CN109611516B - 一种行星结构的驱动桥双速减速器 - Google Patents

一种行星结构的驱动桥双速减速器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种行星结构的驱动桥双速减速器，属于汽车驱动桥技术领域，包括减速器壳、固定啮合套、从动锥齿轮、滑动啮合套、行星齿轮总成、圆锥齿轮壳及主动圆锥齿轮总成、从动圆柱齿轮及主动锥齿轮；本发明采用双速减速器结构，在商用车满载时，采用大速比，提升驱动扭矩；在空载时，采用小速比，提升行驶速度；通过速度与扭矩的合理配置，降低油耗，提升效率。采用行星齿轮组结构，根据行星锥齿轮结构的双倍减速原理，可在一倍和两倍减速比之间切换；主动圆锥齿轮的轴径用于十字轴与从动锥齿轮的径向定位；滑动啮合套采用双面端面齿，用于两个速比间的切换；主动圆柱齿轮与端面齿结构，实现传动和变速两个功能。

Description

一种行星结构的驱动桥双速减速器
技术领域
本发明属于汽车驱动桥技术领域，具体涉及一种行星结构的驱动桥双速减速器。
背景技术
国内商用车驱动桥多为单一速比结构，往往存在以下缺点：在满载扭矩达到要求时，空载速度不足；或者在空载速度满足要求时，满载扭矩不足。为了同时满足满载时的扭矩要求和空载时的速度要求，进而达到提升效率，降低能耗的目的，急需开发具有双速比的驱动桥，即在满载时使用大速比，在空载时切换使用小速比。
发明内容
本发明的目的在于解决现有驱动桥中，由于单一速比，存在商用车满载时，驱动扭矩不足；空载时，驱动速度低、油耗大、效率低等问题。从而提供了一种行星结构的驱动桥双速比减速器结构，根据行星锥齿轮结构的双倍减速原理，可在一倍和两倍减速比之间切换。
本发明通过如下技术方案实现：
一种行星结构的驱动桥双速减速器，包括减速器壳8、固定啮合套9、从动锥齿轮12、滑动啮合套13、行星齿轮总成15、圆锥齿轮壳17及主动圆锥齿轮总成29、从动圆柱齿轮30及主动锥齿轮31；
其中，所述行星齿轮总成15，包括主动圆柱齿轮1、行星齿轮前壳2、行星齿轮后壳3、行星齿轮5、行星齿轮垫片6及十字轴7；所述行星齿轮垫片6装入行星齿轮5的轴径，行星齿轮5的孔装配到十字轴7的轴径中，行星齿轮前壳2和行星齿轮后壳3上分别设置有四个半圆孔，组成四个圆孔用于装入十字轴7；所述主动圆柱齿轮1的内止口装到行星齿轮后壳3的外止口上；所述从动圆柱齿轮30，外廓采用圆柱齿轮结构，与主动圆柱齿轮1啮合；从动圆柱齿轮30中心采用花键孔结构，与主动锥齿轮31的花键轴连接；
所述主动圆锥齿轮总成29，包括主动圆锥齿轮19、第一圆锥滚子轴承20、隔套21、第二调整垫片22、第二圆锥滚子轴承23、轴承座24、油封25及突缘总成26；所述第一圆锥滚子轴承20及第二圆锥滚子轴承23的外环分别转入轴承座24的内孔中，所述轴承座24的内孔中设置有油封25，所述第一圆锥滚子轴承20及第二圆锥滚子轴承23的内环套到主动圆锥齿轮19的轴径上，所述隔套21、第二调整垫片22依次套在主动圆锥齿轮19的轴径上，位于第一圆锥滚子轴承20及第二圆锥滚子轴承23之间，第二圆锥滚子轴承23的端面与第二调整垫片22贴合，所述突缘总成26的花键孔装到主动圆锥齿轮19的轴径上；突缘螺母27旋入主动圆锥齿轮19的外螺纹并拧紧，突缘螺母27压扁锁紧；
所述固定啮合套9的内止口装到减速器壳8的外止口上，第三圆锥滚子轴承11装到减速器壳8的圆孔中；滑动啮合套13的端面齿装到固定啮合套9的端面齿上，拨叉14的叉型端面装到滑动啮合套13的环形槽内；从动锥齿轮12通过滑动啮合套13，装到第三圆锥滚子轴承11的内环中；行星齿轮总成15的行星齿轮5的齿面与从动锥齿轮12的齿面啮合；圆锥齿轮壳17装到减速器壳8上，通过第三螺栓16连接；第一调整垫片18装到圆柱齿轮壳17的法兰端面上；将主动圆锥齿轮总成29的轴承座24的外止口装到圆柱齿轮壳17的内止口中，端面与第一调整垫片18贴合，齿面与行星齿轮5的齿面啮合，轴径通过十字轴7和从动锥齿轮12，法兰孔与圆柱齿轮壳17的法兰螺纹孔对齐，用第四螺栓28连接固定。
进一步地，所述主动圆锥齿轮19,采用导向轴径结构，与十字轴7的中心孔配合，并与从动锥齿轮12的中心孔配合；采用圆锥齿轮结构，与行星齿轮5的圆锥齿轮配合；采用两个轴承径结构，分别与第一圆锥滚子轴承20、第三圆锥滚子轴承23的中心孔配合；采用花键轴结构，与突缘总成26的花键孔连接；采用螺纹径结构，与突缘螺母27连接；采用端面铣凹槽结构，用于突缘螺母的压坑锁止。
进一步地，所述主动圆柱齿轮1，外廓采用圆柱齿轮结构，与从动圆锥齿轮30啮合；主动圆柱齿轮1的侧面采用端面齿结构，与滑动啮合套13啮合；内侧采用法兰分布孔结构，分布孔与行星齿轮前壳2、行星齿轮后壳3的分布孔对齐，主动圆柱齿轮1、行星齿轮前壳2及行星齿轮后壳3通过第一螺栓4连接。
进一步地，所述从动锥齿轮12，采用花键轴结构，与滑动啮合套13的花键孔连接；采用与花键轴同轴的轴径结构，与第三圆锥滚子轴承11的中心孔配合；中心采用圆孔结构，与主动圆锥齿轮19的轴径配合；一端采用圆锥齿轮结构，与行星齿轮5啮合。
进一步地，所述固定啮合套9，一端采用端面齿结构，与滑动啮合套13的端面齿啮合；内侧采用法兰分布孔结构，分布孔与减速器壳8的分布螺纹孔对齐，所述固定啮合套9与减速器壳8通过第二螺栓10连接；与分布孔同轴位置采用内止口结构，与减速器壳8的外止口配合。
进一步地，所述滑动啮合套13，两端采用端面齿结构，分别与固定啮合套9、主动圆柱齿轮1啮合；外廓采用环形凹槽结构，与拨叉14的叉形配合；中心采用花键孔结构，与从动锥齿轮12的花键轴连接。
进一步地，所述十字轴7，中间采用圆形内孔结构，圆形结构四周采用四个均布圆柱轴结构。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
本发明采用双速减速器结构，在商用车满载时，采用大速比，提升驱动扭矩；在空载时，采用小速比，提升行驶速度；通过速度与扭矩的合理配置，降低油耗，提升效率。采用行星齿轮组结构，根据行星锥齿轮结构的双倍减速原理，可在一倍和两倍减速比之间切换；主动圆锥齿轮的轴径用于十字轴与从动锥齿轮的径向定位；滑动啮合套采用双面端面齿，用于两个速比间的切换；主动圆柱齿轮与端面齿结构，实现传动和变速两个功能。
附图说明
图1为本发明所述的一种双速减速器的行星齿轮总成视图；
图2为本发明所述的一种双速减速器的主动圆锥齿轮总成视图；
图3为本发明所述的一种双速减速器的结构示意图；
图4为本发明所述的一种双速减速器的主动圆锥齿轮视图；
图5为本发明所述的一种双速减速器的主动圆柱齿轮视图；
图6为本发明所述的一种双速减速器的从动锥齿轮视图；
图7为本发明所述的一种双速减速器的固定啮合套视图；
图8为本发明所述的一种双速减速器的滑动啮合套视图；
图9为本发明所述的一种双速减速器的十字轴视图；
图10为本发明所述的一种双速减速器的行星齿轮前壳示意图；
图11为本发明所述的一种双速减速器的行星齿轮后壳示意图；
图中：主动圆柱齿轮1、行星齿轮前壳2、行星齿轮后壳3、第一螺栓4、行星齿轮5、行星齿轮垫片6、十字轴7、减速器壳8、固定啮合套9、第二螺栓10、第三圆锥滚子轴承11、从动锥齿轮12、滑动啮合套13、拨叉14、行星齿轮总成15、第三螺栓16、圆柱齿轮壳17、第一调整垫片18、主动圆锥齿轮19、第一圆锥滚子轴承20、隔套21、第二调整垫片22、第二圆锥滚子轴承23、轴承座24、油封25、突缘总成26、突缘螺母27、第四螺栓28、主动圆锥齿轮总成29、从动圆柱齿轮30、主动锥齿轮31、第二从动锥齿轮32、半轴齿轮33。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步地说明。
实施例1
一种行星结构的驱动桥双速减速器，包括减速器壳8、固定啮合套9、从动锥齿轮12、滑动啮合套13、行星齿轮总成15、圆锥齿轮壳17及主动圆锥齿轮总成29；
其中，所述行星齿轮总成15，包括主动圆柱齿轮1、行星齿轮前壳2、行星齿轮后壳3、螺栓4、行星齿轮5、行星齿轮垫片6及十字轴7；所述行星齿轮垫片6装入行星齿轮5的轴径，行星齿轮5的孔装配到十字轴7的轴径中，行星齿轮前壳2和行星齿轮后壳3上分别设置有四个半圆孔，组成四个圆孔用于装入十字轴7；所述主动圆柱齿轮1的内止口装到行星齿轮后壳3的外止口上；
所述主动圆锥齿轮总成29，包括主动圆锥齿轮19、第一圆锥滚子轴承20、隔套21、第二调整垫片22、第二圆锥滚子轴承23、轴承座24、油封25；所述第一圆锥滚子轴承20及第二圆锥滚子轴承23的外环分别转入轴承座24的内孔中，所述轴承座24的内孔中设置有油封25，所述第一圆锥滚子轴承20及第二圆锥滚子轴承23的内环套到主动圆锥齿轮19的轴径上，所述隔套21、第二调整垫片22依次套在主动圆锥齿轮19的轴径上，位于第一圆锥滚子轴承20及第二圆锥滚子轴承23之间，第二圆锥滚子轴承23的端面与第二调整垫片22贴合，所述突缘总成26的花键孔装到主动圆锥齿轮19的花键轴上；突缘螺母27旋入主动圆锥齿轮19的外螺纹并拧紧，突缘螺母27压扁锁紧；
所述固定啮合套9的内止口装到减速器壳8的外止口上，第三圆锥滚子轴承11装到减速器壳8的圆孔中；拨叉14的叉型端面装到滑动啮合套13的环形槽内，滑动啮合套13的端面齿装到固定啮合套9的端面齿上；从动锥齿轮12通过滑动啮合套13，装到第三圆锥滚子轴承11的内环中；行星齿轮总成15的行星齿轮5的齿面与从动锥齿轮12的齿面啮合；圆锥齿轮壳17装到减速器壳8上，通过第三螺栓16连接；第一调整垫片18装到圆柱齿轮壳17的法兰端面上；将主动圆锥齿轮总成29的轴承座24的外止口装到圆柱齿轮壳17的内止口中，端面与第一调整垫片18贴合，齿面与行星齿轮5的齿面啮合，轴径通过十字轴7和从动锥齿轮12，法兰孔与圆柱齿轮壳17的法兰螺纹孔对齐，用第四螺栓28连接固定。
进一步地，所述主动圆锥齿轮19，采用导向轴径结构；采用圆锥齿轮结构；采用轴承径结构；采用花键轴结构结构；采用外螺纹结构，采用端面铣槽结构。
进一步地，所述主动圆柱齿轮1，外廓采用圆柱齿轮结构，与从动圆锥齿轮30啮合；主动圆柱齿轮1的侧面采用端面齿结构，与滑动啮合套13啮合；内侧采用法兰分布孔结构，分布孔分别与行星齿轮前壳2、行星齿轮后壳3的分布孔对齐，主动圆柱齿轮1、行星齿轮前壳2及行星齿轮后壳3通过第一螺栓4连接。
进一步地，所述从动锥齿轮12，采用花键轴结构，与滑动啮合套13的花键孔连接；采用与花键轴同轴的轴径结构，与第三圆锥滚子轴承11的中心孔配合；中心采用圆孔结构，与主动圆锥齿轮19的轴径配合；一端采用圆锥齿轮结构，与行星齿轮5啮合。
进一步地，所述固定啮合套9，一端采用端面齿结构，与滑动啮合套13的端面齿啮合；内侧采用法兰分布孔结构，分布孔与减速器壳8的分布螺纹孔对齐，所述固定啮合套9与减速器壳8通过第二螺栓10连接；与分布孔同轴位置采用内止口结构，与减速器壳8的外止口配合。
进一步地，所述滑动啮合套13，两端采用端面齿结构，分别与固定啮合套9、主动圆柱齿轮1啮合；外廓采用环形凹槽结构，与拨叉14连接；中心采用花键孔结构，与从动锥齿轮12的花键轴连接,可沿轴向左右滑动；当拨叉14推动滑动啮合套13向左滑动时，左侧端面齿与主动圆柱齿轮1连接；当拨叉14推动滑动啮合套13向右滑动时，右侧端面齿与固定啮合套9连接。
进一步地，所述十字轴7，中间采用圆形内孔结构，圆形结构四周采用四个均布圆柱轴结构。
本发明的一种行星结构的驱动桥双速减速器的运行原理如下：
在拨叉14的推动下，当滑动啮合套13与固定啮合套9啮合时，从动锥齿轮12固定不动。此时，主动圆柱齿轮1的转速为主动圆锥齿轮19的转速的1/2。
在拨叉14的推动下，当滑动啮合套13与主动圆柱齿轮1啮合时，主动圆柱齿轮1与从动锥齿轮12连接为一体。此时，主动圆锥齿轮19与主动圆柱齿轮1的转动速度相同。
传动链一：在拨叉14的推动下，滑动啮合套13与固定啮合套9啮合。此时，主动圆锥齿轮19带动行星齿轮5旋转，行星齿轮5带动十字轴7旋转，十字轴7与主动圆柱齿轮1连接，主动圆锥齿轮19与主动圆柱齿轮1的传动比为2:1。主动圆柱齿轮1带动从动圆柱齿轮30旋转；从动圆柱齿轮30与主动锥齿轮31连接，主动锥齿轮31与差速器总成中的第二从动锥齿轮32啮合减速，差速器总成中的两侧半轴齿轮33输出转速和扭矩。
传动链二：在拨叉14的推动下，滑动啮合套13与主动圆柱齿轮1啮合。此时，主动圆锥齿轮19带动行星齿轮5旋转，行星齿轮5与十字轴7、主动圆柱齿轮1连接连接为一体，主动圆锥齿轮19与主动圆柱齿轮1的传动比为1:1。主动圆柱齿轮1带动从动圆柱齿轮30旋转；从动圆柱齿轮30与主动锥齿轮31连接，主动锥齿轮31与差速器总成中的第二从动锥齿轮32啮合减速，差速器总成中的两侧半轴齿轮33输出转速和扭矩。

Claims (5)

1.一种行星结构的驱动桥双速减速器，其特征在于，包括减速器壳(8)、固定啮合套(9)、从动锥齿轮(12)、滑动啮合套(13)、行星齿轮总成(15)、圆柱齿轮壳(17)及主动圆锥齿轮总成(29)、从动圆柱齿轮(30)及主动锥齿轮(31)；
其中，所述行星齿轮总成(15)，包括主动圆柱齿轮(1)、行星齿轮前壳(2)、行星齿轮后壳(3)、行星齿轮(5)、行星齿轮垫片(6)及十字轴(7)；所述行星齿轮垫片(6)装入行星齿轮(5)的轴径，行星齿轮(5)的孔装配到十字轴(7)的轴径中，行星齿轮前壳(2)和行星齿轮后壳(3)上分别设置有四个半圆孔，组成四个圆孔用于装入十字轴(7)；所述主动圆柱齿轮(1)的内止口装到行星齿轮后壳(3)的外止口上；所述从动圆柱齿轮(30)，外廓采用圆柱齿轮结构，与主动圆柱齿轮(1)啮合；从动圆柱齿轮(30)中心采用花键孔结构，与主动锥齿轮(31)的花键轴连接；
所述主动圆锥齿轮总成(29)，包括主动圆锥齿轮(19)、第一圆锥滚子轴承(20)、隔套(21)、第二调整垫片(22)、第二圆锥滚子轴承(23)、轴承座(24)、油封(25)及突缘总成(26)；所述第一圆锥滚子轴承(20)及第二圆锥滚子轴承(23)的外环分别转入轴承座(24)的内孔中，所述轴承座(24)的内孔中设置有油封(25)，所述第一圆锥滚子轴承(20)及第二圆锥滚子轴承(23)的内环套到主动圆锥齿轮(19)的轴径上，所述隔套(21)、第二调整垫片(22)依次套在主动圆锥齿轮(19)的轴径上，位于第一圆锥滚子轴承(20)及第二圆锥滚子轴承(23)之间，第二圆锥滚子轴承(23)的端面与第二调整垫片(22)贴合，所述突缘总成(26)的花键孔装到主动圆锥齿轮(19)的轴径上；突缘螺母(27)旋入主动圆锥齿轮(19)的外螺纹并拧紧，突缘螺母(27)压扁锁紧；
所述固定啮合套(9)的内止口装到减速器壳(8)的外止口上，第三圆锥滚子轴承(11)装到减速器壳(8)的圆孔中；滑动啮合套(13)的端面齿装到固定啮合套(9)的端面齿上，拨叉(14)的叉型端面装到滑动啮合套(13)的环形槽内；从动锥齿轮(12)通过滑动啮合套(13)，装到第三圆锥滚子轴承(11)的内环中；行星齿轮总成(15)的行星齿轮(5)的齿面与从动锥齿轮(12)的齿面啮合；圆柱齿轮壳(17)装到减速器壳(8)上，通过第三螺栓(16)连接；第一调整垫片(18)装到圆柱齿轮壳(17)的法兰端面上；将主动圆锥齿轮总成(29)的轴承座(24)的外止口装到圆柱齿轮壳(17)的内止口中，端面与第一调整垫片(18)贴合，齿面与行星齿轮(5)的齿面啮合，轴径通过十字轴(7)和从动锥齿轮(12)，法兰孔与圆柱齿轮壳(17)的法兰螺纹孔对齐，用第四螺栓(28)连接固定；
所述主动圆锥齿轮(19),采用导向轴径结构，与十字轴(7)的中心孔配合，并与从动锥齿轮(12)的中心孔配合；采用圆锥齿轮结构，与行星齿轮(5)的圆锥齿轮配合；采用两个轴承径结构，分别与第一圆锥滚子轴承(20)、第三圆锥滚子轴承(23)的中心孔配合；采用花键轴结构，与突缘总成(26)的花键孔连接；采用螺纹径结构，与突缘螺母(27)连接；采用端面铣凹槽结构，用于突缘螺母的压坑锁止；
所述主动圆柱齿轮(1)，外廓采用圆柱齿轮结构，与从动圆柱齿轮(30)啮合；主动圆柱齿轮(1)的侧面采用端面齿结构，与滑动啮合套(13)啮合；内侧采用法兰分布孔结构，分布孔与行星齿轮前壳(2)、行星齿轮后壳(3)的分布孔对齐，主动圆柱齿轮(1)、行星齿轮前壳(2)及行星齿轮后壳(3)通过第一螺栓(4)连接。
2.如权利要求1所述的一种行星结构的驱动桥双速减速器，其特征在于，所述从动锥齿轮(12)，采用花键轴结构，与滑动啮合套(13)的花键孔连接；采用与花键轴同轴的轴径结构，与第三圆锥滚子轴承(11)的中心孔配合；中心采用圆孔结构，与主动圆锥齿轮(19)的轴径配合；一端采用圆锥齿轮结构，与行星齿轮(5)啮合。
3.如权利要求1所述的一种行星结构的驱动桥双速减速器，其特征在于，所述固定啮合套(9)，一端采用端面齿结构，与滑动啮合套(13)的端面齿啮合；内侧采用法兰分布孔结构，分布孔与减速器壳(8)的分布螺纹孔对齐，所述固定啮合套(9)与减速器壳(8)通过第二螺栓(10)连接；与分布孔同轴位置采用内止口结构，与减速器壳(8)的外止口配合。
4.如权利要求1所述的一种行星结构的驱动桥双速减速器，其特征在于，所述滑动啮合套(13)，两端采用端面齿结构，分别与固定啮合套(9)、主动圆柱齿轮(1)啮合；外廓采用环形凹槽结构，与拨叉(14)的叉形配合；中心采用花键孔结构，与从动锥齿轮(12)的花键轴连接。
5.如权利要求1所述的一种行星结构的驱动桥双速减速器，其特征在于，所述十字轴(7)，中间采用圆形内孔结构，圆形结构四周采用四个均布圆柱轴结构。
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