CN109334348A - 一种实现双速的重卡汽车双联驱动桥 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现双速的重卡汽车双联驱动桥，由中桥总成和后桥总成组成；其特点是，中桥总成的动力传动系统由输入凸缘、输入轴、端盖、箱体、行星减速装置、花键套、滑动啮合套、固定支座、输出轴及双联驱动桥的轴间差速器总成、主动圆柱齿轮、从动圆柱齿轮、主动锥齿轮、从动锥齿轮副、轮间差速器总成、半轴（19）、贯通轴、桥间传动轴、后桥总成组成；中桥总成的控制系统由花键套、滑动啮合套、固定支座、拨叉、换向阀总成组成；该驱动桥具备了变速功能，车辆使用的范围更大，具有结构简单、紧凑，换向元件少，传动效率高等优点。

Description

一种实现双速的重卡汽车双联驱动桥

技术领域：

本发明涉及重卡汽车技术领域，具体的讲是一种实现双速的重卡汽车双联驱动桥；有效弥补了变速箱的档位少或者是自动挡变速箱变速范围小的缺点，使双联桥具有变速功能，这样驱动桥匹配的车型更多、车辆的适用范围更大。

背景技术：

重卡汽车车桥承担着整车承载、行走、制动、增扭、传递扭矩并合理分配给左右车轮的作用。汽车在满载时需要车桥输出较大的扭矩，而车桥的大扭矩一般是依靠变速箱来实现的，但是变速箱的档位有限，增加档位就意味着使结构更复杂、成本就更高，且变速箱很难实现更多的档位，这时如果使用双速车桥，就可以实现车辆档位翻倍的可能，这样就可以让车辆在重载时动力系统提供更大的扭矩。如果双速车桥用在匹配自动挡变速箱的车辆上可以使变速范围大幅增长，满足更多客户要求。

目前能够实现双速的车桥结构有两种，一是在每根驱动桥的两个轮边加上锥形的行星轮结构，这种结构复杂，不仅成本高，而且传动效率低，轮边容易发热；二是变速装置在车桥主减速器内的差速器上，由于主减速器空间小，不易布置，结构复杂、成本高；上述两种桥的变速装置是放在主从动锥齿轮副的后部，扭矩传到此处已经增大，要求变速装置的强度足够高，实现起来难度大。

发明内容：

本发明的目的克服上述已有技术的不足，而提供一种实现双速的重卡汽车双联驱动桥；主要解决现有的变速箱的档位少或者是自动挡变速箱变速范围小等问题。

本发明的技术方案是：一种实现双速的重卡汽车双联驱动桥，由中桥总成和后桥总成组成；所述的中桥总成的主动圆柱齿轮和输出轴是间隙配合，通过轴间差速器总成和输出轴实现差速转动，或采用轴间差速锁锁住后，一起同步转动；所述的主动圆柱齿轮与从动圆柱齿轮相啮合，从动圆柱齿轮和主动锥齿轮花键连接，主动锥齿轮和从动锥齿轮相啮合构成锥齿轮副；从动锥齿轮和轮间差速器总成连接，所述的中桥总成的半轴和轮间差速器总成内部的半轴齿轮花键连接，贯通轴的前端通过花键和轴间差速器总成内部的后半轴轮连接，贯通轴后端通过凸缘和桥间传动轴连接；桥间传动轴后端和后桥总成连接；其特殊之处在于：

所述的中桥总成是能变速的，中桥总成的动力传动系统由输入凸缘、输入轴、行星轮减速装置、花键套、滑动啮合套、输出轴、固定支座箱体、轴间差速器总成、主动圆柱齿轮、从动圆柱齿轮、主动锥齿轮、从动锥齿轮、轮间差速器总成、半轴、贯通轴组成；所述的行星轮减速装置由齿圈支架、齿圈、行星架总成、行星轮、太阳轮组成；所述中桥总成的动力控制系统由花键套、滑动啮合套、拨叉、换向阀总成、固定支座组成；

所述中桥总成动力传动系统的输入凸缘和输入轴通过花键连接，输入轴和行星减速装置的齿圈支架花键连接，齿圈支架和齿圈通过花键连接；所述的输出轴前端通过花键和行星架总成连接，输出轴后端通过花键和轴间差速器总成内部的十字轴花键连接；行星轮安装在行星架总成内部的销轴上，绕其旋转，行星轮分别和齿圈、太阳轮啮合，传递动力；花键套的前端和太阳轮通过花键连接，花键套后端通过轴承支撑在箱体上，花键套的内孔是光孔和输出轴有间隙，输出轴从其内部通过；滑动啮合套和花键套是能移动的花键配合，通过拨叉控制其位置；拨叉固定在换向阀总成的活塞杆上；换向阀总成固定在箱体的侧面；固定支座固定在箱体内部；箱体分别与箱盖和减速器壳连接；所述中桥总成的动力控制系统的滑动啮合套与固定支座连接，或与行星架总成连接，就形成了能变速的中桥总成的传动系统的两条输出路线，动力经由桥间传动轴传到后桥总成，实现了双联驱动桥的双速传动。

进一步的，所述的行星架总成由行星架和行星架端盖连接组成，其前、后内孔均有内花键。

本发明的一种实现双速的重卡汽车双联驱动桥，汽车动力由传动轴传递到输入凸缘、通过输入轴传递给行星减速装置带动输出轴旋转，动力由输出轴传到轴间差速器总成，轴间差速器总成的动力分为两路，一路是轴间差速器总成前部的主动圆柱齿轮（圆柱齿轮和前半轴齿轮为一体）和从动圆柱齿轮传入主动锥齿轮，主动锥齿轮通过从动锥齿轮带动轮间差速器总成转动，轮间差速器总成内部的半轴轮通过半轴驱动中桥车轮转动；另外一路是轴间差速器总成后部的半轴轮带动贯通轴转动，通过桥间传动轴输入后桥总成，带动后桥总成的车轮转动，这样中桥总成和后桥总成就驱动车辆前进。

本发明所述的一种实现双速的重卡汽车双联驱动桥与已有技术相比具有突出的实质性特点和显著进步，主要表现在：1、通过行星减速装置和控制系统使驱动桥具备了变速功能，相比单速车桥，增加了车辆的变速范围，车辆使用的范围更大，重载或爬坡路段使用低速输出，轻载时不用变速效率高；2、采用的行星减速装置和控制系统相比现有的变速车桥，具有结构简单、紧凑，换向元件少，传动效率高等优点。

附图说明：

图1是本发明的双联驱动桥布置图；

图2是本发明的中桥总成结构示意图；

图3是本发明的行星架总成结构示意图。

图面说明：

1-换向阀总成 2-拨叉 3-固定支座 4-滑动啮合套 5-花键套 6-输出轴 7-输入凸缘 8-输入轴 9-箱盖 10-齿圈支架 11-齿圈 12-太阳轮 13-行星轮 14-行星架总成 15-箱体 16-主动圆柱齿轮 17-轴间差速器总成 18-轮间差速器总成 19-半轴 20-贯通轴 21-从动锥齿轮 22-主动锥齿轮 23-从动圆柱齿轮 24-主减速器壳25行星架 26行星架端盖 31-传动轴 40-中桥总成 51-桥间传动轴 60-后桥总成。

具体实施方式：

为了更好的理解与实施，下面结合附图，给出具体实施例进一步详细说明本发明；所举实施例仅用于解释本发明，并非用于限制本发明的范围。

实施例1，参见图1、2、3，根据设计要求，加工制成中桥总成40和后桥总成60的相关部件；

将主动圆柱齿轮16和输出轴6间隙配合，通过轴间差速器总成17和输出轴6实现差速转动，或采用轴间差速锁锁住后，一起刚性转动；主动圆柱齿轮16与从动圆柱齿轮23相啮合，从动圆柱齿轮23和主动锥齿轮22花键连接，主动锥齿轮22和从动锥齿轮21相啮合构成锥齿轮副；从动锥齿轮21通过螺栓和轮间差速器总成18连接；半轴19和轮间差速器总成18的半轴齿轮花键连接；再将输入凸缘7和输入轴8通过花键连接，输入轴8和行星减速装置的齿圈支架10内花键连接，齿圈支架10和齿圈11通过花键连接；输出轴6前端通过花键和行星架总成14连接，后端通过花键和轴间差速器总成17的十字轴花键连接；行星轮13安装在行星架总成14内部的销轴上，可以绕其旋转，行星轮13分别和齿圈11、太阳轮12啮合4；行星架总成14由行星架25和行星架端盖26连接组成，其前、后内孔均有内花键；将花键套5的前端和太阳轮12通过花键连接，花键套5后端通过轴承支撑在箱体15上，花键套5的内孔是光孔和输出轴6有间隙，输出轴6从其内部通过；将滑动啮合套4装在花键套5上，它们是可移动的花键配合，通过拨叉2控制其位置；拨叉2通过锁紧销固定在换向阀总成1的活塞杆上；换向阀总成1通过螺栓固定在箱体15的侧面；固定支座3通过螺栓固定在箱体15内部，箱体15分别与箱盖9和减速器壳24连接；形成中桥总成40的动力传动系统；

由花键套5、滑动啮合套4、拨叉2、换向阀1、固定支座3组成中桥总成40的动力控制系统；

贯通轴20的前端通过花键和轴间差速器17的后半轴轮连接，后端通过凸缘和桥间传动轴51连接；桥间传动轴51后端和后桥总成60连接；

控制系统的滑动啮合套4与固定支座3连接（图2中位置Ⅰ），或与行星架总成14连接（图2中位置Ⅱ），就形成了能变速的中桥总成40的传动系统的两条输出路线，动力经由桥间传动轴51传到后桥总成60，实现了双联驱动桥的双速传动；形成本发明的一种实现双速的重卡汽车双联驱动桥。

本发明的一种实现双速的重卡汽车双联驱动桥，工作原理：

当换向阀1通过拨叉2控制滑动啮合套4处于图2中位置Ⅰ时，滑动啮合套内部花键与花键套5连接，外部花键和固定支座3的内花键连接，而固定支座通过螺栓固定在箱体15上，套在花键套上的太阳轮12固定不动，这时行星减速装置就起到了减速增扭的作用；当汽车动力由传动轴31传递到输入凸缘7，通过输入轴8传递给行星减速装置（齿圈支架10、内齿圈11、行星轮13、太阳轮12、行星架总成14，行星架总成14前端和输出轴6前端通过花键连接）带动输出轴6旋转，增大后的动力由输出轴6传到轴间差速器总成17里，从轴间差速器总成出来的动力分为两个路线，一个路线是轴间差速器总成前端的主动圆柱齿轮16带动从动圆柱齿轮23转动，从动圆柱齿轮通过花键和主动锥齿轮22连接，主动锥齿轮22带动从动锥齿轮21旋转，从动锥齿轮21带动差速器总成18旋转，差速器总成里面的半轴齿轮通过左右半轴19带动中桥车轮旋转；第二个路线是轴间差速器总成里的后半轴齿轮带动贯通轴20转动，贯通轴后部凸缘通过桥间传动轴51和后桥总成60连接，带动后驱动桥总成车轮转动；这样，中、后桥的车轮就可以驱动车辆前进，这时输出的是第一种转速；

当换向阀总成1通过拨叉2带动滑动啮合套4移动，使滑动啮合套4同时和花键套5及行星架总成14后端花键结合（图2中位置Ⅱ），太阳轮12和行星架成14为刚性连接，行星减速装置失去减速功能；当汽车动力由传动轴31传入时，经由输入凸缘7和输入轴8就直接传给了输出轴6，然后传到轴间差速器总成17，剩余路线和第一种相同，不再赘述，带动中桥总成和后桥总成驱动车辆前进，这时输出的是第二种转速。

换向阀的移动（也就是图2中位置Ⅰ和位置Ⅱ的互变）是通过高压气体和弹簧回位力实现的，可以通过驾驶室内布置开关控制；轴间差速器总成有差速锁装置，可以中后桥差速转动，也可以同步转动。

Claims (2)

1.一种实现双速的重卡汽车双联驱动桥，由中桥总成（40）和后桥总成（60）组成；所述的中桥总成（40）的主动圆柱齿轮（16）和输出轴（6）是间隙配合，通过轴间差速器总成（17）和输出轴（6）实现差速转动，或采用轴间差速锁锁住后，一起同步转动；所述的主动圆柱齿轮（16）与从动圆柱齿轮（23）相啮合，从动圆柱齿轮（23）和主动锥齿轮（22）花键连接，主动锥齿轮（22）和从动锥齿轮（21）相啮合构成锥齿轮副；从动锥齿轮（21）和轮间差速器总成（18）连接，所述的中桥总成（40）的半轴（19）和轮间差速器总成（18）内部的半轴齿轮花键连接，贯通轴（20）的前端通过花键和轴间差速器总成（17）内部的后半轴轮连接，贯通轴（20）后端通过凸缘和桥间传动轴（51）连接；桥间传动轴（51）后端和后桥总成（60）连接；其特征在于：

所述的中桥总成（40）是能变速的，中桥总成（40）的动力传动系统由输入凸缘（7）、输入轴（8）、行星轮减速装置、花键套（5）、滑动啮合套（4）、输出轴（6）、固定支座（3）、箱体（15）、轴间差速器总成（17）、主动圆柱齿轮（16）、从动圆柱齿轮（23）、主动锥齿轮（22）、从动锥齿轮（21）、轮间差速器总成（18）、半轴（19）、贯通轴（20）组成；所述的行星轮减速装置由齿圈支架（10）、齿圈（11）、行星架总成（14）、行星轮（13）、太阳轮（12）组成；所述中桥总成（40）的动力控制系统由花键套（5）、滑动啮合套（4）、拨叉（2）、换向阀总成（1）、固定支座（3）组成；

所述中桥总成（40）动力传动系统的输入凸缘（7）和输入轴（8）通过花键连接，输入轴（8）和行星减速装置的齿圈支架（10）花键连接，齿圈支架（10）和齿圈（11）通过花键连接；所述的输出轴（6）前端通过花键和行星架总成（14）连接，输出轴（6）后端通过花键和轴间差速器总成（17）内部的十字轴花键连接；行星轮（13）安装在行星架总成（14）内部的销轴上，绕其旋转，行星轮（13）分别和齿圈（11）、太阳轮（12）啮合，传递动力；花键套（5）的前端和太阳轮（12）通过花键连接，花键套（5）后端通过轴承支撑在箱体（15）上，花键套（5）的内孔是光孔和输出轴（6）有间隙，输出轴（6）从其内部通过；滑动啮合套（4）和花键套（5）是能移动的花键配合，通过拨叉（2）控制其位置；拨叉（2）固定在换向阀总成（1）的活塞杆上；换向阀总成（1）固定在箱体（15）的侧面；固定支座（3）固定在箱体（15）内部；箱体（15）分别与箱盖（9）和减速器壳（24）连接；所述中桥总成（40）的动力控制系统的滑动啮合套（4）与固定支座（3）连接，或与行星架总成（14）连接，就形成了能变速的中桥总成（40）的传动系统的两条输出路线，动力经由桥间传动轴（51）传到后桥总成（60），实现了双联驱动桥的双速传动。

2.根据权利要求1所述的一种实现双速的重卡汽车双联驱动桥，其特征在于：所述的行星架总成（14）由行星架（25）和行星架端盖（26）连接组成，其前、后内孔均有内花键。