CN114393377B - 新能源汽车减速器和对主减速齿轮磨齿的差速器装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源汽车减速器和对主减速齿轮磨齿的差速器装配方法，该方法包括：S1、主减速齿轮加工开槽，开槽高度大于行星齿轮轴的干涉尺寸，同时加大主减速齿轮副重合度设计，使总重合度大于3；S2、将开槽后的主减速齿轮与差速器壳体用螺栓固连，构成合件；S3、对装配后的合件磨齿加工；以及S4、在磨齿后的合件上装配差速器其他零部件，以构成差速器装配总成，其中，所述行星齿轮轴通过开槽装配。本发明保证主减速齿轮副工作精度，提高减速器总成整车NVH性能。

Description

新能源汽车减速器和对主减速齿轮磨齿的差速器装配方法

技术领域

本发明涉及新能源汽车减速器，尤其涉及一种对主减速齿轮磨齿的差速器装配方法。

背景技术

新能源纯电动汽车单速减速器采用二级齿轮副进行减速增扭，最后一级齿轮一般为差速器总成，差速器壳体与主减速齿轮采用螺栓或者铆钉固连，如图2所示。

传统汽车因为发动机噪音掩盖，变速箱噪音对整车NVH贡献度不大。新能源汽车因为采用电动机代替发动机，电机噪音小，减速器总成噪音严重影响整车NVH性能。

行业普遍采用热后磨齿代替传统的剃齿，而且齿面会进行一定量的修形(修形量一般只有几十微米)，加工精度由之前的7级提高为6级。

常规差速器总成装配顺序是：先将行星齿轮、半轴齿轮、行星齿轮轴及垫圈等零部件装入差速壳体内，然后将磨齿后的主减速齿轮装配在差速器壳体上，最后将螺栓打紧或铆钉压并。

这样因为主减速齿轮与差速器壳体有配合误差，主减速齿轮工作时，会丧失部分齿轮精度，在整车NVH测试时会体现出来主减速齿轮副阶次。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对主减速齿轮磨齿的差速器装配方法，以消除因与差速器壳体配合误差产生的主减速齿轮精度丧失，提高整车NVH性能。

为此，本发明提出了一种对主减速器齿轮磨齿的差速器装配方法，包括：S1、主减速齿轮加工开槽，开槽高度大于行星齿轮轴的干涉尺寸，同时加大主减速齿轮副重合度设计，使总重合度大于3；S2、将开槽后的主减速齿轮与差速器壳体用螺栓固连，构成合件；S3、对装配后的合件磨齿加工；以及S4、在磨齿后的合件上装配差速器其他零部件，以构成差速器装配总成，其中，所述行星齿轮轴通过开槽装配。

本发明还提供了一种新能源汽车减速器，包括差速器，该差速器根据上面所描述的方法获得。

在本装配方法中，主减速齿轮磨齿顺序改变，由磨齿后装配或装配后磨齿，改为装配中间环节磨齿；针对后期装配行星齿轮轴干涉，将主减速齿轮端面加工圆弧槽，满足装配需求；设计时提高该对齿轮副的重合度，避免开槽带来的啮合冲击。本发明保证了主减速齿轮副工作精度，提高减速器总成整车NVH性能。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明的对主减速齿轮磨齿的差速器装配方法的结构示意图。

图2是本发明的新能源汽车减速器的差速器的结构示意图；

图3是本发明的主减速器齿轮的端视图；

图4是图3所示主减速器齿轮的A向视图；

图5是本发明的主减速器齿轮上的开槽位置示意图。

图6是本发明的主减速器齿轮的立体结构示意图；

图7是本发明的主减速齿轮与差速器壳体装配所构成的合件的示意图；

图8示出了A状态和B状态二者的半油门的车内噪声colormap图；

图9示出了A状态和B状态二者的全油门的车内噪声colormap图；

图10示出了A状态和B状态二者的低档滑行的车内噪声colormap图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为消除因与差速器壳体配合误差产生的主减速齿轮精度丧失，本发明提出了改进方案：在差速器装配中间环节对主减速齿轮进行磨齿。即先组装差速器壳体和主减速齿轮用螺栓固连，磨齿后再装配其它内部零部件。

结合参照图1和图2，本发明提出了一种对主减速齿轮磨齿的差速器装配方法，包括以下步骤：

S1、主减速齿轮8加工开槽8c，开槽高度H大于行星齿轮轴的干涉尺寸X，同时加大主减速齿轮副重合度设计，使总重合度大于3；

S2、将开槽后的主减速齿轮8与差速器壳体9用螺栓固连，构成合件1；

S3、对装配后的合件1磨齿加工；

S4、在磨齿后的合件1上装配差速器其他零部件，构成差速器总成，其中，行星齿轮轴3通过开槽8c装配。

在磨齿后的合件1上装配的其他零部件包括弹性圆柱销2、行星齿轮轴3、行星齿轮止推圈4、行星齿轮5、半轴齿轮6和半轴齿轮止推圈7。

为满足合件磨齿加工的强度要求，我们对合件的构造加以调优：

结合参照图2，合件1的主减速齿轮8由轮圈部8a和腹板部8b构成，所述腹板部8b安装在差速器壳体9的法兰盘9a的内侧端面，所述轮圈部8a在法兰盘9a外周呈筒状左右延伸。

与主减速齿轮8的腹板部8b固连在法兰盘9a外侧端面的现有方案相比，本发明合件1的主减速器齿轮8沿轴向更加靠近行星齿轮轴的中心。

该调优后的合件结构同时也带来了其他问题：因为行星齿轮轴低于齿轮端面，如图2所示，存在干涉尺寸X，这样导致后期行星齿轮轴无法装配。

在步骤S1中，我们将主减速齿轮上沿径向加工出圆弧槽，保证尺寸“H”大于尺寸“X”，这样行星齿轮轴3通过卡槽8c能够插入轴孔9c中，实现合件磨齿后也能够装配的要求。

开槽时务必以齿槽或齿厚中心为中心，这样可以减小开槽破坏的齿数，详见下图3、图4、图5。

同时加大主减速齿轮副的重合度设计(总重合度大于3)，以降低齿轮因开槽产生的啮合冲击。

以我厂某款新能源减速器总成为例，装配两种状态减速器总成：

A状态：常规装配，主减速齿轮磨齿后与差速器壳体进行装配；

B状态：主减速齿轮开槽，与差速器壳体装配后合件磨齿，然后在装配其它零部件。

开槽参数如下：行星齿轮轴直径为干涉尺寸X为5.4mm，设计开槽高度H为5.7mm；开槽半径R为10mm。

图6为主减速齿轮开槽示意图；图7为主减速齿轮与差速器壳体装配构成合件的示意图。

本款减速器总成部分参数如下：

两种状态减速器总成零部件加工精度完全一致，先后进行整车NVH验证，试验车为同一台。采用Simcenter Test lab软件分析，分别进行半油门、全油门及低档滑行三种状态测试，选取车内噪声colormap图进行对比，其中，图8为半油门的车内噪声colormap图，图9为全油门的车内噪声colormap图，图10为低档滑行的车内噪声colormap图。

通过三种工况对比，A状态主减速齿轮副阶次10.88明显，B状态没有，B状态明显优于A状态，齿轮副NVH性能改善明显，无啮合冲击现象。

对比方案：将行星齿轮及半轴齿轮等零部件和差速器壳装配后再一起磨齿，即装配后磨齿。

该对比方案虽然可消除丧失部分齿轮精度的问题。但是此法在磨齿时，容易污染差速器壳体内部其它零部件，即使通过做保护套，不但成本较高，而且不能完全保证可靠。

与装配前磨齿和装配后磨齿的常规方案相比，本发明打破常规，将磨齿放在装配的中间环节，不仅能够达到通过磨齿降低减速器总成噪音、提高整车NVH性能的目的，而且能够避免装配后磨齿造成污染差速器壳体内部的问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种对主减速器齿轮磨齿的差速器装配方法，其特征在于，包括：

S1、主减速齿轮加工开槽，开槽高度大于行星齿轮轴的干涉尺寸，同时加大主减速齿轮副重合度设计，使总重合度大于3；

S2、将开槽后的主减速齿轮与差速器壳体用螺栓固连，构成合件；

S3、对装配后的合件磨齿加工；以及

S4、在磨齿后的合件上装配差速器其他零部件，以构成差速器装配总成，其中，所述行星齿轮轴通过开槽装配。

2.根据权利要求1所述的对主减速器齿轮磨齿的差速器装配方法，其特征在于，所述主减速齿轮开槽时以齿槽或齿厚中心为中心。

3.根据权利要求1所述的对主减速器齿轮磨齿的差速器装配方法，其特征在于，所述开槽为圆弧形槽。

4.根据权利要求1所述的对主减速器齿轮磨齿的差速器装配方法，其特征在于，所述主减速齿轮为斜齿，斜齿的端面重合度和轴向重合度之和大于3。

5.一种新能源汽车减速器，包括差速器，其特征在于，所述差速器根据权利要求1至4中任一项所述的对主减速器齿轮磨齿的差速器装配方法获得。

6.根据权利要求5所述的新能源汽车减速器，其特征在于，所述合件的主减速齿轮由轮圈部和腹板部构成，所述腹板部安装在差速器壳体的法兰盘的内侧端面，所述轮圈部在法兰盘外周呈筒状左右延伸。