CN101774334B - 双曲面锥齿轮贯通式驱动桥 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种双曲面锥齿轮贯通式驱动桥，涉及汽车传动技术领域。其贯通式主减速器采用双曲面锥齿轮贯通式主减速器，包括轴间差速锁、输入轴、输入法兰、花键套、贯通轴锥齿轮、主动锥齿轮、十字轴、行星轮、贯通轴、主动双曲面锥齿轮、被动双曲面锥齿轮、轮间差速器和轮间差速锁，其利用双曲面锥齿轮副大、小齿轮轴心线相互垂直但不相交，存在一定偏置距的特点。让贯通轴穿过主动双曲面锥齿轮同轴转动，并让贯通轴从半轴上方或下方通过，从而简化了贯通式驱动桥的传动方式，降低制造成本，提高传动效率，有效降低噪声，改善冷却润滑不好等问题，实现驱动桥总成轻量化，因此利于推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及用于多轴(三轴及三轴以上)重型汽车中多联驱动桥。。
背景技术
目前国内多轴重型汽车在设计和生产制造中，为了结构简化，简化传动轴的布置，部件通用性好以及便于形成系列产品，常采用贯通式驱动桥。两驱动桥的传动轴是串联的，传动轴从离分动器较近的驱动桥中穿过，通往另一驱动桥，在这种布置方案中，传动轴必须从驱动桥中穿过，这种驱动桥称为贯通式驱动桥。贯通式驱动桥由贯通式主减速器、桥壳、轮边减速器、车轮等组成。目前多轴重型汽车贯通式驱动桥常用的贯通式主减速器结构参见图3A和图3B，其主要由输入轴3-6、轴间差速锁机构3-5、花键套3-7、主动圆柱齿轮3-8、被动圆柱齿轮3-4、轴间差速器3-9、贯通轴3-11、贯通轴锥齿轮3-10、主动螺旋锥齿轮3-3、被动螺旋锥齿轮及差速器总成3-2等组成，其中输入轴3-6通过两端的花键分别与输入法兰和轴间差速器3-9中的轴间差速器十字轴联接，主动圆柱齿轮3-8的锥齿部分与轴间差速器3-9中的行星轮的锥齿啮合，主动圆柱齿轮3-8的圆柱齿轮部分与被动圆柱齿轮3-4啮合，被动圆柱齿轮3-4通过花键与主动螺旋锥齿轮3-3联接，主动螺旋锥齿轮3-3与被动螺旋锥齿轮及差速器总成3-2啮合，贯通轴锥齿轮3-10与轴间差速器3-13中的行星轮啮合，贯通轴3-11通过花键与贯通轴锥齿轮3-10联接。主动圆柱齿轮3-8的端面齿通过与花键套3-7的端面齿的啮合、分离，实现轴间差速器的锁止、差速。贯通式驱动桥的动力由贯通式主减速器的输入轴3-6输入，再通过轴间差速器3-9分两条线传递，一条经主动圆柱齿轮3-8、被动圆柱齿轮3-4、主动螺旋锥齿轮3-3、被动螺旋锥齿轮及差速器总成3-2及半轴向车轮传递；另一条经轴间差速器3-9中的贯通轴锥齿轮3-10、贯通轴3-11向后面驱动桥传递。
这种贯通式驱动桥在多联贯通式驱动桥中有着较好的动力分配及动力传递的作用，但该种结构的贯通式主减速器由于主、被动螺旋锥齿轮轴线垂直并相交，需通过一对圆柱齿轮副将贯通轴偏置，以便让贯通轴通过。因此存在结构复杂，制造成本高，传动效率低，噪声大，冷却润滑不好，桥包大，质量重等问题。
发明内容
本发明的目的是为重型多轴汽车的多联贯通式驱动桥提供一种结构简单、制造成本低、传动效率高、冷却润滑好、轻量化的贯通式驱动桥，以提高汽车的使用经济性，同时保持汽车的良好通过性。
本发明采用的技术方案：
本发明利用双曲面锥齿轮副大、小齿轮轴心线相互垂直但不相交，存在一定偏置距的特点，在贯通式驱动桥中设计了一种双曲面锥齿轮贯通式主减速器，代替原贯通式主减速器。本驱动桥由双曲面锥齿轮贯通式主减速器、桥壳、轮边减速器、车轮等组成，双曲面锥齿轮贯通式主减速器安装在桥壳上，通过其中的轴间差速器与贯通轴和主动双曲面锥齿轮联接，将动力分给输出给后桥和轮间差速器，通过轮间差速器、半轴及轮边减速器将动力传递到车轮。
所述贯通式主减速器为双曲面锥齿轮贯通式主减速器，其包括轴间差速锁、输入轴、输入法兰、花键套、贯通轴锥齿轮、主动锥齿轮、十字轴、行星轮、贯通轴、主动双曲面锥齿轮、被动双曲面锥齿轮、轮间差速器、轮间差速锁。
所述输入轴通过其端部的花键与输入法兰联接，输入轴的另一端通过螺栓与差速盖联接，构成轴间差速器外壳，将十字轴、行星轮以及贯通轴锥齿轮封装在其内。
所述贯通轴由主动双曲面锥齿轮轴心穿过，一端通过其端部的花键与贯通轴锥齿轮联接，并从半轴上方或下方通过，另一端由轴承、螺母、螺环、油封支撑在桥壳上，将轴间差速器分流的动力传递给后桥。
所述主动锥齿轮通过花键与主动双曲面锥齿轮联接并与行星轮啮合，将轴间差速器分流的动力传递给主动双曲面锥齿轮。
所述主动双曲面锥齿轮由圆锥滚子轴承骑马式固定安装在主减速器壳上，并与被动双曲面锥齿轮啮合，所述主动双曲面锥齿轮和被动双曲面锥齿轮一大一小，构成双曲面锥齿轮副，两齿轮的轴心线相互垂直但不相交；被动双曲面锥齿轮通过螺栓与轮间差速器壳联接，轮间差速器壳通过螺栓与轮间差速器盖联接，构成轮间差速器外壳，将十字轴(、行星轮、半轴第一齿轮、半轴第二齿轮、行星轮承推垫及销轴等封装在其内。
所述轮间差速器由两端圆锥滚子轴承、螺环固定安装在主减速器壳上；所述左半轴和右半轴通过花键与半轴第一齿轮、半轴第二齿轮联接，将动力输出到左右轮边减速器及车轮。
由于本发明在驱动桥中设计了曲面锥齿轮贯通式主减速器，贯通轴和主动双曲面锥齿轮分别联接在贯通轴锥齿轮和主动锥齿轮上，分流轴间差速器的动力，贯通轴由主动双曲面锥齿轮轴心穿过联接在贯通轴锥齿轮上，并从半轴上方或下方通过，减少了目前贯通式主减速器结构中的圆柱齿轮副。被动双曲面锥齿轮与轮间差速器壳联接，左、右半轴分别与半轴第一齿轮和半轴第二齿轮联接，将动力传递到轮边减速器，从而简化了贯通式驱动桥的传动方式，降低制造成本，提高传动效率，有效降低噪声，改善冷却润滑不好等问题。因此，本发明具有结构简单、制造成本低，传动效率高，润滑冷却效果好，质量轻、工艺性好，维修方便等特点，可实现驱动桥总成轻量化，提高整车使用可靠性和经济性，利于推广应用。
附图说明
图1A为双曲面锥齿轮贯通式驱动桥的外形示意图；
图1B为图1A的俯视图；
图2A为本发明双曲面锥齿轮贯通式驱动桥的结构示意图；
图2B为图2A的A-A剖面放大图；
图3A为目前多轴重型汽车常用的贯通式主减速器结构示意图。
图3B为目前采用图3A所示的贯通式主减速器的贯通式驱动桥的外形示意图。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本发明的结构：
如图1A、图1B所示，本贯通式驱动桥由桥壳1、轮边减速器2、双曲面锥齿轮贯通式主减速器3、制动器4、贯通轴5及车轮等组成，双曲面锥齿轮贯通式主减速器3安装在桥壳1上。
结合图2A和图2B，双曲面锥齿轮贯通式主减速器3由轴间差速锁、后壳体13、输入轴17、输入法兰15、法兰锁紧端盖16、油封18、轴承19、贯通轴锥齿轮20、主动锥齿轮24、十字轴22、行星轮21、差速盖23、花键套25、螺环轴承座26、贯通轴30、主动双曲面锥齿轮28、被动双曲面锥齿轮38、轮间差速器和轮间差速锁等组成。
输入轴17通过其端部的花键与输入法兰15联接并由法兰锁紧端盖16用螺栓锁紧，输入轴17的另一端通过螺栓与差速盖23联接，将十字轴22、行星轮21、贯通轴锥齿轮20封装在其内。贯通轴30由主动双曲面锥齿轮28轴心穿过，并从半轴35上方或下方通过，贯通轴30通过其一端的花键与贯通轴锥齿轮20联接，贯通轴30另一端由轴承32、螺母31、螺环33和油封34支撑在桥壳1上，将轴间差速器分流的动力传递给后桥。
主动锥齿轮24通过花键与主动双曲面锥齿轮28联接并与行星轮21啮合；主动双曲面锥齿轮28由第一和第二圆锥滚子轴承27和29骑马式固定安装在主减速器壳6上并与被动双曲面锥齿轮38啮合，被动双曲面锥齿轮38通过螺栓与轮间差速器壳45联接，轮间差速器壳45通过螺栓与轮间差速器盖37联接，将组合式十字轴41、行星轮承推垫42及销轴40、行星轮43、半轴第一齿轮39和半轴第二齿轮44封装在其内，构成轮间差速器。轮间差速器由两端圆锥滚子轴承36、螺环46固定安装在主减速器壳6上，左半轴35和右半轴55通过花键分别与半轴第一齿轮39和半轴第二齿轮44联接，将动力分别输出到左右轮边减速器及车轮。
其中，轮间差速锁由差速锁离合器47、花键离合套48、传感器49、活塞50、气缸51、拨叉轴52，带动拨叉53和复位弹簧54组成。当汽车行驶在复杂路面，遇到驱动桥一边车轮打滑或悬空时，由于轮间差速器的作用，车辆另一侧车轮将失去牵引力，这时将轮间差速锁锁止、使地面上不打滑的车轮获得足够的牵引力。轮间差速锁锁紧工作过程是：压缩空气进入轮间差速锁气缸51通过轮间差速锁活塞50推动轮间差速锁拨叉轴52，带动轮间差速锁拨叉53，轮间差速锁拨叉53推动花键离合套48，使花键离合套48的端齿与差速锁离合器47的端齿接合，由于差速锁离合器47通过花键轮间差速器壳45联接，花键离合套48通过花键与右半轴55联接，右半轴55通过花键与半轴第二齿轮44联接，也就是将半轴第二齿轮44与轮间差速器壳45联接，无相对运动，使轮间差速器失去差速作用。这样可使左右半轴同时获得必要的动力输出，使汽车在泥泞、沼泽、沙漠等恶劣的路面上行驶时仍保持良好的通过性。
轴间差速锁由轴间差速锁活塞7、轴间差速锁气缸8、轴间差速锁拨叉9、复位弹簧10、轴间差速锁拨叉轴11和传感器12组成。其锁紧工作过程是：压缩空气进入轴间差速锁气缸8通过轴间差速锁活塞7压缩复位弹簧10，推动轴间差速锁拨叉轴11，带动轴间差速锁拨叉9，轴间差速锁拨叉9推动花键离合套25，使花键离合套25的端齿与差速盖23的端齿接合，由于花键离合套25通过花键与锥齿轮24联接，并可以在锥齿轮24上左右移动，也就是将差速盖23通过花键离合套25与锥齿轮24联接无相对运动，使轴间差速器失去差速作用。
Claims (1)
1.一种双曲面锥齿轮贯通式驱动桥，其包含有桥壳(1)、轮边减速器(2)、贯通式主减速器(3)、制动器(4)、贯通轴(5)及车轮，贯通式主减速器(3)安装在桥壳(1)上，通过其中的轴间差速器与贯通轴(5)和主动锥齿轮联接，将动力分别输出给后桥和轮间差速器，通过轮间差速器、半轴及轮边减速器将动力传递到车轮；
其特征在于：所述贯通式主减速器(3)为双曲面锥齿轮贯通式主减速器，其包括轴间差速锁、输入轴(17)、输入法兰(15)、花键套(25)、贯通轴锥齿轮(20)、主动锥齿轮(24)、第一十字轴(22)、第一行星轮(21)、贯通轴(5)、主动双曲面锥齿轮(28)、被动双曲面锥齿轮(38)、轮间差速器和轮间差速锁；
所述输入轴(17)通过其一端的花键与输入法兰(15)联接，输入轴(17)的另一端通过螺栓与差速盖(23)联接，构成轴间差速器外壳，将第一十字轴(22)、第一行星轮(21)以及贯通轴锥齿轮(20)封装在其内；
所述贯通轴(5)由主动双曲面锥齿轮(28)轴心穿过，并从半轴(35)上方或下方通过，贯通轴(5)一端通过其端部的花键与贯通轴锥齿轮(20)联接，另一端支撑在桥壳(1)上，将轴间差速器分流的动力传递给后桥；
所述主动锥齿轮(24)通过花键与主动双曲面锥齿轮(28)联接并与第一行星轮(21)啮合，将轴间差速器分流的动力传递给主动双曲面锥齿轮(28)；
所述主动双曲面锥齿轮(28)由第一和第二圆锥滚子轴承(27、29)骑马式固定安装在主减速器壳(6)上，并与被动双曲面锥齿轮(38)啮合，所述主动双曲面锥齿轮(28)和被动双曲面锥齿轮(38)一大一小，构成双曲面锥齿轮副，两齿轮的轴心线相互垂直但不相交；被动双曲面锥齿轮(38)通过螺栓与轮间差速器壳(45)联接，轮间差速器壳(45)通过螺栓与轮间差速器盖(37)联接，构成轮间差速器外壳，将第二十字轴(41)、第二行星轮(43)、半轴第一齿轮(39)、半轴第二齿轮(44)、行星轮承推垫(42)及销轴(40)封装在其内，轮间差速器两端固定安装在主减速器壳(6)上；
左半轴(35)和右半轴(55)通过花键与半轴第一齿轮(39)、半轴第二齿轮(44)联接，将动力输出到左右轮边减速器及车轮。
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