CN104500685A - 一种高强度低噪声差速器总成及材质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高强度低噪声差速器总成，它由差速器左右壳体、太阳齿轮、行星齿轮、太阳齿轮垫片、行星齿轮垫片、十字行星齿轮轴、螺栓零件组成，差速器总成系各种车辆车桥和变速器中的关键部件。其发明点主要在于差速器在行驶转向或直行中，太阳齿轮与行星齿轮始终以一定的转矩处于常啮合状态，减小齿轮啮合的间隙，从而降低差速器总成的噪声。

Description

一种高强度低噪声差速器总成及材质
技术领域
本发明涉及一种差速器总成，尤其设计一种在太阳齿轮以及行星齿轮后加装垫片的高强度低噪声差速器总成。
背景技术
1、差速器总成是运输车辆车桥的主要关键件之一，在正常的车辆行驶。常因路面问题及道路状况导致差速器出现故障，而影响正常行驶，特别是高速转弯时常因啮合问题发生严重噪声问题，甚至发生转矩分配不合理的现象，行驶过程中噪声是非常严重的问题，影响驾乘人员心理紊乱，易造成汽车行驶的稳定性。
2、由于差速器壳体材质原因，致使差速器壳体发生断裂，造成太阳齿轮、行星齿轮，行星齿轮轴等零件损坏，严重影响车辆正常运行。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供一种太阳齿轮与行星齿轮以一定的转矩处于常啮合状态，减小齿轮啮合的间隙，从而降低差速器总成的噪声的差速器总成。
为达到上述目标，本发明采用以下技术方案：
一种包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成，包括桥管总成、位于桥管总成两侧的桥管以及制动器总成，桥管总成内设有差速器总成，所述的差速器总成包括包络环面蜗杆，与包络环面蜗杆配合有包络环面蜗轮，与包络环面蜗轮内侧固定配合有差速器壳盖，所述的差速器壳盖包括左差速器壳盖以及右差速器壳盖；左、右差速器壳盖内各自设有内齿圈，与差锁器壳盖内齿圈配合有至少两组行星齿轮，每组行星齿轮分别与左、右差速器壳盖内齿配合，与每组行星齿轮配合有左右两太阳齿轮，与左右两太阳齿轮固定有半轴；所述的行星齿轮相互间隔均布装配在左、右差速器壳盖对应的孔内；太阳齿轮装配在左、右差速器壳盖的中心孔内。
进一步的，设有差速器轴承，差速器轴承装配在左右差速器壳盖的外圆轴肩上，通过左桥壳盖、右桥壳盖，分别装配在桥壳上，通过两端的螺栓将连接为一体。
进一步的，所述的的行星齿轮为圆柱斜齿行星齿轮。
进一步的，所述的行星齿轮设有六个，六个行星齿轮中三个一组；左、右壳盖各设计三个行星齿轮轴孔和一个太阳齿轮轴孔。
进一步的，将包络环面蜗杆两端装配圆锥滚动轴承，装配在桥壳的相应孔内，动力输入端设计油封。
进一步的，齿轮传动设计为二次包络环面蜗轮蜗杆传动：传动比=8.75，模数=5.7065，蜗轮齿数=35，蜗杆头数=4。
进一步的，蜗杆材质采用42CrMo，调质硬度为241-280HBW,齿面磨削，粗糙度达到Ra0.8。
进一步的，蜗轮材质选用强韧性能、高耐磨性能的奥贝球墨铸铁。
进一步的，差速器壳体形状结构。
进一步的，由左、右差速器壳盖与蜗轮组成差速器壳体用高强度螺栓连接，并设有定位销定位，使左右差速器壳盖的行星齿轮轴孔同轴度达到0.03毫米。
进一步的，桥壳的形状为圆柱形，蜗轮壳体两端采用端盖螺栓连接组成桥壳，桥壳两端与桥管采用过盈连接，并用固定销稳定。
一种包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成用差速器壳盖材质，其化学成分为：C：3.15%～3.8%，Si：2.6%～3.0%, Mn ≤0.6%,P ≤0.06%,S ：0.005%～0.02%,Sn：0.01%～0.04%, Bi ≤0.004%,Mg：0.03%～0.06%,Re： 0.01%～0.04%，余量为Fe。
左、右差速器壳盖材质选用高强度韧性铸态球墨铸铁QT600-3牌号。其抗拉强度达到600MPa，延伸率达到3%。
本发明的工作原理以及有益效果表现在：
一种包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成，由圆柱斜齿行星齿轮差速器和二次包络环面蜗轮蜗杆传动组成的主减速器总成、制动器总成、桥壳总成等组成。主减速器总成传动设计为二次包络环面蜗轮蜗杆传动；差速器的设计，彻底改变壳体形状，更便于制造，有利于提高精度，且将对称式圆锥齿轮设计为圆柱斜齿行星齿轮。
所述包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成，其齿轮传动设计为二次包络环面蜗轮蜗杆传动，选用下置式，更便于齿轮的润滑。
所述包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成，其技术参数：传动比=8.75，模数=5.7065，蜗轮齿数=35，蜗杆头数=4。
所述包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成，蜗杆材质采用42CrMo，调质硬度为241-280HBW,齿面磨削，粗糙度达到Ra0.8。
所述包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成，蜗轮材质选用强韧性能、高耐磨性能的奥贝球墨铸铁（ADT），取代贵重的有色金属锡青铜。
所述包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成，差速器壳体形状结构，由左、右差速器壳盖与蜗轮组成差速器壳体，左、右壳盖设计三个行星齿轮轴孔和一个太阳齿轮轴孔。与已知技术的差速器壳相比，没有行星齿轮轴孔及球面圆弧，单独的行星齿轮轴自然就没有了，所以差速器壳盖更便于加工，有利于提高精度。
所述包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成，由左、右差速器壳盖与蜗轮组成差速器壳体用高强度螺栓连接，并设计定位销定位，使左右差速器壳盖的行星齿轮轴孔同轴度达到0.03毫米。
所述包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成，太阳齿轮、行星齿轮设计为圆柱斜齿轮，其材质为20CrMnTi,表面渗碳淬硬热处理。差速器总成中所有圆柱斜齿轮技术参数相同，可重复制造，降低生产成本。
所述包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成，桥壳的形状为圆柱形，蜗轮壳体两端采用端盖螺栓连接组成桥壳，桥壳两端与桥管采用过盈连接，并用固定销稳定。
所述包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成，蜗轮蜗杆的润滑采用L-CKE复合型蜗轮蜗杆油。
所述包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成，左、右差速器壳盖支承选用滚动深沟球轴承。
所述包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成，左、右差速器壳盖材质选用高强度韧性铸态球墨铸铁QT600-3牌号。
综上所述，包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成具有传动效率高，工作平稳，噪声小，减小齿轮传动副的空间，除去了行星齿轮轴，进一步减少差速器的体积和重量，从而节省能源，降低生产成本，减少污染。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
图1：本发明包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成示意图；
图2：图1的测试图；
图3：本发明主减速器总成装配图
图4：本发明主减速器总成装配图
图5：本发明桥壳与桥管连接装配图
图1、2: 1--制动器总成、2--桥管、3--桥壳总成、4—差速器总成、
5--包络环面蜗轮蜗杆总成。
图3：2--桥管、3--桥壳总成、3.1—左桥壳盖、3.2—右桥壳盖、5--包络环面蜗杆、6—连接螺栓、7--左差速器壳盖、8--包络环面蜗轮、9—右差速器壳盖、10—圆柱斜齿行星齿轮、11—太阳齿轮、12—半轴、13—差速器轴承
图5： 2--桥管、3.1—左桥壳盖、16—圆柱销。
具体实施方式
下面未述及的相关技术内容均可采用或借鉴现有技术。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
如图1至图5所示本发明一种包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成。由圆柱斜齿行星齿轮差速器4和包络环面蜗轮蜗杆总成5组成的主减速器总成、制动器总成1、桥壳总成3等组成。
如图3、图4所示本发明的主减速器总成。
主减速器总成由圆柱斜齿行星齿轮差速器4和包络环面蜗轮蜗杆总成5组成。
差速器总成4由六个圆柱斜齿行星齿轮10和两个太阳齿轮11、包络环面蜗轮8、左差速器壳盖7、右差速器壳盖9组成。行星齿轮10分两组，每组三个，且均布装配在左右差速器壳盖7、9相应的14、15孔内，太阳齿轮11装配在左右差速器壳盖7、9的中心孔内，用螺栓将所述部件与包络环面蜗轮8牢固连接。使行星齿轮10与太阳齿轮的啮合，组成差速器，发挥差速作用。分别将差速器轴承13装配在左右差速器壳盖7、9的外圆轴肩上，通过左桥壳盖3.1、右桥壳盖3.2，分别装配在桥壳3上，通过两端的螺栓6将连接为一体。
将包络环面蜗杆5两端装配圆锥滚动轴承，装配在桥壳3的相应孔内，动力输入端设计油封，防止润滑油渗漏，再装配传动突缘，分别利用螺栓将端盖与桥壳连接固定。
如图5所示，桥管2与左右桥壳盖3.1、3.2连接，采取过盈配合制度进行装配，且在桥壳的水平位置分别压入两个圆柱销16，防止桥管2松动脱出。
如图1、2所示，将两端的轮毂总成及制动器总成分别装配在桥壳总成3上，最后将左右半轴12分别装配在轮毂的孔内，且分别于差速器总成中4的太阳齿轮11相啮合，再用螺栓将左右半轴固定在轮毂上。
本发明一种包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成，完全改变了已知技术的设计结构，由蜗轮蜗杆的自锁型，使车辆在坡道上不易自动滑行。本发明具有振动小、噪声低、能耗低，结构紧凑、重量轻、承载能力大，传动效率高的特点。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成，包括桥管总成、位于桥管总成两侧的桥管以及制动器总成，桥管总成内设有差速器总成，其特征在于，所述的差速器总成包括包络环面蜗杆，与包络环面蜗杆配合有包络环面蜗轮，与包络环面蜗轮内侧固定配合有差速器壳盖，所述的差速器壳盖包括左差速器壳盖以及右差速器壳盖；左、右差速器壳盖内各自设有内齿圈，与差锁器壳盖内齿圈配合有至少两组行星齿轮，每组行星齿轮分别与左、右差速器壳盖内齿配合，与每组行星齿轮配合有左右两太阳齿轮，与左右两太阳齿轮固定有半轴；所述的行星齿轮相互间隔均布装配在左、右差速器壳盖对应的孔内；太阳齿轮装配在左、右差速器壳盖的中心孔内。
2.根据权利要求1所述的包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成，其特征在于：设有差速器轴承，差速器轴承装配在左右差速器壳盖的外圆轴肩上，通过左桥壳盖、右桥壳盖，分别装配在桥壳上，通过两端的螺栓将连接为一体。
3.根据权利要求1所述的包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成，其特征在于，所述的的行星齿轮为圆柱斜齿行星齿轮。
4.根据权利要求1所述的包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成，其特征在于，所述的行星齿轮设有六个，六个行星齿轮中三个一组；左、右壳盖各设计三个行星齿轮轴孔和一个太阳齿轮轴孔。
5.根据权利要求1所述的包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成，其特征在于，
将包络环面蜗杆两端装配圆锥滚动轴承，装配在桥壳的相应孔内，动力输入端设计油封。
6.根据权利要求1所述的包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成，其特性在于：齿轮传动设计为二次包络环面蜗轮蜗杆传动：传动比=8.75，模数=5.7065，蜗轮齿数=35，蜗杆头数=4。
7.根据权利要求4所述的包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成，其特征在于：蜗杆材质采用42CrMo，调质硬度为241-280HBW,齿面磨削，粗糙度达到Ra0.8。
8.根据权利要求1所述的包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成，其特征在于：蜗轮材质选用强韧性能、高耐磨性能的奥贝球墨铸铁。
9.根据权利要求1所述的包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成，其特征在于：差速器壳体形状结构。
10.根据权利要求1所述的包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成，其特征在于：由左、右差速器壳盖与蜗轮组成差速器壳体用高强度螺栓连接，并设有定位销定位，使左右差速器壳盖的行星齿轮轴孔同轴度达到0.03毫米。
11.根据权利要求1所述的包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成，其特征在于：桥壳的形状为圆柱形，蜗轮壳体两端采用端盖螺栓连接组成桥壳，桥壳两端与桥管采用过盈连接，并用固定销稳定。
12.一种包络环面蜗轮蜗杆轻型驱动桥总成用差速器壳盖材质，其特征在于：其化学成分为：C：3.15%～3.8%，Si：2.6%～3.0%, Mn ≤0.6%,P ≤0.06%,S ：0.005%～0.02%,Sn：0.01%～0.04%, Bi ≤0.004%,Mg：0.03%～0.06%,Re： 0.01%～0.04%，余量为Fe。
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