CN1709759A - 汽车驱动桥轮组 - Google Patents

Abstract

汽车驱动桥轮组，包括轮边减速器、制动器总成、轮毂总成、转向节、支承轴总成、轮边传动轴、上摆臂联结总成、下摆臂联结总成，支承轴总成为一空心轴，轮边传动轴贯通支承轴总成的内部，并接至轮边减速器，轮毂总成安装在支承轴总成上，转向节上有内腔、上支耳、下支耳，转向节上的上支耳将上摆臂联结总成连接，下支耳与下摆臂联结总成连接，支承轴总成通过法兰盘与转向节联接成一体，制动器总成直接安装在转向节上，转向节其内设有中央充放气系统充放气孔道。本发明能够适应于重载、独立悬架、车轮大转向角和大跳动量、中央充放气系统，并能同时实现主销内倾和后倾或前倾、车轮外倾的汽车驱动桥轮组，且结构紧凑、噪声小、传动平稳。

Description

汽车驱动桥轮组

技术领域

本发明涉及一种用于汽车独立悬挂的汽车驱动桥轮组。

背景技术

目前现有的汽车驱动桥轮组通常主要由轮边减速器、凸轮式制动器、转向节、轮毂、制动鼓、双联式万向节传动半轴等组成，这种轮组不适用于重载独立悬架转向驱动桥，其凸轮式制动器先是安装在制动底板上再与转向节相联接，凸轮轴和制动气室的布置需要较大空间，结构不紧凑；转向节结构形状比较简单、呆板，不能同时满足重载、车轮大转向角、主销内倾和后倾(或前倾)、车轮外倾、独立悬架、联接固定多个零部件总成的需；双联式万向节属于准等角速万向节，只能近似地实现等角速传动，因此在重载和车轮大转向角、大跳动量情况下，由惯性附加载荷引起的振动仍然比较大，这将影响传动平稳性和相关零部件总成的使用寿命。

本发明内容

本发明所要解决的技术问题是：在于提供一种适应于重载、独立悬架、车轮大转向角和大跳动量、中央充放气系统，并能同时实现主销内倾和后倾或前倾、车轮外倾的汽车驱动桥轮组，这种汽车驱动桥轮组应结构紧凑、噪声小、传动平稳。

本发明技术的解决方案是：汽车驱动桥轮组，包括轮边减速器、制动器总成、轮毂总成、转向节总成、支承轴总成、轮边传动轴，其特点在于：所述的支承轴总成为一空心轴，轮边传动轴贯通支承轴总成的内部，并接至轮边减速器的太阳轮，轮毂总成通过轴承安装在支承轴总成上；所述的转向节有内腔，内腔上端为上支耳，上支耳与上摆臂联结总成，内腔下端为下支耳，下支耳与下摆臂联结总成组成，支承轴总成通过其一端法兰盘与转向节总成联接成一体，制动器总成直接安装在转向节总成上，转向节其内在内腔与后壁之间设有中央充放气系统充放气孔道，以实现主销内倾和车轮外倾、独立悬架车轮大跳动量等，并能适应车轮大转向角。

所述的轮边传动轴为球笼等角速传动轴，它由左右两个球笼等角速万向节组成，左球笼式等角速万向节由外半轴、左星形套、左钢球、左球笼、左内半轴组成，外半轴的外端通过渐开线花键与轮边减速器中的太阳轮联接，外半轴的内端为外滚道球形壳，左内半轴左端花键与左星形套相联接，左星形套外表面为内滚道，左钢球位于左星形套外表面的内滚道上，左球笼式等角速万向节可以适应重载和实现车轮大转向角等角速传动；右球笼式等角速万向节由右内半轴、右星形套、法兰盘、右钢球、右球笼，右半内轴的右端花键与右星形套相联接，法兰盘为外滚道球形壳，右钢球位于右星形套外表面的内滚道上，右球笼式等角速万向节可以适应重载和实现独立悬架车轮大跳动量时等角速传动；左内半轴和右内半轴之间为滑动花键联接，当车轮跳动或转向时用来补偿车轮大跳动量时左、右球笼式等角速万向节中心距的变化量。

所述的轮边减速器为行星齿轮传动式，它由太阳轮、行星轮架、四个行星轮、行星轮轴、两排滚针、两个隔套、齿圈支撑总成组成，行星轮架为整体式有外壳体、内壁、联结筋，行星轮轴贯通于外壳体与内壁之间，行星轮套在行星轮轴上，其间沿轴线方向有两组滚针，隔套将两组滚针隔开，这样行星轮通过滚针可以在行星轮轴上转动，而不能沿行星轮轴及进行轴向移动；太阳轮在四个行星轮之间，与四个行星轮外啮合传动，齿圈支撑总成一端通过渐开线花键固定在支撑轴上，另一端套装在四个行星轮的外侧，与行星轮是内啮合齿轮，当动力由传动轴传递给太阳轮，太阳轮带动行星轮运动，行星轮进行自转和公转，公转是绕着齿圈总成中的内齿圈进行的。齿圈支承总成由齿圈支承轮和内齿圈以及弹性挡圈组成，齿圈支承轮是外齿轮，内齿圈是内齿轮，两者模数、齿数相同并且都采用正变位，内齿圈的齿顶圆直径小于齿圈支承轮的外径，内齿圈上沿轴线方向将齿高除去了一部分，使齿圈支承轮能够装入，内齿圈上还有一沟槽当齿圈支承轮装入后将弹性挡圈装入沟槽内，这样齿圈支承轮的一端通过内齿圈的齿高限位，另一端通过弹性挡圈限位，由于齿轮的啮合，内齿圈与齿圈支承轮也不能相对的转动，使之成为一个整体。

所述的制动器总成由制动鼓、制动蹄总成、回位弹簧、定位销、制动作用缸组成，制动鼓位于制动蹄总成上，与制动蹄总成之间有0.5-0.8mm的间隙，转向节上有两固定座，制动作用缸其轴径穿过其中一个固定座内孔，制动作用缸左右两端能够伸缩并且各有一个槽，转向节上另一个固定座两端是半圆槽中间各有一盲孔，制动蹄总成其两片制动蹄片尾部也是半圆槽，中间也各有一个盲孔，制动蹄总成安装在转向节上的固定座半圆槽中，两个定位销分别安装在盲孔中间，将两者沿轴向固定，在制动蹄总成两蹄片上、下部位各有一个通孔，两个回位弹簧分别通过这两个通孔将两蹄片横向连接，这使两蹄片只能以各自半圆槽为中心进行转动。这种作用缸式制动器，结构紧凑。

轮毂总成通过两个圆锥磙子轴承安装在支承轴总成上，可以在支撑轴上灵活的转动，行星轮架、制动鼓分别通过螺栓与轮毂总成连接在一起，动力由轮边传动轴传递给轮边减速器中的太阳轮，太阳轮带动行星轮，行星轮进行自转和公转同时带动行星轮架转动，由于行星轮架、制动鼓、轮毂总成已经连接在一起，所以带动整个车轮一起转动。当需要减速时安装在转向节上制动器总成的两个蹄片张开，分别与制动鼓的内表面磨擦，使得整个系统减速。

本发明与现有技术相比的优点在于：

1.本发明将制动器直接安装在转向节上，取消了制动底板。转向节的结构可以实现独立悬挂的车轮的大角度转向、车轮大的跳动量、中央充放气功能。

2.采用了球笼等角速传动轴，由两个球笼等角速万向节组成，可以实现车轮的大转向角、大跳动量并且在任何位置时传动轴传递的输入与输出速度都相同。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的转向节结构示意图；

图3为图2的A-A剖面图；

图4为本发明的轮边传动轴示意图；

图5为本发明的轮边减速器的结构示意图；

图6为本发明的制动器总成结构示意图。

具体实施方式

如图1、2、3所示，本发明的实施例包括：轮边减速器1、制动器总成2、轮毂总成3、转向节总成4、支承轴总成5、轮边传动轴6、上摆臂联结总成7、下摆臂联结总成8，支承轴总成5悬挂质量载荷，它为一空心轴，轮边传动轴6的内半轴轴头是渐开线外花键，其内半轴贯通支承轴总成5的内部，头部外花键接至轮边减速器1中的太阳轮10的内花键，轮毂总成3通过两个圆锥磙子轴承50安装在支撑轴51上，可以在支撑轴上灵活的转动，由于采用圆锥滚子轴承50的预紧技术，从而增加了整体刚度，提高传动平稳性；转向节总成4有内腔41、位于内腔41上端有上单支耳42，位于内腔41下端有下支耳44，上摆臂联结总成7通过上主销43安装在上单支耳42处，下摆臂联结总成8通过下主销45安装下支耳44处，支承轴总成2采用螺栓与转向节总成4的法兰盘端面49联接成一体，制动器总成2直接安装在转向节总成4上，转向节总成4的内腔与后壁之间设有两个中央充放气系统充放气孔道53，并进行油封和气封，以保证中央充放气系统的密封性。上述结构实现了主销内倾和车轮外倾、独立悬架车轮大跳动量等，并能适应车轮大转向角。

如图1、2、3所示，转向节4的上支耳42和下支耳44内有与法兰盘49端面成9°角的上主销孔和下主销孔，用来安装固定上主销、下主销等，以实现主销内倾角8°，车轮外倾角1°。转向节4允许车轮极限转向角35°，转向节4左支耳46与制动器总成2的制动作用缸24联接固定，右支耳47联接制动器总成2的定位销23和制动蹄总成21。

如图1所示，上摆臂联结总成7由上摆臂联结和铜套压装而成，下摆臂联结总成8由下摆臂联结和铜套压装而成，上、下摆臂联结总成分别通过上、下主销固定在转向节4的上下端，由于其内有铜套可以使其在主销中灵活的转动，它们与上、下摆臂总成等组成独立悬架部分环节，以适应独立悬架车轮大跳动量，并实现主销后倾角2°或前倾角2°。上摆臂联结总成7和下摆臂联结总成8通过两个推力圆柱磙子轴承52分别固定于转向节4的上支耳42和下支耳44的上端面，从而减小转向时的内摩擦力。

如图4所示，轮边传动轴6为球笼等角速传动轴，它由左右两个球笼等角速万向节组成，左球笼式等角速万向节由外半轴60、左星形套61、左钢球62、左球笼63、左内半轴64组成，外半轴60的外端通过渐开线花键与轮边减速器1中的太阳轮11联接，外半轴60的内端为外滚道球形壳，左内半轴64左端花键与左星形套61相联接，左星形套61外表面为内滚道，左钢球62位于左星形套61外表面的内滚道上，左球笼式等角速万向节可以适应重载和实现车轮大转向角等角速传动；右球笼式等角速万向节由右内半轴65、右星形套66、法兰盘67、右钢球68、右球笼69，右半内轴65的右端花键与右星形套66相联接，法兰盘67为外滚道球形壳，右钢球62位于右星形套61外表面的内滚道上，右球笼式等角速万向节可以适应重载和实现独立悬架车轮大跳动量时等角速传动；左内半轴64和右内半轴65之间为滑动花键联接，用来补偿车轮大跳动量时左、右球笼式等角速万向节中心距的变化量。

如图5所示，轮边减速器1为行星齿轮传动式，它由太阳轮10、行星轮架11、四个行星轮12、行星轮轴13、两排滚针14、两个隔套15和16、齿圈支撑总成17组成，行星轮架11为整体式有外壳体、内壁、联结筋，行星轮轴13贯通于行星轮架11的外壳体与内壁之间，行星轮12套在行星轮轴13上，其间沿轴线方向有两组滚针14，隔套15将两组滚针14隔开，这样行星轮12通过滚针14可以在行星轮轴13上转动，而不能沿行星轮轴13及进行轴向移动。太阳轮10在四个行星轮12之间，与四个行星轮12外啮合传动，齿圈支撑总成17一端通过渐开线花键固定在支撑轴18上，另一端套装在四个行星轮12的外侧，与行星轮12是内啮合齿轮，当动力由轮边传动轴1传递给太阳轮10时，太阳轮10带动四个行星轮12运动，行星轮12进行自转和公转，公转是绕着齿圈总成17中的内齿圈进行的。齿圈支承总成17由齿圈支承轮171和内齿圈172以及弹性挡圈173组成，齿圈支承轮171是外齿轮，内齿圈172是内齿轮，两者模数、齿数相同并且都采用正变位，内齿圈172的齿顶圆直径小于齿圈支承轮171的外径，内齿圈172上沿轴线方向将齿高除去了一部分，使齿圈支承轮171能够装入，内齿圈172上还有一沟槽当齿圈支承轮171装入后将弹性挡圈173装入沟槽内，这样齿圈支承轮171的一端通过内齿圈172的齿高限位，另一端通过弹性挡圈173限位，由于齿轮的啮合，内齿圈172与齿圈支承轮171也不能相对的转动，使之成为一个整体。动力和运动从太阳轮10输入，由行星轮架11输出至车轮，齿轮和渐开线花键采用双模数，承载能力强，结构紧凑。太阳轮11和齿圈支承轮171的支承联接均为渐开线花键，自动定心精度高，传动平稳。

如图6所示，制动器总成2由制动鼓20、制动蹄总成21、回位弹簧22、定位销23、制动作用缸24组成，制动鼓20位于制动蹄总成21上，与制动蹄总成21之间有0.5-0.8mm的间隙，制动作用缸24其轴径穿过转向节4上左支耳46的内孔，制动作用缸24左右两端能够伸缩并且各有一个槽25，转向节4上右支耳47两端是半圆槽中间各有一盲孔48，制动蹄总成21其两片制动蹄片尾部也是半圆槽，中间也各有一个盲孔26，制动蹄总成21安装在转向节4上的47的半圆槽中，两个定位销23分别安装在盲孔48中间，将两者沿轴向固定，在制动蹄总成21两蹄片上、下部位各有一个通孔27，两个回位弹簧22分别通过这两个通孔27将两蹄片横向连接，这使两蹄片只能以各自半圆槽为中心进行转动。这种作用缸式制动器，结构紧凑。

本发明的工作过程：动力从轮边传动轴6输入，传递给轮边减速器1中的太阳轮10，按照行星齿轮机构的工作原理太阳轮10带动四个行星轮12进行转动，由于行星轮系中的齿圈为固定件，通过齿圈支撑轮固定在支撑轴上，所以行星轮12的转动带动行星轮架11的转动，轮辋螺栓将行星轮架11、轮毂总成3、制动鼓20连接在一起，使轮组转动。上、下主销将上摆臂联结总成7、下摆臂联结总成8和转向节4连接在一起，通过将上下摆臂联结总成7、8固定使转向节4可以绕着主销进行转动。摆臂联结总成与摆臂(图中没有表示)通过摆臂联结总成两端的轴连接，摆臂进行上下运动带动上下摆臂联结总成运动，从而带动整个车轮进行跳动。

Claims (4)

1、汽车驱动桥轮组，包括轮边减速器(1)、制动器总成(2)、轮毂总成(3)、转向节(4)、支承轴总成(5)、轮边传动轴(6)、上摆臂联结总成(7)、下摆臂联结总成(8)，其特征在于：所述的支承轴总成(5)为一空心轴，轮边传动轴(6)贯通支承轴总成(5)的内部，并接至轮边减速器(1)，轮毂总成(3)通过轴承安装在支承轴总成(5)上；所述的转向节(4)有内腔(41)，内腔上端为上支耳(42)，下端为下支耳(43)，转向节(4)上的上支耳与摆臂联结总成(7)连接，下支耳与下摆臂联结总成(8)连接，支承轴总成(5)通过其法兰端面与转向节(4)联接成一体，制动器总成(2)直接安装在转向节(4)上，转向节(4)在内腔与后壁之间设有中央充放气系统充放气孔道。

2、根据权利要求1所述的汽车驱动桥轮组，其特征在于：所述的轮边传动轴(6)为球笼等角速传动轴，它由左右两个球笼等角速万向节组成，左球笼式等角速万向节由外半轴(60)、左星形套(61)、左钢球(62)、左球笼(63)、左内半轴(64)组成，外半轴(60)的外端通过渐开线花键与轮边减速器(10中的太阳轮(11)联接，外半轴(60)的内端为外滚道球形壳，左内半轴(64)左端花键与左星形套(61)相联接，左星形套(61)外表面为内滚道，左钢球(62)位于左星形套(61)外表面的内滚道上；右球笼式等角速万向节由右内半轴(65)、右星形套(66)、法兰盘(67)、右钢球(68)、右球笼(69)，右半内轴(65)的右端花键与右星形套(66)相联接，法兰盘(67)为外滚道球形壳，右钢球(62)位于右星形套(61)外表面的内滚道上；左内半轴(64)和右内半轴(65)之间通过滑动花键联接。

3、根据权利要求1所述的汽车驱动桥轮组，其特征在于：所述的轮边减速器(1)为行星齿轮传动式，它由太阳轮(10)、行星轮架(11)、四个行星轮(12)、行星轮轴(13)、两个滚针(14)、两个隔套(15)、齿圈支撑总成(17)组成，行星轮架(11)为整体式有外壳体、内壁、联结筋，行星轮轴(13)贯通于外壳体与内壁之间，行星轮(12)套在行星轮轴13上，其间沿轴线方向有两组滚针(14)，隔套(15)将两组滚针(14)隔开，使行星轮(12)通过滚针(14)可以在行星轮轴(13)上转动，而不能沿行星轮轴(13)及进行轴向移动，太阳轮(10)在四个行星轮(12)之间，与四个行星轮(12)外啮合传动，齿圈支撑总成(17)一端通过渐开线花键固定在支撑轴(18)上，另一端套装在四个行星轮12的外侧，与行星轮12是内啮合齿轮；齿圈支承总成(17)由齿圈支承轮(171)和内齿圈(172)以及弹性挡圈(173)组成，齿圈支承轮(171)是外齿轮，内齿圈(172)是内齿轮，两者模数、齿数相同并且都采用正变位，内齿圈(172)的齿顶圆直径小于齿圈支承轮(171)的外径，内齿圈(172)上沿轴线方向将齿高除去了一部分，使齿圈支承轮(171)能够装入，内齿圈(172)上还有一沟槽，当齿圈支承轮(171)装入后将弹性挡圈(173)装入沟槽内，齿圈支承轮(171)的一端通过内齿圈(172)的齿高限位，另一端通过弹性挡圈(173)限位，由于齿轮的啮合，内齿圈(172)与齿圈支承轮(171)也不能相对的转动，使之成为一个整体，行星轮(12)是外齿轮模数与齿圈支承总成(17)中的内齿圈(172)相同，而内齿圈(172)是内齿轮，行星轮(12)只能在内齿圈(172)中转动。

4、根据权利要求1所述的汽车驱动桥轮组，其特征在于：所述的制动器总成(2)由制动鼓(20)、制动蹄总成(21)、回位弹簧(22)、定位销(23)、制动作用缸(24)组成，制动鼓(20)位于制动蹄总成(21)上，与制动蹄总成(21)之间有0.5-0.8mm的间隙，转向节(4)上有两固定座，制动作用缸(24)其轴径穿过其中一个固定座内孔，制动作用缸(24)左右两端能够伸缩并且各有一个槽，转向节(4)上另一个固定座两端是半圆槽中间各有一盲孔，制动蹄总成(21)其两片制动蹄片尾部也是半圆槽，中间也各有一个盲孔，制动蹄总成(21)安装在转向节(4)上的固定座半圆槽中，两个定位销(23)分别安装在盲孔中间，将两者沿轴向固定，在制动蹄总成(21)两蹄片上、下部位各有一个通孔，两个回位弹簧(22)分别通过这两个通孔将两蹄片横向连接，这使两蹄片只能以各自半圆槽为中心进行转动。

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