CN219911669U - 一种轻量化差速器壳体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种轻量化差速器壳体，轻量化差速器壳体包括主壳体部和法兰盘部，主壳体部开设有驱动半轴安装孔、行星齿轮轴安装孔和透轴减重窗口，主壳体部和法兰盘部一体成型，主壳体部的两端分别设置有向外凸出的轴承套部，驱动半轴安装孔位于轴承套部，主壳体部的外周设有相对的两个行星齿轮轴安装座，行星齿轮轴安装孔位于行星齿轮轴安装座处，主壳体部开设有两个相对的透轴减重窗口，透轴减重窗口的边缘设有窗沿部，两个透轴减重窗口之间的主壳体部的厚度小于窗沿部的厚度，法兰盘部的外周边缘设置有多个间隔的减重缺口。该轻量化差速器壳体在达到结构强度和刚度要求的同时实现了轻量化。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车传动系统技术领域，具体涉及一种轻量化差速器壳体。
背景技术
随着新能源汽车行业的发展，提升续航里程始终是各车企不断进步的目标，零部件轻量化是实现此目标的重要途径。汽车差速器是驱动桥总成的重要组成部分，主要由差速器壳体、半轴齿轮、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(或者前、后)两边的车轮以不同转速滚动，保证两侧驱动车轮作纯滚动运动，减少轮胎与地面的摩擦。其中，差速器壳体是差速器内各零部件的安装基础，对差速器内部的零部件提供防护作用。
现有差速器壳体壁厚较大、结构不合理导致局部受力过大而有断裂的风险，且局部较厚部位由于铸造过程中处于最后凝固阶段，容易在此部位产生缩松缩孔等铸造缺陷，且较厚部位聚集了较多材料使得差速器壳体重量上升，导致差速器壳体成本提高且不利于节能减排。因此，为控制成本，提高竞争优势，我们需要从差速器壳体的结构上进行优化设计，在实现差速器壳体的轻量化的基础上，又使得差速器壳体具有刚度高、强度高的优点。
实用新型内容
为克服上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种轻量化差速器壳体，该轻量化差速器壳体具有重量轻、刚度高和强度高的优点。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
一种轻量化差速器壳体，所述轻量化差速器壳体包括主壳体部和法兰盘部，所述主壳体部开设有驱动半轴安装孔、行星齿轮轴安装孔和透轴减重窗口，所述行星齿轮轴安装孔的轴线与所述驱动半轴安装孔的轴线垂直，其特征在于：
所述主壳体部和所述法兰盘部一体成型，所述主壳体部的两端分别设置有向外凸出的轴承套部，所述驱动半轴安装孔位于所述轴承套部，所述主壳体部的外周设有相对的两个所述行星齿轮轴安装座，所述行星齿轮轴安装孔位于所述行星齿轮轴安装座处，所述主壳体部开设有两个相对的所述透轴减重窗口，所述透轴减重窗口的边缘设有窗沿部，两个所述透轴减重窗口之间的所述主壳体部的厚度小于所述窗沿部的厚度，所述法兰盘部的外周边缘设置有多个间隔的减重缺口。
优选的：所述法兰盘部的一个端面上设置有多个间隔的螺栓安装凸块，多个所述螺栓安装凸块绕所述驱动半轴安装孔的轴线圆周均布，所述螺栓安装凸块开设有螺栓孔。
优选的：所述螺栓安装凸块设为圆柱形凸块，相邻所述圆柱形凸块之间通过内凹弧形面过渡连接形成减重凹槽。
优选的：所述法兰盘部的另一个端面上设置有凸出的引导环。
优选的：所述主壳体部设有多个加强筋，所述加强筋的两端分别连接所述引导环和所述轴承套部。
优选的：所述轴承套部靠近所述主壳体部的一端设有轴承安装挡肩，所述轴承安装挡肩与所述主壳体部的连接处开设有泄压槽。
优选的：所述行星齿轮轴安装座处上开设有行星齿轮轴定位销孔，所述行星齿轮轴定位销孔与所述驱动半轴安装孔平行设置。
优选的：所述轻量化差速器壳体上设有定位销孔防错凸台，所述行星齿轮轴定位销孔位于所述定位销孔防错凸台处。
优选的：所述轴承套部的驱动半轴安装孔内壁上开设有螺旋通油槽。
优选的：开设所述驱动半轴安装孔的所述主壳体部内壁处设有半轴齿轮垫片安装面，所述半轴齿轮垫片安装面上开设有若干间隔设置的通油槽。
采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：
本实用新型的轻量化差速器壳体主壳体部和法兰盘部一体成型，采用一体式铸造成型，提高了生产效率，相比分体式的差速器壳体提高了装配效率。
根据有限元计算结果反馈，透轴减重窗口周边为应力较大的区域，因此，在透轴减重窗口的边缘设置窗沿部，使得两个透轴减重窗口之间的主壳体部的厚度小于窗沿部的厚度，即增加透轴减重窗口的壁厚，并适当降主壳体部远离窗口处结构的壁厚，使材料的分布更加合理紧凑，在保证刚度和强度的情况下，能减轻减速器壳体的重量。
行星齿轮轴安装孔为应力较大区域，因此，在主壳体部的外周设有相对的两个行星齿轮轴安装座，用以提高该处的承载力，避免行星齿轮轴安装孔被压溃。
法兰盘部的外周边缘设置有多个间隔的减重缺口。能在保证法兰盘部的刚度和强度的情况下，进一步减轻减速器壳体的重量。
综上所述，本实用新型的轻量化差速器壳体借助有限元分析的手段，分析出高载荷部分和低载荷部分，将高载荷部分的强度加强，尽可能的减少低载荷部分的材料，并不损失轻量化差速器壳体的可制造性和实用性，使其优化后的轻量化差速器壳体重量减轻，同时也满足了轻量化差速器壳体的功能和使用要求，使得该轻量化差速器壳体在达到结构强度和刚度要求的同时实现了轻量化差速器壳体的轻量化，进而达到减轻车重、省油和节能减排的目的。
附图说明
图1是本实用新型轻量化差速器壳体的立体图；
图2是本实用新型轻量化差速器壳体的示意图；
图3是图2中A-A处的剖视示意图；
图4是图2中B处的放大示意图；
图5是本实用新型轻量化差速器壳体的剖视示意图；
图6是本实用新型轻量化差速器壳体的剖视的另一角度示意图；
图7是图2中的左视示意图；
图中：
1、主壳体部；101、透轴减重窗口；101a、窗沿部；102、行星齿轮垫片安装面；103、行星齿轮轴安装孔；104、行星齿轮轴安装座；105、行星齿轮轴定位销孔；106、半轴齿轮垫片安装面；107、通油槽；108、驱动半轴安装孔；2、法兰盘部；200、圆柱形凸块；201、螺栓孔；202、减重缺口；203、减重凹槽；204、引导环；3、第一轴承套部；301、螺旋通油槽；302、轴承安装挡肩；303、加强筋；304、定位销孔防错凸台；305、泄压槽；4、第二轴承套部。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明。
本实用新型的实施例公开了如图1至图6共同所示的轻量化差速器壳体，轻量化差速器壳体包括主壳体部1和法兰盘部2，主壳体部1开设有驱动半轴安装孔108、行星齿轮轴安装孔103和透轴减重窗口101，行星齿轮轴安装孔103的轴线与驱动半轴安装孔108的轴线垂直，主壳体部1和法兰盘部2一体成型，主壳体部1的两端分别设置有向外凸出的轴承套部，分别为第一轴承套部3和第二轴承套部4，驱动半轴安装孔108位于轴承套部，主壳体部1的外周设有相对的两个行星齿轮轴安装座104，行星齿轮轴安装孔103位于行星齿轮轴安装座104处，主壳体部1开设有两个相对的透轴减重窗口101，透轴减重窗口101的边缘设有窗沿部101a，两个透轴减重窗口101之间的主壳体部1的厚度小于窗沿部101a的厚度，如图3所示，设透轴减重窗口101之间的主壳体部1的厚度为H1，设窗沿部101a的厚度为H2，H2＞H1。法兰盘部2的外周边缘设置有多个间隔的减重缺口202。
本实用新型的轻量化差速器壳体主壳体部1和法兰盘部2一体成型，采用一体式铸造成型，提高了生产效率，相比分体式的差速器壳体提高了装配效率。
透轴减重窗口101的尺寸大小以方便齿轮及垫片的装配为准，根据有限元计算结果反馈，透轴减重窗口101周边为应力较大的区域，因此，在透轴减重窗口101的边缘设置窗沿部101a，使得两个透轴减重窗口101之间的主壳体部1的厚度小于窗沿部101a的厚度，即增加透轴减重窗口101的壁厚，并适当降主壳体部1远离透轴减重窗口101处结构的壁厚，使材料的分布更加合理紧凑，在保证刚度和强度的情况下，能减轻减速器壳体的重量。
行星齿轮轴安装孔103为应力较大区域，因此，在主壳体部1的外周设有相对的两个行星齿轮轴安装座104，用以提高该处的承载力，避免行星齿轮轴安装孔103被压溃。
有些实施例中在法兰盘部2的外周边缘设置有四个间隔的减重缺口202，能在保证法兰盘部2的刚度和强度的情况下，减轻减速器壳体的重量。
进一步地，法兰盘部2的一个端面上设置有多个间隔的螺栓安装凸块，多个螺栓安装凸块绕驱动半轴安装孔108的轴线圆周均布，螺栓安装凸块开设有螺栓孔201。均匀分布的螺栓孔201，用以确保紧固件受力均匀性。
螺栓安装凸块设为圆柱形凸块200，相邻圆柱形凸块200之间通过内凹弧形面过渡连接形成减重凹槽203。螺栓安装凸块增加了螺栓孔附近法兰盘部的强度，避免被螺栓压溃，而减重凹槽203处强度要求不高，去除材料能减轻减速器壳体的重量。
法兰盘部2的另一个端面上设置有凸出的引导环204。凸出的引导环204用以引导环形齿轮与差速器壳体过盈安装配合。
在有些实施例中，主壳体部1设有多个加强筋303，加强筋303的两端分别连接引导环204和第一轴承套部3。优选主壳体部1设有六个加强筋303，六个加强筋303绕驱动半轴安装孔108的轴线均匀分布，以此提高差速器壳体刚度。
如图4所示，轴承套部靠近主壳体部1的一端设有轴承安装挡肩302，轴承安装挡肩302与主壳体部1的连接处开设有泄压槽305。根据有限元计算结果，采用泄压槽305的形式过渡大大的降低轴根部应力集中效应，提升了差速器壳体的使用寿命。
如图5所示，行星齿轮轴安装座104处上开设有行星齿轮轴定位销孔105，行星齿轮轴定位销孔105与所述驱动半轴安装孔108平行设置。行星齿轮轴定位销孔105用于安装行星齿轮轴定位销，行星齿轮轴定位销用以固定工作时行星齿轮轴，使行驶更加平稳。
开设行星齿轮轴安装孔103的主壳体部1内壁处设有球面形的行星齿轮垫片安装面102。
如图6所示，轴承套部的驱动半轴安装孔108内壁上开设有螺旋通油槽301。开设驱动半轴安装孔108的主壳体部1内壁处设有半轴齿轮垫片安装面106，半轴齿轮垫片安装面106上开设有若干间隔设置的通油槽107。螺旋通油槽301以及通油槽107用以工作时为旋转部件提供润滑油，使传动系统运行更安静、高效。
如图7所示，轻量化差速器壳体上设有定位销孔防错凸台304，行星齿轮轴定位销孔105位于定位销孔防错凸台304处。定位销孔防错凸台304避免加工定位销孔时混淆位置。
本实用新型的轻量化差速器壳体借助有限元分析的手段，分析出高载荷部分和低载荷部分，将高载荷部分的强度加强，尽可能的减少低载荷部分的材料，并不损失轻量化差速器壳体的可制造性和实用性，使其优化后的轻量化差速器壳体重量减轻，同时也满足了轻量化差速器壳体的功能和使用要求，使得该轻量化差速器壳体在达到结构强度和刚度要求的同时实现了轻量化差速器壳体的轻量化，进而达到减轻车桥的重量以及减轻车重、省油和节能减排的目的。
以上所述轻量化差速器壳体的结构仅为本实用新型的较佳实施例而已，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种轻量化差速器壳体，所述轻量化差速器壳体包括主壳体部和法兰盘部，所述主壳体部开设有驱动半轴安装孔、行星齿轮轴安装孔和透轴减重窗口，所述行星齿轮轴安装孔的轴线与所述驱动半轴安装孔的轴线垂直，其特征在于：
所述主壳体部和所述法兰盘部一体成型，所述主壳体部的两端分别设置有向外凸出的轴承套部，所述驱动半轴安装孔位于所述轴承套部，所述主壳体部的外周设有相对的两个所述行星齿轮轴安装座，所述行星齿轮轴安装孔位于所述行星齿轮轴安装座处，所述主壳体部开设有两个相对的所述透轴减重窗口，所述透轴减重窗口的边缘设有窗沿部，两个所述透轴减重窗口之间的所述主壳体部的厚度小于所述窗沿部的厚度，所述法兰盘部的外周边缘设置有多个间隔的减重缺口。
2.如权利要求1所述的一种轻量化差速器壳体，其特征在于：所述法兰盘部的一个端面上设置有多个间隔的螺栓安装凸块，多个所述螺栓安装凸块绕所述驱动半轴安装孔的轴线圆周均布，所述螺栓安装凸块开设有螺栓孔。
3.如权利要求2所述的一种轻量化差速器壳体，其特征在于：所述螺栓安装凸块设为圆柱形凸块，相邻所述圆柱形凸块之间通过内凹弧形面过渡连接形成减重凹槽。
4.如权利要求2所述的一种轻量化差速器壳体，其特征在于：所述法兰盘部的另一个端面上设置有凸出的引导环。
5.如权利要求4所述的一种轻量化差速器壳体，其特征在于：所述主壳体部设有多个加强筋，所述加强筋的两端分别连接所述引导环和所述轴承套部。
6.如权利要求4所述的一种轻量化差速器壳体，其特征在于：所述轴承套部靠近所述主壳体部的一端设有轴承安装挡肩，所述轴承安装挡肩与所述主壳体部的连接处开设有泄压槽。
7.如权利要求1所述的一种轻量化差速器壳体，其特征在于：所述行星齿轮轴安装座处上开设有行星齿轮轴定位销孔，所述行星齿轮轴定位销孔与所述驱动半轴安装孔平行设置。
8.如权利要求7所述的一种轻量化差速器壳体，其特征在于：所述轻量化差速器壳体上设有定位销孔防错凸台，所述行星齿轮轴定位销孔位于所述定位销孔防错凸台处。
9.如权利要求1所述的一种轻量化差速器壳体，其特征在于：所述轴承套部的驱动半轴安装孔内壁上开设有螺旋通油槽。
10.如权利要求1所述的一种轻量化差速器壳体，其特征在于：开设所述驱动半轴安装孔的所述主壳体部内壁处设有半轴齿轮垫片安装面，所述半轴齿轮垫片安装面上开设有若干间隔设置的通油槽。
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