CN114508565A - 一种双中间轴减速结构及车桥 - Google Patents

一种双中间轴减速结构及车桥 Download PDF

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Abstract

本发明属于汽车车桥领域，公开一种双中间轴减速结构及车桥。所述双中间轴减速结构包括输入轴、中间齿轮、中间齿轴、输出齿轮、第一滑动齿套和第二滑动齿套。输入轴上设有输入齿轮，并与主动锥齿轮的齿轴同轴；两中间齿轮均与输入齿轮啮合；两中间齿轴上均同轴设有连接齿轮；输出齿轮设于主动锥齿轮的齿轴上，并与两个连接齿轮啮合；第一滑动齿套能将中间齿轮和中间齿轴锁定或解锁；第二滑动齿套能将输入轴和主动锥齿轮的齿轴锁定或解锁。实现减速、无减速及空档三种传动方式，满足整车高速时对小速比的需求、以及重载时对大速比的需求，减少能源消耗，并适用于电驱动车桥；采用双中间轴结构，减小中间齿轮的转矩，减轻传动系的重量，可靠性高。

Description

一种双中间轴减速结构及车桥
技术领域
本发明涉及汽车车桥领域，尤其涉及一种双中间轴减速结构及车桥。
背景技术
现有驱动桥中，减速器多采用单一速比结构，随着对节能、电驱动等需求的增加，单一速比的驱动桥无法同时满足整车高速时对小速比的需求、以及重载时对大速比的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双中间轴减速结构及车桥，可满足整车高速时对小速比的需求、以及重载时对大速比的需求。
为实现上述目的，提供以下技术方案：
第一方面，提供一种双中间轴减速结构，包括：
输入轴，其上设置有输入齿轮，且所述输入轴与主动锥齿轮的齿轴同轴设置；
中间齿轮，两个所述中间齿轮均与所述输入齿轮啮合；
中间齿轴，两个所述中间齿轴与两个所述中间齿轮对应且同轴设置，两个所述中间齿轴上均同轴设置有连接齿轮；
输出齿轮，其设置于所述主动锥齿轮的齿轴上，且所述输出齿轮同时与两个所述中间齿轴上的所述连接齿轮啮合；
第一滑动齿套，能够将所述中间齿轮和对应的所述中间齿轴锁定或解锁；
第二滑动齿套，能够将所述输入轴和所述主动锥齿轮的齿轴锁定或解锁。
作为本发明的双中间轴减速结构的一种可选方案，所述输入轴的端部设置有第一轴径，所述主动锥齿轮的齿轴上设置有第一轴孔，所述第一轴径插入所述第一轴孔。
作为本发明的双中间轴减速结构的一种可选方案，所述中间齿轮上设置有第二轴孔，所述中间齿轴包括第一轴段和第二轴段，所述第一轴段穿设所述第二轴孔，所述连接齿轮设置于所述第二轴段上。
作为本发明的双中间轴减速结构的一种可选方案，所述中间齿轮包括圆柱齿轮和第一花键轴，所述圆柱齿轮与所述输入齿轮啮合，所述第二轴孔贯穿所述圆柱齿轮和所述第一花键轴；
所述中间齿轴还包括设置于所述第一轴段和所述第二轴段之间的第二花键轴；
所述第一滑动齿套同时与所述第一花键轴和所述第二花键轴配合时，锁定所述中间齿轮和所述中间齿轴；
所述第一滑动齿套与所述第一花键轴配合时，解锁所述中间齿轮和所述中间齿轴。
作为本发明的双中间轴减速结构的一种可选方案，所述第一轴段的端部设置有第二轴径，所述第二轴段的端部设置有第三轴径，所述第二轴径和所述第三轴径分别安装有第一轴承。
作为本发明的双中间轴减速结构的一种可选方案，所述输入轴上设置有第三花键轴，所述主动锥齿轮的齿轴上设置有第四花键轴，所述第二滑动齿套能够与所述第三花键轴和/或所述第四花键轴配合。
作为本发明的双中间轴减速结构的一种可选方案，所述第一滑动齿套与所述第二滑动齿套联动。
作为本发明的双中间轴减速结构的一种可选方案，所述连接齿轮和所述中间齿轴为一体式结构。
作为本发明的双中间轴减速结构的一种可选方案，所述主动锥齿轮的齿轴上，于所述输出齿轮的两端分别设置有第二轴承和锁紧螺母。
第二方面，提供一种车桥，包括如上所述的双中间轴减速结构。
本发明的有益效果为：
本发明提供的双中间轴减速结构，当第一滑动齿套将中间齿轮和中间齿轴锁定、且第二滑动齿套将输入轴和主动锥齿轮的齿轴解锁时，输入轴驱动输入齿轮旋转，输入齿轮带动两个中间齿轮旋转，且两个中间齿轮带动与之锁定的中间齿轴旋转，两个中间齿轴通过其上的连接齿轮带动输出齿轮旋转，输出齿轮带动主动锥齿轮旋转，从而实现降速增扭，此时为减速传动状态。当第一滑动齿套将中间齿轮和对应的中间齿轴解锁，且第二滑动齿套将输入轴和主动锥齿轮的齿轴锁定时，动力直接由输入轴传递至主动锥齿轮，此时主动锥齿轮和输入轴同速转动，此时为无减速传动状态。当第一滑动齿套将中间齿轮和对应的中间齿轴解锁，且第二滑动齿套将输入轴和主动锥齿轮的齿轴解锁时，由于中间齿轮和对应的中间齿轴解锁，使得动力无法由中间齿轮、中间齿轴及输出齿轮传递至主动锥齿轮，同时由于输入轴与主动锥齿轮的齿轴解锁，使得动力也无法由输入轴传递至主动锥齿轮，此时为空档传动状态。本发明的双中间轴减速结构，可实现减速传动、无减速传动及空档传动三种传动方式，可满足整车高速时对小速比的需求、以及重载时对大速比的需求，减少能源消耗，并适用于电驱动车桥；采用双中间轴结构，减小了中间齿轮的转矩，减轻传动系的重量，提升可靠性。
本发明提供的车桥，包括上述的双中间轴减速结构，可实现减速传动、无减速传动及空档传动三种传动方式，可满足整车高速时对小速比的需求、以及重载时对大速比的需求，减少能源消耗，并适用于电驱动车桥；采用双中间轴结构，减小了中间齿轮的转矩，减轻传动系的重量，提升可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的双中间轴减速结构(减速传动状态)与差速器的连接示意图；
图2为本发明实施例提供的双中间轴减速结构(减速传动状态)的示意图；
图3为本发明实施例提供的双中间轴减速结构(无减速传动状态)的示意图；
图4为本发明实施例提供的双中间轴减速结构(空档传动状态)的示意图；
图5为本发明实施例提供的输入轴的示意图；
图6为本发明实施例提供的主动锥齿轮的齿轴的示意图；
图7为本发明实施例提供的中间齿轮的示意图；
图8为本发明实施例提供的中间齿轴的示意图。
附图标记：
100、主动锥齿轮；110、齿轴；1101、第一轴孔；1102、第四花键轴；1103、螺纹颈；1104、第五花键轴；200、从动锥齿轮；300、差速器；
1、输入轴；2、输入齿轮；3、中间齿轮；4、中间齿轴；5、输出齿轮；6、第一滑动齿套；7、第二滑动齿套；8、第一卡环；9、第一挡片；10、第二卡环；20、第一轴承；30、第二挡片；40、拨叉；50、第二轴承；60、锁紧螺母；70、螺栓；
11、第一环槽；12、第一轴径；13、第三花键轴；
31、圆柱齿轮；32、第一花键轴；33、第二轴孔；
41、第一轴段；42、第二轴段；43、第二花键轴；44、第二轴径；45、第三轴径；46、螺纹孔；47、连接齿轮；
411、第二环槽。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-图8所示，本实施例提供一种双中间轴减速结构，包括输入轴1、输入齿轮2、中间齿轮3、中间齿轴4、输出齿轮5、第一滑动齿套6和第二滑动齿套7。发动机的输出端经变速器和万向传动装置，与输入轴1传动连接。输入齿轮2设置于输入轴1上。输入轴1与主动锥齿轮100的齿轴110同轴设置。第二滑动齿套7能够将输入轴1和主动锥齿轮100的齿轴110锁定或解锁。中间齿轮3设置有两个，两个中间齿轮3均与输入齿轮2啮合。中间齿轴4也设置有两个，两个中间齿轴4与两个中间齿轮3一一对应且同轴设置。第一滑动齿套6能够将中间齿轮3和对应的中间齿轴4锁定或解锁。两个中间齿轴4上均同轴设置有连接齿轮47。输出齿轮5设置于主动锥齿轮100的齿轴110上，且输出齿轮5同时与两个中间齿轴4上的连接齿轮47啮合。
主动锥齿轮100与从动锥齿轮200啮合。从动锥齿轮200与差速器300传动连接。
具体地，如图1和图2所示，当第一滑动齿套6将中间齿轮3和对应的中间齿轴4锁定、且第二滑动齿套7将输入轴1和主动锥齿轮100的齿轴110解锁时，输入轴1驱动输入齿轮2旋转，输入齿轮2带动两个中间齿轮3旋转，且两个中间齿轮3带动与之锁定的中间齿轴4旋转，两个中间齿轴4通过其上的连接齿轮47带动输出齿轮5旋转，输出齿轮5带动主动锥齿轮100旋转，从而实现降速增扭，此时为减速传动状态。主动锥齿轮100和从动锥齿轮200之间可实现进一步地降速增扭。
如图3所示，当第一滑动齿套6将中间齿轮3和对应的中间齿轴4解锁，且第二滑动齿套7将输入轴1和主动锥齿轮100的齿轴110锁定时，输入轴1驱动输入齿轮2旋转，输入齿轮2带动两个中间齿轮3旋转，由于中间齿轮3与对应的中间齿轴4解锁，使得动力无法由中间齿轮3、中间齿轴4及输出齿轮5传递至主动锥齿轮100，同时由于输入轴1与主动锥齿轮100的齿轴110锁定，使得动力直接由输入轴1传递至主动锥齿轮100，此时主动锥齿轮100和输入轴1同速转动，此时为无减速传动状态。
如图4所示，当第一滑动齿套6将中间齿轮3和对应的中间齿轴4解锁，且第二滑动齿套7将输入轴1和主动锥齿轮100的齿轴110解锁时，输入轴1驱动输入齿轮2旋转，输入齿轮2带动两个中间齿轮3旋转，由于中间齿轮3和对应的中间齿轴4解锁，使得动力无法由中间齿轮3、中间齿轴4及输出齿轮5传递至主动锥齿轮100，同时由于输入轴1与主动锥齿轮100的齿轴110解锁，使得动力也无法由输入轴1传递至主动锥齿轮100，此时为空档传动状态。
本实施例的双中间轴减速结构可实现减速传动、无减速传动及空档传动三种传动方式，可满足整车高速时对小速比的需求、以及重载时对大速比的需求，减少能源消耗，并适用于电驱动车桥；采用双中间轴结构，减小了中间齿轮3的转矩，减轻传动系的重量，提升可靠性。
可选地，参见图2和图5，输入轴1上设置有第一环槽11，第一环槽11内卡设有第一卡环8，第一卡环8的端面与输入齿轮2的端面抵接，以对输入齿轮2限位。
可选地，参见图5和图8，输入轴1的端部设置有第一轴径12，主动锥齿轮100的齿轴110上设置有第一轴孔1101，第一轴径12插入第一轴孔1101，实现两者的安装定位。第一轴径12和第一轴孔1101为间隙配合。第一轴孔1101为盲孔。
可选地，参见图2、图7和图8，中间齿轮3上设置有第二轴孔33。中间齿轴4包括第一轴段41和第二轴段42。第一轴段41穿设第二轴孔33，实现中间齿轮3和中间齿轴4的安装定位。第一轴段41和第二轴孔33为间隙配合。上述的连接齿轮47设置于第二轴段42上。
第一轴段41伸出第二轴孔33的一端套设有第一挡片9。第一轴段41上还设置有第二环槽411，第二环槽411内卡设有第二卡环10，第二卡环10的端面与第一挡片9的端面抵接，第二卡环10通过第一挡片9将中间齿轮3压抵于中间齿轴4的轴肩上。
可选地，中间齿轮3包括同轴设置的圆柱齿轮31和第一花键轴32。圆柱齿轮31与输入齿轮2啮合。第二轴孔33贯穿圆柱齿轮31和第一花键轴32。中间齿轴4还包括设置于第一轴段41和第二轴段42之间的第二花键轴43。第一滑动齿套6上设置有花键孔。当第一滑动齿套6同时与第一花键轴32和第二花键轴43配合(参见图1和图2)时，锁定中间齿轮3和中间齿轴4。当第一滑动齿套6只与第一花键轴32配合(参见图3和图4)时，解锁中间齿轮3和中间齿轴4。中间齿轮3和中间齿轴4均采用花键结构与第一滑动齿套6连接，结构简单，且连接可靠。
可选地，参见图2和图8，第一轴段41的端部设置有第二轴径44，第二轴径44伸出圆柱齿轮31。第二轴段42的端部设置有第三轴径45。第二轴径44和第三轴径45分别安装有第一轴承20，实现对中间齿轴4的支撑。第二轴径44和第三轴径45的端面分别设置有第二挡片30，第二挡片30的端面与第一轴承20的端面贴合。第二轴径44和第三轴径45上均设置有螺纹孔46，螺栓70穿过第二挡片30并与第二轴径44和第三轴径45上的螺纹孔46连接。
可选地，参见图5和图6，输入轴1上设置有第三花键轴13，主动锥齿轮100的齿轴110上设置有第四花键轴1102。第二滑动齿套7上设置有花键孔。第二滑动齿套7能够与第三花键轴13和/或第四花键轴1102配合。当第二滑动齿套7只与第三花键轴13配合(参见图4)、或只与第四花键轴1102配合(参见图1和图2)时，输入轴1和主动锥齿轮100的齿轴110为解锁状态。当第二滑动齿套7同时与第三花键轴13和第四花键轴1102配合(参见图3)时，输入轴1和主动锥齿轮100的齿轴110为锁定状态。
可选地，第一滑动齿套6与第二滑动齿套7联动，即第一滑动齿套6与第二滑动齿套7同时滑动，使得本实施例的双中间轴减速结构具有减速传动、无减速传动及空档传动三种传动方式。具体到本实施例中，参见图1-图4，第一滑动齿套6和第二滑动齿套7上均设置有第三环槽，两者通过其上的第三环槽与拨叉40配合，驱动拨叉40，以实现第一滑动齿套6和第二滑动齿套7的联动。拨叉40为现有技术，具体不再赘述。
可选地，连接齿轮47和中间齿轴4为一体式结构，结构强度高。示例性地，连接齿轮47和中间齿轴4可采用铸造等方式一体成型。
可选地，参见图1、图2和图6，主动锥齿轮100的齿轴110上设置有第五花键轴1104，输出齿轮5上设置有花键孔，输出齿轮5通过花键孔与第五花键轴1104装配。主动锥齿轮100的齿轴110上，于输出齿轮5的两端分别设置有第二轴承50和锁紧螺母60，实现对输出齿轮5的轴向限位。主动锥齿轮100的齿轴110上设置有螺纹颈1103，锁紧螺母60旋拧于螺纹颈1103上。
本实施例还提供一种车桥，包括上述的双中间轴减速结构，可实现减速传动、无减速传动及空档传动三种传动方式，可满足整车高速时对小速比的需求、以及重载时对大速比的需求，减少能源消耗，并适用于电驱动车桥；采用双中间轴结构，减小了中间齿轮3的转矩，减轻传动系的重量，提升可靠性。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种双中间轴减速结构，其特征在于，包括：
输入轴(1)，其上设置有输入齿轮(2)，且所述输入轴(1)与主动锥齿轮(100)的齿轴(110)同轴设置；
中间齿轮(3)，两个所述中间齿轮(3)均与所述输入齿轮(2)啮合；
中间齿轴(4)，两个所述中间齿轴(4)与两个所述中间齿轮(3)对应且同轴设置，两个所述中间齿轴(4)上均同轴设置有连接齿轮(47)；
输出齿轮(5)，其设置于所述主动锥齿轮(100)的齿轴(110)上，且所述输出齿轮(5)同时与两个所述中间齿轴(4)上的所述连接齿轮(47)啮合；
第一滑动齿套(6)，能够将所述中间齿轮(3)和对应的所述中间齿轴(4)锁定或解锁；
第二滑动齿套(7)，能够将所述输入轴(1)和所述主动锥齿轮(100)的齿轴(110)锁定或解锁。
2.根据权利要求1所述的双中间轴减速结构，其特征在于，所述输入轴(1)的端部设置有第一轴径(12)，所述主动锥齿轮(100)的齿轴(110)上设置有第一轴孔(1101)，所述第一轴径(12)插入所述第一轴孔(1101)。
3.根据权利要求1所述的双中间轴减速结构，其特征在于，所述中间齿轮(3)上设置有第二轴孔(33)，所述中间齿轴(4)包括第一轴段(41)和第二轴段(42)，所述第一轴段(41)穿设所述第二轴孔(33)，所述连接齿轮(47)设置于所述第二轴段(42)上。
4.根据权利要求3所述的双中间轴减速结构，其特征在于，所述中间齿轮(3)包括圆柱齿轮(31)和第一花键轴(32)，所述圆柱齿轮(31)与所述输入齿轮(2)啮合，所述第二轴孔(33)贯穿所述圆柱齿轮(31)和所述第一花键轴(32)；
所述中间齿轴(4)还包括设置于所述第一轴段(41)和所述第二轴段(42)之间的第二花键轴(43)；
所述第一滑动齿套(6)同时与所述第一花键轴(32)和所述第二花键轴(43)配合时，锁定所述中间齿轮(3)和所述中间齿轴(4)；
所述第一滑动齿套(6)与所述第一花键轴(32)配合时，解锁所述中间齿轮(3)和所述中间齿轴(4)。
5.根据权利要求3所述的双中间轴减速结构，其特征在于，所述第一轴段(41)的端部设置有第二轴径(44)，所述第二轴段(42)的端部设置有第三轴径(45)，所述第二轴径(44)和所述第三轴径(45)分别安装有第一轴承(20)。
6.根据权利要求1所述的双中间轴减速结构，其特征在于，所述输入轴(1)上设置有第三花键轴(13)，所述主动锥齿轮(100)的齿轴(110)上设置有第四花键轴(1102)，所述第二滑动齿套(7)能够与所述第三花键轴(13)和/或所述第四花键轴(1102)配合。
7.根据权利要求1-6任一项所述的双中间轴减速结构，其特征在于，所述第一滑动齿套(6)与所述第二滑动齿套(7)联动。
8.根据权利要求1-6任一项所述的双中间轴减速结构，其特征在于，所述连接齿轮(47)和所述中间齿轴(4)为一体式结构。
9.根据权利要求1-6任一项所述的双中间轴减速结构，其特征在于，所述主动锥齿轮(100)的齿轴(110)上，于所述输出齿轮(5)的两端分别设置有第二轴承(50)和锁紧螺母(60)。
10.一种车桥，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的双中间轴减速结构。
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