CN116292841A - 差速器用防烧结可开合导油结构、差速器及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明属于新能源汽车技术领域,解决了现有技术中差速器内行星齿轮与行星轴之间发生烧结的问题,提供了一种差速器用防烧结可开合导油结构、差速器及汽车。该差速器用防烧结可开合导油结构包括具有中空腔体的差速器壳体;半轴锥齿轮,半轴锥齿轮设置在中空腔体内;行星轴,行星轴设置在差速器壳体内;行星齿轮,行星齿轮套设于行星轴上,且行星齿轮与半轴锥齿轮啮合;其中,在行星齿轮的内孔上设有行星导油槽,行星导油槽位于行星齿轮与行星轴之间,行星导油槽用于导流润滑油流经行星轴表面与行星齿轮之间,且将润滑油导流至差速器壳体外部或者导流至差速器内部。本发明通过在行星齿轮上开设行星导油槽,防止烧结的发生,结构简单实用。
Description
本申请是2021年9月29日提交、发明名称为“差速器用防烧结导油结构、差速器及汽车”,申请号为202111151896X的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明属于新能源汽车技术领域,具体涉及一种差速器用防烧结可开合导油结构、差速器及汽车。
背景技术
在新能源汽车行业中,对于汽车在转弯或者在冰雪路面进行行驶时,为了保证行车的稳定,通常都是通过安装差速器进行实现行车稳定。但目前新能源汽车所用的差速器基本上都是采用结构较为简单的行星系,该种结构可以有效实现左右轮胎的差速功能,不过在一些极端工况下,差速率过高会导致差速器内部发热量急剧上升,行星齿轮与行星轴之间发生烧结,从而丧失差速功能,严重时甚至导致汽车翻车或者其他安全事故。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种差速器用防烧结可开合导油结构、差速器及汽车,用以解决现有技术中存在的汽车在一些极限工况下,差速器内行星齿轮与行星轴之间发生烧结的问题。
本发明采用的技术方案是:
第一方面,本发明提供了一种差速器用防烧结可开合导油结构,包括:
具有中空腔体的差速器壳体;
半轴锥齿轮,所述半轴锥齿轮设置在所述中空腔体内;
行星轴,所述行星轴设置在所述差速器壳体内;
行星齿轮,所述行星齿轮套设于所述行星轴上,且所述行星齿轮与所述半轴锥齿轮啮合;
其中,在所述行星齿轮的内孔上设有行星导油槽,所述行星导油槽位于所述行星齿轮与所述行星轴之间,所述行星导油槽用于导流润滑油流经所述行星轴表面与所述行星齿轮之间,且将润滑油导流至所述差速器壳体外部或者导流至所述差速器内部;
所述中空腔体内设有润滑环壁,所述润滑环壁用于承载所述行星齿轮以及所述半轴锥齿轮转动所飞溅出的润滑油;
所述行星导油槽上设有若干个存储有润滑油的行星油孔,所述行星油孔的出油端具有张开和合拢两种状态;所述行星轴上设有导油轴槽,所述导油轴槽上开设有若干个存储有润滑油的轴槽油孔,所述轴槽油孔的出油端也具有张开和合拢两种状态。
优选地,在差速器壳体的外部则设有一圈与半轴安装通孔同轴的安装台,在安装台上设置有若干个凸缘,所述凸缘用于与外部其他设备连接。
优选地,所述凸缘设置有六个,每三个凸缘为一组,每组凸缘上的相邻凸缘之间均设置有用于加强安装台以及凸缘稳定性和强度的连接筋。
优选地,所述差速器壳体外部设有若干沿所述半轴安装通孔周向方向设置的加强筋,所述加强筋设置在安装台上且位于背离凸缘的一侧。
优选地,行星齿轮的内孔上套装有一个行星轴套,行星轴套中心设有轴套通孔,轴套通孔与行星轴配合,行星轴套则套设在行星轴上,行星轴与行星轴套之间可相对转动。
优选地,在行星轴套的轴套通孔内壁上设有轴套油槽,轴套油槽呈螺旋形状,从轴套通孔的一端延伸至另一端。
优选地,轴套通孔的长度与行星齿轮内孔的长度相等或者轴套通孔的长度大于行星齿轮内孔的长度。
优选地,行星齿轮的内孔的中间部分距离内孔中心轴的垂直距离小于行星齿轮的内孔的两端部分距离内孔中心轴的垂直距离。
第二方面,本发明提供了一种差速器,所述差速器包括上述任意一种差速器用防烧结可开合导油结构。
第三方面,本发明提供了一种汽车,所述汽车包括上述任意一种差速器用防烧结可开合导油结构或者包括上述的差速器。
综上所述,本发明的有益效果如下:
本发明提供的差速器用防烧结可开合导油结构、差速器及汽车通过在行星齿轮的内孔上开设行星导油槽,行星导油槽位于行星轴表面与所述行星齿轮之间,润滑油则能够通过行星导油槽被导向至行星轴表面与行星齿轮之间,润滑油在行星导油槽内流动,经过行星轴表面,形成一层润滑油膜,对行星齿轮与行星轴之间起到润滑作用,除此以外,对于被行星导油槽导流至行星齿轮与行星轴之间的润滑油还能将行星齿轮与行星轴之间产生的热量带走,避免行星轴与行星齿轮之间发生烧结。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,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,还可以根据这些附图获得其他的附图,这些均在本发明的保护范围内。
图1为本发明实施例1中差速器用防烧结可开合导油结构的立体结构示意图;
图2为图1的爆炸图;
图3为本发明实施例1中差速器壳体的剖视图;
图4为本发明实施例1中行星齿轮的结构示意图;
图5为本发明实施例2中行星轴套套设在行星轴上的结构示意图;
图6为本发明实施例2中行星轴套的剖视图;
图7为本发明实施例6的传动法兰的三维结构图;
图8为本发明实施例6的传动法兰的另一个视角的三维结构图;
图9为本发明实施例6的传动法兰用于和传动轴连接的结构的三维视图;
图10为本发明实施例6的传动法兰的侧视图;
图11为本发明实施例6的传动法兰的主视图;
图12为本发明实施例6的三组子传动结构组断开设置的结构示意图;
图13为本发明实施例6的传动法兰的两组子传动结构在周向方向上错开设置的结构示意图;
图14为本发明的变速器四挡换挡装置的三维结构图;
图15为本发明的换挡鼓的换挡区与第一驱动机构和第二驱动机构的角位置关系图;
图16为本发明的换挡鼓的三维结构图;
图17为本发明的第一驱动机构与换挡鼓配合的三维结构图;
图18为本发明的第一驱动机构与换挡鼓配合的三维结构图;
图19为本发明的第一驱动机构与第一同步器配合的三维结构图
图20为本发明的可使转动带随同步器转动的结构的俯视图;
图21为本发明的可使转动带随同步器转动的结构的侧视图;
图22为本发明的四个转动件的位置关系图;
图23为车辆的结构示意图。
图中零件部件及编号:
10、差速器壳体;11、半轴安装通孔;111、半轴导油槽;12、润滑环壁;13、垫片槽;14、集油槽;15、安装台;151、凸缘;20、半轴锥齿轮;30、行星齿轮;31、行星导油槽;40、行星轴;50、行星轴套;51、轴套油槽;
410、法兰主体;411、第一连接部;412、第二连接部;4121、限位孔;4122、止口;420、第一传动结构;430、第一连接结构;440、第二传动结构;441、第一子传动结构组;442、第二子传动结构组;443、第三子传动结构组;444、第四子传动结构组;445、第五子传动结构组;
1、换挡鼓;110、导引槽;112、换挡区;113、第一导引段;114、第二导引段;115、第三导引段;120、第一角位置;130、第二角位置;
21、限位槽21;3、第一驱动机构;310、第一滑动件;32、第一拨叉;33、第一连接件;321、第一转动件;322、第二转动件;323、第三转动件;324、第四转动件;325、拨动件;326、转动带;5、第二驱动机构;510、第二滑动件;52、第二拨叉;53、第二连接件;6、电机;7、转轴;
600、动力系统;700、传动系统;800、车身。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述,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。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。如果不冲突,本发明实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合,均在本发明的保护范围之内。
请参见图23,车辆是一种常用的交通工具,主要由动力系统600、传动系统700、车身800、底盘等组成。其中传动系统700又包括了变速器、传动轴、差速器等。车辆行驶时动力系统600的动力传动给变速器,变速器将动力系统600的动力进行转换后输出具有合适的扭矩和转速的动力,转换后的动力再传递给传动轴,传动轴将动力传动给差速器后,由差速器将动力分别传递给两侧的车轮,转换后的动力也可以传递给差速器。为了实现驻车和换挡,变速器还设置有换挡装置和驻车装置。为了给变速器、差速器等装置润滑,还为变速器、差速器等装置配置了润滑系统。
实施例1
请参见图1至图4,本发明实施例1公开了一种差速器用防烧结可开合导油结构,包括:差速器壳体10、半轴锥齿轮20、行星齿轮30以及行星轴40。差速器壳体10内开设有中空腔体,其中半轴锥齿轮20、行星齿轮30以及行星轴40均设置在中空腔体内。半轴锥齿轮20的中心轴线与行星齿轮30的中心轴线垂直,半轴锥齿轮20与行星齿轮30啮合,行星齿轮30为锥形齿轮。半轴锥齿轮20设有两个,行星齿轮30也设有两个,两个半轴锥齿轮20同轴设置,行星齿轮30也同轴设置。两个行星齿轮30分别套设在行星轴40的两端,行星齿轮30与行星轴40之间转动连接。
由于半轴锥齿轮20和行星轴40的结构已为本领域技术人员所熟知,在此不作详细说明。
为便于理解差速器用防烧结可开合导油结构的结构,现将差速器壳体10以及行星齿轮30分别进行描述,如下:
差速器壳体10:在差速器壳体10的两端均设有半轴安装通孔11,其半轴安装通孔11的内孔壁上设有用于导油的半轴导油槽111,其半轴导油槽111的形状呈螺旋形,沿半轴安装通孔11的轴向方向延伸。当有润滑油需要流入或者流出半轴安装通孔11时,便会随差速器壳体10的转动,润滑油沿半轴导油槽111的路径进行流动。采用螺旋形的半轴导油槽111更利于润滑油的流动,尤其是对于转速较高的情况,使得润滑油能够随着转动,沿半轴导油槽111的螺旋方向进行流动,避免因转速过高,离心力过大,致使润滑油紧贴导油槽的槽壁而迟迟无法下落,润滑油下落困难的问题发生。在差速器壳体10的中空腔体内开设有润滑环壁12,润滑环壁12设有两个,分别位于中空腔体的两端,与差速器壳体10两端的半轴安装通孔11同轴设置。润滑环壁12用于承接来自行星齿轮30旋转以及半轴锥齿轮20旋转所飞溅出的润滑油,且将润滑油从中空腔体其中一端的润滑环壁12导向至中空腔体另一端所在的润滑环壁12,实现润滑油尽可能地覆盖整个中空腔体内壁。
在差速器壳体10的中空腔体内还设有垫片槽13,垫片槽13呈环形,与半轴安装通孔11同轴设置。垫片槽13位于润滑环壁12与半轴安装通孔11之间,且垫片槽13的半径大于半轴安装通孔11的半径,小于润滑环壁12的半径。当有润滑油通过一端的半轴安装通孔11内的半轴导油槽111时,润滑油会沿着该半轴导油槽111流入至与其连通的垫片槽13,而在另一端的垫片槽13内的润滑油则会沿着半轴导油槽111流出差速器壳体10。在中空腔体两端的垫片槽13上均设有半轴垫圈,用于保护半轴锥齿轮20,避免其与差速器壳体10内壁之间过渡磨损。润滑油通过半轴导油槽111流入至垫片槽13后,润滑油便会充满垫片槽13,并通过间隙流入至半轴垫片与半轴锥齿轮20之间,使得半轴垫片与半轴锥齿轮20得到充分润滑,将半轴锥齿轮20旋转,与半轴垫片之间摩擦所产生的热量带走,达到降温的效果。在润滑油流至中空腔体另一端的垫片槽13时,润滑油也会通过半轴垫片与半轴锥齿轮20之间的间隙,进入到半轴垫片与半轴锥齿轮20之间,通过半轴锥齿轮20的旋转,使润滑油充分覆盖半轴垫片以及半轴锥齿轮20,达到充分润滑,减少摩擦,同时润滑油也将因摩擦所产生的的热量给带走。
在差速器壳体10的中空腔体内还设有集油槽14,集油槽14开设在润滑环壁12上,且集油槽14与垫片槽13连通,集油槽14与润滑环壁12接触处设有倒角,便于润滑油从润滑环壁12上流入至集油槽14内;集油槽14与垫片槽13接触处也设有倒角,便于润滑油从垫片槽13流入至集油槽14内。集油槽14设有四个,其中两个集油槽14位于其中一个润滑环壁12上,另外两个集油槽14位于另一个润滑环壁12上,在同一个润滑环壁12上的两个集油槽14呈中心对称布置,使润滑油能够更均匀地流入集油槽14。
在差速器壳体10的外部则设有一圈与半轴安装通孔11同轴的安装台15,在安装台15上设置有若干个凸缘151,凸缘151用于与外部其他设备连接,凸缘151设置有六个,每三个凸缘151为一组,每组凸缘151上的相邻凸缘151之间均设置有用于加强安装台15以及凸缘151稳定性和强度的连接筋,连接筋背离中空腔体的一侧均具有一定的弧度,更好地用于与外部设备匹配,与外部设备对接安装有一定的导入作用。在差速器壳体10外部还设有若干个加强筋,加强筋也设置在安装台15上且位于背离凸缘151的一侧。若干个加强筋与半轴安装通孔11同轴呈圆周排列设置,用于增加差速器整体的强度,将受到的力分散至差速器壳体10的多处。
行星齿轮30:行星齿轮30优选锥形齿轮,其套设在行星轴40上,与行星轴40转动连接,实现车轮的差速调节。行星齿轮30的内孔壁上开设有螺旋状的行星导油槽31,螺旋状的行星导油槽31能够使润滑油沿槽进行流动,且能够使润滑油反复经过行星齿轮30与行星轴40的配合面,不断带走行星轴40与行星齿轮30旋转摩擦产生的热量,达到降温,防止烧结的作用。同时在润滑油反复经过配合面时,也会在配合面上形成一层油膜,用于减小行星轴40和行星齿轮30之间的摩擦力,降低磨损速度。当行星齿轮30以第一方向为转动方向时,行星导油槽31将附着在行星轴40上的润滑油从中空腔体导流至差速器壳体10外部;当行星齿轮30以第二方向为转动方向时,行星导油槽31将差速器壳体10外部或者行星轴40两端处的润滑油导流至行星轴40的中部,以此可看出,利用螺旋状的特点,使得润滑油能够根据行星齿轮30的转动方向进行有规律地对润滑油流动方向进行导向,且充分覆盖行星齿轮30与行星轴40之间的配合面。所述第一方向是指从中空腔体的中心沿行星轴40朝向差速器壳体10外部的轴向方向看去,行星导油槽31螺旋的方向与行星齿轮30转动方向一致的方向;所述第二方向是指从中空腔体的中心沿行星轴40朝向差速器壳体10外部的轴向方向看去,行星导油槽31螺旋的方向与行星齿轮30转动方向相反的方向。
本发明实施例1的工作原理:
车辆在行驶时,差速器会随车轮的转动而运转,将位于车内的部分润滑油导流至差速器内部。当油液通过半轴安装通孔11进入至差速器壳体10内时,首先润滑油经过半轴导油槽111的导向,流入至垫片槽13内,随差速器的转动,使润滑油铺满整个垫片槽13,部分润滑油流入至垫片与半轴锥齿轮20之间的间隙中,对垫片和半轴锥齿轮20的配合面进行润滑以及降温;润滑油继续流动,一部分润滑油会流至润滑环壁12,另一部分润滑油则会流至集油槽14,对于半轴锥齿轮20旋转飞溅出的润滑油也会飞溅至中空腔体内壁,然后流入润滑环壁12,行星齿轮30与半轴锥齿轮20啮合,便可以带走一部分润滑油,同时也能通过润滑环壁12获得润滑,一部分润滑油还会停留在行星轴40上,通过行星齿轮30的旋转以及螺旋形的行星导油槽31,将附着在行星轴40上的润滑油导流至行星轴40与行星齿轮30的配合面上,随着行星齿轮30的旋转,油液沿着螺旋状的行星导油槽31将润滑油从差速器壳体10内部导出(或者从差速器外部导入),此过程由于流动的润滑油经过,会在行星齿轮30与行星轴40之间形成油膜,增加润滑,避免行星轴40与行星齿轮30之间异常磨损;流动的润滑油也会带走摩擦产生的热量,避免烧结;从一端的润滑环壁12到另一端的润滑环壁12的润滑油,则会继续流入另一端的集油槽14内,润滑油又从集油槽14流入至半轴锥齿轮20与垫片之间,进行润滑,随后通过半轴安装通孔11上的螺旋形导油槽将润滑油导出。
实施例2
请参见图5和图6,本发明实施例2中的差速器用防烧结可开合导油结构在实施例1的基础上进行改进。
具体是在行星齿轮30的内孔上套装有一个行星轴套50,行星轴套50固定套设在行星齿轮30的内孔上,固定方式优选可拆卸的固定方式,如螺栓螺母等。行星轴套50中心设有轴套通孔,轴套通孔与行星轴40配合,行星轴套50则套设在行星轴40上,行星轴40与行星轴套50之间可相对转动。在行星轴套50的轴套通孔内壁上设有轴套油槽51,轴套油槽51呈螺旋形状,从轴套通孔的一端延伸至另一端。轴套通孔的长度与行星齿轮30内孔的长度相等或者轴套通孔的长度大于行星齿轮30内孔的长度,保证润滑油能够完全覆盖行星齿轮30所在行星轴40上的长度,避免行星轴40直接和行星齿轮30接触,导致行星齿轮30磨损损坏。当润滑油流入至行星轴套50时,行星轴套50跟随行星齿轮30转动,润滑油便沿着螺旋形的轴套油槽51进行移动,在润滑油所经过的地方便会形成一层油膜附着在行星轴40表面,对行星轴40进行润滑,降低摩擦力以及将行星轴40与行星轴套50之间产生的热量带走,防止发生烧结。
当差速器壳体10内没有润滑油或者行星轴套50与行星轴40之间没有润滑油时,行星轴套50便又可以起到保护作用,行星轴40会与行星轴套50发生摩擦,在一些差速率过高的极端工况下,便会导致行星轴40与行星轴套50之间发热量急剧升高,发生烧结,但因为是行星轴套50与行星轴40之间接触,并发生烧结,行星齿轮30便不会因此损坏,在进行车辆检修时,只需将行星轴套50换掉即可,无需更换整个行星齿轮30以及行星轴40,甚至整个差速器。同时,前述提到行星轴套50与行星齿轮30之间是可拆卸连接,这也是为了方便后续损坏更换,相比于直接将行星齿轮30与行星轴40接触润滑,该实施例的方案多了一层保险,能够有效防止润滑油没有的突发情况,节约维修成本。
实施例2其余结构和工作原理同实施例1。
实施例3
本发明实施例3中的差速器用防烧结可开合导油结构在实施例1的基础上进行改进。
具体是在行星导油槽31内设有若干用于储存备用润滑油的行星油孔,若干行星油孔沿行星导油槽31的螺旋方向依次设置,在若干行星油孔内均注入有备用的润滑油。当行星齿轮30高速旋转时,因为离心力的缘故以及行星导油槽31内持续有润滑油经过,充满行星导油槽31,经过的润滑油便会将行星油孔堵住,所以若干行星油孔内的润滑油会继续保持在油孔内;但当行星齿轮30与行星轴40之间没有了持续不间断的润滑油流入,甚至是已经没有了润滑油,那行星齿轮30与行星轴40之间便会产生较大的摩擦力,温度急剧升高,此时,存储于油孔内的润滑油便会因为没有了持续经过的润滑油的堵塞以及车辆差速,离心力降低的缘故,油孔内的润滑油便会流入至行星导油槽31内,在行星轴40与行星齿轮30之间起到润滑作用,同时,通过行星齿轮30的转动,润滑油随螺旋形的行星导油槽31进行流动,反复经过行星轴40与行星齿轮30的配合面,将热量带走,达到降温,防止烧结的效果。相较于实施例1,可以起到进一步的保护作用,避免差速器壳体10内没有润滑油导致行星轴40与行星齿轮30之间发生烧结。相较于实施例2,不仅能保护行星齿轮30,还可以保护行星轴40,同时还能够继续正常运转,避免车辆发生翻车,且无需增加其他零部件,结构简单,成本低。
实施例3其余结构和工作原理同实施例1。
实施例4
本发明实施例4中的差速器用防烧结可开合导油结构在实施例3的基础上进行改进。
具体是在行星轴40上开设有沿行星轴40轴向方向的螺旋形状的导油轴槽,在导油轴槽内设有若干用于存储备用润滑油的轴槽油孔,若干轴槽油孔沿导油轴槽的螺旋方向依次设置,在若干轴槽油孔内均注入有备用的润滑油;在行星轴40表面上也开设有若干提前注入有润滑油的行星油孔,若干行星油孔的排列路径呈螺旋形,且排列路径与行星导油槽31的螺旋状一致,利于行星油孔内的润滑油流出时,能够顺畅地直接进入至导油轴槽内,进行润滑。在行星轴40与行星齿轮30正常运转,温度正常的情况下,每一个轴槽油孔以及每一个行星油孔的出油端均处于合拢状态,避免已经进行润滑的润滑油流入至轴槽油孔或者行星油孔内,造成新油与旧油混合,影响润滑降温效果。同时,通过合拢状态的设置,还能避免在行星齿轮30与行星轴40之间具有足量润滑油的时候,行星油孔和轴槽油孔内的油流出,导致后续差速器壳体10内没有持续不断的润滑油流入时,行星油孔和轴槽油孔内也没有润滑油。对于行星齿轮30和行星轴40因为需要承受较大的扭矩以及较高的强度,所以优选球墨铸铁材料。对于行星油孔和轴槽油孔出油端的合拢处会受到热胀冷缩的影响,进行张开与合拢。在行星油孔和轴槽油孔的内壁上均设有一些小坑,用于增强润滑油在行星油孔和轴槽油孔内的附着力,避免行星油孔和轴槽油孔内的润滑油流出。
当差速器壳体10内正常供给润滑油,行星轴40与行星齿轮30之间持续不间断的有润滑油流入和流出时,差速器正常工作,热量持续被润滑油带走,行星轴40与行星齿轮30之间也持续形成一层油膜,降低摩擦,行星油孔与轴槽油孔的出油端均处于合拢状态;当差速器壳体10内没有足量的润滑油或者说行星轴40与行星齿轮30之间无法持续不间断流入流出润滑油时,在一些极端工况情况下,如在冰面道路行驶或者连续转弯、急弯行驶等,差速率过高,行星齿轮30与行星轴40之间摩擦增大,差速器壳体10内整体温度急剧上升,尤其是行星齿轮30与行星轴40之间的热量急剧增多。此时,由于热量急剧增多,温度骤升,轴槽油孔的出油端和行星油孔的出油端因热胀冷缩的缘故,便从合拢状态变为了打开状态,又由于导油轴槽内没有了润滑油,所以对行星油孔和轴槽油孔内的润滑油流动不会造成阻碍。轴槽油孔和行星油孔内的润滑油依靠重力或者离心力流入至导油轴槽内,对行星轴40与行星齿轮30进行润滑,在行星轴40和行星齿轮30之间形成油膜,降低摩擦,将热量通过导油轴槽内的润滑油带走,达到防止烧结的效果。同时,在热量被带走后,温度降低,行星油孔和轴槽油孔会有一定程度的收缩,但因为是铸铁材料,所以并不会完全合拢,润滑油流出的速度会得到减缓,对导油轴槽持续进行输送润滑油,尽可能延长行星轴40与行星齿轮30之间的正常润滑状态,使车辆能够尽可能长的保持正常运行,直到后续进行补充润滑油。
具体地,对于行星齿轮30的内孔的中间部分距离内孔中心轴的垂直距离小于行星齿轮30的内孔的两端部分距离内孔中心轴的垂直距离,使得行星齿轮30与行星轴40之间的接触面积增大,以此减小行星齿轮30两端受到的应力,利于增强行星齿轮30与行星轴40的强度,增加使用寿命。
实施例4其余结构和工作原理同实施例1。
实施例5
本发明实施例5公开了一种差速器,该差速器包括实施例1至实施例4中任意一种差速器用防烧结可开合导油结构。
发明实施例5中差速器采用上述结构,车辆在行驶时,差速器会随车轮的转动而运转,将位于车内的部分润滑油导流至差速器内部。当油液通过半轴安装通孔11进入至差速器壳体10内时,首先润滑油经过半轴导油槽111的导向,流入至垫片槽13内,随差速器的转动,使润滑油铺满整个垫片槽13,部分润滑油流入至垫片与半轴锥齿轮20之间的间隙中,对垫片和半轴锥齿轮20的配合面进行润滑以及降温;润滑油继续流动,一部分润滑油会流至润滑环壁12,另一部分润滑油则会流至集油槽14,对于半轴锥齿轮20旋转飞溅出的润滑油也会飞溅至中空腔体内壁,然后流入润滑环壁12,行星齿轮30与半轴锥齿轮20啮合,便可以带走一部分润滑油,同时也能通过润滑环壁12获得润滑,一部分润滑油还会停留在行星轴40上,通过行星齿轮30的旋转以及螺旋形的行星导油槽31,将附着在行星轴40上的润滑油导流至行星轴40与行星齿轮30的配合面上,随着行星齿轮30的旋转,油液沿着螺旋状的行星导油槽31将润滑油从差速器壳体10内部导出(或者从差速器外部导入),此过程由于流动的润滑油经过,会在行星齿轮30与行星轴40之间形成油膜,增加润滑,避免行星轴40与行星齿轮30之间异常磨损;流动的润滑油也会带走摩擦产生的热量,避免烧结;从一端的润滑环壁12到另一端的润滑环壁12的润滑油,则会继续流入另一端的集油槽14内,润滑油又从集油槽14流入至半轴锥齿轮20与垫片之间,进行润滑,随后通过半轴安装通孔11上的螺旋形导油槽将润滑油导出。
实施例6
如图7所示,本实施例提供了一种传动法兰,该传动法兰主要包括法兰主体410、第一传动结构420、第一连接结构430和第二传动结构440;
其中所述第一传动结构420设置在所述法兰主体410上,所述第一传动结构420用于与差速器半轴安装通孔连接并将差速器半轴的扭矩传递给法兰主体410;
如图8和图10所示,差速器的半轴通过第一传动结构420与法兰主体410形成连接,当差速器的半轴转动时,差速器的半轴的扭矩作用在第一传动结构420上,并通过第一传动结构420带动法兰主体410一同转动,是输出轴的转动和扭矩都传递到法兰主体410上。
其中所述第一连接结构430设置在所述法兰主体410上,所述第一连接结构430用于使法兰主体410与传动轴形成连接;
在本实施例中第一连接结构430至起到连接作用,第一连接结构430通过将法兰主体410与传动轴连接,避免传动轴与法兰主体410松脱。
第二传动结构440,所述第二传动结构440设置在法兰主体410朝向传动轴的一端,所述第二传动结构440用于将法兰主体410的扭矩传递给所述传动轴,并防止扭矩传递至所述第一连接结构430。
当法兰主体410在差速器半轴的驱动下转动时,法兰主体410的扭矩通过第二传动结构440传递给所述传动轴。在法兰主体410驱动传动轴转动的过程中,第二传动结构440负责承受传动的扭矩。并且第二传动结构440还用于防止扭矩被传递至第一连接结构430,这样在法兰将扭矩传递给传递轴的过程中,第一连接结构430不会受到扭矩的作用,因此不容易损坏,可以保证第一连接结构430始终能够将法兰主体410和传动轴进行连接,从而提高了法兰连接的安全性,并且可以适少第一连接结构430的数量从而简化结构降低成本。
作为一种优选的实施方式,在本实施例中,所述第二传动结构440为矩形齿,所述矩形齿设置在法兰主体410与传动轴连接的端面上,所述法兰主体410上的矩形齿用于与所述传动轴上的矩形齿配合传递扭矩。
其中矩形齿为长条形,矩形齿的截面为矩形。在本实施例中,传动轴上可以设置与法兰主体410上的矩形齿向配合的矩形齿。法兰主体410与传动轴安装连接后,法兰主体410的端面与传动轴配合,法兰主体410上的矩形齿与传动轴上的矩形齿嵌合在一起。当法兰主体410转动时,法兰主体410上的矩形齿与其相邻的传动轴上的矩形齿相接触,法兰主体410上的矩形齿推动与其相邻的传动轴上的矩形齿,使所述传动轴与所述法兰主体410一起转动。可以直接通过铣削直接在法兰主体410的端面加工出矩形齿。为了在实现矩形齿承受扭矩的同时,使法兰结构更加简单,所述矩形齿由相邻的两条齿槽形成,所述齿槽由法兰主体410端面朝远离传动轴的方向凹陷形成。采用前述结构来形成矩形齿可以使矩形齿的顶部与法兰主体410的端面平齐,因此不会占用多余的空间,并且只需要在原有法兰主体410直接去除材料形成齿槽即可。这样形成的矩形齿与法兰主体410为一体式结构,对原来的法兰主体410影响小。整体结构简单,承载能力强。
在本实施例中,所述第一连接结构430通过第一连接件与所述传动轴连接;在法兰转动方向上,所述第一连接件与所述第一连接结构430之间的配合间隙大于所述法兰主体410上的矩形齿和所述传动轴上的矩形齿之间的配合间隙。
由于在法兰转动方向上,所述第一连接件与所述第一连接结构430之间的配合间隙大于所述法兰主体410上的矩形齿和所述传动轴上的矩形齿之间的配合间隙,法兰传动时,在第一连接件与所述第一连接结构430接触受力前,法兰主体410上的矩形齿就先与所述传动轴上的矩形齿接触,由于传动轴上的矩形齿的阻挡,第一连接件与所述第一连接结构430始终留有配合的间隙,这样就可以很好的避免第一连接结构430和第一连接件在传动时扭矩作用。前述第一连接件可以采用螺栓,第一连接结构430可以采用螺栓孔,在法兰主体410与所述传动轴连接时,所述螺栓穿过螺栓孔。
在本实施例中,所述法兰主体410上设置有多组传动结构组,每组传动结构组包括若干个相互平行设置的第一传动结构420,所述第一连接结构430的数量与所述传动结构组的数量相同,且第一连接结构430与所述传动结构组一一对应,所述传动结构组用于防止扭矩传递至与其相对应的第一连接结构430上。
如图11所示,本实施例可以沿法兰主体410的周向方向设置多个第一连接结构430,以提高连接的可靠性。此外,本实施例采用传动结构组与第一连接结构430一一对应的设置方式。使每一个第一连接结构430均有相应的传动结构组进行保护,保证相对应的第一连接结构430和传动结构组中,传动结构组优选于第一连接结构430承受扭矩,避免了设置多个第一连接结构430时,无法保证所有第一连接结构430均不会受到扭矩作用的问题。其中每一组传动结构组可以设置多个相互平行设置的第一传动结构420。在传动时,同一组中的各个第一传动结构420可以共同承受扭矩。这样作用在法兰上的扭矩被分散到各个传动结构组后又进一步被分散到各个第一传动结构420上,使每个第一传动机构所承受的扭矩变小,而整体所能承受的扭矩则变大。
此外,在转动方向上,第一连接结构430位于其所对应的传动结构组的中心位置。采用前述方式可以使法兰主体410无论正转还是反转,传动结构组中的每一个第一传动结构420均能在第一连接结构430与第一连接件接触之前受到扭矩作用,从而保证扭矩不会传递给第一连接结构430。
例如可以在法兰主体410上设置6组传动结构组,每一组传动结构组设置4个矩形齿。这4个矩形齿相互平行,且以与这四个矩形齿相平行的法兰主体410的直径为对称轴对称设置。而与该组矩形齿相对应的第一传动结构420则设置在该组对称轴上。其中6组传动结构组沿法兰主体410的周向方向均匀分布,即6组传动结构组中任意相邻两组传动结构组之间的间隔的角度相同,相邻两组之间间隔60度。可以理解的是前述传动组的数量和每组传动结构组中第一连接结构430的数量也可以采用其它的数量,在此不做限制。
本实施例可以在一组传动结构组中采用多个相互平行的矩形齿,且每个矩形齿的长度与法兰主体410端面的径向尺寸相同。采用前述方式可以在不增加每组矩形齿数量的情况下,进一步增加每一组传动结构组所能承受扭矩的能力。
如图10所示,在本实施例中,所述法兰主体410包括圆柱形的第一连接部411和圆盘形的第二连接部412,所述第一连接部411和第二连接部412沿法兰主体410的轴向方向排布,所述第一连接部411上设置有贯穿所述连接部的通孔,所述第一传动结构420为花键,所述花键设置在第一连接部411的通孔上,所述第一连接结构430设置在第二连接部412上。
当第一连接结构430采用矩形齿时,矩形齿设置在第二连接部412朝向传动轴的圆盘面上。
在本实施例中,第一连接部411用于实现法兰主体410与差速器半轴的连接,而第二连接部412用于实现法兰主体410与传动轴的连接。本实施例通过采用第一连接部411和第二连接部412沿法兰主体410的轴向方向排布的方式,使差速器半轴传动轴紧凑地分布在法兰轴向方向的两侧,这样可以避免动力输入侧和动力输出侧之间相互影响。
本实施例在动力输入侧采用花键进行传动,传动的承载能力强。可以先在第一连接部411加工出通孔,然后在通过内壁上加工出花键。
在本实施例中,所述第二传动结构440沿第二连接部412的径向方向由通孔内壁位置延伸至第二连接部412的外壁位置。采用这种方式可以充分利用第二连接部412圆盘的径向尺寸,使可以承受扭矩的矩形齿的长度最长。
当矩形齿长度较长时,矩形齿在扭矩作用下的形变量会增加,当形变量超过一定程度后,同一个矩形齿与其配合的矩形齿接触不充分是会使矩形齿的承载能力下降。对此,在本实施例中,每个矩形齿由多个长度较小的子矩形齿组成,相邻两个子矩形齿之间断开。采用前述方式后各个子矩形齿的变形不会累累加到其它子矩形齿上,从而使矩形齿的变形量可以分散到各个子矩形齿,则各个子矩形齿的变形量都很小,不会超过可以引起矩形齿接触不充分的程度。相邻子矩形齿断开的间隙可以很小,因此采用前述结构也不会明显减少矩形齿可以承受扭矩的部位的长度。
如图13所示,在本实施例中,每组传动结构组由两组子传动结构组组成,分别为第一子传动结构组441和第二子传动结构组442。两组子传动结构组中矩形齿的数量,截面形状,排布间隔均相等,只是两组子传动结构组在周向方向上相互错开,每个矩形齿也被分成了两个相互断开的部分,且分属于两组子传动结构组。采用前述方式可以在不减少矩形齿用于承载扭矩部分的总长度的情况下,减少矩形齿的变形量。两组子传动结构组在周向方向上相互错开后,法兰主体410的受力不会集中在法兰主体410的同一周向位置,法兰主体410的形变也被分散到了法兰主体410周向方向的各个位置上。
其中第一子传动结构组441中每个矩形齿的一端均延伸至法兰主体410的外壁位置,这样铣刀可以有法兰主体410的外侧向内侧一次性去除材料完成对矩形齿的加工,这样可以显著提高加工效率。
在周向方向上第一子传动结构组441和第二子传动结构组442可以完全错开,也可以不完全错开。在采用完全错开的方式时,第一子传动结构组441和第二子传动结构组442在径向方向上部分交叠。法兰主体410上第一子传动结构组441和第二子传动结构组442断开的部位无法承受扭矩,第一子传动结构组441和第二子传动结构组442靠近断开位置的部位受力也会发生陡变,这些都会对法兰的使用寿命造成影响。而第一子传动结构组441和第二子传动结构组442在径向方向上部分交叠后,消除了原来法兰主体410在径向方向上由于径向齿断开而产生的不能承受扭矩的部分,避免的第一子传动结构组441和第二子传动结构组442靠近断开位置的部位受力发生陡变。
采用不完全错开的方式时,可以使第一子传动结构组441中矩形齿的齿槽和第二子传动结构组442中矩形齿的齿顶对齐。采用前述方式可以使同一组传动结构组中,法兰主体410周向方向上用于承载扭矩的部分最多,这样可以使法兰主体410所能承受的扭矩更多。
如图12所示,在本实施例中同一个传动结构组由三组子传动结构组组成,由法兰主体410的外壁向内分别依次为第三子传动结构组443、第四子传动结构组444和第五子传动结构组445。每组传动结构组的矩形齿之间相互断开,且第三子传动结构组443的矩形齿的长度小于第四子传动结构组444,第四子传动结构组444的矩形齿的长度小于和第五子传动结构组445的矩形齿长度。在承受相同扭矩的情况下,法兰主体410外侧变形量比其内侧大,本实施例采用前述由内至外矩形齿长度变短的结构,可以使法兰主体410各个径向位置的矩形齿的变形量的方差减小,避免法兰主体410径向方向上局部位置矩形齿的变形量过大而影响法兰的使用寿命。
如图9所示,在本实施例中,所述第二连接部412上设置有与所述传动轴配合的限位孔4121,所述限位孔4121朝向第一连接部411的一端设置有用于限制传动轴轴向位置的止口4122,所述花键延伸至所述止口4122的位置。
在安装时,传动轴的端部可以插入第二连接部412的限位孔4121中,直至传动轴的端部与所述止口4122抵接。而变速箱的输出轴则可以插入到通孔中。由于通孔中的花键延伸到止口4122位置,因此输入端传递扭矩的位置与传动轴端部距离较短。采用前述方式可以使输入端传递扭矩的位置和输出端的传动扭矩的位置之间的距离缩短,从而减少输入端和输出端之间传动部件在扭矩作用下的变形量。
实施例7
如图14,本实施例提供了一种变速器四挡换挡装置,该装置用于进行四个档位的挂挡操作,也可以应用在实施例1中的变速器中。为了便于描述,本文将这四个档位分为两组,分别为第一组档位和第二组档位,每组档位包括两个档位。本实施例的变速器四挡换挡装置包括换挡鼓1、电机6、第一同步器、第一驱动机构3、第二同步器4和第二驱动机构5。
如图15和图16所示,其中换挡鼓1设置有沿其周向方向延伸的导引槽110,所述导引槽110包括随换挡鼓1转动至不同角位置的换挡区112;
如图14所示,换挡鼓1可以设置为圆柱状,前述导引槽110则可以设置在换挡鼓1的圆柱形的周壁上,换挡区112为整个导引槽110的其中一部分区域,换挡鼓1可以绕自身的轴线旋转,换挡区112也随换挡鼓1的旋转而转动到不同的位置。
如图17所示,其中第一同步器用于参与第一组档位的挂挡操作。第一同步器可以与输入轴或者输出轴同步转动连接;第一同步器上设置有挂挡部件,挂挡部件在外力作用下(例如在拨叉的拨动下)可沿第一同步器的轴向方向移动,当第一同步器的挂挡部件移动至与某个挡位的齿轮完全结合时,第一同步器与该齿轮同步转动,这时输入轴的动力可以通过第一同步器传递给该齿轮,或者该齿轮的动力可以传递给输出轴。前述同步传动连接,是指可以使第一同步器和输入轴或者输出轴同步转动的连接方式。
其中所述第一驱动机构3在换挡鼓1的第一角位置120与导引槽110滑动连接,所述第一驱动机构3用于在换挡区112的驱动下推动第一同步器的挂挡部件沿第一同步器的轴向方向移动至第一轴向位置挂挡,或推动第一同步器的挂挡部件沿第一同步器的轴向方向移动至第二轴向位置挂挡,其中第一轴向位置与第二轴向位置不相同;
其中第一轴向位置是指第一同步器的挂挡部件与第一组档位中的其中一个档位的齿轮完全结合并使该齿轮与其同步转动时所处的位置。其中第二轴向位置是指第一同步器的挂挡部件与第一组档位中的另一个档位的齿轮完全结合并使该齿轮与其同步转动时所处的位置。前述挂挡部件可以是第一同步器的同步环。
随着换挡鼓1的转动,换挡区112域可以转动到与第一驱动机构3滑动连接的角位置范围。在该角位置范围内,随着换挡鼓1的转动,换挡区112域与第一驱动连接的位置也不断变化。由于换挡区112域各个位置沿轴向方向与第一同步器的距离有差异,因此换挡区112在转动过程中可以驱动第一驱动机构3沿轴向方向移动,第一驱动机构3沿轴向方向移动的同时又推动第一同步器的挂挡部件沿轴向方向移动。
在本实施例中所述第一驱动机构3包括第一滑动件310、第一拨叉32和第一连接件33,所述第一连接件33分别与所述第一滑动件310和第一拨叉32连接,所述第一滑动件310沿所述导引槽110滑动。
其中引导槽的宽度略大于第一滑动件310的宽度,第一连接件33的运动方向受到约束,其只能沿轴向方向移动。沿换挡鼓1的轴向方向看去,在一些区域导引槽110在不同的周向位置距离第一同步器或者第二同步器4的距离有所不同。当换挡鼓1转动时,导引槽110的不同位置与第一滑动件310接触,滑动件一边相对导引槽110沿周向方向滑动,一边也在导引槽110的驱动下沿着轴向方向来回移动。由于第一连接件33将第一滑动件310、第一拨叉32连接在了一起,因此,第一拨叉32也随第一滑动件310同步沿轴向方向移动。其中第一连接件33可以设置在换挡鼓1径向方向的侧面,第一滑动件310沿换挡鼓1的径向方向设置,第一滑动件310的一端与第一连接件33相连,相对的另一端嵌入到导引槽110中。
如图14和图18所示,其中第二同步器4用于参与第二组挡位的挂挡操作,第二同步器4可以与输入轴或者输出轴同步转动连接;第二同步器4上设置有挂挡部件,挂挡部件在外力作用下(例如在拨叉的拨动下)可沿第二同步器4的轴向方向移动,当第二同步器4的挂挡部件移动至与某个挡位的齿轮完全结合时,第二同步器4与该齿轮同步转动,这时输入轴的动力可以通过第二同步器4传递给该齿轮,或者该齿轮的动力可以传递给输出轴。前述同步传动连接,是指可以使第二同步器4和输入轴或者输出轴同步转动的连接方式。
其中所述第二驱动机构5在换挡鼓1的第二角位置130与导引槽110滑动连接,所述第二驱动机构5用于在换挡区112的驱动下推动第二同步器4的挂挡部件沿第二同步器4的轴向方向移动至第三轴向位置挂挡,或推动第二同步器4的挂挡部件沿第二同步器4的轴向方向移动至第四轴向位置挂挡,其中第三轴向位置与第四轴向位置不相同,所述第二角位置130不同于第一角位置120;
其中第三轴向位置是指第二同步器4的挂挡部件与第二组档位中的其中一个档位的齿轮完全结合并使该齿轮与其同步转动时所处的位置。其中第四轴向位置是指第二同步器4的挂挡部件与第二组档位中的另一个档位的齿轮完全结合并使该齿轮与其同步转动时所处的位置。前述挂挡部件可以是第二同步器4的同步环。
随着换挡鼓1的转动,换挡区112域可以转动到与第二驱动机构5滑动连接的角位置范围。在该角位置范围内,随着换挡鼓1的转动,换挡区112域与第二驱动连接的位置也不断变化。由于换挡区112域各个位置沿轴向方向与第二同步器4的距离有差异,因此换挡区112在转动过程中可以驱动第二驱动机构5沿轴向方向移动,第二驱动机构5沿轴向方向移动的同时又推动第二同步器4的挂挡部件沿轴向方向移动。
在本实施例中所述第二驱动机构5包括第二滑动件510、第二拨叉52和第二连接件53,所述第二连接件53分别与所述第二滑动件510和第二拨叉52连接,所述第二滑动件510沿所述导引槽110滑动。
其中引导槽的宽度略大于第二滑动件510的宽度,第二连接件53的运动方向受到约束,其只能沿轴向方向移动。沿换挡鼓1的轴向方向看去,在一些区域导引槽110在不同的周向位置距离第一同步器或者第二同步器4的距离有所不同。当换挡鼓1转动时,导引槽110的不同位置与第二滑动件510接触,滑动件一边相对导引槽110沿周向方向滑动,一边也在导引槽110的驱动下沿着轴向方向来回移动。由于第二连接件53将第二滑动件510、第二拨叉52连接在了一起,因此,第二拨叉52也随第二滑动件510同步沿轴向方向移动。其中第二连接件53可以设置在换挡鼓1径向方向的侧面,第二滑动件510沿换挡鼓1的径向方向设置,第二滑动件510的一端与第二连接件53相连,相对的另一端嵌入到导引槽110中。
如图14所示,其中电机6用于驱动所述换挡鼓1转动以使换挡区112驱动第一驱动机构3和第二驱动机构5沿换挡鼓1的轴向方向来回移动。所述电机6位和第一同步器以及第二同步器4位于换挡鼓1的轴向方向的两侧,所述电机6与所述换挡鼓1同轴设置。
本实施例将电机6和两个驱动机构沿轴向方向分开设置,使其位于换挡鼓1的两侧,这样电机6和驱动机构的动作可以互不影响,并且将电机6与所述换挡鼓1同轴设置可以使结构更加紧凑,也利用电机6和换挡鼓1之间动力的传递。
作为一种优选的实施方式,在本实施例中,所述变速器四挡换挡装置还包括转轴7,所述换挡鼓1与所述转轴7过盈配合,所述电机6驱动所述转轴7转动以带动所述换挡鼓1转动。通过转动轴与换挡鼓1直接采用过盈配合的方式进行传动,传动过程更加简单可靠。其中电机6安装在总成箱体上,换挡鼓1通过转轴7在箱体上定位,换挡鼓1和换挡鼓1轴转轴7相对固定,转轴7在箱体上可以转动。
如图19所示,在本实施例中,所述第一同步器和/或第二同步器4的周壁上设置有环形的限位槽21,所述述第一拨叉32和/或第二拨叉52的端部设置有拨动件325,所述拨动件325通过拨动所述限位槽21的侧壁来拨动第一同步器和/或第二同步器4的挂挡部件。
在本实施例中,所述限位槽21的宽度大于拨动件325宽度的1.1倍,第一轴向位置和第二轴向位置之间的距离大于拨动件325和限位槽21之间的轴向间隙的2倍。采用前述结构,拨动件325插入限位槽21中并将同步器的挂挡部件拨动至挂挡位置后,拨动件325的一侧与限位槽21的一个侧壁接触,拨动件325的另一侧与限位槽21的另一个侧壁之间留有足够的间隙。这样当出现意外小幅振动导致拨动件325与限位槽21之间产生相对位移后,拨动件325的另一侧也不会与限位槽21的另一个侧壁接触,这样避免了因为意外振动而导致拨动件325拨动限位槽21,使挂挡部件从当前的档位脱出,从而使挂挡更加可靠。而正常挂挡时,拨动件325沿轴向方向移动的距离要超过拨动件325和限位槽21之间的轴向间隙,因此拨动移动过程中拨动件325的另一侧也可以通过与限位槽21的另一个侧壁接触来推动挂挡部件移动。
当拨动件325拨动同步器换挡时,拨动件325与同步器接触,而同步器处于高速转动中,拨动件325和同步器之间产生相对运动,因此拨动件325与同步器之间存在持续性的滑动摩擦,拨动件325和同步器都容易磨损变形,且摩擦产生的热量也会对变速箱产生影响。对此可以在拨动件325上设置可以更换的耐磨件,让耐磨件与同步器接触。当耐磨件磨损到一定程度后再更换新的耐磨件。当是采用这种方式需要拆装变速箱,才能更换耐磨件,因此实际使用过程中十分不方便。
对此可以在第一拨叉32上设置导油槽,并将导油槽的出口设置在拨动件325与同步器接触的表面,润滑油沿导油槽流到拨动件325表面,在拨动件325与同步器之间形成油膜以减小两者之间的摩擦。
此外也可以在拨动件325上设置滚子或者滚针,来减少摩擦,但是由于滚子与同步器接触时为点接触,滚针与同步器接触时为线接触,这两种接触方式的接触面积都很小,容易造成同步器和拨叉受力过于集中。
对此,本实施例采用可以使拨动件325随同步器同步转动结构的来避免摩擦。如20至图22所示,本实施例的第一拨叉32还包括圆柱形的第一转动件321、第二转动件322、第三转动件323和第四转动件324,所述第一转动件321、第二转动件322、第三转动件323和第四转动件324与所述第一拨叉32转动连接,所述第一转动件321、第二转动件322、第三转动件323和第四转动件324的转动轴线的延长线相交于同一交点,所述同一交点位于第一同步器的转动轴线上,所述第一转动件321的转动轴线和所述第二转动件322的转动轴线位于第一平面,所述第三转动件323的转动轴线和所述第四转动件324的转动轴线位于与第一平面不同的第二平面,所述第一平面和第二平面沿第一同步器的轴向方向排布。所述拨动件325为转动带326,所述转动带326的一端依次绕过第一转动件321、第二转动件322、第三转动件323和第四转动件324的外壁后与相对的另一端相接。前述转动带326可以是钢带或者皮带。具体实施时将转动带326绷紧后绕在前述四个转动件的外壁上,并使转动带326首尾相接形成一个环形。所述转动带326展开后为圆弧形。当第一转动件321和第二转动件322之间距离过长时还可以在第一转动件321和第二转动件322之间设置第五转动件,利用第五转动件在中部为转动带326提供支撑;当第三转动件323和第四转动件324之间距离过长时还可以在第一转动件321和第二转动件322之间设置第五转动件,利用第六转动件在中部为转动带326提供支撑。其中第五转动件和第六转动件可以设置多个,其数量可以根据第一转动件321和第二转动件322之间的距离或者第三转动件323和第四转动件324之间的距离来确定。前述各个转动将可以通过表面光滑的转轴与第一拨叉32转动连接。
采用前述结构后,当转动带326随第一拨叉32移动到与同步器接触的位置时,转动带326在同步器的带动下转动,转动带326的转动方向如图8至图10中的箭头方向所示。当转动带326刚与同步器接触的初期,转动带326和同步器之间会有滑动摩擦,当转动带326与同步器转速相同后,转动带326和同步器之间没有相对滑动,不会产生滑动摩擦而导致转动带326和同步器磨损,这时转动带326在同步器的带动下依次绕四个转动件循环转动,而转动带326与同步器接触的方式为面接触,不易出现受力过于集中的情况,且转动带326则始终能与同步器同步转动。
本实施例还提供另外一种解决前述滑动摩擦问题的实施方式。所述第一拨叉32还包括多组转动组件,每组转动组件包括第七转动件、第八转动件和转动带326、所述第七转动件、第八转动件与所述第一拨叉32转动连接,所述转动带326的一端依次绕过第七转动件、第八转动件的外壁后与相对的另一端相接。其中第七转动件、第八转动件转轴7相互平行。所述第八转动件和第九转动件为轴对称设置,其对称轴作为转动组件的对称轴,各组转动组件的对称轴的延长线相较于同一个交点,所述交点位于第一同步器的转动轴线上。
每组转动组件形成一个小的转动单元,每组转动组件的转动带326可以绕四个转动件循环转动。由于转动组件的对称轴的延长线位于第一同步器的转动轴线上,因此当转动带326随第一拨叉32移动到与同步器接触的位置时,各个转动组件的转动带326的转动方向与同步器上对应位置的转动方向几乎相同,各个转组件的转动带326的与同步器的滑动摩擦很小。采用前述方式,结构简单,各个转动组件之间可以平行设置,方便安装,既实现了面接触,又减小的滑动摩擦。
本实施例的变速器四挡换挡装置可以利用电机6驱动换挡鼓1转动,当换挡鼓1的换挡区112转动至与第一驱动机构3连接的位置时,换挡区112可以随换挡鼓1转动而通过第一驱动机构3推动第一同步器进行其中两个档位的挂挡操作;当换挡鼓1的换挡区112转动至与第二驱动机构5连接的位置时,换挡区112可以随换挡鼓1转动而通过第二驱动机构5推动第二同步器4进行另外两个档位的挂挡操作;由于第一驱动机构3和第二驱动机构5与换挡鼓1连接的区域处于不同的角位置,因此只需要一个换挡鼓1两个驱动机构就可以分别进行两个挡位的挂挡,前述四个挡位的挂挡操作只需要一个电机6驱动一个换挡鼓1转动就可以完成,因此换挡的执行机构少,挂挡动作简单,操作更加可靠。
实施例8
本发明实施例8公开了一种汽车,该汽车包括实施例1至实施例4中任一差速器防烧结导油结构或实施例5中的差速器或实施例6中的传动法兰或者实施例7中的变速器四挡换挡装置。
发明实施例8中的汽车可以是传统燃油汽车例如汽油车,柴油车等,也可以是新能源汽车。其中新能源汽车包括但不限于纯电(BEV/EV)车、混合动力(HEV、PHEV和REEV)车、燃料电池车(FCEV)、太阳能电池车。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种差速器用防烧结可开合导油结构,其特征在于,包括:
具有中空腔体的差速器壳体;
半轴锥齿轮,所述半轴锥齿轮设置在所述中空腔体内;
行星轴,所述行星轴设置在所述差速器壳体内;
行星齿轮,所述行星齿轮套设于所述行星轴上,且所述行星齿轮与所述半轴锥齿轮啮合;
其中,在所述行星齿轮的内孔上设有行星导油槽,所述行星导油槽位于所述行星齿轮与所述行星轴之间,所述行星导油槽用于导流润滑油流经所述行星轴表面与所述行星齿轮之间,且将润滑油导流至所述差速器壳体外部或者导流至所述差速器内部;
所述中空腔体内设有润滑环壁,所述润滑环壁用于承载所述行星齿轮以及所述半轴锥齿轮转动所飞溅出的润滑油;
所述行星导油槽上设有若干个存储有润滑油的行星油孔,所述行星油孔的出油端具有张开和合拢两种状态;所述行星轴上设有导油轴槽,所述导油轴槽上开设有若干个存储有润滑油的轴槽油孔,所述轴槽油孔的出油端也具有张开和合拢两种状态。
2.根据权利要求1所述的差速器用防烧结可开合导油结构,其特征在于,在差速器壳体的外部则设有一圈与半轴安装通孔同轴的安装台,在安装台上设置有若干个凸缘,所述凸缘用于与外部其他设备连接。
3.根据权利要求2所述的差速器用防烧结可开合导油结构,其特征在于,所述凸缘设置有六个,每三个凸缘为一组,每组凸缘上的相邻凸缘之间均设置有用于加强安装台以及凸缘稳定性和强度的连接筋。
4.根据权利要求3所述的差速器用防烧结可开合导油结构,其特征在于,所述差速器壳体外部设有若干沿所述半轴安装通孔周向方向设置的加强筋,所述加强筋设置在安装台上且位于背离凸缘的一侧。
5.根据权利要求1所述的差速器用防烧结可开合导油结构,其特征在于,行星齿轮的内孔上套装有一个行星轴套,行星轴套中心设有轴套通孔,轴套通孔与行星轴配合,行星轴套则套设在行星轴上,行星轴与行星轴套之间可相对转动。
6.根据权利要求5所述的差速器用防烧结可开合导油结构,其特征在于,在行星轴套的轴套通孔内壁上设有轴套油槽,轴套油槽呈螺旋形状,从轴套通孔的一端延伸至另一端。
7.根据权利要求5所述的差速器用防烧结可开合导油结构,其特征在于,轴套通孔的长度与行星齿轮内孔的长度相等或者轴套通孔的长度大于行星齿轮内孔的长度。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的差速器用防烧结可开合导油结构,其特征在于,行星齿轮的内孔的中间部分距离内孔中心轴的垂直距离小于行星齿轮的内孔的两端部分距离内孔中心轴的垂直距离。
9.一种差速器,其特征在于,所述差速器包括如权利要求1至8任一项所述的差速器用防烧结可开合导油结构。
10.一种汽车,其特征在于,所述汽车包括如权利要求1至8任一项所述的差速器用防烧结可开合导油结构或者如权利要求9所述的差速器。
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