CN108730474A

CN108730474A - 齿轮差速器及汽车

Info

Publication number: CN108730474A
Application number: CN201710265968.0A
Authority: CN
Inventors: 邓翔
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-04-21
Filing date: 2017-04-21
Publication date: 2018-11-02

Abstract

一种齿轮差速器及汽车，所述齿轮差速器包括：相对设置的第一行星齿轮和第二行星齿轮，所述第一行星齿轮、第二行星齿轮套设在固定的转轴上，并均能够围绕所套设的转轴旋转；所述第一行星齿轮、第二行星齿轮中的至少一个与所套设的转轴之间设有滚动轴承；和/或，所述第一行星齿轮、第二行星齿轮中的至少其中之一的至少轴向一端设有推力轴承。通过在转轴和行星齿轮之间设置滚动轴承，能够改善行星齿轮内周面和转轴外周面之间的摩擦，避免使得行星齿轮和转轴过热，而降低使用寿命；通过在行星齿轮的至少轴向一端上设置推力轴承，能够改善行星齿轮和限制行星齿轮轴向移动的限位件之间的摩擦，避免使得行星齿轮过热，降低使用寿命。

Description

齿轮差速器及汽车

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种齿轮差速器及汽车。

背景技术

参照图1，齿轮差速器1包括差速器壳2，汽车的传动轴连接差速器壳2，并能够带动差速器壳2旋转。差速器壳2内具有相对设置的两个太阳齿轮3，两个太阳齿轮3分别通过输出轴4连接左、右两个车轮，太阳齿轮3自转带动输出轴4旋转以实现车轮旋转行驶。

差速器壳2内还具有相对设置的两个行星齿轮5，两个太阳齿轮3与两个行星齿轮5依次交替设置，并两两啮合。行星齿轮5能够围绕太阳齿轮3公转，以驱动太阳齿轮3自转实现动力传递；行星齿轮5还能够通过自转使两个太阳齿轮3具有不同的转速，从而实现汽车的转向。

现有技术中，差速器壳2内还固定设有转轴6，其中，两个行星齿轮5分别可旋转的设置在转轴6上。此种设计方式容易导致在齿轮差速器1运转过程中，转轴和行星齿轮过热，降低转轴和行星齿轮的使用寿命。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术中齿轮差速器在工作过程中会产生大量热量，降低转轴使用寿命。

为解决上述问题，本发明提供一种齿轮差速器，包括：相对设置的第一行星齿轮和第二行星齿轮，所述第一行星齿轮、第二行星齿轮套设在固定的转轴上，并均能够围绕所套设的转轴旋转；所述第一行星齿轮、第二行星齿轮中的至少一个与所套设的转轴之间设有滚动轴承；和/或，所述第一行星齿轮、第二行星齿轮中的至少其中之一的至少轴向一端设有推力轴承。

可选的，所述第一行星齿轮、第二行星齿轮均通过所述滚动轴承套设于所述转轴。

可选的，所述滚动轴承为滚针轴承。

可选的，所述推力轴承固定设置在所述第一行星齿轮的轴向两端、所述第二行星齿轮的轴向两端。

可选的，所述第一行星齿轮、第二行星齿轮套设在不同的转轴上。

可选的，所述齿轮差速器还包括连接汽车传动轴的差速器壳，所述转轴的一端螺接固定于所述差速器壳。

可选的，所述转轴的另一端径向向外延伸形成盘状结构。

可选的，所述齿轮差速器还包括相对设置的第一太阳齿轮和第二太阳齿轮，所述第一行星齿轮、第一太阳齿轮、第二行星齿轮和第二太阳齿轮周向依次排列，并两两啮合形成环状结构。

可选的，所述齿轮差速器还包括用于动力输出的第一驱动半轴和第二驱动半轴，所述第一驱动半轴固定连接所述第一太阳齿轮，所述第二驱动半轴固定连接所述第二太阳齿轮。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种汽车，包括以上所述的齿轮差速器。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本技术方案的齿轮差速器，通过在转轴和行星齿轮之间设置滚动轴承，在齿轮差速器运行过程中，能够改善行星齿轮内周面和转轴外周面之间的摩擦，即滑动摩擦转变为滚动摩擦，避免使得行星齿轮和转轴过热，而降低使用寿命；通过在行星齿轮的至少轴向一端上设置推力轴承，能够改善行星齿轮和限制行星齿轮轴向移动的限位件之间的摩擦，避免使得行星齿轮过热，降低使用寿命。

附图说明

图1是本发明现有技术齿轮差速器的结构示意图；

图2是本发明具体实施例齿轮差速器的结构示意图；

图3是图2所示A区域的中各部件之间的详细装配关系图。

具体实施方式

现有技术中，齿轮差速器的行星齿轮直接设置在转轴上。行星齿轮在旋转过程中，会与转轴会发生摩擦，产生大量热量，尤其在汽车快速启动时，可能导致转轴和行星齿轮过热，降低转轴和行星齿轮的使用寿命。因此，需要设计一种齿轮差速器，使其在运转过程中，能够避免行星齿轮和转轴过热，提升使用寿命。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参照图2，一种齿轮差速器100，用于使汽车左右车轮具有不同的转速从而实现汽车的转弯行驶。齿轮差速器100包括与汽车传动轴连接的差速器壳10，使得传动轴能够将动力传递至差速器壳10，带动差速器壳10旋转。

差速器壳10内设有相对设置的第一行星齿轮20a和第二行星齿轮20b。其中，第一行星齿轮20a可旋转的套设在第一转轴30a上，第二行星齿轮20b可旋转的套设在第二转轴30b上；第一转轴30a、第二转轴30b均固定设置于差速器壳10。

参照图2、结合图3，本实施例中，第一行星齿轮20a通过第一滚动轴承21a套设于第一转轴30a，第二行星齿轮20b通过第二滚动轴承21b套设于第二转轴30b。滚动轴承是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失的机械元件。

因此，在齿轮差速器100的运行过程中，第一滚动轴承21a能够改善第一行星齿轮20a和第一转轴30a之间的摩擦，避免第一行星齿轮20a和第一转轴30a过热，而降低使用寿命；第二滚动轴承21b能够改善第二行星齿轮20b和第二转轴30b之间的摩擦，避免第二行星齿轮20b和第二转轴30b过热，而降低使用寿命。

需要说明的是，根据需要，例如仅需改善两个行星齿轮中的其中一个和其所套设的转轴在运转过程中的过热问题，也可以仅在该行星齿轮和所套设的转轴之间设置滚动轴承，以改善摩擦、避免过热。

第一滚动轴承21a、第二滚动轴承21b可以采用多种设计形式，例如采用球轴承、圆柱滚子轴承或滚针轴承。另外，轴承中的滚动体也可以选择单列设置或多列设置。具体在本实施例中，第一滚动轴承21a、第二滚动轴承21b均为滚针轴承。由于差速器壳10所围成的空间通常比较有限，而滚针轴承的滚动体为细长的滚针，因而能够使径向结构更为紧凑；同时，滚针轴承还能够承受较大的径向载荷，能够避免在旋转过程中遭到破坏。

本实施例中滚动轴承的选用可以有以下几种形式：使滚动轴承包括内圈、外圈和设置在内圈、外圈之间的滚动体以及用于固定滚动体的保持架，内圈固定设置在转轴上，外圈固定设置在行星齿轮上；或者，使滚动轴承仅包括滚动体和保持架，此时的滚动体直接接触转轴和行星齿轮；或者，使滚动轴承包括滚动体和保持架和内圈、外圈中的其中一个。

当滚动轴承不包括内圈、外圈时，能够使径向结构更加紧凑，从而保证齿轮差速器具有足够的空间用于容纳。

继续参照图2、图3，在第一行星齿轮20a的轴向两端分别设有第一推力轴承22a和第二推力轴承23a，在第二行星齿轮20b的轴向两端分别设有第三推力轴承22b和第四推力轴承23b。推力轴承能够将位于其两侧的由相对旋转运动而产生的滑动摩擦变为滚动摩擦。

因此，在齿轮差速器100的运行过程中，第一推力轴承22a、第二推力轴承23a能够改善第一行星齿轮20a和位于其轴向两端的限位件之间的摩擦，避免摩擦过热，而降低使用寿命；第三推力轴承22b、第四推力轴承23b能够改善第二行星齿轮20b和位于其轴向两端的限位件之间的摩擦，避免摩擦过热，而降低使用寿命。

同样需要说明的是，根据需要，例如仅需改善两个行星齿轮中的其中一个和位于其轴向两端的限位件在运转过程中的过热问题，也可以仅在该行星齿轮和位于其轴向两端的限位件之间设置推力轴承以改善摩擦、避免过热。此外，推力轴承还可以仅设置在行星齿轮的轴向一侧，以单独改善行星齿轮和位于其轴向一端的限位件之间的过热问题。

具体的，推力轴承为平面推力轴承，包括相平行的两个止推垫片，以及位于两个止推垫片之间的滚动体。其中一个止推垫片与行星齿轮的一端接触固定，另一个止推垫片与限位件接触固定，通过滚动体的旋转以实现行星齿轮和位于其轴向两端的限位件之间的相对旋转。

第一转轴30a的作用在于设置第一行星齿轮20a，第二转轴30b的作用在于设置第二行星齿轮20b。因此，第一转轴30a、第二转轴30b可以设计为位于一根转轴上的两段，即，第一转轴30a、第二转轴30b均套设于同一转轴上；另外，第一转轴30a、第二转轴30b也可以设计为两根不同的转轴。

本实施例中，第一转轴30a、第二转轴30b为两根不同的转轴，分别固定设置于差速器壳10。在齿轮差速器100运行过程中，使得第一行星齿轮20a的载荷、第二行星齿轮20b的载荷分别作用在不同的轴，避免第一行星齿轮20a、第二行星齿轮20b均作用于同一转轴，导致转轴断裂。

参照图3，本实施例的第一转轴30a的一端螺接固定于差速器壳10，另一端径向向外延伸成盘状结构31a。螺接的固定方式使得第一转轴30a能够更加牢固的固定在差速器壳10上。所述盘状结构31a和差速器壳10作为限位件以限制第一行星齿轮20a轴向运动。具体的，第一推力轴承22a位于差速器壳10和第一行星齿轮20a之间，以改善摩擦、避免过热；第二推力轴承23a位于盘状结构31a和第一行星齿轮20a之间，以改善摩擦、避免过热。

第二转轴30b的设计方式可以参照第一转轴30a。可选的，可以采用螺栓充当所述第一转轴30a、第二转轴30b。

本实施例中，齿轮差速器100还包括相对设置的第一太阳齿轮40a和第二太阳齿轮40b。其中，第一行星齿轮20a、第一太阳齿轮40a、第二行星齿轮20b和第二太阳齿轮40b周向依次排列，并两两啮合形成环状结构。

当汽车传动轴带动差速器壳10旋转时，差速器壳10能够带动第一转轴30a、第二转轴30b围绕差速器壳10的中心旋转，从而使得第一行星齿轮20a、第二行星齿轮20b能够围绕差速器壳10的中心公转，并带动第一太阳齿轮40a、第二太阳齿轮40b自转。当第一行星齿轮20a、第二行星齿轮20b在公转的同时，产生自转时，能够使第一太阳齿轮40a、第二太阳齿轮40b具有不同的自转转速。

第一太阳齿轮40a固定连接第一驱动半轴41a，第二太阳齿轮40b固定连接第二驱动半轴41b。第一太阳齿轮40a、第二太阳齿轮40b的自转能够驱动第一驱动半轴41a、第二驱动半轴41b旋转实现汽车的行驶。当第一太阳齿轮40a、第二太阳齿轮40b具有不同的自转转速时，能够使第一驱动半轴41a、第二驱动半轴41b具有不同的转速，从而实现汽车的转弯。

本实施例还提供一种汽车，包括以上所述的齿轮差速器。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims

1.一种齿轮差速器，包括：

相对设置的第一行星齿轮和第二行星齿轮，所述第一行星齿轮、第二行星齿轮套设在固定的转轴上，并均能够围绕所套设的转轴旋转；

其特征在于，所述第一行星齿轮、第二行星齿轮中的至少一个与所套设的转轴之间设有滚动轴承；和/或，

所述第一行星齿轮、第二行星齿轮中的至少其中之一的至少轴向一端设有推力轴承。

2.如权利要求1所述的齿轮差速器，其特征在于，所述第一行星齿轮、第二行星齿轮均通过所述滚动轴承套设于所述转轴。

3.如权利要求1所述的齿轮差速器，其特征在于，所述滚动轴承为滚针轴承。

4.如权利要求1所述的齿轮差速器，其特征在于，所述推力轴承固定设置在所述第一行星齿轮的轴向两端、所述第二行星齿轮的轴向两端。

5.如权利要求1所述的齿轮差速器，其特征在于，所述第一行星齿轮、第二行星齿轮套设在不同的转轴上。

6.如权利要求5所述的齿轮差速器，其特征在于，还包括连接汽车传动轴的差速器壳，所述转轴的一端螺接固定于所述差速器壳。

7.如权利要求6所述的齿轮差速器，其特征在于，所述转轴的另一端径向向外延伸形成盘状结构。

8.如权利要求1所述的齿轮差速器，其特征在于，还包括相对设置的第一太阳齿轮和第二太阳齿轮，所述第一行星齿轮、第一太阳齿轮、第二行星齿轮和第二太阳齿轮周向依次排列，并两两啮合形成环状结构。

9.如权利要求8所述的齿轮差速器，其特征在于，还包括用于动力输出的第一驱动半轴和第二驱动半轴，所述第一驱动半轴固定连接所述第一太阳齿轮，所述第二驱动半轴固定连接所述第二太阳齿轮。

10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的齿轮差速器。