CN216045287U - 差速器齿轮机构及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种差速器齿轮机构及汽车，差速器齿轮机构包括：两个行星齿轮框架；两个行星齿轮分别设置于两个行星齿轮框架相对的端面上；两个半轴齿轮相对且间隔设置，且每个行星齿轮同时啮合两个半轴齿轮；以及第一输出轴和第二输出轴，第一输出轴的一端连接两个半轴齿轮中的一个，第二输出轴连接两个半轴齿轮中的另一个；其中，两个行星齿轮分别为相同的第一圆柱齿轮，第一圆柱齿轮为渐开线直齿圆柱齿轮；两个半轴齿轮分别为相同的第一面齿轮，第一面齿轮为渐开线直齿面齿轮。通过采用面齿轮和圆柱齿轮传动，代替锥齿轮或者螺旋伞齿轮传动，极大的简化了传动的结构，降低了传动机构的体积和重量，同时增大了传动的效率，降低了生产制造成本。

Description

差速器齿轮机构及汽车

技术领域

本实用新型涉及差速器齿轮的技术领域，具体为一种差速器齿轮机构及汽车。

背景技术

汽车差速器能够使左、右（或前、后）驱动轮实现以不同转速转动的机构。主要由左右半轴齿轮、两个行星齿轮及齿轮架组成。功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右车轮以不同转速滚动，即保证两侧驱动车轮作纯滚动运动。差速器是为了调整左右轮的转速差而装置的。

现有的差速器齿轮机构，左右半轴齿轮和行星齿轮分别采用锥齿轮或者伞齿轮进行传动，锥齿轮或伞齿轮的生产成本高，进而使得差速机构的制作成本高，且由于采用锥齿轮或伞齿轮进行动力传递，其传动结构复杂、传动效率低。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供一种基于面齿轮传动的差速器齿轮机构，其行星齿轮和半轴齿轮通过圆柱齿轮和面齿轮的连接完成传动，其传动结构简单、传动效率高，且降低了差速结构的制作成本。

本实用新型的目的之一在于提供一种差速器齿轮机构，所述差速器齿轮机构包括：两个行星齿轮框架；两个行星齿轮，所述两个行星齿轮分别设置于所述两个行星齿轮框架相对的端面上；两个半轴齿轮，两个半轴齿轮相对且间隔设置，且每个行星齿轮同时啮合所述两个半轴齿轮；以及第一输出轴和第二输出轴，所述第一输出轴的一端连接两个半轴齿轮中的一个，所述第二输出轴连接两个半轴齿轮中的另一个；其中，所述两个行星齿轮分别为相同的第一圆柱齿轮，所述第一圆柱齿轮为渐开线直齿圆柱齿轮；所述两个半轴齿轮分别为相同的第一面齿轮，所述第一面齿轮为渐开线直齿面齿轮。

作为可选的技术方案，所述差速器齿轮机构还包括：输入轴；驱动齿轮，所述驱动齿轮设置于所述输入轴的一端；传动齿轮，所述传动齿轮与所述驱动齿轮啮合连接，所述传动齿轮包括安装本体，所述两个行星齿轮框架自所述安装本体的一侧表面上伸出。

作为可选的技术方案，所述驱动齿轮为第二圆柱齿轮，所述第二圆柱齿轮为渐开线直齿圆柱齿轮；所述传动齿轮为第二面齿轮，所述第二面齿轮为渐开线直齿面齿轮。

作为可选的技术方案，所述安装本体的中心轴位置设置贯孔，所述第一输出轴相对的另一端从所述贯孔中伸出。

作为可选的技术方案，沿着所述第一输出轴的径向方向，两个行星齿轮框架对称设置。

作为可选的技术方案，所述驱动齿轮的输入齿和所述两个行星齿轮框架位于所述第二面齿轮的同一侧。

作为可选的技术方案，所述第二面齿轮的输入齿围绕所述安装本体的环形周边设置，且所述两个行星齿轮框架位于所述第二面齿轮的输入齿的内侧。

作为可选的技术方案，所述两个行星齿轮框架分别垂直于所述安装本体。

作为可选的技术方案，所述第一输出轴相对的另一端连接至对应的第一车轮；所述第二输出轴相对的另一端连接对应的第二车轮；其中，所述第一输出轴的中心轴线和所述第二输出轴的中心轴线重合。

本实用新型还提供一种汽车，所述汽车包括如上所述的差速器齿轮机构。

与现有技术相比，本实用新型提供的差速器齿轮机构及汽车，差速器齿轮机构采用渐开线直齿圆柱齿轮和渐开线直齿面齿轮连接实现传动具有如下有益效果：

1）基于渐开线直齿面齿轮传动传动比锥齿轮传动的支撑形式简单，传动机构的体积和重量显著缩减，有助于节省空间；

2）渐开线直齿面齿轮的齿廓曲面是统一的、相同的，因此更易加工；

3）基于渐开线直齿面齿轮的传动机构的承载能力和平稳性更好；

4）由于采用渐开线直齿圆柱齿轮和渐开线直齿面齿轮连接进行传动，在出现故障时可单独更换圆柱齿轮或面齿轮，而锥齿轮通常是配对生产的，若出现故障需同时更换整对锥齿轮，因此面齿轮传动的使用成本能相对降低；

5）渐开线直齿圆柱齿轮在传动中的公法线相同，且固定不变，有利于动力和运动的传递；

6）点接触面齿轮传动的传动比在理论上是不变的，而点接触的锥齿轮传动的传动比是在一定范围内波动，因此面齿轮传动的振动和噪声比锥齿轮传动低。

即，相较于传统的采用锥齿轮传动的汽车差速器中，基于渐开线直齿面齿轮和渐开线直齿圆柱齿轮连接的传动的差速器具有振动小、噪声低、结构简单、体积小、重量轻、承载能力大、使用成本低等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。

图1为本实用新型一实施例的差速器齿轮机构的示意图。

图2为图1中差速器齿轮机构的另一视角的示意图。

图3为图1中差速器齿轮机构于一视角的剖面示意图。

图4为图1中差速器齿轮机构于另一视角的剖面示意图。

具体实施方式

为使对本实用新型的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

如图1至图4所示，本实用新型一实施例中提供一种差速器齿轮机构100，其包括两个行星齿轮框架40、两个行星齿轮50、两个半轴齿轮60、第一输出轴70和第二输出轴80，两个行星齿轮50分别设置于两个行星齿轮框架40相对的端面上；两个半轴齿轮60相对且间隔设置，每个行星齿轮50同时啮合两个半轴齿轮60；第一输出轴70的一端连接两个半轴齿轮60中的一个；第二输出轴80的一端连接两个半轴齿轮60中的另一个；其中，两个行星齿轮50分别为相同的第一圆柱齿轮，第一圆柱齿轮为渐开线直齿圆柱齿轮；两个半轴齿轮60分别为相同的第一面齿轮，第一面齿轮为渐开线直齿面齿轮。

本实施例中，渐开线直齿圆柱齿轮和渐开线直齿面齿轮连接实现传动具有如下有益效果：

1）由于渐开线直齿面齿轮传动中的圆柱齿轮不受轴向力作用，且圆柱齿轮轴向安装误差对传动的啮合性能没有影响，因此，圆柱齿轮可以浮动安装，无轴向定位要求；而传统的锥齿轮传动在安装时要求锥顶重合，需要高的安装精度，通常需要采用防错位设计，因而，基于渐开线直齿面齿轮传动传动比锥齿轮传动的支撑形式简单，传动机构的体积和重量显著缩减，有助于节省空间；

2）渐开线直齿面齿轮的齿廓曲面是统一的、相同的，因此更易加工；

3）基于面齿轮传动具有较大的重合度，在载荷作用下，其重合度一般能达到2.0以上，使得上述基于渐开线直齿面齿轮的传动机构的承载能力和平稳性更好；

4）由于采用渐开线直齿圆柱齿轮和渐开线直齿面齿轮连接进行传动，在出现故障时可单独更换圆柱齿轮或面齿轮，而锥齿轮通常是配对生产的，若出现故障需同时更换整对锥齿轮，因此面齿轮传动的使用成本能相对降低；

5）渐开线直齿圆柱齿轮在传动中的公法线相同，且固定不变，有利于动力和运动的传递；

6）点接触面齿轮传动的传动比在理论上是不变的，而点接触的锥齿轮传动的传动比是在一定范围内波动，因此面齿轮传动的振动和噪声比锥齿轮传动低。

换言之，相较于传统的采用锥齿轮传动的汽车差速器中，基于渐开线直齿面齿轮和渐开线直齿圆柱齿轮连接的传动的差速器具有振动小、噪声低、结构简单、体积小、重量轻、承载能力大、使用成本低等优点。

继续参照图1至图4，差速器齿轮机构100还包括输入轴10、驱动齿轮20和传动齿轮30，驱动齿轮20设置于输入轴10的一端；传动齿轮30和驱动齿轮40啮合连接，传动齿轮30包括安装本体31，两个行星齿轮框架40自安装本体31的一侧表面上伸出。

在一较佳的实施方式中，驱动齿轮20为第二圆柱齿轮，第二圆柱齿轮为渐开线直齿圆柱齿轮；传动齿轮30为第二面齿轮，第二面齿轮为渐开线直齿面齿轮。

本实施例中，输入轴10上的驱动齿轮20和传动齿轮30分别采用渐开线直齿圆柱齿轮和渐开线直齿面齿轮连接进行传动，其有益效果如下：

1）相对于锥齿轮和螺旋伞齿轮来说，其结构简单，理论基础丰富，制造加工工艺非常成熟，设计、制造成本大大降低；

2)面齿轮传动，可以实现动力传动路线的90°改变，其功能完全等同于锥齿轮和螺旋伞齿轮传动；

3）面齿轮传动的两个相互啮合的面齿轮和圆柱齿轮，在安装时方法简单，不需要想锥齿轮一般进行锥顶的位置调整；且驱动齿轮的轴向间隙可调，极大的简化了齿轮啮合装配的工艺，降低了齿轮传动的实际成本；

4）采用面齿轮传动时，驱动齿轮传动轴上没有轴向力，齿轮的支承轴承可以采用球轴承，不采用复杂和昂贵的锥轴承，这同样降低了齿轮传动时的故障率和成本。

在一较佳的实施方式中，安装本体31的中心轴位置设置贯孔32，第一输出轴70相对的另一端自贯孔32中伸出。较佳的，第一输出轴70相对的另一端连接对应的第一车轮101。

另外，第二输出轴80相对的另一端连接对应的第二车轮102。其中，第一输出轴的中心轴线和第二输出轴的中心轴线重合。

如图4所示，于安装本体31的一侧表面，两个行星齿轮框架40沿着第一输出轴70的径向方向对称布置，即，两个行星齿轮框架40与第一输出轴70的径向中心之间的垂直间距相同。

进一步，两个行星齿轮框架40垂直于安装本体31的一侧表面。

较佳的，传动齿轮30的输入齿301（或者第二面齿轮的输入齿）和两个行星齿轮框架40位于所述第二面齿轮的同一侧。其中，输入齿301围绕安装本体31的环形周边设置，且两个行星齿轮框架40位于输入齿301的内侧，即，位于输入齿301和第一输出轴70之间，且与输入齿301相邻。

本实施例中，安装本体31的环形周边例如圆形周边。

另外，驱动齿轮20套设于输入轴10的一端，驱动齿轮20的外环表面上均匀设有渐开线直齿齿条。其中，直齿齿条至少一部分与相邻的输入齿301之间齿槽啮合连接，以进行传动。

本实用新型提供的上述差速器齿轮机构100的工作原理如下：

输入轴10的动力输入至驱动齿轮20（又称：第二圆柱齿轮），驱动齿轮20（又称：第二圆柱齿轮）驱动传动齿轮30（又称：第二面齿轮）转动，通过两个行星齿轮50（又称：第一圆柱齿轮）绕着行星齿轮框架40的转轴，实现差速和动力传递，动力分别传递给两个半轴齿轮60（又称：第一面齿轮）；两个半轴齿轮60（又称：第一面齿轮）分别将动力输出至对应的第一输出轴70和第二输出轴80，实现第一车轮101和第二车轮102的转速差异。

本实用新型提供的差速器齿轮机构100，保留了传统的齿轮差速机构的功能上，通过采用面齿轮和圆柱齿轮传动，代替锥齿轮或者螺旋伞齿轮传动，极大的简化了传动的结构，降低了传动机构的体积和重量，同时增大了传动的效率，降低了生产制造成本。

本实用新型还提供一种汽车，汽车包括如上所述的差速器齿轮机构100。

本实用新型已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本实用新型的范例。此外，上面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本实用新型的范围。相反地，在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本实用新型的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种差速器齿轮机构，其特征在于，所述差速器齿轮机构包括：

两个行星齿轮框架；

两个行星齿轮，所述两个行星齿轮分别设置于所述两个行星齿轮框架相对的端面上；

两个半轴齿轮，两个半轴齿轮相对且间隔设置，且每个行星齿轮同时啮合所述两个半轴齿轮；以及第一输出轴和第二输出轴，所述第一输出轴的一端连接两个半轴齿轮中的一个，所述第二输出轴连接两个半轴齿轮中的另一个；

其中，所述两个行星齿轮分别为相同的第一圆柱齿轮，所述第一圆柱齿轮为渐开线直齿圆柱齿轮；所述两个半轴齿轮分别为相同的第一面齿轮，所述第一面齿轮为渐开线直齿面齿轮。

2.根据权利要求1所述的差速器齿轮机构，其特征在于，所述差速器齿轮机构还包括：

输入轴；

驱动齿轮，所述驱动齿轮设置于所述输入轴的一端；

传动齿轮，所述传动齿轮与所述驱动齿轮啮合连接，所述传动齿轮包括安装本体，所述两个行星齿轮框架自所述安装本体的一侧表面上伸出。

3.根据权利要求2所述的差速器齿轮机构，其特征在于，所述驱动齿轮为第二圆柱齿轮，所述第二圆柱齿轮为渐开线直齿圆柱齿轮；所述传动齿轮为第二面齿轮，所述第二面齿轮为渐开线直齿面齿轮。

4.根据权利要求2所述的差速器齿轮机构，其特征在于，所述安装本体的中心轴位置设置贯孔，所述第一输出轴相对的另一端从所述贯孔中伸出。

5.根据权利要求4所述的差速器齿轮机构，其特征在于，沿着所述第一输出轴的径向方向，两个行星齿轮框架对称设置。

6.根据权利要求3所述的差速器齿轮机构，其特征在于，所述驱动齿轮的输入齿和所述两个行星齿轮框架位于所述第二面齿轮的同一侧。

7.根据权利要求6所述的差速器齿轮机构，其特征在于，所述第二面齿轮的输入齿围绕所述安装本体的环形周边设置，且所述两个行星齿轮框架位于所述第二面齿轮的输入齿的内侧。

8.根据权利要求4所述的差速器齿轮机构，其特征在于，所述两个行星齿轮框架分别垂直于所述安装本体。

9.根据权利要求4所述的差速器齿轮机构，其特征在于，所述第一输出轴相对的另一端连接至对应的第一车轮；所述第二输出轴相对的另一端连接对应的第二车轮；其中，所述第一输出轴的中心轴线和所述第二输出轴的中心轴线重合。

10.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括如权利要求1-9中任意一项所述的差速器齿轮机构。

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