CN106195225B - 增速器总成 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增速器总成，包括增速器壳、主动锥齿轮、从动锥齿轮和差速器总成，该主动锥齿轮设在该增速器壳的内腔里，该差速器总成包括差速器壳，该差速器壳的两端通过圆锥滚子轴承与该增速器壳连接，该从动锥齿轮套装在该差速器壳外，并与该主动锥齿轮啮合；该从动锥齿轮与该主动锥齿轮的齿数比小于1。该增速器总成的速比小于1，可降低轮边减速桥的速比，以适应汽车发动机向大扭矩、低转速发展的趋势，提高燃油经济性。相比于通过开发新的小速比轮边减速器来降低轮边减速桥的速比，增速器总成的开发周期更短，所需的开发成本也更低。

Description

增速器总成
技术领域
本发明涉及一种增速器总成。
背景技术
驱动桥处于汽车动力传动系的末端，其基本功能是将变速箱传来的转矩通过主减速器、差速器、半轴等传到驱动轮，以实现降速增矩的作用。市面上较为普遍的驱动桥为轮边减速桥，轮边减速桥是双级减速桥的一种，其工作原理是将变速箱传来的转矩传递给主减速器，再把转矩从主减速器的输出端依次传递到轮边减速器及驱动轮。
目前，汽车的发动机朝着大扭矩、低转速的方向发展，而发动机的转速越低，要求轮边减速桥的速比也要跟着降低，才能使汽车在达到相同的车速时，提高燃油经济性。因此，很有必要开发新的小速比轮边减速桥，以适应大扭矩低转速发动机的发展趋势。
轮边减速桥的速比＝主减速器的速比×轮边减速器的速比。所以，通过开发新的小速比轮边减速器配合常用的减速型主减速器，可以降低轮边减速桥的速比。
请参阅图1，其为减速型主减速器总成的结构示意图。常用的减速型主减速器总成包括主减速器壳10、主动锥齿轮11、从动锥齿轮12、输入轴13和差速器总成。该主动锥齿轮11设在该主减速器壳10的内腔里，该输入轴13穿过该主减速器壳10与该主动锥齿轮11固接。该差速器总成包括差速器壳140，该差速器壳140的两端分别通过一轴承与该主减速器壳10连接。该从动锥齿轮12套装在该差速器壳140外，并与该差速器壳140通过螺栓连接固定。该从动锥齿轮12与该主动锥齿轮11啮合，且两者的齿数比大于1，即该减速型主减速器总成的速比大于1。
该主动锥齿轮11的锥角为43.83°(＜45°)，从动锥齿轮12的锥角为46.17°(＞45°)，以实现该减速型主减速器的速比大于1，即主动锥齿轮11的齿数少于从动锥齿轮12的齿数。所以，该减速型主减速器总成在使用过程中，主动锥齿轮11旋转的循环次数大于从动锥齿轮12的循环次数。通常在齿形优化时，会使主动锥齿轮11的齿厚稍大于从动锥齿轮12的齿厚，以匹配主从动锥齿轮的疲劳寿命。
开发新的小速比轮边减速器虽然可以降低轮边减速桥的速比，但需要重新开发轮边齿轮、齿轮托架、轮边减速器壳、行星齿轮和太阳齿轮等轮边减速器的零部件，而这些新的零部件又全部需要开发新的铸、锻造模具，会大大地延长开发周期，需要投入很大的开发成本。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷，本发明提供一种增速器总成，可实现轮边减速桥速比的降低，同时缩短开发周期，降低开发成本。
本发明采用的技术方案为：
增速器总成，包括增速器壳、主动锥齿轮、从动锥齿轮和差速器总成，该主动锥齿轮设在该增速器壳的内腔里，该差速器总成包括差速器壳，该差速器壳的两端与该增速器壳连接，该从动锥齿轮套装在该差速器壳外，并与该主动锥齿轮啮合；该从动锥齿轮与该主动锥齿轮的齿数比小于1。
具体地，所述从动锥齿轮与所述主动锥齿轮的齿数比为0.96。
具体地，所述从动锥齿轮的齿数为24，所述主动锥齿轮的齿数为25。
具体地，该从动锥齿轮与该差速器壳通过螺栓连接固定。
具体地，该差速器总成还包括行星齿轮轴、四个行星锥齿轮、两个半轴齿轮和两个半轴；该行星齿轮轴为十字轴，安装在该差速器壳的内腔里，其四个轴体分别嵌入该差速器壳的壁厚；该四个行星锥齿轮安装在该行星齿轮轴上，每个行星锥齿轮分别与所述两个半轴齿轮啮合；该两个半轴分别穿过该差速器壳的两端，并分别与该两个半轴齿轮通过花键连接固定。差速器使两侧驱动轮能以不同的转速转动。
进一步，还包括用以锁死该差速器总成的差速锁总成。
具体地，该差速锁总成包括滑动啮合套、操纵杆、拨叉和螺旋弹簧；该增速器壳上设有一凹槽，该差速器壳的两端部设有多个啮合齿；该滑动啮合套通过花键套装在其中一个半轴上，并可沿该半轴的轴向滑动，该滑动啮合套上设有多个啮合齿，该多个啮合齿与该差速器壳端部的多个啮合齿相适配而不接触，该滑动啮合套上设有环形槽；该操纵杆设在该增速器壳的凹槽内，其两端分别与该增速器壳枢接；该拨叉的头部安装在该操纵杆上，其脚部卡入该滑动啮合套的环形槽内；该螺旋弹簧套装在该操纵杆上，其一端与该操纵杆抵接，另一端与该增速器壳抵接。差速锁能锁死差速器，使两个驱动轮以相同的转速转动。
本发明提供的增速器总成的速比小于1，可降低轮边减速桥的速比，以适应汽车发动机向大扭矩、低转速发展的趋势，提高燃油经济性。相比于通过开发新的小速比轮边减速器来降低轮边减速桥的速比，增速器总成的开发周期更短，所需的开发成本也更低，只需要重新开发主动锥齿轮、从动锥齿轮和差速器壳，而且新的主动锥齿轮、从动锥齿轮和差速器壳可完全借用原有减速型主减速器中各部件所对应的毛坯进行加工而得，不需要额外开发新的铸、锻造模具。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1是减速型主减速器总成的结构示意图。
图2是本发明的增速器总成的结构示意图。
具体实施方式
请参见图2，其是本发明的增速器总成的结构示意图。
该增速器总成包括：增速器壳20、主动锥齿轮21、从动锥齿轮22、输入轴23、差速器总成和差速锁总成。
该主动锥齿轮21设在该增速器壳20的内腔里，该输入轴23穿过该增速器壳20与该主动锥齿轮21固接。该从动锥齿轮22与该主动锥齿轮21啮合。该从动锥齿轮22与该主动锥齿轮21的齿数比小于1。具体地，该从动锥齿轮22的齿数为24，该主动锥齿轮21的齿数为25，即两者的齿数比为0.96。该增速器壳20上设有一凹槽。
该主动锥齿轮21的锥角为46.17°(＞45°)，从动锥齿轮22的锥角为43.83°(＜45°)，则可实现该增速器的速比小于1(i＝24/25＝tan43.83°＝0.96)，即主动锥齿轮21的齿数多于从动锥齿轮22的齿数。从而该增速器总成在使用过程中，主动锥齿轮21旋转的循环次数少于从动锥齿轮22的循环次数。这时就需要在齿形优化时，使主动锥齿轮21的齿厚稍小于从动锥齿轮22的齿厚，以匹配主从动锥齿轮的疲劳寿命。
该差速器总成包括差速器壳240、行星齿轮轴241、四个行星锥齿轮242、两个半轴齿轮243和两个半轴244。该差速器壳240的两端分别通过一圆锥滚子轴承与该增速器壳20连接。该差速器壳240的两端部设有多个啮合齿。该从动锥齿轮22套装在该差速器壳240外，并与该差速器壳240通过螺栓连接固定。该行星齿轮轴241为十字轴，安装在该差速器壳240的内腔里，其四个轴体的端部分别嵌入该差速器壳240的壁厚。该四个行星锥齿轮242分别安装在该行星齿轮轴241的四个轴体上，每个行星锥齿轮242分别与所述两个半轴齿轮243啮合。该两个半轴齿轮243设在该差速器壳240的内腔里。该两个半轴244分别穿过该差速器壳240的两端，并分别与该两个半轴齿轮243通过花键连接固定。
具体的动力传递过程为：从变速箱传来的转矩经输入轴23传递给主动锥齿轮21，再经过主动锥齿轮21传递给从动锥齿轮22。该从动锥齿轮22带动该差速器壳240转动，于是该差速器壳240带动行星齿轮轴241及行星锥齿轮242转动，行星锥齿轮242通过半轴齿轮243带动半轴244转动，由半轴244将转矩输出。
该差速锁总成包括滑动啮合套250、操纵杆251、拨叉252和螺旋弹簧253。
该滑动啮合套250通过花键套装在其中一个半轴244上，并可沿该半轴244的轴向滑动。该滑动啮合套250上设有多个啮合齿，该多个啮合齿与该差速器壳240端部的多个啮合齿相适配而不接触。该滑动啮合套250上设有环形槽。
该操纵杆251设在该增速器壳20的凹槽内，其两端分别与该增速器壳20枢接。该操纵杆251可沿其自身的轴向移动。
该拨叉252的头部安装在该操纵杆251上，其脚部卡入该滑动啮合套250的环形槽内。
该螺旋弹簧253套装在该操纵杆251上。该螺旋弹簧253的一端与该操纵杆251抵接，其另一端与该增速器壳20抵接。
该差速锁总成的工作原理为：推动该操纵杆251，该螺旋弹簧253被压缩，该拨叉252带动该滑动啮合套250滑向该差速器壳240的端部，该滑动啮合套250的多个啮合齿与该差速器壳240端部的多个啮合齿接合，使与该滑动啮合套250连接的半轴244与该差速器壳240形成刚性连接，差速器被锁死，不起差速作用，两个半轴244以相同的速度旋转，防止驱动轮打滑；不推动该操纵杆251，该旋转弹簧不形变，该拨叉252在原来的位置，该滑动啮合套250与该差速器壳240不接触，差速器起差速作用。
本发明可以具有多种变形实施方式。例如，该行星齿轮轴241可用行星齿轮架、一字轴等代替；该行星锥齿轮242的个数不限于四个，还可为两个、三个等。该操纵杆251可依靠手动或气动以实现移动，此外，该差速锁可用摩擦式、粘性耦合式、伊顿式等。
本发明提供的增速器总成的速比小于1，可降低轮边减速桥的速比，以适应汽车发动机向大扭矩、低转速发展的趋势，提高燃油经济性。相比于通过开发新的小速比轮边减速器来降低轮边减速桥的速比，增速器总成的开发周期更短，所需的开发成本也更低，只需要重新开发主动锥齿轮21、从动锥齿轮22和差速器壳240，再经过KIMOS等软件对主动锥齿轮21和从动锥齿轮22的齿厚匹配量进行优化设计即可。而且，新的主动锥齿轮21、从动锥齿轮22和差速器壳240可完全借用原有减速型主减速器中各部件所对应的毛坯进行加工，不需要额外开发新的铸、锻造模具。
该增速器总成有利于生产驱动桥的厂家顺应发动机向大扭矩、低转速发展的趋势，大大地缩短开发周期和降低开发成本。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (7)

1.增速器总成，包括增速器壳、主动锥齿轮、从动锥齿轮和差速器总成，该主动锥齿轮设在该增速器壳的内腔里，该差速器总成包括差速器壳，该差速器壳的两端通过圆锥滚子轴承与该增速器壳连接，该从动锥齿轮套装在该差速器壳外，并与该主动锥齿轮啮合；
其特征在于：该从动锥齿轮与该主动锥齿轮的齿数比小于1。
2.根据权利要求1所述的增速器总成，其特征在于：所述从动锥齿轮与所述主动锥齿轮的齿数比为0.96。
3.根据权利要求2所述的增速器总成，其特征在于：所述从动锥齿轮的齿数为24，所述主动锥齿轮的齿数为25。
4.根据权利要求1-3任一项所述的增速器总成，其特征在于：该从动锥齿轮与该差速器壳通过螺栓连接固定。
5.根据权利要求4所述的增速器总成，其特征在于：该差速器总成还包括行星齿轮轴、四个行星锥齿轮、两个半轴齿轮和两个半轴；该行星齿轮轴为十字轴，安装在该差速器壳的内腔里，其四个轴体分别嵌入该差速器壳的壁厚；该四个行星锥齿轮安装在该行星齿轮轴上，每个行星锥齿轮分别与所述两个半轴齿轮啮合；该两个半轴分别穿过该差速器壳的两端，并分别与该两个半轴齿轮通过花键连接固定。
6.根据权利要求5所述的增速器总成，其特征在于：还包括用以锁死该差速器总成的差速锁总成。
7.根据权利要求6所述的增速器总成，其特征在于：该差速锁总成包括滑动啮合套、操纵杆、拨叉和螺旋弹簧；该增速器壳上设有一凹槽，该差速器壳的两端部设有多个啮合齿；该滑动啮合套通过花键套装在其中一个半轴上，并可沿该半轴的轴向滑动，该滑动啮合套上设有多个啮合齿，该多个啮合齿与该差速器壳端部的多个啮合齿相适配而不接触，该滑动啮合套上设有环形槽；该操纵杆设在该增速器壳的凹槽内，其两端分别与该增速器壳枢接；该拨叉的头部安装在该操纵杆上，其脚部卡入该滑动啮合套的环形槽内；该螺旋弹簧套装在该操纵杆上，其一端与该操纵杆抵接，另一端与该增速器壳抵接。
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