CN116394680A - 轮边减速器及驱动桥 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车技术领域，公开了一种轮边减速器及驱动桥。该驱动桥包括行星架总成和设置于行星架总成内的齿圈、行星轮、行星轮轴、太阳轮和半轴，行星架总成与轮毂固定连接，太阳轮固定套设于半轴上，行星轮轴固定于行星架总成上，行星轮套装在行星轮轴上，行星轮包括同轴连接的大行星轮和小行星轮，大行星轮的齿数大于小行星轮的齿数，小行星轮与太阳轮啮合，大行星轮与齿圈啮合。通过将行星轮设置为同轴连接的大行星轮和小行星轮，从而能够降低轮边减速器的减速比，提升车速，有利于整车的节能降耗，在节省燃油消耗的同时环保性强。本发明提供的驱动桥，通过设置上述轮边减速器，能够降低驱动桥的减速比，提升车速，有利于整车的节能降耗。

Description

轮边减速器及驱动桥

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种轮边减速器及驱动桥。

背景技术

轮边减速器是双级减速驱动桥的重要组成部件，需要承受半轴传来的扭矩，同时降低速度，增大扭矩。公路复合自卸车和部分牵引车的驱动桥均采用轮边减速器，增加输出扭矩的同时提升车辆离地间隙。现有的轮边减速器的减速比都比较大，导致运输车辆的车速低，工作效率低，耗油高等问题，因此这种轮边减速器并不能满足高速运输车辆的需求。而随着发动机功率的进一步加大、变速箱档位增多，需要有更小速比的轮边减速器与之相匹配。

因此，亟需提供一种轮边减速器及驱动桥，以解决上述问题。

发明内容

根据本发明的一个方面，本发明的目的在于提供一种轮边减速器，能够降低其减速比，提升车速，有利于整车的节能降耗。

为达此目的，本发明通过以下技术方案实现：

轮边减速器，包括行星架总成和设置于所述行星架总成内的齿圈、行星轮、行星轮轴、太阳轮和半轴，所述行星架总成与轮毂固定连接，所述太阳轮固定套设于所述半轴上，所述行星轮轴安装于所述行星架总成上，所述行星轮套装在所述行星轮轴上；

所述行星轮包括同轴连接的大行星轮和小行星轮，所述大行星轮的齿数大于所述小行星轮的齿数，所述小行星轮与所述太阳轮啮合，所述大行星轮与所述齿圈啮合。

作为一种可选的方案，所述行星轮的数量设置为两个，两个所述行星轮分别通过对应的所述行星轮轴装配于所述行星架总成上，两个所述行星轮均与所述太阳轮啮合，且均与所述齿圈啮合。

作为一种可选的方案，所述行星架总成包括：

减速器壳体；

第一行星架，连接于所述减速器壳体的底部，所述第一行星架上开设有第一安装孔；

第二行星架，连接于所述减速器壳体内部且与所述第一行星架间隔设置，所述第二行星架上开设有与所述第一安装孔同轴设置的第二安装孔，所述行星轮轴的一端安装于所述第一安装孔内，另一端安装于所述第二安装孔内。

作为一种可选的方案，所述行星架总成还包括多个间隔设置的支撑筋，多个所述支撑筋一端连接于所述第一行星架上，另一端连接于所述第二行星架上。

作为一种可选的方案，所述第二行星架的一侧开设有避让口。

作为一种可选的方案，所述行星架总成为一体成型结构。

作为一种可选的方案，所述第一安装孔的周向侧壁上开设有第一环槽，所述第一环槽内嵌设有第一卡环，所述行星轮轴的一端端面抵接于所述第一卡环的端面，另一端通过阶梯面抵接于所述第二行星架的表面上。

作为一种可选的方案，所述第二行星架的中心处开设有供所述半轴穿设的过孔，所述第一行星架的中心处开设有螺纹孔，顶销螺纹连接于所述螺纹孔内并穿设于所述半轴的端部，所述顶销远离所述半轴的一端螺纹连接有螺母，所述螺母的端面与所述第一行星架的端面抵接。

作为一种可选的方案，所述顶销与所述半轴配合的端面设置为球形面。

作为一种可选的方案，所述大行星轮和所述小行星轮采用焊接的方式固定连接。

作为一种可选的方案，还包括齿圈支架和锁紧螺母，所述齿圈支架与桥壳通过花键连接，所述齿圈与所述齿圈支架固定配合，所述锁紧螺母螺纹连接于所述桥壳外；

所述齿圈的周向侧壁上开设有第三环槽，所述第三环槽内嵌设有第三卡环，所述齿圈支架的一端端面抵接于所述第三卡环的端面，另一端端面与所述锁紧螺母的端面相抵接。

根据本发明的另一个方面，本发明的目的在于还提供一种驱动桥，通过设置上述轮边减速器，能够降低驱动桥的减速比，提升车速，有利于整车的节能降耗。

为达此目的，本发明通过以下技术方案实现：

驱动桥，包括桥壳、轮毂、制动鼓和上述任一项所述的轮边减速器，所述桥壳套设于所述半轴外，所述轮毂转动设置于所述桥壳外，所述制动鼓与所述轮毂同轴设置，所述轮边减速器的输出端与所述轮毂及所述制动鼓连接。

本发明的有益效果为：

本发明提供的轮边减速器，通过将行星轮设置为同轴连接的大行星轮和小行星轮，且大行星轮的齿数大于小行星轮的齿数，小行星轮与太阳轮啮合，大行星轮与齿圈啮合，从而能够降低轮边减速器的减速比，提升车速，有利于整车的节能降耗，在节省燃油消耗的同时环保性强。

本发明提供的驱动桥，通过设置上述轮边减速器，能够降低驱动桥的减速比，提升车速，有利于整车的节能降耗。

附图说明

为了更明显易懂的说明本发明的实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单介绍，下面描述的附图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，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例提供的驱动桥的剖视图；

图2是本发明实施例提供的轮边减速器的剖视图；

图3是本发明实施例提供的轮边减速器的爆炸图；

图4是本发明实施例提供的行星轮的剖视图；

图5是本发明实施例提供的行星架总成的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的行星架总成的局部剖视图；

图7是本发明实施例提供的行星架总成的俯视图。

图中：

100、轮边减速器；200、圆锥滚子轴承；300、轮毂；400、桥壳；500、轮胎螺栓；600、制动鼓；

110、行星架总成；111、减速器壳体；1111、法兰；112、第一行星架；1121、第一安装孔；1122、第一环槽；1123、螺纹孔；113、第二行星架；1131、第二安装孔；1132、过孔；114、支撑筋；115、避让口；116、第一卡环；117、顶销；118、螺母；

120、齿圈；

130、行星轮；131、大行星轮；132、小行星轮；133、第一垫片；134、第二垫片；135、环焊缝；

140、行星轮轴；141、滚针轴承；142、隔套；

150、太阳轮；151、第三垫片；152、第二卡环；153、钢丝挡圈；

160、半轴；

170、齿圈支架；171、第三卡环；172、锁片；173、第一螺栓；

180、锁紧螺母；

190、端盖；191、第二螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1所示，本实施例提供一种驱动桥，应用于汽车的后桥总成上。该驱动桥包括桥壳400、轮毂300、制动鼓600和轮边减速器100，桥壳400套设于轮边减速器100的半轴160外，轮毂300通过圆锥滚子轴承200转动设置于桥壳400外，其中，圆锥滚子轴承200的内圈固定于桥壳400外表面，圆锥滚子轴承200的外圈固定于轮毂300上。制动鼓600与轮毂300同轴设置，轮边减速器100的输出端与轮毂300及制动鼓600通过轮胎螺栓500共同紧固连接。其中，桥壳400的两端均设置有轮毂300和制动鼓600，每个对应的轮毂300外均连接一个轮边减速器100，为了方便说明，图1仅展示了桥壳400一端及其连接的具体结构，驱动桥的其他结构均属于现有技术，在此不做赘述。

具体而言，如图2-图4所示，本实施例提供的轮边减速器100包括行星架总成110和设置于行星架总成110内的齿圈120、行星轮130、行星轮轴140、太阳轮150和半轴160，行星架总成110与轮毂300固定连接，太阳轮150固定套设于半轴160上，行星轮轴140安装于行星架总成110上，行星轮130套装在行星轮轴140上。行星轮130包括同轴连接的大行星轮131和小行星轮132，大行星轮131的齿数大于小行星轮132的齿数，小行星轮132与太阳轮150啮合，大行星轮131与齿圈120啮合，齿圈120固定不动。其中，太阳轮150、大行星轮131和小行星轮132均为圆柱齿轮。

其中，太阳轮150为主动件，与半轴160用花键固定连接，以随半轴160转动，传递从半轴160传动来的转速和扭矩，行星架总成110为从动件。示例性地，从半轴160输出的转速和扭矩通过太阳轮150传递至行星轮130上，行星轮130绕行星轮轴140自转的同时绕太阳轮150公转，从而通过行星轮轴140带动行星架总成110以及轮毂300转动，最终实现轮边减速功能。

现有技术中，通常只采用单一模数的行星轮，太阳轮与该行星轮啮合，行星轮与齿圈啮合，这种行星系齿轮轮边减速比的计算公式为i＝(齿圈模数/太阳轮模数)+1。示例性地，当太阳轮齿数为19齿、齿圈为56齿、行星轮为18齿时，其轮边速比为56/19+1＝3.947。

而本实施例提供的轮边减速器100，将行星轮130设置为同轴连接的大行星轮131和小行星轮132，且大行星轮131的齿数大于小行星轮132的齿数，小行星轮132与太阳轮150啮合，大行星轮131与齿圈120啮合，太阳轮150与小行星轮132可以采用较小的齿轮模数，大行星轮131与齿圈120可以采用较大的齿轮模数，其减速比的计算公式为i＝[齿圈齿数/(大行星轮齿数*太阳轮齿数/小行星轮齿数)+1]。示例性地，当太阳轮150齿数为18齿、齿圈120为56齿、大行星轮131为26齿、小行星轮132为18齿时，其减速比为[56/(26*18/18)+1]＝3.154。由此可见，本实施例提供的轮边减速器100相对于现有技术而言，能够降低轮边减速器100的减速比，提升车速，有利于整车的节能降耗，在节省燃油消耗的同时环保性强。

优选地，如图4所示，大行星轮131和小行星轮132采用焊接的方式固定连接，从而将大行星轮131和小行星轮132稳固连接为一个整体，焊接后大行星轮131和小行星轮132对接处形成一条环焊缝135。

优选地，如图2和图3所示，行星轮130的数量设置为两个，两个行星轮130的结构完全相同且分别通过对应的行星轮轴140装配于行星架总成110上，两个行星轮130对称设置且均与太阳轮150啮合，同时又均与齿圈120啮合，在保证可靠性的同时较少了行星轮130的数量，从而降低了整个行星轮系的重量和成本。

进一步地，如图2和图6所示，行星架总成110具体包括减速器壳体111、第一行星架112和第二行星架113，齿圈120、行星轮130、行星轮轴140和太阳轮150均装配于减速器壳体111的内部，减速器壳体111的一端具有法兰1111，法兰1111通过沿其周向分布的轮胎螺栓500与轮毂300以及制动鼓600连接。第一行星架112连接于减速器壳体111的底部以作为减速器壳体111的底盖，第一行星架112上开设有第一安装孔1121，第二行星架113连接于减速器壳体111内部且与第一行星架112间隔设置，第二行星架113上开设有与第一安装孔1121同轴设置的第二安装孔1131，行星轮轴140的一端安装于第一安装孔1121内，另一端安装于第二安装孔1131内，从而对行星轮轴140进行支撑固定，且两个行星轮轴140的安装方式完全相同。

进一步地，如图5所示，行星架总成110还包括多个间隔设置的支撑筋114，多个支撑筋114一端连接于第一行星架112上，另一端连接于第二行星架113上。支撑筋114用于将第一行星架112和第二行星架113连接在一起，从而保证了行星架总成110的结构强度。

优选地，如图5和图7所示，第二行星架113的一侧开设有避让口115，避让口115的边缘可以设置为弧形。可以理解的是，太阳轮150和行星轮130均设置于第一行星架112和第二行星架113之间，通过避让口115，可以在装配时更加方便操作人员将行星轮130和太阳轮150安装于第一行星架112和第二行星架113之间，便于操作。

优选地，行星架总成110为一体成型结构，也就是说，减速器壳体111、第一行星架112、第二行星架113和支撑筋114通过一体成型的工艺直接加工而成，从而取消了减速器壳体111与各行星架之间的连接螺栓，提升了行星架总成110的刚性和可靠性。

进一步地，参考图2和图6，第一安装孔1121的周向侧壁上开设有第一环槽1122，第一环槽1122内嵌设有第一卡环116，行星轮轴140的一端端面抵接于第一卡环116的端面，另一端通过其上的阶梯面抵接于第二行星架113的表面上，从而限制行星轮轴140的轴向移动。

进一步地，如图5和图6所示，第二行星架113的中心处开设有供半轴160穿设的过孔1132，过孔1132与半轴160间隙配合，第一行星架112的中心处开设有螺纹孔1123，如图2所示，顶销117螺纹连接于螺纹孔1123内并穿设于半轴160的端部，顶销117远离半轴160的一端螺纹连接有螺母118，螺母118的端面与第一行星架112的外端面抵接，从而将顶销117锁紧。顶销117能够实现半轴160轴向位置的固定，防止其轴向窜动，从而使半轴160实现动力的稳定传递。

优选地，如图2所示，顶销117与半轴160配合的端面设置为球形面。由于顶销117和半轴160之间存在相对转动，球形面能够减小顶销117与半轴160之间的摩擦力，减轻磨损情况，延长使用寿命。

进一步地，如图2和图3所示，半轴160上沿周向开设有两个间隔设置的第二环槽，其中一个第二环槽内嵌设有第二卡环152，第二卡环152的端面与太阳轮150的一端端面贴合，另一个第二环槽内嵌设有钢丝挡圈153，钢丝挡圈153与太阳轮150另一端的端面贴合。通过设置第二卡环152和钢丝挡圈153，能够限制太阳轮150的轴向移动，进而提高太阳轮150轴向位置安装的稳定性。

进一步地，继续参考图2和图3，太阳轮150与第二行星架113之间设置有第三垫片151，以防止太阳轮150轴向窜动造成的太阳轮150和第二行星架113端面之间的磨损现象，消除了高速运转下产生噪音等问题。

进一步地，如图2和图3所示，为了使行星轮130转动设置于行星轮轴140上，行星轮130的内孔与行星轮轴140之间设置有两组滚针轴承141，两组滚针轴承141之间采用隔套142隔开。行星轮130的一端端面与第一行星架112的内端面之间设置第一垫片133，行星轮130另一端的端面与第二行星架113的内端面之间设置第二垫片134，从而防止行星轮130轴向窜动造成的行星轮130与第一行星架112以及第二行星架113端面之间的磨损现象，消除了高速运转下产生噪音等问题。

进一步地，如图2和图3所示，该轮边减速器100还包括齿圈支架170和锁紧螺母180，齿圈支架170与桥壳400通过花键连接，齿圈120与齿圈支架170通过花键固定配合，从而限制了齿圈120和齿圈支架170之间沿周向的相对转动，锁紧螺母180螺纹连接于桥壳400外，齿圈支架170的一端与圆锥滚子轴承200的内圈端面抵接，另一端与锁紧螺母180抵接，从而将齿圈支架170锁紧。

进一步地，参考图2和图3，齿圈120的周向侧壁上开设有第三环槽，第三环槽内嵌设有第三卡环171，齿圈支架170的一端端面抵接于第三卡环171的端面，另一端端面与齿圈120内圈的阶梯面抵接，同时还与锁紧螺母180的端面相抵接，从而限制了齿圈120和齿圈支架170之间沿轴向的相对位移，使得齿圈120和齿圈支架170固定为一个整体，也就是说，齿圈支架170和齿圈120都是固定不动的。

优选地，如图3所示，齿圈支架170上通过两个第一螺栓173固定有锁片172，锁片172的一端凸起能够嵌入锁紧螺母180外圆周面的凹槽内，以将锁紧螺母180进行锁止，防止其松动。

进一步地，如图2和图3所示，该轮边减速器100还包括端盖190，端盖190扣设于第一行星架112的外侧，从而起到防尘和密封的作用。其中，端盖190通过多个沿其周向分布的第二螺栓191与第一行星架112上分布的多个螺孔进行紧固连接。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (12)

1.轮边减速器，包括行星架总成(110)和设置于所述行星架总成(110)内的齿圈(120)、行星轮(130)、行星轮轴(140)、太阳轮(150)和半轴(160)，所述行星架总成(110)与轮毂(300)固定连接，其特征在于，所述太阳轮(150)固定套设于所述半轴(160)上，所述行星轮轴(140)安装于所述行星架总成(110)上，所述行星轮(130)套装在所述行星轮轴(140)上；

所述行星轮(130)包括同轴连接的大行星轮(131)和小行星轮(132)，所述大行星轮(131)的齿数大于所述小行星轮(132)的齿数，所述小行星轮(132)与所述太阳轮(150)啮合，所述大行星轮(131)与所述齿圈(120)啮合。

2.根据权利要求1所述的轮边减速器，其特征在于，所述行星轮(130)的数量设置为两个，两个所述行星轮(130)分别通过对应的所述行星轮轴(140)装配于所述行星架总成(110)上，两个所述行星轮(130)均与所述太阳轮(150)啮合，且均与所述齿圈(120)啮合。

3.根据权利要求1所述的轮边减速器，其特征在于，所述行星架总成(110)包括：

减速器壳体(111)；

第一行星架(112)，连接于所述减速器壳体(111)的底部，所述第一行星架(112)上开设有第一安装孔(1121)；

第二行星架(113)，连接于所述减速器壳体(111)内部且与所述第一行星架(112)间隔设置，所述第二行星架(113)上开设有与所述第一安装孔(1121)同轴设置的第二安装孔(1131)，所述行星轮轴(140)的一端安装于所述第一安装孔(1121)内，另一端安装于所述第二安装孔(1131)内。

4.根据权利要求3所述的轮边减速器，其特征在于，所述行星架总成(110)还包括多个间隔设置的支撑筋(114)，多个所述支撑筋(114)一端连接于所述第一行星架(112)上，另一端连接于所述第二行星架(113)上。

5.根据权利要求3所述的轮边减速器，其特征在于，所述第二行星架(113)的一侧开设有避让口(115)。

6.根据权利要求3所述的轮边减速器，其特征在于，所述行星架总成(110)为一体成型结构。

7.根据权利要求3所述的轮边减速器，其特征在于，所述第一安装孔(1121)的周向侧壁上开设有第一环槽(1122)，所述第一环槽(1122)内嵌设有第一卡环(116)，所述行星轮轴(140)的一端端面抵接于所述第一卡环(116)的端面，另一端通过阶梯面抵接于所述第二行星架(113)的表面上。

8.根据权利要求3所述的轮边减速器，其特征在于，所述第二行星架(113)的中心处开设有供所述半轴(160)穿设的过孔(1132)，所述第一行星架(112)的中心处开设有螺纹孔(1123)，顶销(117)螺纹连接于所述螺纹孔(1123)内并穿设于所述半轴(160)的端部，所述顶销(117)远离所述半轴(160)的一端螺纹连接有螺母(118)，所述螺母(118)的端面与所述第一行星架(112)的端面抵接。

9.根据权利要求8所述的轮边减速器，其特征在于，所述顶销(117)与所述半轴(160)配合的端面设置为球形面。

10.根据权利要求1-9任一项所述的轮边减速器，其特征在于，所述大行星轮(131)和所述小行星轮(132)采用焊接的方式固定连接。

11.根据权利要求1-9任一项所述的轮边减速器，其特征在于，还包括齿圈支架(170)和锁紧螺母(180)，所述齿圈支架(170)与桥壳(400)通过花键连接，所述齿圈(120)与所述齿圈支架(170)固定配合，所述锁紧螺母(180)螺纹连接于所述桥壳(400)外，以将所述齿圈支架(170)锁紧；

所述齿圈(120)的周向侧壁上开设有第三环槽，所述第三环槽内嵌设有第三卡环(171)，所述齿圈支架(170)的一端端面抵接于所述第三卡环(171)的端面，另一端端面抵接于所述齿圈(120)的阶梯面。

12.驱动桥，其特征在于，包括桥壳(400)、轮毂(300)、制动鼓(600)和如权利要求1-11任一项所述的轮边减速器，所述桥壳(400)套设于所述半轴(160)外，所述轮毂(300)转动设置于所述桥壳(400)外，所述制动鼓(600)与所述轮毂(300)同轴设置，所述轮边减速器的输出端与所述轮毂(300)及所述制动鼓(600)连接。

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