雙相內激波式純滾動汽車差速器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及一種雙相內激波式純滾動汽車差速器，用于輪式車輛的差速，屬于機 械傳動技術領域。
【背景技術】
[0002] 目前常用的汽車差速器均采用由多個直齒圓錐齒輪組成的行星齒輪系統(tǒng)來實現(xiàn) 差速的目的，雖然該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)汽車左、右半軸差速的功能，但該系統(tǒng)構件較多，軸向及 徑向尺寸都大、體積大、重量較重，特別是對于重型汽車而言，為了能實現(xiàn)差速并傳遞足夠 的動力，則體積和重量會進一步增加;直齒圓錐齒輪傳動還具有重合度低，故承載能力低， 傳動效率不高，直齒圓錐齒輪加工困難，工藝性較差等缺點。
【發(fā)明內容】
[0003] 本發(fā)明的目的是:為克服現(xiàn)有汽車差速器存在的上述缺點，本發(fā)明提供一種結構 簡單緊湊、軸向和徑向尺寸小、重量輕、重合度高、承載能力大、傳動效率高的新型汽車差速 器一一雙相內激波式純滾動汽車差速器。
[0004] 本發(fā)明為解決其技術問題所采取的技術方案是:一種雙相內激波式純滾動汽車差 速器，主要由外齒內保持架（1)、左半軸中屯、輪(2)、圓錐滾子軸承(3)、右半殼(4)、移動式套 筒滾柱(5)、右半軸兩相內凸輪(6)、深溝球軸承(7)、螺釘(8)、深溝球軸承(9)、滾針（10)、端 塊(12)、銷（13)、滾針套筒（14)、滾針（15)、銷軸（16)、套筒墊片（17)、深溝球軸承（18)組成， 其特征在于:擬棄了傳統(tǒng)汽車差速器的行星齒輪系統(tǒng)，代之W "外齒內保持架一一滾柱一一 右半軸兩相內凸輪"系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括外齒內保持架（1)、移動式套筒滾柱(5)、左半軸 中屯、輪(2)、右半軸兩相內凸輪(6)，W此系統(tǒng)實現(xiàn)差速，構成差速器;外齒內保持架（1)的外 部是直齒圓錐齒輪、內部是套筒結構，沿該套筒結構周向開有Zi個徑向導槽，在該導槽內裝 有移動式套筒滾柱(5)，故稱該套筒結構為保持架，所W外齒內保持架（1)既是主減速器的 一個錐齒輪，又是差速器機構中的保持架，外齒內保持架（1)將主減速器和差速器有機地合 為一體，外齒內保持架（1)與右半殼(4)通過螺釘(8)固定連接成一個整體并由一對圓錐滾 子軸承(3)支撐在機架上;左半軸中屯、輪(2)的左端為左半軸，左半軸中屯、輪(2)通過左半軸 與左邊車輪(19)相固連，左半軸中屯、輪(2)的右端為具有多個凸出部分的外齒輪，左半軸中 屯、輪(2)的外齒輪齒廓曲線是移動式套筒滾柱(5) -方面隨外齒內保持架（1)轉動，另一方 面又在外齒內保持架（1)的徑向導槽中移動的過程中所處一系列位置的包絡線，左半軸中 屯、輪(2)內嵌于外齒內保持架（1)的套筒結構內，左半軸中屯、輪(2)最右端通過深溝球軸承 (9)支承于右半軸兩相內凸輪(6)之內，左端通過深溝球軸承（18)支撐于外齒內保持架（1) 之內；右半軸兩相內凸輪(6)的右端為右半軸，該右半軸與右邊車輪(20)固連在一起，右半 軸兩相內凸輪(6)的內部是雙相內凸輪，即雙偏屯、圓或楠圓形兩相內凸輪，其自身質量完全 平衡，外齒內保持架（1)的套筒結構內嵌于右半軸兩相內凸輪(6)之內，右半軸兩相內凸輪 (6)由一對深溝球軸承（7)支撐在右半殼(4)中；上述移動式套筒滾柱（5)由端塊（12)、銷 (13)、滾針套筒（14)、滾針（15)、銷軸（16)組成，端塊（12)和銷軸（16)的大端均為長方塊結 構，滾針套筒（14)被端塊（12)和銷軸（16)的大端限制在銷軸（16)上，并與銷軸（16)通過滾 針（15)組成轉動副；在外齒內保持架（1)的套筒結構的徑向導槽內壁上沿徑向開有用W裝 滾針（10)的溝槽，在該溝槽內裝有若干根滾針（10)，移動式套筒滾柱巧)裝在外齒內保持架 (1) 的套筒結構的徑向導槽內，其端塊(12)和銷軸（16)的大端可在外齒內保持架（1)的徑向 導槽中徑向移動并通過導槽內的若干根滾針（10)與外齒內保持架（1)的徑向導槽組成滾動 聯(lián)接關系，使移動式套筒滾柱(5)與外齒內保持架（1)之間的接觸由滑動摩擦變?yōu)闈L動摩 擦;移動式套筒滾柱(5)的滾針套筒（14)的外圓柱表面與左半軸中屯、輪(2)的外齒輪齒廓和 右半軸兩相內凸輪(6)的兩相內凸輪輪廓分別相曬合各組成一個滾動高副；左半軸中屯、輪 (2) 的齒數(shù)Z2和移動式套筒滾柱巧)的數(shù)目Zi相差為2。
[0005] 本發(fā)明差速器其它未提及的地方，如左半軸中屯、輪(2)、右半軸兩相內凸輪(6)與 車輛車輪的聯(lián)接等均采用現(xiàn)有技術。
[0006] 與已有技術相比本發(fā)明的主要發(fā)明點在于：
[0007] ①本發(fā)明用"外齒內保持架一一滾柱一一右半軸兩相內凸輪"系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)汽車 差速器的行星齒輪系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括外齒內保持架、移動式套筒滾柱、左半軸中屯、輪、 右半軸兩相內凸輪，W此系統(tǒng)實現(xiàn)差速，構成差速器。
[0008] ②外齒內保持架的外部是直齒圓錐齒輪、內部為套筒結構，沿該套筒周向開有Zi 個徑向導槽，在該導槽內裝有移動式套筒滾柱，故稱該套筒結構為保持架，所W外齒內保持 架既是主減速器的一個錐齒輪，又是差速器機構中的保持架，外齒內保持架將主減速器和 差速器有機地合為一體;左半軸中屯、輪的左端為左半軸，左半軸中屯、輪通過左半軸與左邊 車輪相固連，左半軸中屯、輪的右端是具有多個凸出部分的外齒輪，左半軸中屯、輪的外齒輪 齒廓曲線是移動式套筒滾柱一方面隨外齒內保持架轉動，另一方面又在外齒內保持架的徑 向導槽中移動的過程中所處一系列位置的包絡線，左半軸中屯、輪內嵌于外齒內保持架的套 筒結構內，左半軸中屯、輪的最右端通過深溝球軸承支撐于右半軸兩相內凸輪中，左端通過 深溝球軸承支撐于外齒內保持架中；將一個兩相內凸輪與右半軸設計為一體，稱為右半軸 兩相內凸輪，該兩相內凸輪的內部是雙偏屯、圓或楠圓形的兩相內凸輪，其自身質量完全平 衡，外齒內保持架的套筒結構內嵌于右半軸兩相內凸輪之中，右半軸兩相內凸輪的右邊為 右半軸，右半軸兩相內凸輪通過右半軸與右邊車輪相連，右半軸兩相內凸輪通過一對深溝 球軸承支撐于右半殼內。
[0009] ③移動式套筒滾柱由端塊、銷、滾針套筒、滾針、銷軸組成，端塊和銷軸的大端均為 長方塊結構，滾針套筒被端塊和銷軸的大端限制在銷軸上，并與銷軸通過滾針組成轉動副； 在外齒內保持架的套筒結構的徑向導槽內壁上沿徑向開有用W裝滾針的溝槽，在該溝槽內 裝有若干根滾針，移動式套筒滾柱裝在外齒內保持架的套筒結構的徑向導槽內，其端塊和 銷軸的大端可在外齒內保持架的徑向導槽中徑向移動并通過導槽內的若干根滾針與外齒 內保持架的徑向導槽組成滾動連接關系，使移動式套筒滾柱與外齒內保持架之間的接觸由 滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦;移動式套筒滾柱的滾針套筒的外圓柱表面與左半軸中屯、輪的外齒 輪齒廓和右半軸兩相內凸輪的內輪廓分別相曬合各組成一個滾動高副。
[0010] ④驅動力傳遞給外齒內保持架后經(jīng)移動式套筒滾柱傳給左半軸中屯、輪和右半軸 兩相內凸輪，從而傳遞給左、右車輪，而移動式套筒滾柱與左半軸中屯、輪、外齒內保持架及 右半軸兩相內凸輪之間均為滾動摩擦聯(lián)接，故本發(fā)明差速器的傳動效率高。
[0011] ⑤移動式套筒滾柱與左半軸中屯、輪、外齒內保持架及右半軸兩相內凸輪之間均為 多齒曬合，故重合度大，承載能力大，可實現(xiàn)大功率、大扭矩差速傳動。
[0012] 本發(fā)明與現(xiàn)有常用汽車差速器相比，具有W下有益的技術效果：
[001 ：3 ] 1.結構緊湊，軸向和徑向尺寸小，體積小，重量更輕 本發(fā)明采用"外齒內保持架一一滾柱一一右半軸兩相內凸輪"系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)汽車差速 器的行星齒輪系統(tǒng)，傳動裝置的軸向和徑向尺寸都更小，因而本發(fā)明差速器的結構緊湊、體 積更小，減輕了重量。
[0014] 2.重合度大，承載能力高 本發(fā)明中移動式套筒滾柱與右半軸兩相內凸輪的內輪廓和左半軸中屯、輪的外齒輪齒 廓同時實現(xiàn)多對齒曬合，最多可W有50%的移動式套筒滾柱同時參與曬合工作，重合度大， 承載能力高，可實現(xiàn)大功率、大扭矩差速傳動。
[0015] 3.傳動效率高 移動式套筒滾柱與左半軸中屯、輪、與右半軸兩相內凸輪、與外齒內保持架形成的=曬 合副均為純滾動曬合，即本發(fā)明差速器中，所有接觸處的相對運動均為純滾動，故本發(fā)明差 速器傳動效率高。
[0016] 4.工藝性好、生產成本低 本發(fā)明差速器中的零件多為圓形，形狀簡單，比行星齒輪系統(tǒng)中的錐齒輪更容易加工， 工藝性好，生產成本低。
[0017] 5.受力均衡，運轉平穩(wěn) 右半軸兩相內凸輪的內部是雙相內凸輪，即雙偏屯、圓或楠圓形兩相內凸輪，其結構關 于軸屯、對稱，故差速器受力自動平衡，運轉平穩(wěn)。
【附圖說明】
[0018] 下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。但要特別指出的是，本發(fā)明的具 體實施方式不限于下面實施例所描述的形式，所屬領域的技術人員在不付出創(chuàng)造性勞動的 情況下，還可很容易地設計出其他的【具體實施方式】，因此不應將下面給出的【具體實施方式】 的實施例理解為本發(fā)明的保護范圍，將本發(fā)明的保護范圍限制在所給出的實施例。
[0019] 圖1是雙相內激波式純滾動汽車差速器的結構示意圖
[0020] 圖2是圖1的A-A剖視圖
[0021] 圖3是右半軸兩相內凸輪的結構示意圖
[0022] 圖4是外齒內保持架的結構示意圖
[0023] 圖5是移動式套筒滾柱的結構示意圖
[0024] 圖6是左半軸中屯、輪的結構示意圖
[0025] 圖7是雙相內激波式純滾動汽車差速器的差動傳動原理圖
[0026] 圖8是汽車左轉彎時各車輪及差速器的相對位置關系示意圖
[0027] 上述各附圖中圖識標號的標識對象是：1外齒內保持架；2左半軸中屯、輪;3圓錐滾 子軸承;4右半殼;5移動式套筒滾柱;6右半軸兩相內凸輪;7深溝球軸承;8螺釘;9深溝球軸 承；10滾針；11主減速器的主動直齒圓錐齒輪；12端塊；13銷；14滾針套筒；15滾針；16銷軸； 17套筒墊片；18深溝球軸承;19左車輪;20右車輪。 具體實施例
[0028] 圖1至圖6所示雙相內激波式純滾動汽車差速器，主要由外齒內保持架（1)、左半軸 中屯、輪(2)、圓錐滾子軸承(3)、右半殼(4)、移動式套筒滾柱(5)、右半軸兩相內凸輪(6)、深 溝球軸承(7)、螺釘(8)、深溝球軸承(9)、滾針（10)、端塊（12)、銷（13)、滾針