齿轮20以受控的和/或优化的方式移动的作用面。

[0025] 左右侧轮胎的转矩比可基于轮胎运行的表面和/或轮胎和表面之间的摩擦力的大小。对于已知的和/或期望的转矩比，可以确定期望的和/或优化的和/或受控的作用面的以预定的方式的移动。对于作用面的以预定的方式的移动，可确定接触点的轨迹。对于已知的接触点的轨迹，可确定齿根面的几何形状。依据本实用新型的一实施例，以受控和/或优化的方式移动的作用面可基于和/或相应于小齿轮18的旋转。例如但不限于此，在一实施例中作用面可以恒定速度移动，该速度与小齿轮18的恒定旋转同步。对于另一个示例，但不限于此，依据作用面的预定的和/或受控的移动，作用面可配置成从第一位置移动到第二位置。第一位置处作用面的方向可基本上平行于第二位置处作用面的方向。作用面的移动可配置成向半轴齿轮20(即，齿轮组10的第二齿轮)传递逐渐增大的转矩。在其他情况，作用面的移动还可配置成向半轴齿轮20(即，齿轮组10的第二齿轮)传递逐渐减小的转矩。以这种方式，作用面的预定的和/或受控的移动可配置成向第一半轴齿轮20(例如，在车辆的右侧)传递第一转矩量的转矩和向第二半轴齿轮20(例如，在车辆的左侧)传递第二转矩量的转矩，其中，第一转矩量和第二转矩量是不同的。因此，一对半轴齿轮20中的每个齿轮可配置成以不同的转速旋转。

[0026] 在其他实施例中，作用面可以不同的预定的和/或受控的方式移动。例如，作用面可根据第一齿轮(例如小齿轮18)的齿根面和第二齿轮(例如半轴齿轮20)的齿根面的啮合而经历加速或减速的过程。作用面可从节点到齿轮(例如小齿轮18或半轴齿轮20)的轴线经历加速或减速的过程，而不是以恒定的速度移动。以这种方式，作用面的移动可基于第一和第二齿轮(例如小齿轮18和半轴齿轮20)上的短齿(例如工作齿)的啮合。 [0027] 齿轮(例如小齿轮18和半轴齿轮20)的齿可用于不同用途。例如，小齿轮18和/或半轴齿轮20上的高齿可帮助齿轮18、20上的低齿再啮合。低齿是工作齿和/或主动齿(即，传递转矩的齿)。低齿配置成在啮合时从第一齿轮(例如小齿轮18)向第二齿轮(例如半轴齿轮20)传递转矩。另一方面，高齿可以不传递转矩。高齿配置成高于低齿，并可具有较小的齿根面角度以提供第一和第二齿轮上的工作齿的再啮合。因为齿轮组10的齿轮(例如小齿轮18和半轴齿轮20)上的高齿和短齿，转矩的传递可能不平稳，从而导致需要吸收的噪声和冲击。降噪可能是机动车辆设计中需要重点考虑的。本实用新型中修正的齿根面几何形状可配置成有助于消除小齿轮和半轴齿轮高齿啮合时的易冲击性，从而减少噪声激励。

[0028] 单组齿可包括一个高齿(即，配置成有助于齿轮之间再啮合的齿)和一个或多个短齿(即，传递转矩的工作齿和/或主动齿)。在每组齿中有奇数个齿。例如，每组可有三个齿。尽管具体提到三个齿，在本实用新型的其他实施例中齿的数目也可以更多，但齿的数目仍必须是奇数个(例如五个齿，七个齿，九个齿等)。尽管更多齿数能够获得更多的转矩偏差，但是由于更多齿数需要更大的齿轮组10空间，并且差速器外壳(如差速器壳体14)的尺寸是受限的，因此本实施例中每组包含三个齿。具有Ngr组齿的齿轮(例如小齿轮18)以角速度ωp旋转时，传动比变化周期等于ωp/Ngr。在每一周期内齿的数目对应于每个周期中节点的数目。作用面的移动仅仅与单个组中的工作齿和/或主动齿(即，短齿)有关，而与高齿无关。

[0029] 随着齿轮组10的第一和第二齿轮(例如小齿轮18和半轴齿轮20)旋转，低齿可脱离相互间的接触啮合，第一齿轮(例如小齿轮18)的高齿可与第二齿轮(例如半轴齿轮20)的齿接触啮合，以帮助第一和第二齿轮的下一对齿进入啮合状态，然后下一对工作齿可啮合。在第一齿轮的高齿与第二齿轮的齿接触或者第二齿轮的高齿与第一齿轮的齿接触的阶段，高齿可能受冲击而导致高齿失效。为消除和/或显著减少高齿的易受冲击的弱点，作用面的下述运动可能是有益的。首先，在短齿脱离啮合之时或稍早于其脱离啮合之时，瞬时作用面开始在A方向(图2)从某值将其运动速度降低到零值，零值瞬间对应第二对短齿啮合的开始。另外，瞬时作用面在A方向上(图2)的移动加速度在高齿啮合的开始和结束时可等于零，并在中间过程可达到某一常值。作用面移动的一近似情况为瞬时作用面可在小齿轮18和半轴齿轮20的短齿(即，工作齿)的啮合终点静止。可通过第一和第二齿轮(例如小齿轮18和半轴齿轮20)齿根面相应的改变获得期望的和/或受控的和/或预定的瞬时作用面的移动。依据本实用新型，第一和第二齿轮(例如小齿轮18和半轴齿轮20)的齿根面可设计成用于提供作用面的期望的加速度和/或减速度。

[0030] 如背景技术所述，圆柱齿轮可使用节圆半径和曲率半径的长度来确定组成齿轮组的各齿轮的齿根面的几何形状和/或外形。相反，锥齿轮可使用节锥来确定组成齿轮组的各锥齿轮的齿根面的几何形状，而不是使用节圆半径和曲率半径的长度。本实用新型的第一和第二齿轮(例如小齿轮18和半轴齿轮20)的齿根面的几何形状可用螺旋锥节平面表示。位于螺旋锥节平面外部的齿部分可被称为齿顶。相似地，位于螺旋锥节平面和齿根锥表面之间的部分被称作齿根。为了导出本实用新型的齿轮的修正齿根面的方程，可使用常规(如现有技术)锥齿轮的齿根面方程推导。

[0031] 参考图3，现有技术中的具有齿轮齿根面G的锥齿轮32的透视图如图所示。常规锥齿轮10的齿轮齿根面G可理解为图4所示的平面34在齿轮基圆锥36上无滑动的旋转而生成。相应地，齿轮齿根面G的表面可理解为通过顶点38并在切平面34内的直线Eg的轨迹。一旦平面34在齿轮基圆锥36上旋转，则它与齿轮基圆锥36相切。

[0032] 位置矢量rg指定了齿根面上点的Xg、Yg、Zh坐标。齿根面G上的点M的位置矢量rg可描述为三个矢量的和。特别地，位置矢量rg的方程如下：

[0033] rg＝A+B+C，其中矢量A、B、C等于如下

[0034] A＝-k·Ug (方程1)

[0035] (方程2)

[0036] (方程3)，这里i、j和k表示沿着坐标轴Xg、Yg、Zg的单位矢量(即，符号i是沿着坐标轴Xg的长度为1的矢量，符号j是沿着坐标轴Yg的长度为1的矢量，符号k是沿着坐标轴Zg的长度为1的矢量)，并且Ug表示从顶点38到M在坐标轴Zg上的投影之间的距离。Ug和是齿根面G的参数。 [0037] 通过将矢量A、B和C代入到方程rg＝A+B+C中，小齿轮18的齿根面G的方程(方程4)可推导为矩阵形式：

[0038] (方程4)

[0039] 同样结构的方程可用于锥齿轮、小齿轮和半轴齿轮。但是这些方程不是相同的。例如，方程可具有不同的系数(例如，小齿轮用“θp”，而半轴齿轮用θsg)。半轴齿轮20的齿根面G的方程(方程4.1)可推导为矩阵形式：

[0040] (方程4.1)

[0041] 对于差速器的应用，等式θp+θsg＝90°通常成立。因此，节圆角度θsg可以用小齿轮的节圆角度θp描述为：θsg＝90°-θp。以这种方式，未知量的数目减少了一个(即，不是两个参数θp+θsg，而是只有参数θp未知)。将其代入方程4.1，描述半轴齿轮的齿根面的方程(方程4.2)可用矩阵形式表示为：

[0042] (方程4.2)

[0043] 可基于如下等式进一步减少未知量的总数，这里u代表小齿轮和半轴齿轮啮合时的传动比。

[0044] (方程4.3)

[0045] 现在参考图5，示出了小齿轮18的修正的齿轮齿根面Gmod的几何形状。现在参考图6，示出了半轴齿轮20的修正的齿轮齿根面Gmod的几何形状。表示修正的齿轮齿根面Gmod的几何形状的位置矢量rg通过不同的矩阵方程表达。表示修正的齿轮齿根面Gmod的矩阵方程的差别源于作用面(即，定义组成齿轮组的齿轮的第一齿根面和第二齿根面之间所有接触点的作用面)的移动。作用面的移动使转矩偏差成为可能。作用面可依此处描述的预定和/或受控的方式移动。本实用新型锥齿轮的位置矢量的表达可从常规(例如现有技术)锥齿轮的位置矢量rg表达中推导得到。修正的位置矢量的表达可考虑圆锥角θg作为齿轮旋转角度的函数，如下面提出的修正的位置矢量的方程为： [0046] (方程5)

[0047] 类似于如何从方程4推导得到方程4.2，小齿轮齿根面的方程4可允许半轴齿轮齿根面的方程(方程5.1)以下述矩阵形式阐述为：

[0048] (方程5.1)

[0049] 可基于如下等式进一步减少未知量的数目，这里u代表小齿轮和半轴齿轮啮合时的传动比。

[0050]

[0051] (方程5.2)

[0052] 也可使用本领域技术人员已知的其他方法来推导得到修正位置矢量的方程，该位置矢量代表修正的齿轮齿根面Gmod的几何形状。θsg和之间的函数可以是线性函数，以的形式表示，此时常数用“α”表示。这个常数α由期望的转矩偏差决定和表达。

[0053] 参数“α”影响小齿轮18和半轴齿轮20的齿根面的实际形状。参数“α”的限制有两点。首先，不论是小齿轮18的齿根面还是半轴齿轮20的齿根面，都不可存在于相应的基圆锥之下。第二，指向圆锥之外的齿是不被允许的。参数“α”的值的范围可基于这些限制计算。当半轴齿轮旋转时，在某一瞬时时间，半轴齿轮(例如半轴齿轮20)的一齿根面与相匹配的齿轮(例如小齿轮18)进入啮合。在半轴齿轮20转过一定的角度(μ：μ是半轴齿轮20的旋转角度，在该角度范围内半轴齿轮20的齿根面与小齿轮18的齿根面啮合)时，半轴齿轮20的齿根面与匹配的小齿轮18的齿根面保持接触。差速器(例如差速器12)期望的转矩偏差可定义为Tbias。为了获得依据本实用新型的期望的转矩偏差Tbias，角度θsg(见于方程4.1)可从μ＝0时的值变化到当齿脱离啮合时的值比值等于Tbias，(即，等式是有效的)。最终，参数“α”的期望值从下述表述计算得到：

[0054] (方程5.3)

[0055] 当圆锥角θg是齿轮旋转角度的线性函数(即， )时，则修正的位置矢量的方程可被简化成下述方程：

[0056] (方程6)

[0057] 通过使圆锥角θg成为齿轮的旋转角度的线性函数，函数是最简单的可用函数。通常，圆锥角θg作为齿轮旋转角度的函数在其他实施例中可更加复杂。作为旋转角度的函数的圆锥角θg的函数将依赖于在某些差速器的应用中所需要和/或期望的差速器的转矩偏差。线性关系是实用的函数。修正的齿根面Gmod的计算模型的实施例如图7所示。第一和第二齿轮(例如小齿轮18和半轴齿轮20)的齿根面的几何形状可用第一和第二齿轮的设计参数描述。可以使用本领域技术人员已知的传统工程公式。

[0058] 还提供了一种依据本实用新型设计齿轮组10的方法。该方法可包括以下步骤：确定期望的转矩偏差和期望传递给第一齿轮的转矩部分；确定作用面的预定移动，该预定移动将产生期望的转矩偏差和期望传递给第一齿轮的转矩部分；确定由作用面定义的第一齿轮和第二齿轮之间的接触点；以及确定符合由作用面限定的接触点的第一齿轮和第二齿轮的齿根面。

[0059] 本实用新型的具体实施例的前述描述仅是出于例证和描述的目的。并不意味着是无遗漏的或将本实用新型限制于所公开的精确形式，而是基于以上教导可作出各种修正和变形。为了解释本实用新型的原理和实际应用而选择并描述了一些实施例，从而能使本领域技术人员利用本实用新型和具有适合于特别期望应用的各种改进的多种实施例。本实用新型已经在前述说明书中进行详细的描述，通过阅读和理解本说明书，相信本实用新型的各种变形和修正对本领域技术人员将是显而易见的。这意味着所有这样的变形和修正都包含于本实用新型，只要它们在所附的权利要求的范围之内。这意味着本实用新型的范围将通过这里所附的权利要求和它们的等同物来限定。

标题	发布/更新时间	阅读量
an种传动比齿轮变速器-专利编号CN1873256A	2020-05-12	384
齿轮传动比演示教具-专利编号CN105869509A	2020-05-12	468
大传动比行星齿轮装置-专利编号CN100458229C	2020-05-11	92
可反应出非圆齿轮传动比的教具-专利编号CN103745647B	2020-05-13	92
变传动比齿轮-专利编号CN101680430A	2020-05-11	740
整传动比齿轮减速机-专利编号CN1948785A	2020-05-13	839
高传动比齿轮减速机-专利编号CN102444692A	2020-05-12	277
变传动比齿轮-专利编号CN101680430B	2020-05-11	352
高传动比的行星齿轮换挡变速器-专利编号CN107100965A	2020-05-13	944
齿轮传动比验证教具-专利编号CN106847059A	2020-05-11	216

齿轮组及变传动比防滑差速器组件

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