CN102358175A - 一种上偏置贯通式驱动桥 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种上偏置贯通式驱动桥，包括联接在桥壳中部的上偏置贯通式主减速器；在上偏置贯通式主减速器的前壳体上设有一轮间差速器，在上偏置贯通式主减速器的后壳体内设有一轴间差速器，该轴间差速器与贯通轴总成的一端花键配合联接，贯通轴总成的另一端与桥壳配合联接；在轴间差速器上通过花键联接有一主动小圆锥齿轮，在轮间差速器上联接有一被动双曲面圆锥齿轮，主动小圆锥齿轮与被动双曲面圆锥齿轮啮合，构成上偏置齿轮副；主动小圆锥齿轮为双曲面锥齿轮，左旋齿，上偏置安装，顺时针转动。本发明简化了贯通式驱动桥的传动方式，降低了制造成本，提高了传动效率，有效降低了噪声，改善了冷却润滑状况，提高了整车使用可靠性和经济性。

Description

一种上偏置贯通式驱动桥

技术领域

本发明涉及重型汽车部件，具体涉及一种用于多轴(三轴及三轴以上)重型汽车中多联驱动桥的上偏置贯通式驱动桥。

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。国内多轴重型汽车贯通式驱动桥常用的贯通式主减速器结构，由输入轴、轴间差速锁机构、花键套、主动圆柱齿轮、被动圆柱齿轮、轴间差速器、贯通轴、贯通轴锥齿轮、主动螺旋锥齿轮、被动螺旋锥齿轮及差速器总成组成，其中输入轴通过两端的花键分别与输入端法兰和轴间差速器中的轴间差速器十字轴联接，主动圆柱齿轮的锥齿部分与轴间差速器中的行星齿轮啮合，主动圆柱齿轮的圆柱齿轮部分与被动圆柱齿轮啮合，被动圆柱齿轮通过花键与主动螺旋锥齿轮联接，主动螺旋锥齿轮与被动螺旋锥齿轮及差速器总成啮合，贯通轴锥齿轮与轴间差速器中的行星齿轮啮合，贯通轴通过花键与贯通轴锥齿轮联接。贯通式驱动桥的动力由贯通式主减速器的输入轴输入，再通过轴间差速器分两条线传递，一条经主动圆柱齿轮、被动圆柱齿轮、主动螺旋锥齿轮、被动螺旋锥齿轮及差速器总成及半轴向车轮传递；另一条经轴间差速器中的贯通轴锥齿轮、贯通轴向后驱动桥传递。主动圆柱齿轮的端面齿通过与花键套的端面齿的啮合、分离，实现轴间差速器的锁止、差速。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需通过一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，冷却润滑不好,体积大、质量重等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种上偏置贯通式驱动桥，它结构紧凑、制造成本低、传动效率高、冷却润滑好，能提高汽车的使用经济性，同时保持汽车的良好通过性。

本发明利用双曲面圆锥齿轮副的大、小齿轮轴心线相互垂直但不相交，存在一定偏置距的特点，设计了一种上偏置贯通式主减速器，代替原来的贯通式主减速器。

通常双曲面圆锥齿轮副的偏置方向、转动方向及齿轮的螺旋方向是这样规定的：由大圆锥齿轮锥顶向其齿面看去，并使小圆锥齿轮处于右侧，这时如果小圆锥齿轮在大圆锥齿轮水平中心线上方时，则为上偏置，如果小圆锥齿轮在大圆锥齿轮水平中心线下方时，则为下偏置。判断齿轮的转动方向是顺时针还是逆时针时，要向齿轮的背面看去。判断齿轮的螺旋方向时，是由齿轮的锥顶向其齿面看去，如果轮齿的弯曲方向从其小端至大端为顺时针走向时，则称为右旋齿，逆时针走向时则称为左旋齿。下偏置时，小圆锥齿轮为左旋齿、大圆锥齿轮为右旋齿顺时针转动；上偏置时，小圆锥齿轮为右旋齿、大圆锥齿轮为左旋齿逆时针转动。这是因为小圆锥齿轮作为主动轮，轮齿的凹面为工作面，啮合时两圆锥齿轮承受的轴向力均指向各自的大端，齿轮间隙有增大的趋势，轮齿不会卡死，比较安全。一般汽车发动机转动方向是一定的（均为顺时针旋转），因此，采用双曲面圆锥齿轮副直接传动，作为输入端的小圆锥齿轮只能是左旋齿，下偏置布置。但在汽车传动系布置时，联接在发动机上的变速器输出端位置均比较高，而惯通桥输入端采用下偏置时输入端位置较低，这样势必会造成联接输入端、输出端的传动轴万向节夹角较大。一般在汽车传动系设计时，传动轴万向节交角不得大于6度。因此，小圆锥齿轮为左旋齿，下偏置布置的惯通式车桥对于大多数车辆是不适用的。具体的技术方案如下：

本发明所述的一种上偏置贯通式驱动桥，包括桥壳、联接在桥壳中部的上偏置贯通式主减速器；在上偏置贯通式主减速器的前壳体上设有一轮间差速器，设在桥壳中的左半轴和右半轴的一端分别与轮间差速器配合联接，左半轴和右半轴的另一端分别与安装在桥壳左右两端的轮边减速器联接；在上偏置贯通式主减速器的后壳体内设有一轴间差速器，该轴间差速器与贯通轴总成的一端花键配合联接，贯通轴总成的另一端与桥壳配合联接；其特征是：在所述轴间差速器上通过花键联接有一主动小圆锥齿轮，在所述轮间差速器上联接有一被动双曲面圆锥齿轮，主动小圆锥齿轮与被动双曲面圆锥齿轮啮合，构成上偏置齿轮副；主动小圆锥齿轮为双曲面锥齿轮，左旋齿，上偏置安装，顺时针转动。这样，既满足了啮合时两圆锥齿轮承受的轴向力均指向各自的大端、轮齿不会卡死、比较安全的要求，又使惯通式车桥输入端位置较高，可有效减小传动轴万向节交角，满足汽车传动系统设计布置的要求。

所述的一种上偏置贯通式驱动桥，还包括分别联接在桥壳两端部的制动器。

所述的一种上偏置贯通式驱动桥，其所述设在上偏置贯通式主减速器的后壳体内的轴间差速器，包括与输入轴为一体的差速器壳、通过螺栓与差速器壳联接的差速器盖、配合联接在差速器壳内的十字轴、分别配合联接在十字轴端部的行星齿轮、设在差速器盖上并与行星齿轮啮合的主动锥齿轮及贯通轴锥齿轮，主动锥齿轮与主动小圆锥齿轮的轴颈花键配合联接，贯通轴总成的一端从主动小圆锥齿轮中间孔穿过，伸入差速器壳内并与贯通轴锥齿轮花键配合联接，贯通轴锥齿轮与行星齿轮啮合，输入轴通过轴承与后壳体配合联接；还包括配合联接在输入轴的输入端法兰，该输入端法兰通过油封座、油封及法兰锁紧螺母安装在后壳体上。

所述的一种上偏置贯通式驱动桥，在后壳体上设有控制轴间差速器的轴间差速锁组件。

所述的一种上偏置贯通式驱动桥，其所述主动小圆锥齿轮的两端通过第一组圆锥滚子轴承配合联接在前壳体与后壳体之间的轴承座和前壳体上。

所述的一种上偏置贯通式驱动桥，其所述被动双曲面锥齿轮通过螺栓与轮间差速器联接。

所述的一种上偏置贯通式驱动桥，其所述轮间差速器两端通过第二组圆锥滚子轴承安装在前壳体上，在前壳体设有控制轮间差速器的轮间差速锁组件。

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，让贯通轴总成从主动小齿轮中间孔穿过，使轴间差速器、主动小齿轮及贯通轴总成同轴转动，并让贯通轴总成从半轴上方通过，从而简化了贯通式驱动桥的传动方式，降低了制造成本，提高了传动效率，有效降低了噪声，改善了冷却润滑状况，实现了贯通式驱动桥总成轻量化，提高了整车使用可靠性和经济性。

附图说明

图1为本发明的外形示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明的结构示意图；

图4为图3的B-B旋转放大剖视图； 

图5为现有多轴重型汽车常用的贯通式主减速器结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本发明的结构：

参见图1、图2、图3和图4所示一种上偏置贯通式驱动桥，包括联接在桥壳1中部的上偏置贯通式主减速器3；在上偏置贯通式主减速器的前壳体6上设有一轮间差速器27，设在桥壳中的左半轴24和右半轴29的一端分别与轮间差速器27配合联接，左半轴和右半轴的另一端分别与安装在桥壳左右两端的轮边减速器2联接；在上偏置贯通式主减速器的后壳体8内设有一轴间差速器，该轴间差速器与贯通轴总成5的一端花键配合联接，贯通轴总成的另一端与桥壳配合联接；

在所述轴间差速器上通过花键联接有一主动小圆锥齿轮22，在所述轮间差速器27上联接有一被动双曲面圆锥齿轮26，主动小圆锥齿轮与被动双曲面圆锥齿轮啮合，构成上偏置齿轮副；主动小圆锥齿轮22为双曲面锥齿轮，左旋齿，上偏置安装，顺时针转动。这样，既满足了啮合时两圆锥齿轮承受的轴向力均指向各自的大端、轮齿不会卡死、比较安全的要求，又使惯通式车桥输入端位置较高，可有效减小传动轴万向节交角，满足汽车传动系统设计布置的要求。

进一步，还包括分别联接在桥壳1两端部的制动器4。

进一步，所述设在上偏置贯通式主减速器3的后壳体8内的轴间差速器，包括与输入轴13为一体的差速器壳、通过螺栓与差速器壳联接的差速器盖19、配合联接在差速器壳内的十字轴17、分别配合联接在十字轴端部的行星齿轮16、设在差速器盖19上并与行星齿轮啮合的主动锥齿轮18及贯通轴锥齿轮15，主动锥齿轮18与主动小圆锥齿轮22的轴颈花键配合联接，贯通轴总成5的一端从主动小圆锥齿轮22中间孔穿过，伸入差速器壳内并与贯通轴锥齿轮15花键配合联接，贯通轴锥齿轮与行星齿轮16啮合，输入轴13通过轴承9与后壳体8配合联接；还包括配合联接在输入轴13的输入端法兰12，该输入端法兰通过油封座10、油封11及法兰锁紧螺母14安装在后壳体8上。

进一步，在后壳体8上设有控制轴间差速器的轴间差速锁组件7。

进一步，所述主动小圆锥齿轮22的两端通过第一组圆锥滚子轴承21、23配合联接在前壳体6与后壳体8之间的轴承座20和前壳体6上。

进一步，所述被动双曲面锥齿轮26通过螺栓与轮间差速器27联接。

进一步，所述轮间差速器27两端通过第二组圆锥滚子轴承25、28安装在前壳体6上，在前壳体6设有控制轮间差速器27的轮间差速锁组件30。

本发明由于减少了目前贯通式主减速器结构中的圆柱齿轮副,简化了传动结构，可使整桥重量更轻，提高其经济性；由于输入轴、贯通轴总成及主动小圆锥齿轮同轴线转动，输入轴将不再承受轴向力和径向力的作用，可有效提高其使用寿命；由于主动小圆锥齿轮螺旋角较小（通常只有20度左右），所受轴向分力也较小，可延长其支撑轴承的使用寿命；如果中后桥均采用这种上偏置结构，可使中后桥间的传动轴处于同一水平线上，有利于传动轴的工作和布置。

参见图5所示的现有多轴重型汽车贯通式驱动桥常用的贯通式主减速器结构，主要由输入轴5-6、轴间差速锁机构5-5、花键套5-7、主动圆柱齿轮5-8、被动圆柱齿轮5-4、轴间差速器5-9、贯通轴5-11、贯通轴锥齿轮5-10、主动螺旋锥齿轮5-3、被动螺旋锥齿轮及差速器总成5-2等组成，其中输入轴5-6通过两端的花键分别与输入端法兰和轴间差速器5-9中的轴间差速器十字轴联接，主动圆柱齿轮5-8的锥齿部分与轴间差速器5-9中的行星齿轮啮合，主动圆柱齿轮5-8的圆柱齿轮部分与被动圆柱齿轮5-4啮合，被动圆柱齿轮5-4通过花键与主动螺旋锥齿轮5-3联接，主动螺旋锥齿轮5-3与被动螺旋锥齿轮及差速器总成5-2 啮合，贯通轴锥齿轮5-10与轴间差速器5-9中的行星齿轮啮合，贯通轴5-11通过花键与贯通轴锥齿轮5-10联接。贯通式驱动桥的动力由贯通式主减速器的输入轴5-6输入，再通过轴间差速器5-9分两条线传递，一条经主动圆柱齿轮5-8、被动圆柱齿轮5-4、主动螺旋锥齿轮5-3、被动螺旋锥齿轮及差速器总成5-2及半轴向车轮传递；另一条经轴间差速器5-9中的贯通轴锥齿轮5-10、贯通轴5-11向后驱动桥传递。主动圆柱齿轮5-8的端面齿通过与花键套5-7的端面齿的啮合、分离，实现轴间差速器的锁止、差速。

Claims (7)

1.一种上偏置贯通式驱动桥，包括桥壳（1）、联接在桥壳（1）中部的上偏置贯通式主减速器（3）；在上偏置贯通式主减速器（3）的前壳体（6）上设有一轮间差速器（27），设在桥壳（1）中的左半轴（24）和右半轴(29)的一端分别与轮间差速器（27）配合联接，左半轴（24）和右半轴(29)的另一端分别与安装在桥壳（1）左右两端的轮边减速器（2）联接；在上偏置贯通式主减速器（3）的后壳体（8）内设有一轴间差速器，该轴间差速器与贯通轴总成（5）的一端花键配合联接，贯通轴总成（5）的另一端与桥壳（1）配合联接；其特征是：在所述轴间差速器上通过花键联接有一主动小圆锥齿轮(22)，在所述轮间差速器（27）上联接有一被动双曲面圆锥齿轮(26)，主动小圆锥齿轮(22)与被动双曲面圆锥齿轮(26)啮合，构成上偏置齿轮副；主动小圆锥齿轮（22）为双曲面锥齿轮，左旋齿，上偏置安装，顺时针转动。

2.根据权利要求1所述的一种上偏置贯通式驱动桥，其特征是：还包括分别联接在桥壳（1）两端部的制动器（4）。

3.根据权利要求1或2所述的一种上偏置贯通式驱动桥，其特征是：所述设在上偏置贯通式主减速器（3）的后壳体（8）内的轴间差速器，包括与输入轴(13)为一体的差速器壳、通过螺栓与差速器壳联接的差速器盖(19)、配合联接在差速器壳内的十字轴(17)、分别配合联接在十字轴端部的行星齿轮(16)、设在差速器盖(19)上并与行星齿轮啮合的主动锥齿轮(18)及贯通轴锥齿轮(15)，主动锥齿轮与主动小圆锥齿轮(22)的轴颈花键配合联接，贯通轴总成（5）的一端从主动小圆锥齿轮(22)中间孔穿过，伸入差速器壳内并与贯通轴锥齿轮(15)花键配合联接，贯通轴锥齿轮与行星齿轮（16）啮合，输入轴(13)通过轴承（9）与后壳体（8）配合联接；还包括配合联接在输入轴(13)的输入端法兰(12)，该输入端法兰通过油封座(10)、油封(11) 及法兰锁紧螺母(14)安装在后壳体(8)上。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种上偏置贯通式驱动桥，其特征是：在后壳体(8)上设有控制轴间差速器的轴间差速锁组件(7)。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种上偏置贯通式驱动桥，其特征是：所述主动小圆锥齿轮(22)的两端通过第一组圆锥滚子轴承(21、23)配合联接在前壳体（6）与后壳体（8）之间的轴承座（20）和前壳体(6)上。

6.根据权利要求1、2或3所述的一种上偏置贯通式驱动桥，其特征是：所述被动双曲面锥齿轮(26)通过螺栓与轮间差速器(27)联接。

7.根据权利要求1、2或3所述的一种上偏置贯通式驱动桥，其特征是：所述轮间差速器 (27)两端通过第二组圆锥滚子轴承(25、28)安装在前壳体(6)上，在前壳体（6）设有控制轮间差速器（27）的轮间差速锁组件(30)。

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