CN102410352B - 改进的汽车轴间差速系统传动结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种改进的汽车轴间差速系统传动结构，包括输入轴、差速锁总成、轴间差速总成、行星齿轮、十字轴和后侧半轴。轴间差速总成是由轴承类滚动体、主动圆柱齿轮和从动圆柱齿轮组成，其中主动圆柱齿轮的端齿一侧设有轴向凹槽，用于安装具有轴向止推力的轴承类滚动体。这样就使得该主动圆柱齿轮端齿一侧的安装基准面与止推垫片和输入轴之间的相互接触部位所受到的滑动摩擦改变为滚动摩擦，传动更平稳和显著提高传动效率，还有效避免大功率传动零件的过早磨损，提高差速系统的工作可靠性。

Description

改进的汽车轴间差速系统传动结构

技术领域

本发明涉及一种改进的汽车轴间差速系统传动结构，属于汽车驱动装置技术领域。

背景技术

参见图1，在重型汽车的车桥传动系统中，目前通用的轴间差速系统的传统的传动结构组成部件主要包括：输入轴1、差速锁总成2和轴间差速总成；其中轴间差速总成则由主动圆柱齿轮6（其结构组成参见图2所示）、行星齿轮7、十字轴8和后侧半轴9等零件组成。驱动汽车运转的动力经由输入轴1、十字轴8、行星齿轮7和主、从动圆柱齿轮6、3分别输送到中后桥的主减速器总成，再经半轴将动力输送到左、右车轮，就能驱动车辆行走。

在该传动系统中，主动圆柱齿轮6除了给与其啮合的从动圆柱齿轮3正常传递径向扭矩外，还要同时受到两方面的轴向作用力：一是其底部锥齿部分与行星齿轮7在啮合传动过程中产生的轴向力，二是其与从动圆柱齿轮3啮合过程中受到的轴向力。这两个轴向作用力都迫使主动圆柱齿轮6产生轴向后移，从而使得主动圆柱齿轮6的安装基准端面与止推垫片4之间产生急剧磨损，进而使主动圆柱齿轮6与行星齿轮7的啮合间隙逐渐增大而传动不平稳，进而引起撞击或震动载荷，最终导致主动圆柱齿轮锥齿齿顶剥落损坏。

对于载重汽车，由于其传动功率较大，特别是在汽车严重超载时，主动圆柱齿轮6会承受更大的轴向力，使得其与止推垫片4之间的摩擦力显著增大，极易使其接触平面产生早期磨损或烧死，显著降低传动效率。所以，现有的汽车轴间差速系统的传统传动结构极易造成主动圆柱齿轮6的过早损坏，导致中桥差速器发生异响、噪音大等故障，并最终影响整个轴间差速系统的使用寿命。.

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种改进的汽车轴间差速系统传动结构，以解决现有技术中主动圆柱齿轮容易损坏、寿命过低的缺陷，提高轴间差速系统的工作可靠性。

为了达到上述发明目的，本发明提供了一种改进的汽车轴间差速系统传动结构，由输入轴、差速锁总成、轴间差速总成、行星齿轮、十字轴和后侧半轴所组成；其特征在于：所述轴间差速总成包括：轴承类滚动体、主动圆柱齿轮和从动圆柱齿轮；其中，所述主动圆柱齿轮的轴承类滚动体端面啮合齿的端面一侧设有轴向凹槽，用于安装具有轴向止推力的轴承类滚动体；轴承类滚动体安装在主动圆柱齿轮的端齿一侧；由此，使得该主动圆柱齿轮端齿一侧的安装基准面所受到的滑动摩擦改变为滚动摩擦，不仅提高了传动效率和差速系统的工作可靠性，还能有效避免大功率传动零件的过早磨损。

所述轴承类滚动体是包括向心推力球轴承的具有轴向止推力的轴承类滚动体。

所述轴承类滚动体是包括向心推力球轴承的具有轴向止推力的轴承类滚动体。

所述设有用于安装具有轴向止推力的轴承类滚动体的轴向凹槽的主动圆柱齿轮能够用于各种汽车中桥的轴间差速系统。

本发明改进的汽车轴间差速系统传动结构的有益效果是：结构简单，只需对其中的主动圆柱齿轮在其端齿侧增设轴向凹槽，再在该凹槽中增加一个具有轴向止推力的滚动轴承即可。虽然本发明改进的结构加工容易，成本也低廉；但是，其功效却非常显著：该创新结构不仅能有效消除主动圆柱齿轮遭受到的与其啮合的来自行星齿轮和斜齿轮的轴向力影响，还使该差速系统的传动更加平稳，大幅度提高传动效率及其承载载荷的能力，又明显提高了主动圆柱齿轮的使用寿命，减少汽车保养与维护的人力、财力与物力。而且，本发明的结构改进仅仅涉及其中一个主要关键零件：主动圆柱齿轮的外观结构形状的改变，与主动圆柱齿轮啮合传动的其他各个相关零件都保持其原来的形状与结构不变，因此，该改进结构具有很好的推广应用前景，即比较容易在新造汽车车桥或现有汽车中实现与推广普及。

附图说明

图1是汽车轴间差速系统的传统传动结构组成示意图。

图2是图1中的主动圆柱齿轮示意图。

图3是本发明改进的汽车轴间差速系统传动结构组成示意图。

图4是图3中的主动圆柱齿轮及其中安装的向心推力球轴承的示意图。具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

参见图3，为克服现有技术中主动圆柱齿轮容易磨损、寿命过低的不足，本发明改进的汽车轴间差速系统新型传动结构的组成包括：输入轴1、差速锁总成2、轴间差速总成（包括主动圆柱齿轮6A和从动圆柱齿轮3）、行星齿轮7、十字轴8和后侧半轴9。其中改进的关键是在轴间差速总成中的主动圆柱齿轮6A的端面啮合齿的端面一侧安装轴承类滚动体10，这样就使得该主动圆柱齿轮6A端齿一侧的安装基准面所受到的滑动摩擦改变为滚动摩擦，提高了传动效率，也提高了差速系统的工作可靠性，还能有效避免大功率传动零件的过早磨损。

为了实现本发明，采取的措施是在主动圆柱齿轮6A的端齿一侧加工出一个轴向凹槽（参见图4中的粗实线所示区域），以便在该凹槽内压装一个具有轴向止推力的轴承类滚动体10（图4所示为向心推力球轴承）。

由于向心推力球轴承能够承受很大的轴向负荷，且精度高、刚性好、温升低、转速高、安装和维护方便，因此，本发明结构在传动过程中，向心推力球球轴承10既可以有效承载主动圆柱齿轮6A的锥齿和斜齿轮啮合所引起的轴向推力，有效消除来自行星齿轮和斜齿轮啮合的轴向力影响，延缓输入轴1、止推垫片4和主动圆柱齿轮6A之间互相接触部位的磨损，从而有效防止因止推垫片4磨损导致的打齿异响等不良啮合现象的发生，大幅度提高了主动圆柱齿轮6A、止推垫片4、输入轴1等零件的使用寿命。同时，该差速系统相关传动零件之间原来的滑动摩擦副改变为滚动摩擦副，传动更平稳和显著提高传动效率；在大功率传动中，避免了零件的早期磨损，提高了系统可靠性。由于摩擦力的减小，还使得输入轴1可以承受更大的扭矩和载荷，从而使得差速系统传动结构能够大幅度地提高传动载荷，并提高传动结构的使用寿命。实际上，本发明设有用于轴向凹槽、用于安装具有轴向止推力的滚动轴承的主动圆柱齿轮6A能够用于各种汽车中桥的轴间差速系统。

本发明中的汽车动力经输入轴1、十字轴8、主从动圆柱齿轮6A和3分别输至中后桥主减速器总成，再经半轴将动力输至左右车轮实现车辆行走。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (3)

1.一种改进的汽车轴间差速系统传动结构，由输入轴、差速锁总成、轴间差速总成、行星齿轮、十字轴和后侧半轴所组成；其特征在于：所述轴间差速总成包括：轴承类滚动体、主动圆柱齿轮和从动圆柱齿轮；其中，所述主动圆柱齿轮的轴承类滚动体端面啮合齿的端面一侧设有轴向凹槽，用于安装具有轴向止推力的轴承类滚动体；轴承类滚动体安装在主动圆柱齿轮的端齿一侧，以使该主动圆柱齿轮端齿一侧的安装基准面所受到的滑动摩擦改变为滚动摩擦。

2.根据权利要求1所述的汽车轴间差速系统传动结构，其特征在于：所述轴承类滚动体是包括向心推力球轴承的具有轴向止推力的轴承类滚动体。

3.根据权利要求1所述的汽车轴间差速系统传动结构，其特征在于：所述设有用于安装具有轴向止推力的轴承类滚动体的轴向凹槽的主动圆柱齿轮能够用于各种汽车中桥的轴间差速系统。

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