專(zhuān)利名稱(chēng)：輕型車(chē)橋用主減速器殼體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車(chē)制造技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)是ー種輕型車(chē)橋用整體式主減速器鑄造殼體。
技術(shù)背景主減速器殼體是車(chē)橋總成中的核心零部件之一，其結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度直接影響到整個(gè)減速器的性能和使用壽命。如圖I所示，是現(xiàn)有減速器殼體在減速器總成中的位置，以及與減速器殼體連接的零部件序號(hào)I是減速器殼體，序號(hào)2是主動(dòng)錐齒輪，序號(hào)3是被動(dòng)錐齒輪，序號(hào)4、序號(hào)5是支撐主動(dòng)錐齒輪的前軸承和后軸承，序號(hào)6是支撐主動(dòng)錐齒輪的導(dǎo)向軸承，序號(hào)7是支撐主動(dòng)錐齒輪前后軸承的軸承座，軸承座7通過(guò)螺栓9連接在減速器殼體I上，序號(hào)8是差速器，主要支撐被動(dòng)錐齒輪3 ;圖2是現(xiàn)有減速器的三維視圖，序號(hào)I是減速器殼體，序號(hào)7是支撐主動(dòng)錐齒輪前后軸承的軸承座，序號(hào)8是差速器；圖3是現(xiàn)有減速器殼體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，序號(hào)I是減速器殼體，序號(hào)7是支撐主動(dòng)錐齒輪前后軸承的軸承座。通常重型減速器主動(dòng)錐齒輪2采用軸承座7安裝在減速器殼體I上，主動(dòng)錐齒輪2由三個(gè)軸承成組支撐，分別是ー對(duì)前軸承4和后軸承5及導(dǎo)向軸承6，該結(jié)構(gòu)由于需要布置連接軸承座7的螺栓和導(dǎo)向軸承6的安裝位置，對(duì)減速器的空間要求比較大，適合于重型車(chē)橋自身尺寸規(guī)格比較大的結(jié)構(gòu)。而對(duì)于輕型車(chē)橋，整體尺寸規(guī)格偏小，在有限的空間內(nèi)布置螺拴連接和導(dǎo)向軸承，空間局促。

實(shí)用新型內(nèi)容為克服現(xiàn)有輕型車(chē)橋采用螺拴及導(dǎo)向軸承連接空間普遍偏大的不足，本實(shí)用新型的實(shí)用新型目的在于提供一種輕型車(chē)橋用主減速器殼體，采用減少軸承座及其與減殼的連接螺拴和導(dǎo)向軸承對(duì)主動(dòng)錐齒輪的支撐，以滿(mǎn)足輕型車(chē)動(dòng)カ從發(fā)動(dòng)機(jī)到地面?zhèn)鬟f扭矩的要求，提高殼體的整體支撐能力和齒輪安裝精度，增強(qiáng)對(duì)軸承的支撐強(qiáng)度和剛度，保證齒輪嚙合剛度的要求，為高動(dòng)力密度設(shè)計(jì)提供更多的有效空間。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的的技術(shù)方案是在減速器殼體上直接鋳造安裝前軸承和后軸承的前臺(tái)階和后臺(tái)階，減速器殼體內(nèi)帶有用于裝配前軸承和后軸承的前軸承孔和后軸承孔，前軸承和后軸承直接裝配在減速器殼體上，主動(dòng)錐齒輪直接裝配在前軸承和后軸承的孔內(nèi)；減速器殼體的安裝面為不需安裝導(dǎo)向軸承的通孔的平面；在裝配主動(dòng)錐齒輪的前軸承和后軸承及差速器軸承一、差速器軸承ニ的相應(yīng)支撐位置，設(shè)計(jì)有實(shí)現(xiàn)對(duì)前軸承和后軸承及差速器軸承一、差速器軸承ニ的支撐的加強(qiáng)筋一、加強(qiáng)筋ニ、加強(qiáng)筋三。本實(shí)用新型由于減少了軸承座與減速器殼體的連接，主動(dòng)錐齒輪不需要導(dǎo)向軸承支撐，減速器殼體不鋳造支撐導(dǎo)向軸承的孔位，同時(shí)不再加工裝配導(dǎo)向軸承的孔，提高了主動(dòng)錐齒輪的安裝精度，節(jié)省了螺栓連接的空間。本實(shí)用新型在裝配主動(dòng)錐齒輪前、后軸承和差速器軸承一、差速器軸承ニ的相應(yīng)位置，増加了加強(qiáng)筋一、加強(qiáng)筋ニ、加強(qiáng)筋三，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真技木，模擬減速器殼體在減速器工作狀態(tài)下的 受カ情況，以殼體的強(qiáng)度和對(duì)齒輪的支撐剛度為判斷依據(jù)，設(shè)計(jì)合理的支撐筋布置位置，在達(dá)到保證殼體強(qiáng)度和齒輪支撐剛度的前提下，減速器殼體的基本壁厚控制在4_左右。有效實(shí)現(xiàn)了輕量化設(shè)計(jì)，降低了整車(chē)質(zhì)量，油耗降低。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)I、由于采用主動(dòng)錐齒輪的支撐軸承直接安裝在減速器殼體上，主動(dòng)錐齒輪的安裝精度直接由減速器殼體的加工精度保證，不存在軸承座的安裝精度影響主動(dòng)錐齒輪的安裝精度，從而為主動(dòng)錐齒輪的嚙合精度提供了有效保證。2、由于不采用導(dǎo)向軸承支撐主動(dòng)錐齒輪，節(jié)省了空間，為齒輪的寬齒面設(shè)計(jì)提供了空間基礎(chǔ)，最終實(shí)現(xiàn)減速器的高動(dòng)カ密度的設(shè)計(jì)理念。3、通過(guò)支撐筋的合理布置和優(yōu)化計(jì)算,減速器殼體的基本壁厚最小能夠達(dá)到4mm,同時(shí)不影響齒輪的壽命，實(shí)現(xiàn)了輕量化設(shè)計(jì)。4、經(jīng)過(guò)臺(tái)架和道路實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，未出現(xiàn)軸承燒死和齒輪早期失效，滿(mǎn)足整車(chē)的匹配需要。
以下結(jié)合附圖
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步說(shuō)明。圖I為現(xiàn)有減速器殼體在減速器總成中的位置簡(jiǎn)圖；圖2為圖I的三維視圖；圖3為圖I的減速器殼體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；圖4為本實(shí)用新型減速器殼體在減速器總成中的位置簡(jiǎn)圖；圖5為圖4的三維視圖；圖6為減速器殼體I的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；圖7為圖6的ー個(gè)方向的三維視圖；圖8為圖6的另ー個(gè)方向的三維視圖。
具體實(shí)施方式
如圖4、圖5、圖6、圖7、圖8所示，本實(shí)用新型在減速器殼體I上，按照齒輪嚙合要求以及軸承安裝精度的要求，直接鋳造用于分別安裝前軸承4和后軸承5的前臺(tái)階11和后臺(tái)階10,并直接鑄造出用于裝配前軸承4和后軸承5的前軸承孔12和后軸承孔9，前軸承4和后軸承5直接裝配在減速器殼體I上，主動(dòng)錐齒輪2直接裝配在前軸承4和后軸承5的孔內(nèi)；減速器殼體I的安裝面為不需安裝導(dǎo)向軸承的通孔的平面16，通過(guò)該面與橋殼上的螺紋固定；在裝配主動(dòng)錐齒輪2的前軸承4和后軸承5及差速器軸承ー 17、差速器軸承ニ18的相應(yīng)位置，帶有加強(qiáng)筋ー 13、加強(qiáng)筋ニ 14、加強(qiáng)筋三15。本實(shí)用新型減速器殼體I的主動(dòng)錐齒輪2不采用軸承座結(jié)構(gòu)和導(dǎo)向支撐結(jié)構(gòu)。該實(shí)用新型通過(guò)PRO/i建立減速器殼體的拓?fù)鋬?yōu)化3D實(shí)體模型，經(jīng)過(guò)HYPERW0RKS有限元軟件進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化計(jì)算，再根據(jù)計(jì)算結(jié)果，采用PRO/i 二次建立詳細(xì)的3D模型，二次通過(guò)PATRAN、NASTRAN進(jìn)行仿真計(jì)算，基于齒輪疲勞臺(tái)架試驗(yàn)受力狀態(tài)下計(jì)算減速器殼體I的應(yīng)カ和變形，通過(guò)與材料的許用應(yīng)力和標(biāo)桿產(chǎn)品的變形對(duì)比，反復(fù)優(yōu)化3D模型，最終采用一體化支撐。該減速器殼體I的結(jié)構(gòu)既滿(mǎn)足輕型橋動(dòng)カ傳遞的需要，同時(shí)可減少軸承座螺拴連接和導(dǎo)向軸承，對(duì)應(yīng)提高相應(yīng)軸承位置的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度，提高殼體的整體支撐能力和齒輪的安裝精度。本實(shí)用新型摒棄重型減速器殼體常用的主動(dòng)錐齒輪由軸承座支撐的結(jié)構(gòu)，取消軸承座，采用主動(dòng)錐齒輪2的軸承直接安裝在減速器殼體I上；錐齒輪的軸承支撐采用ー對(duì)主動(dòng)錐齒輪2和被動(dòng)錐齒輪3支撐，不采用錐齒輪加導(dǎo)向軸承的結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)提高減速器殼體I 對(duì)主錐軸承的支撐剛度，以及殼體本身在軸承支撐位置的強(qiáng)度；設(shè)計(jì)過(guò)程引入拓?fù)溆?jì)算和仿真計(jì)算，驗(yàn)證減速器殼體I在實(shí)驗(yàn)エ況下的受カ情況，通過(guò)不斷優(yōu)化加強(qiáng)筋ー 13、加強(qiáng)筋ニ 14、加強(qiáng)筋三15的尺寸和形狀，形成對(duì)軸承和齒輪的支撐，不斷優(yōu)化減速器殼體I的厚度，基本壁厚最小做到4mm，仍能保證殼體的強(qiáng)度和剛度，不會(huì)影響齒輪壽命，做到輕量化設(shè)計(jì)。
權(quán)利要求1. 一種輕型車(chē)橋用主減速器殼體，其特征在于在減速器殼體(I)上直接鋳造安裝前軸承(4)和后軸承(5)的前臺(tái)階(11)和后臺(tái)階(10)，減速器殼體(I)內(nèi)帶有用于裝配前軸承(4 )和后軸承(5 )的前軸承孔(12 )和后軸承孔(9 ),前軸承(4 )和后軸承(5 )直接裝配在減速器殼體(I)上，主動(dòng)錐齒輪(2)直接裝配在前軸承(4)和后軸承(5)的孔內(nèi)；減速器殼體(I)的安裝面為不需安裝導(dǎo)向軸承的通孔的平面(16);在裝配主動(dòng)錐齒輪的前軸承(4)和后軸承(5)及差速器軸承ー(17)、差速器軸承ニ(18)的相應(yīng)支撐位置，設(shè)計(jì)有實(shí)現(xiàn)對(duì)前軸承(4)和后軸承(5)及差速器軸承ー(17)、差速器軸承ニ(18)的支撐的加強(qiáng)筋ー(13)、加強(qiáng)筋ニ(14)、加強(qiáng)筋三(15)。
專(zhuān)利摘要一種輕型車(chē)橋用主減速器殼體，在減速器殼體上直接鑄造用于安裝軸承的臺(tái)階，軸承直接裝配在減速器殼體上，主動(dòng)錐齒輪直接裝配在軸承孔內(nèi)，減速器殼體的安裝面帶有通孔直接與橋殼連接，在裝配主動(dòng)錐齒輪的前軸承和后軸承及差速器軸承的相應(yīng)位置帶有加強(qiáng)筋。本實(shí)用新型可有效提高主動(dòng)錐齒輪的嚙合精度；不采用導(dǎo)向軸承支撐主動(dòng)錐齒輪，節(jié)省了空間，為齒輪的寬齒面設(shè)計(jì)提供了空間基礎(chǔ)，最終實(shí)現(xiàn)減速器的高動(dòng)力密度的設(shè)計(jì)理念；通過(guò)支撐筋的合理布置和優(yōu)化計(jì)算，減速器殼體的基本壁厚最小能夠達(dá)到4mm，同時(shí)不影響齒輪的壽命，實(shí)現(xiàn)了輕量化設(shè)計(jì)；經(jīng)過(guò)臺(tái)架和道路實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，未出現(xiàn)軸承燒死和齒輪早期失效，滿(mǎn)足整車(chē)的匹配需要。
文檔編號(hào)F16H57/038GK202392086SQ20112056786
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者馮喜成, 劉志英, 唐建穎, 曹定礎(chǔ), 朱銳, 謝鴻, 陳衛(wèi)星, 陳永華, 陳輝 申請(qǐng)人:東風(fēng)德納車(chē)橋有限公司