CN114872494B - 一种高传动效率重卡驱动桥结构总成 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高传动效率重卡驱动桥结构总成,其特点是,由输入轴总成、主锥轴总成、差速器轴总成、桥壳总成、轮毂总成、主从动圆柱齿轮和主从动锥齿轮组成;与传统结构相比,整个驱动桥总成从降低齿轮啮合功率损失、轴承摩擦损失和旋转件搅油损失三部分出发,对内部传动系的齿轮、轴承、差速器总成、齿轮油等各个项目参数进行细化改进,极尽所能地提高传动效率,进以更好地改善了汽车行驶效率,从而降低油耗减少排放,适应国家倡导的节能减排和保护生态大背景,受到了整车厂家和用户的极大欢迎。
Description
技术领域
本发明涉及重卡汽车车桥技术领域,具体地讲是一种高传动效率重卡驱动桥结构总成。
背景技术
驱动桥在机械传动过程中会产生一定的内部损耗,包括机械损失和液力损失,主要由齿轮啮合功率损失、轴承摩擦损失和齿轮及差速器壳等旋转件搅油损失三部分组成,传动效率直接关系到传动系统功率损失的多少。传动效率是衡量驱动桥系统工作性能的重要指标之一,通过提升传动效率可以改善汽车行驶效率,从而降低油耗减少排放。
传统的重卡驱动桥结构总成,在方案设计时仅仅考虑了各总成零部件的强度、寿命和可靠性,还追求着最大化的低成本目标,却忽略了传动效率。须知,传动效率也是衡量驱动桥性能的重要指标之一。驱动桥为承载件,也是传动件,内部包含了较长的传动链,传统车桥在设计时只考虑了每组传动链间在满足强度、寿命前提下能实现正常传动,却未考虑传动带来的功率损失大小,以致桥总成传动效率底,油耗高,排放大,在提高用户使用成本的同时,还污染环境。
发明内容
本发明的目的是克服上述已有技术的不足,而提供一种高传动效率重卡驱动桥结构总成。
本发明提供的技术方案是:一种高传动效率重卡驱动桥结构总成,由输入轴总成、主锥轴总成、差速器轴总成、桥壳带减速器壳总成、轮毂总成、主从动圆柱齿轮、主从动锥齿轮和贯通轴组成,轮毂总成数量2个;所述的差速器轴总成上有差速器壳总成,所述的桥壳带减速器壳总成上有加油孔带油塞总成,所述的输入轴总成上有输入轴轴承和输入轴油封,所述的主锥轴总成上有主锥轴承,差速器轴总成上有差速器轴承,所述的轮毂总成上有轮毂轴承和轮毂油封;所述的贯通轴上带贯通轴轴承和贯通轴油封;所述的输入轴油封和贯通轴油封上带有防尘唇;其特殊之处在于:
所述的输入轴总成的轴径与桥壳带减速器壳总成的孔径相同,二者配合实现径向限位,输入轴总成在桥壳带减速器壳总成上自由旋转;所述的主锥轴总成的轴径与桥壳带减速器壳总成的孔径相同,二者配合实现径向限位,主锥轴总成在桥壳带减速器壳总成上自由旋转;所述的主从动圆柱齿轮的内径分别与输入轴总成和主锥轴总成的外径相同,各自配合实现径向限位,输入轴总成通过主从动圆柱齿轮带动主锥轴总成自由旋转;所述的贯通轴的外径与输入轴总成的内径相同,二者配合实现径向限位,输入轴总成带动贯通轴自由旋转;所述的差速器轴总成轴径与桥壳带减速器壳总成的孔径相同,二者配合实现径向限位,通过主从动锥齿轮的啮合传动,差速器轴总成在桥壳带减速器壳总成上自由旋转;所述的轮毂总成的孔径与桥壳带减速器壳总成的轴径相同,二者配合实现径向限位,轮毂总成通过差速器轴总成以及半轴传递的扭矩在桥壳带减速器壳总成上自由旋转;所述的差速器壳总成的轴径分别与差速器轴承的孔径和主从动锥齿轮的孔径相同,并与其装配固定在一起;所述的输入轴轴承和输入轴油封的轴径分别与桥壳带减速器壳总成的孔径相同,并分别与桥壳带减速器壳总成装配固定在一起;所述的主锥轴承与差速器轴承的轴径分别与桥壳带减速器壳总成的孔径相同,并分别与桥壳带减速器壳总成装配固定在一起;所述的轮毂轴承的孔径与桥壳带减速器壳总成的轴径相同,二者装配固定在一起;所述的贯通轴轴承和贯通轴油封的轴径分别与桥壳带减速器壳总成的孔径相同,并分别与桥壳带减速器壳总成装配固定在一起;所述的加油孔带油塞总成的轴径与桥壳带减速器壳总成的孔径相同,并与桥壳带减速器壳总成装配固定在一起;所述的轮毂油封的孔径与轮毂轴承的轴径相等,二者配合实现径向限位,轮毂油封可以在轮毂轴承上自由旋转;
所述的主从动锥齿轮的从动锥齿轮和差速器壳总成的旋转搅油盘为减薄结构。
进一步地,所述的主从动圆柱齿轮和主从动锥齿轮为6级以上的高精度等级齿轮。
进一步地,所述的输入轴轴承、主锥轴承、差速器轴承和轮毂轴承为6级以上的高精度等级轴承,轴承游隙为200--350μm的负游隙。
进一步地,所述的轮毂总成为轴承单元结构,轮毂壳体为铝合金材料。
进一步地,所述的加油孔带油塞总成的位置在距桥壳中心40mm以下的位置下移8-10mm,加油油品为重负荷齿轮油。
进一步地,所述的输入轴油封、贯通轴油封和轮毂油封为低摩擦油封;所述的输入轴油封和贯通轴油封上均带有防尘唇,防尘唇为3道筋间隔3处凹槽结构;所述的防尘唇的孔径分别与输入轴总成和贯通轴的轴径相等,防尘唇在输入轴总成和贯通轴上自由旋转。
本发明的有益效果:1、6级以上高精度齿轮性价比高,提高了齿轮啮合精度,减少了传动系齿轮啮合带来的功率损失,提高了总成传动效率;2、减薄旋转坯结构的从动锥齿轮和差速器壳总成,以及从动锥齿轮与差速器壳总成间、差速器左右壳间的激光焊连接结构,均降低了桥总成内部的旋转件搅油带来的功率损失,提高了总成传动效率;3、6级以上高性价比高精度等级轴承,降低了轴承摩擦损失,合理的负游隙区间的轴承游隙设置,提高了轴总成旋转平稳性,提高了总成传动效率;4、轮毂轴承单元的选用,以及轻量化铝合金轮毂材料的选择,降低了轮毂轴承摩擦损失,减少了轮毂旋转带来的功率损失,提高了总成传动效率;5、加油量的适量减少和油品的适当选择,在保证内部润滑的前提下,降低了桥总成内部的旋转件搅油带来的功率损失,提高了总成传动效率;6、低摩擦油封防尘唇的3道筋间隔3处凹槽结构能够大大改善油封内部通气性,减少油封与高速旋转轴间的摩擦生热,降低功率损失,提高了传动效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明的差速器轴总成的结构示意图;
图3是本发明的轮毂总成的结构示意图;
图4是本发明的贯通轴和加油孔带油塞总成的结构示意图;
图5是本发明的输入轴油封的结构示意图;
图6是本发明的贯通轴油封的结构示意图。
图中:1输入轴总成,2主锥轴总成,3差速器轴总成,4桥壳带减速器壳总成,5轮毂总成,6主从动圆柱齿轮,7主从动锥齿轮,8贯通轴,9差速器壳总成,10加油孔带油塞总成,11输入轴轴承,12主锥轴承,13差速器轴承,14轮毂轴承,15贯通轴轴承,16输入轴油封,17贯通轴油封,18轮毂油封,19防尘唇。
具体实施方式
为了更好地理解与实施,下面结合附图详细说明本发明。
如图1、2、3、4、5、6所示,一种高传动效率重卡驱动桥结构总成,由输入轴总成1、主锥轴总成2、差速器轴总成3、桥壳带减速器壳总成4、轮毂总成5、主从动圆柱齿轮6、主从动锥齿轮7和贯通轴8组成,轮毂总成5数量2个;其中,差速器轴总成3上带有差速器壳总成9,桥壳总成4上带有加油孔带油塞总成10,输入轴总成1上带有输入轴轴承11和输入轴油封16,主锥轴总成2上带有主锥轴承12,差速器轴总成3上带有差速器轴承13,轮毂总成5上带有轮毂轴承14和轮毂油封18;贯通轴8上带贯通轴轴承15和贯通轴油封17;输入轴油封16和贯通轴油封17上带有防尘唇19;
输入轴总成1的轴径与桥壳带减速器壳总成4的孔径相同,二者通过输入轴轴承11配合实现径向限位,输入轴总成1可以在桥壳带减速器壳总成4上自由旋转;主锥轴总成2的轴径与桥壳带减速器壳总成4的孔径相同,二者通过主锥轴承12配合实现径向限位,主锥轴总成2可以在桥壳带减速器壳总成4上自由旋转;主从动圆柱齿轮6的内径分别与输入轴总成1和主锥轴总成2的外径相同,其分别通过衬套和花键装配固定在一起,输入轴总成1可以通过主从动圆柱齿轮6带动主锥轴总成2自由旋转;贯通轴8的外径与输入轴总成1的内径相同,二者通过花键装配固定在一起,输入轴总成1带动贯通轴8自由旋转;差速器轴总成3轴承的轴径与桥壳带减速器壳总成4的孔径相同,二者装配固定在一起,通过主从动锥齿轮7的啮合传动,差速器轴总成3在桥壳带减速器壳总成4上自由旋转;轮毂总成5轴承的孔径与桥壳带减速器壳总成4的轴径相同, 二者装配固定在一起,轮毂总成5通过差速器轴总成3以及半轴传递的扭矩在桥壳带减速器壳总成4上自由旋转;差速器壳总成9的轴径分别与差速器轴承13的孔径和主从动锥齿轮7的孔径相同,并与其装配固定在一起;输入轴轴承11和输入轴油封16的轴径分别与桥壳带减速器壳总成4的孔径相同,并分别与桥壳带减速器壳总成4装配固定在一起;主锥轴承12与差速器轴承13的轴径分别与桥壳带减速器壳总成4的孔径相同,并分别与桥壳带减速器壳总成4装配固定在一起;轮毂轴承14的孔径与桥壳带减速器壳总成4的轴径相同,二者装配固定在一起;贯通轴轴承15和贯通轴油封17的轴径分别与桥壳带减速器壳总成4的孔径相同,并分别与桥壳带减速器壳总成4装配固定在一起;加油孔带油塞总成10的轴径加工的与桥壳带减速器壳总成的孔径相同,并与桥壳带减速器壳总成4装配固定在一起;轮毂油封18的孔径加工的与轮毂轴承14的轴径相等,二者配合实现径向限位,轮毂油封18可以在轮毂轴承14上自由旋转;
主从动锥齿轮7的从动锥齿轮和差速器壳总成9为在满足强度可靠性以及齿轮啮合安装距不变的前提下,旋转搅油盘最大化的减薄结构,且从动锥齿轮与差速器壳总成9之间、差速器左右壳之间,为非螺栓连接结构,而是采用激光焊连接;输入轴轴承11、主锥轴承12、差速器轴承13和轮毂轴承14为高性价比6级以上的高精度等级轴承,轴承装配时通过调整垫片或调整螺母将轴承游隙调整为200--350μm的负游隙;轮毂总成5为轴承单元结构,轴承游隙无需另外调整,且轮毂壳体为铝合金材料;加油孔带油塞总成10的位置在传统的距桥壳中心40mm以下的位置下移8-10mm,尽可能地减少加油量,加油油品选择为运动粘度大的重负荷齿轮油;输入轴油封16、贯通轴油封17和轮毂油封18为低摩擦油封;输入轴油封16和贯通轴油封17均带有防尘唇19,防尘唇19为3道筋间隔3处凹槽结构;防尘唇19的孔径分别与输入轴总成1和贯通轴8的轴径加工的相等,防尘唇19可以分别在输入轴总成1和贯通轴8上自由旋转。
本发明的一种高传动效率重卡驱动桥结构总成,工作时,输入轴总成1接收传动轴传递的扭矩,通过轴间差速器分配给主动圆柱齿轮和贯通轴8,在主从动圆柱齿轮6的啮合传动下带动主锥轴总成2自由旋转,贯通轴8同样自由旋转;差速器轴总成3通过差速器轴承13装配固定在桥壳带减速器壳总成4上,差速器轴总成3在主从动锥齿轮7的啮合传动下,接收主锥轴总成2的扭矩,在桥壳带减速器壳总成4上自由旋转,并将扭矩通过差速器轴总成3传递给左、右半轴;最后,轮毂总成5接收半轴传递的扭矩,在轮毂轴承14的支撑下,在桥壳带减速器壳总成4上自由旋转,至此,完成了桥总成内部的动力传递全过程。整个驱动桥总成从降低齿轮啮合功率损失、轴承摩擦损失和旋转件搅油损失三部分出发,对内部传动系的齿轮、轴承、差速器总成、齿轮油、油封等各个项目参数进行细化改进,极尽所能地提高了传动效率。
应当理解的是,本说明书未详细阐述的技术特征都属于现有技术。尽管对本发明专利的实施方式进行了描述,但是本发明并不局限于上述具体的实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,并不是限制性的,本领域的普通技术人员均可以在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围的情况下,还可以做出更多的形式,这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种高传动效率重卡驱动桥结构总成,由输入轴总成(1)、主锥轴总成(2)、差速器轴总成(3)、桥壳带减速器壳总成(4)、轮毂总成(5)、主从动圆柱齿轮(6)、主从动锥齿轮(7)和贯通轴(8)组成,轮毂总成(5)数量2个;所述的差速器轴总成(3)上有差速器壳总成(9),所述的桥壳带减速器壳总成(4)上有加油孔带油塞总成(10),所述的输入轴总成(1)上有输入轴轴承(11)和输入轴油封(16),所述的主锥轴总成(2)上有主锥轴承(12),差速器轴总成(3)上有差速器轴承(13),所述的轮毂总成(5)上有轮毂轴承(14)和轮毂油封(18);所述的贯通轴(8)上带贯通轴轴承(15)和贯通轴油封(17);所述的输入轴油封(16)和贯通轴油封(17)上带有防尘唇(19);其特征在于:
所述的输入轴总成(1)的轴径与桥壳带减速器壳总成(4)的孔径相同,二者配合实现径向限位,输入轴总成(1)在桥壳带减速器壳总成(4)上自由旋转;所述的主锥轴总成(2)的轴径与桥壳带减速器壳总成(4)的孔径相同,二者配合实现径向限位,主锥轴总成(2)在桥壳带减速器壳总成(4)上自由旋转;所述的主从动圆柱齿轮(6)的内径分别与输入轴总成(1)和主锥轴总成(2)的外径相同,各自配合实现径向限位,输入轴总成(1)通过主从动圆柱齿轮(6)带动主锥轴总成(2)自由旋转;所述的贯通轴(8)的外径与输入轴总成(1)的内径相同,二者配合实现径向限位,输入轴总成(1)带动贯通轴(8)自由旋转;所述的差速器轴总成(3)轴径与桥壳带减速器壳总成(4)的孔径相同,二者配合实现径向限位,通过主从动锥齿轮(7)的啮合传动,差速器轴总成(3)在桥壳带减速器壳总成(4)上自由旋转;所述的轮毂总成(5)的孔径与桥壳带减速器壳总成(4)的轴径相同,二者配合实现径向限位,轮毂总成(5)通过差速器轴总成(3)以及半轴传递的扭矩在桥壳带减速器壳总成(4)上自由旋转;所述的差速器壳总成(9)的轴径分别与差速器轴承(13)的孔径和主从动锥齿轮(7)的孔径相同,并与其装配固定在一起;所述的输入轴轴承(11)和输入轴油封(16)的轴径分别与桥壳带减速器壳总成(4)的孔径相同,并分别与桥壳带减速器壳总成(4)装配固定在一起;所述的主锥轴承(12)与差速器轴承(13)的轴径分别与桥壳带减速器壳总成(4)的孔径相同,并分别与桥壳带减速器壳总成(4)装配固定在一起;所述的轮毂轴承(14)的孔径与桥壳带减速器壳总成(4)的轴径相同,二者装配固定在一起;所述的贯通轴轴承(15)和贯通轴油封(17)的轴径分别与桥壳带减速器壳总成(4)的孔径相同,并分别与桥壳带减速器壳总成(4)装配固定在一起;所述的加油孔带油塞总成(10)的轴径与桥壳带减速器壳总成(4)的孔径相同,并与桥壳带减速器壳总成(4)装配固定在一起;所述的轮毂油封(18)的孔径与轮毂轴承(14)的轴径相等,二者配合实现径向限位,轮毂油封(18)可以在轮毂轴承(14)上自由旋转;
所述的主从动锥齿轮(7)的从动锥齿轮和差速器壳总成(9)的旋转搅油盘为减薄结构。
2.根据权利要求1所述的一种高传动效率重卡驱动桥结构总成,其特征在于,所述的主从动圆柱齿轮(6)和主从动锥齿轮(7)为6级以上的高精度等级齿轮。
3.根据权利要求1所述的一种高传动效率重卡驱动桥结构总成,其特征在于,所述的输入轴轴承(11)、主锥轴承(12)、差速器轴承(13)和轮毂轴承(14)为6级以上的高精度等级轴承,轴承游隙为200-350μm的负游隙。
4.根据权利要求1所述的一种高传动效率重卡驱动桥结构总成,其特征在于,所述的轮毂总成(5)为轴承单元结构,轮毂壳体为铝合金材料。
5.根据权利要求1所述的一种高传动效率重卡驱动桥结构总成,其特征在于,所述的加油孔带油塞总成(10)的位置在距桥壳中心40mm以下的位置下移8-10mm,加油油品为重负荷齿轮油。
6.根据权利要求1所述的一种高传动效率重卡驱动桥结构总成,其特征在于,所述的输入轴油封(16)、贯通轴油封(17)和轮毂油封(18)为低摩擦油封;所述的输入轴油封(16)和贯通轴油封(17)上均带有防尘唇(19),防尘唇(19)为3道筋间隔3处凹槽结构;所述的防尘唇(19)的孔径分别与输入轴总成(1)和贯通轴(8)的轴径相等,防尘唇(19)在输入轴总成(1)和贯通轴(8)上自由旋转。
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