一種分扭比低於2的分動器差速器機構的製作方法

2023-07-07 07:30:16

本發明涉及一種傳動裝置，具體涉及一種應用於分動器的軸間差速器機構。

背景技術：

在汽車領域，分動器用於多軸驅動車輛的底盤傳動系統，其對輸入動力進行軸間分配，分別向其前端驅動橋及後端驅動橋輸出動力。分動器的性能參數和可靠性直接影響著傳動系統的動力性和安全性，屬於底盤傳動系統的關鍵部件。車輛的各驅動橋可以通過分動器的差速器進行扭矩分配，其扭矩分配比(簡稱「分扭比」)是一項重要的性能參數，針對車輛底盤的多種布置形式，合適的分動器差速器分扭比可以更有效地利用各驅動橋的地面附著力，充分發揮車輛的動力性。目前本領域採用的車輛分動器差速器機構，主要為行星傳動方式，由於在結構設計中受行星齒輪滾針軸承的承載能力有限、行星齒輪強度不足等因素影響，其分扭比一般大於2.2。這就導致了其使用範圍受到一定限制，對於需要分扭比小於2的多軸車輛，由於沒有合適的分動器差速器結構，就不能充分利用多軸車輛各驅動橋的地面附著力，無法有效發揮車輛的動力性。因此，研究開發一種扭矩分配比低於2的差速器機構對於多軸車輛的發展具有重要的促進意義。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種分扭比低於2的分動器差速器機構，其具有結構簡單、實施容易、使用方便的優點，設計製備過程中通過調整其後半軸齒輪和前半軸齒輪的齒數比，可以很容易實現分扭比低於2，能完全滿足多軸車輛對分扭比低於2的使用需要，以充分發揮車輛的動力性。

為解決現有技術中的分動器差速器機構因行星齒輪滾針軸承承載能力有限、行星齒輪強度不足等因素致使其分扭比一般大於2.2，不能充分發揮車輛動力性的問題，本發明提供了一種分扭比低於2的分動器差速器機構，包括前殼體、後殼體、前半軸輸出組件、後半軸輸出組件和行星齒輪組件，所述前殼體的左側中部設有前套管，所述後殼體的右側中部設有後套管，後殼體的周壁外側設有傳動齒輪，前殼體的右端和後殼體的左端固定連接且使前套管和後套管的軸線共線；所述前半軸輸出組件包括前半軸連接件和固定於前半軸連接件右端的前半軸齒輪，所述後半軸輸出組件包括後半軸連接件和固定於後半軸連接件左端的後半軸齒輪，且使後半軸齒輪的齒數大於前半軸齒輪的齒數；所述行星齒輪組件包括十字軸，十字軸包括中心塊和四個呈中心對稱分布的十字軸杆，且使十字軸杆的軸線與十字軸的中垂面之間設有夾角，十字軸杆上套設有行星齒輪；所述前殼體和後殼體的連接處開設有與十字軸杆對應的十字軸杆安裝孔，行星齒輪組件設置於後殼體中且使十字軸杆的外端對應處於十字軸杆安裝孔中，前半軸連接件和後半軸連接件對應套設在前套管和後套管中，且使前半軸齒輪和後半軸齒輪分別與行星齒輪嚙合。

進一步的，本發明一種分扭比低於2的分動器差速器機構，其中，所述前半軸齒輪、後半軸齒輪和行星齒輪均採用直齒錐齒輪結構。

進一步的，本發明一種分扭比低於2的分動器差速器機構，其中，所述前殼體上設有用於鎖止前半軸輸出組件的前差速鎖，或後殼體上設有用於鎖止後半軸輸出組件的後差速鎖，或前殼體和後殼體上對應設有用於鎖止前半軸輸出組件的前差速鎖和用於鎖止後半軸輸出組件的後差速鎖。

進一步的，本發明一種分扭比低於2的分動器差速器機構，其中，所述行星齒輪和十字軸杆之間套設有行星齒輪襯套。

進一步的，本發明一種分扭比低於2的分動器差速器機構，其中，所述前半軸齒輪與前套管的右端之間設有前輸出墊片；所述後半軸齒輪與後套管的左端之間設有後輸出墊片；所述行星齒輪與前殼體和後殼體的周壁之間設有行星齒輪墊片。

本發明一種分扭比低於2的分動器差速器機構與現有技術相比，具有以下優點：本發明通過設置前殼體、後殼體、前半軸輸出組件、後半軸輸出組件和行星齒輪組件，讓前殼體的左側中部設置前套管，讓後殼體的右側中部設置後套管，在後殼體的周壁外側設置傳動齒輪，使前殼體右端和後殼體的左端固定連接且使前套管和後套管的軸線共線。讓前半軸輸出組件設置前半軸連接件和固定於前半軸連接件右端的前半軸齒輪，讓後半軸輸出組件設置後半軸連接件和固定於後半軸連接件左端的後半軸齒輪，且使後半軸齒輪的齒數大於前半軸齒輪的齒數。讓行星齒輪組件設置十字軸，讓十字軸包括中心塊和四個呈中心對稱分布的十字軸杆，且讓十字軸杆的軸線與十字軸的中垂面之間設置一定的夾角，並在十字軸杆上套設行星齒輪。同時，在前殼體和後殼體的連接處開設與十字軸杆對應的十字軸杆安裝孔，讓行星齒輪組件設置於後殼體中且使十字軸杆的外端對應處於十字軸杆安裝孔中，讓前半軸連接件和後半軸連接件對應套設在前套管和後套管中，且使前半軸齒輪和後半軸齒輪分別與行星齒輪嚙合。由此就構成了一種分扭比低於2的分動器差速器機構，在實際應用中本發明通過讓十字軸杆的軸線與十字軸的中垂面之間設置一定的夾角，就使套設在十字軸杆上的行星齒輪與水平面成一定的角度進行傳動，實現了前半軸齒輪和後半軸齒輪與行星齒輪在不同的徑向位置嚙合，通過利用行星齒輪傳動等臂槓桿原理，調整後半軸齒輪和前半軸齒輪的齒數比，就相當於調整後輸出半軸和前輸出半軸的作用力臂長度，實現了調整載荷輸出比例的目的，這一結構很容易實現分扭比低於2，可完全滿足多軸車輛對分扭比低於2的使用需要，能充分利用多軸車輛各驅動橋的地面附著力，有效發揮車輛的動力性。同時，本發明通過在前殼體和後殼體的連接處開設與十字軸杆對應的十字軸杆安裝孔，由於十字軸杆的軸線與十字軸的中垂面之間設有夾角，通過十字軸杆安裝孔即可實現十字軸與前殼體和後殼體的準確安裝定位，降低了裝配難度，提高了工作效率。作為優化方案，本發明通過讓前半軸齒輪、後半軸齒輪和行星齒輪均採用直齒錐齒輪結構，簡化了工藝結構，使製備更加容易；同時，本發明還設置了差速鎖結構，其具體結構可以選擇以下三種形式之一：在前殼體上設置用於鎖止前半軸輸出組件的前差速鎖，或在後殼體上設置用於鎖止後半軸輸出組件的後差速鎖，或者在前殼體和後殼體上同時設置用於鎖止前半軸輸出組件的前差速鎖和用於鎖止後半軸輸出組件的後差速鎖。這一結構設置通過讓差速鎖閉鎖可以鎖止前半軸輸出組件、後半軸輸出組件和行星齒輪組件，實現了非差速工況下行星齒輪只隨前殼體和後殼體公轉而不自傳；而通過讓差速鎖開啟可以鬆開前半軸輸出組件、後半軸輸出組件和行星齒輪組件，實現了差速工況下行星齒輪除隨前殼體和後殼體公轉外還繞十字軸杆自轉。

下面結合附圖所示具體實施方式對本發明一種分扭比低於2的分動器差速器機構作進一步詳細說明：

附圖說明

圖1為本發明一種分扭比低於2的分動器差速器機構的結構示意圖；

圖2為本發明一種分扭比低於2的分動器差速器機構中行星齒輪的受力傳動原理圖；

圖3為本發明一種分扭比低於2的分動器差速器機構的主視圖；

圖4為圖3中的a-a向視圖；

圖5為本發明一種分扭比低於2的分動器差速器機構的立體圖；

圖6為本發明一種分扭比低於2的分動器差速器機構的爆炸圖。

具體實施方式

首先需要說明的，本發明中所述的前、後、左、右等方位詞只是根據附圖進行了方便性描述，並非對本發明的技術方案進行的限制，本領域技術人員應根據實際使用情況進行對應的轉換並進行適應性理解。

如圖1至圖6所示本發明一種分扭比低於2的分動器差速器機構的具體實施方式，包括前殼體1、後殼體2、前半軸輸出組件3、後半軸輸出組件4和行星齒輪組件5。在前殼體1的左側中部設置前套管11，在後殼體2的右側中部設置後套管21，在後殼體2的周壁外側設置傳動齒輪22，讓前殼體1的右端和後殼體2的左端固定連接且使前套管11和後套管21的軸線共線。其中，傳動齒輪22不限於設置在後殼體2的周壁外側，還可以根據實際需要設置在前殼體1的周壁外側，或設置在後套管21上或前套管11上等其他位置，只要能實現動力輸入即可實現本發明目的。而前殼體1右端和後殼體2的固定連接方式也可以選擇焊接、螺接等多種方式，而優選螺接方式可以降低裝配難度。同時，讓前半軸輸出組件3設置前半軸連接件31和固定於前半軸連接件31右端的前半軸齒輪32，讓後半軸輸出組件4設置後半軸連接件41和固定於後半軸連接件41左端的後半軸齒輪42，且使後半軸齒輪42的齒數大於前半軸齒輪32的齒數。讓行星齒輪組件5設置十字軸51，並使十字軸51包括中心塊511和四個呈中心對稱分布十字軸杆512，讓十字軸杆512的軸線與十字軸51的中垂面之間設置一定的夾角，並在十字軸杆512上套設行星齒輪52。在前殼體1和後殼體2的連接處開設與十字軸杆512對應的十字軸杆安裝孔，讓行星齒輪組件5設置於後殼體2中且使十字軸杆512的外端對應處於十字軸杆安裝孔中，讓前半軸連接件31和後半軸連接件41對應套設在前套管11和後套管21中，且使前半軸齒輪32和後半軸齒輪42分別與行星齒輪52嚙合。

通過以上結構設置就構成了一種分扭比低於2的分動器差速器機構。在實際應用中，本發明通過讓十字軸杆512的軸線與十字軸51的中垂面之間設置一定的夾角，就使套設在十字軸杆512上的行星齒輪52與水平面成一定的角度進行傳動，實現了前半軸齒輪32和後半軸齒輪42與行星齒輪52在不同的徑向位置嚙合，通過利用行星齒輪傳動等臂槓桿原理，調整後半軸齒輪42和前半軸齒輪32的齒數比，就相當於調整後輸出半軸和前輸出半軸的作用力臂長度，實現了調整載荷輸出比例的目的，這一結構很容易實現分扭比低於2，可完全滿足多軸車輛對分扭比低於2的使用需要，能充分利用多軸車輛各驅動橋的地面附著力，有效發揮車輛的動力性。同時，本發明通過在前殼體1和後殼體2的連接處開設與十字軸杆512對應的十字軸杆安裝孔，由於十字軸杆512的軸線與十字軸51的中垂面之間設有夾角，通過十字軸杆安裝孔即可實現十字軸51與前殼體1和後殼體2的準確安裝定位，降低了裝配難度，提高了工作效率。需要說明的是，本發明中的十字軸杆安裝孔不限於開設在前殼體1和後殼體2的連接處，還可以單獨開設在前殼體1或後殼體2上。本發明通過讓十字軸杆安裝孔開設在前殼體1和後殼體2的連接處，並使前殼體1右端和後殼體2採用螺接，可簡化裝配工序，提高工作效率。

作為優化方案，本具體實施方式讓前半軸齒輪32、後半軸齒輪42和行星齒輪52均採用直齒錐齒輪結構。這一結構設置在保證實現本發明技術目的的同時，簡化了製備工藝，實施更為容易。同時，本具體實施方式在前殼體1上設置了用於鎖止前半軸輸出組件3的前差速鎖(圖中未示出)。這一結構設置通過讓前差速鎖閉鎖可以鎖止前半軸輸出組件、行星齒輪組件和後半軸輸出組件，實現了非差速工況下行星齒輪只隨前殼體和後殼體公轉而不自傳；而通過讓前差速鎖開啟可以鬆開前半軸輸出組件，實現了差速工況下行星齒輪除隨前殼體和後殼體公轉外還繞十字軸杆自轉，使控制更為容易、精確。需要說明的是，差速鎖結構不限於在前殼體1上設置前差速鎖，還可以採用在後殼體2上設置用於鎖止後半軸輸出組件4的後差速鎖，或者在前殼體1和後殼體2上同時設置用於鎖止前半軸輸出組件3的前差速鎖和用於鎖止後半軸輸出組件4的後差速鎖，由於前半軸齒輪32和後半軸齒輪42與行星齒輪52是同時嚙合的關係，鎖止一側就相當於全部鎖止，上述兩種結構形式的差速鎖同樣可實現本發明的目的。

另外，在實際應用中，本發明通常在行星齒輪52和十字軸杆512之間套設行星齒輪襯套53，讓行星齒輪襯套53通過過盈方式安裝在行星齒輪52上，並在行星齒輪襯套53的內孔中設置油槽結構，以提高行星齒輪52運轉的平穩性。同時在前半軸齒輪32與前套管11的右端之間設置前輸出墊片33，在後半軸齒輪42與後套管21的左端之間設置後輸出墊片43，在行星齒輪52與前殼體1和後殼體2的周壁之間設置行星齒輪墊片54，並在前半軸齒輪32、後半軸齒輪42和行星齒輪52與相應墊片接觸的端平面上開設油槽結構，且讓前輸出墊片33、後輸出墊片43和行星齒輪墊片54採用耐磨材料製作，以增強耐磨性，提高前半軸齒輪32、後半軸齒輪42與行星齒輪52之間的配合緊密性，保證工作性能。

以上實施例僅是對本發明的優選實施方式進行的描述，並非對本發明請求保護範圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域工程技術人員依據本發明的技術方案做出的各種形式的變形，均應落入本發明的權利要求書確定的保護範圍內。