CN220890991U - 一种差速器壳体与主减齿轮的连接结构及差速器总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于差速器技术领域，具体涉及一种差速器壳体与主减齿轮的连接结构及差速器总成，包括差速器壳体和主减齿轮，所述主减齿轮同轴套设在差速器壳体的外侧，并与差速器壳体通过花键结构联接，且主减齿轮与差速器壳体之间通过焊接固定。本实用新型连接处的端面平面度高，搅油损失更低，有利于提升传动效率，可以避免急加速或急减速会产生敲击声等异响问题，发生脱焊时，花键结构依旧能够承担扭矩的传递，确保车辆在一定时间内依旧能够正常行驶，不会导致车辆突然骤停而出现安全事故，提高了车辆的行驶可靠性和安全性。

Description

一种差速器壳体与主减齿轮的连接结构及差速器总成

技术领域

本实用新型属于差速器技术领域，具体涉及一种差速器壳体与主减齿轮的连接结构及差速器总成。

背景技术

差速器总成是汽车传动系统中的一个重要的部件，它的作用是使车轮能够独立旋转，从而保证车辆在行驶过程中的稳定性和平稳性。无论在燃油车还是新能源电动汽车上，都是靠差速器总成将动力传递到车轮半轴上驱动车辆行驶。因此差速器总成的可靠性也是大家重点关注的一项指标。在汽车减速器箱中，差速器总成包括差速器、主减齿轮等。

差速器和主减齿轮在装配时，需要将主减齿轮设置在差速器的壳体上，以进行扭矩的传递，且连接方式一般包括螺栓连接、焊接或花键。在装配时若采用螺栓连接，一方面是会增加重量，另一方面连接后螺栓端部突出，随着主减齿轮的转动，螺栓突出的部分也会参与搅油，导致搅油损失大，传动效率低。采用花键或者焊接的连接方式连接处的端部平面度更高，搅油损失较低，有利于提升传动效率。若采用花键联接，虽然能保障差速器和主减齿轮之间扭矩的传递，但是在车辆行驶过程中主减齿轮还会受到轴向的作用力，即使花键齿侧或齿顶采用过盈配合设计，但仅靠花键装配要求的过盈量难以有效抵抗其轴向受力，主减齿轮容易发生轴向窜动，可靠性及稳定性较差。另外即使花键之间设置有轴向锁止结构，抑制轴向窜动，但由于花键长期处于润滑油环境中，长时间的运行下会发生微动腐蚀，花键之间的侧隙变大，急加速或急减速会产生敲击声等异响问题。若采用焊接连接传递扭矩，焊缝位置需要承担较大径向受力，但焊接时焊缝有时会出现微裂纹、气孔等不易发现的缺陷，在车辆长时间的运行下，导致出现焊缝开裂脱焊的风险，而主减齿轮与差速器壳体之间脱焊后，扭矩无法传递，导致车辆骤停而出现严重的安全事故。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种搅油损失小，可避免长期行驶下急加速或急减速会产生敲击声等异响问题，且连接处脱焊后可避免车辆骤停而出现安全事故，提高了行驶可靠性及安全性的差速器壳体与主减齿轮的连接结构及差速器总成。

本实用新型的内容提供一种差速器壳体与主减齿轮的连接结构，包括差速器壳体和主减齿轮，所述主减齿轮同轴套设在差速器壳体的外侧，并与差速器壳体通过花键结构联接，且主减齿轮与差速器壳体之间通过焊接固定。

更进一步地，所述差速器壳体的外侧上环向设置有外配合面，所述主减齿轮的内圈上环向设置有内配合面，主减齿轮与差速器壳体通过花键结构联接后，内配合面与外配合面相互配合，所述主减齿轮与差速器壳体之间的焊接处位于内配合面与外配合面之间。

更进一步地，所述花键结构包括外花键和内花键，所述外花键设置在差速器壳体的外侧，并在差速器壳体的轴向上位于外配合面的一侧，所述内花键设置在主减齿轮的内圈，并在主减齿轮的轴向上位于内配合面的一侧。

更进一步地，所述差速器壳体外侧上用于设置外花键的区域为锥面一，所述主减齿轮内圈上用于设置内花键的区域为锥面二，所述锥面二与锥面一的锥度相匹配。

更进一步地，所述外花键与差速器壳体外侧之间及内花键与主减齿轮内圈之间具有螺旋角。

更进一步地，还包括锁止结构，所述锁止结构设置主减齿轮与差速器壳体之间，用于对花键结构进行轴向锁止。

更进一步地，所述锁止结构为卡簧，内花键和外花键上环向开设有卡槽，所述卡簧设置在卡槽内。

更进一步地，所述锁止结构为弹性件和限位件，所述限位件设置在弹性件上，且弹性件和限位件位于主减齿轮与差速器壳体之间，并在径向上与主减齿轮、差速器壳体抵接。

更进一步地，所述内花键与内配合面之间及外花键与外配合面之间均设置有间隔。

本实用新型的内容还提供一种差速器总成，设置有如上述的差速器壳体与主减齿轮的连接结构。

本实用新型的有益效果是，连接处的端面平面度高，可避免连接处参与搅油，因而搅油损失更低，有利于提升传动效率。扭矩传递过程中，花键结构可承担大部分的径向受力，因而焊缝所受的径向受力大大减少，主要承受轴向受力，从而可以延长焊缝的寿命。另外，相较于仅设置花键结构的连接方式，本实用新型的花键结构在长时间运行下发生微动腐蚀，由于焊缝对主减齿轮与差速器壳体的固定，可以避免急加速或急减速会产生敲击声等异响问题。即使焊缝存在当焊缝微裂纹、气孔等不易发现的缺陷而导致长时间行驶下发生脱焊时，花键结构依旧能够承担扭矩的传递，确保车辆在一定时间内依旧能够正常行驶，不会导致车辆突然骤停而出现安全事故，提高了车辆的行驶可靠性和安全性，尤其是针对低速高扭大功率商用车、乘用车及渣土车等大型车辆上，其行驶可靠性及安全性的提升更为明显。

附图说明

图1为本实用新型差速器壳体与主减齿轮连接后的结构示意图。

图2为本实用新型图1中A-A视角的剖视图。

图3为本实用新型图2中的B处放大图。

图4为本实用新型花键结构第一设置方式的示意图。

图5为本实用新型花键结构第二设置方式的示意图。

图6为本实用新型花键结构第三设置方式的示意图。

在图中：1、差速器壳体；11、外配合面；2、主减齿轮；21、内配合面；3、花键结构；31、外花键；32、内花键；4、焊缝；5、间隔；6、卡槽；7、卡簧；8、弹性件；9、限位件。

具体实施方式

如图1-图6所示，本实用新型提供一种差速器壳体与主减齿轮的连接结构，包括差速器壳体1和主减齿轮2，所述主减齿轮2同轴套设在差速器壳体1的外侧，主减齿轮2的内侧与差速器壳体1的外侧通过花键结构3联接，且主减齿轮2与差速器壳体1之间通过焊接固定，焊接位置则形成焊缝4。

本实用新型提供的连接结构，采用花键联接配合焊接固定的方式，实现扭矩的传递，相较于螺栓连接的方式，本实用新型连接处的端面平面度高，可避免连接处参与搅油，因而搅油损失更低，有利于提升传动效率。扭矩传递过程中，花键结构3可承担大部分的径向受力，因而焊缝4所受的径向受力大大减少，主要承受轴向受力，从而可以延长焊缝4的寿命。另外，相较于仅设置花键结构3的连接方式，本实用新型的花键结构3在长时间运行下发生微动腐蚀，由于焊缝4对主减齿轮2与差速器壳体1的固定，可以避免急加速或急减速会产生敲击声等异响问题。即使焊缝4存在当焊缝4微裂纹、气孔等不易发现的缺陷而导致长时间行驶下发生脱焊时，花键结构3依旧能够承担扭矩的传递，确保车辆在一定时间内依旧能够正常行驶，不会导致车辆突然骤停而出现安全事故，提高车辆的行驶可靠性和安全性，尤其是针对低速高扭大功率商用车、乘用车及渣土车等大型车辆上，其行驶可靠性及安全性的提升更为明显。脱焊位置则可在后期车辆定期检修通过补焊加固，避免长时间行驶下花键结构3的异响问题。

所述差速器壳体1的外侧上环向设置有外配合面11，所述主减齿轮2的内圈上环向设置有内配合面21，主减齿轮2与差速器壳体1通过花键结构3联接后，内配合面21与外配合面11相互配合，例如为过盈配合。所述主减齿轮2与差速器壳体1之间的焊接处位于内配合面21与外配合面11之间，即焊缝4位于内配合面21与外配合面11之间。内配合面21与外配合面11的设置，一方面可以方便装配对中与焊接的进行，另一方面也可以确保对主减齿轮2进行径向的支撑。

花键结构3为渐开线花键、矩形花键、三角形花键中的任意一种，所述花键结构3具体包括外花键31和内花键32，所述外花键31一体设置在差速器壳体1的外侧，并在差速器壳体1的轴向上位于外配合面11的一侧，所述内花键32一体设置在主减齿轮2的内圈，并在主减齿轮2的轴向上位于内配合面21的一侧，避免在装配时与外配合面11、内配合面21发生干涉。

在本实用新型的一个实施方式中，如图3所示，所述差速器壳体1外侧上用于设置外花键31的区域及所述主减齿轮2内圈上用于设置内花键32的区域为圆柱面。

在本实用新型的另一个实施方式中，如图6所示，所述差速器壳体1外侧上用于设置外花键31的区域为锥面一，使得外花键31相对于差速器壳体1的轴线为倾斜设置，所述主减齿轮2内圈上用于设置内花键32的区域为锥面二，使得内花键32相对于主减齿轮2的轴线为倾斜设置，所述锥面二与锥面一的锥度相匹配，即装配后锥面一和锥面二相互平行，该布置方式可利用内花键32与锥面一之间的配合及外花键31与锥面二之间的配合增加摩擦，在锥面一直径小的一端至直径大的一端方向实现轴向限位锁止。其中，车辆的正驱工况下即为前进行驶状态，反驱工况即为倒车行驶状态，由于倒车时所需的动力小，正驱工况下主减齿轮2的轴向受力远大于反驱工况下的轴向受力，因此在该实施方式下，锥面一的方向可设置为：锥面一直径小的一端至直径大的一端方向与正驱工况下主减齿轮2的轴向受力方向同向，因此能够利用锥面的配合进行正驱工况下的轴向限位锁止。

基于上述两个实施方式，本实用新型还包括锁止结构，所述锁止结构设置主减齿轮2与差速器壳体1之间，用于对花键结构3进行轴向锁止，进而在脱焊后有效保障正驱和反驱工况下的轴向窜动，提升脱焊后较长时间行驶下的可靠性及安全性。

在锁止结构的一个实施方式中，所述锁止结构为卡簧7，卡簧7具体为具有开口的环形弹性挡圈，内花键32和外花键31上均环向开设有卡槽6，装配前将卡簧7套设在外花键31上的卡槽6内，装配时压缩卡簧7，内花键32和外花键31装配到位后，卡簧7同时位于内花键32和外花键31的卡槽6而复位，即如图5所示状态，实现轴向锁止，脱焊后可在一定程度上避免正驱和反驱工况下的轴向窜动，提升脱焊后较长时间行驶下的可靠性及安全性。

在锁止结构的另一个实施方式中，如图6所示，所述锁止结构为弹性件8和限位件9，所述限位件9设置在弹性件8上，且弹性件8和限位件9位于主减齿轮2与差速器壳体1之间，并在径向上与主减齿轮2、差速器壳体1抵接。其中，弹性件8具体为弹簧，限位件9为钢珠，钢珠固定在弹簧顶部，差速器壳体1上外花键31的设置区域及主减齿轮2上内花键32的设置区域开设有定位槽，弹簧下端设置在差速器壳体1的定位槽中，装配时，钢珠受到挤压压缩弹簧，装配到位后，钢珠卡入主减齿轮2的定位槽内，利用弹簧的弹力进行一定程度上的轴向锁止，脱焊后可在一定程度上避免正驱和反驱工况下的轴向窜动，提升脱焊后较长时间行驶下的可靠性及安全性。

在本实用新型的其他实施方式中，所述外花键31与差速器壳体1外侧之间及内花键32与主减齿轮2内圈之间具有螺旋角，如图4所示，为花键结构3的平铺示意图，平铺状态下花键结构3(外花键31或内花键32)与其所在面的母线之间具有夹角β(即螺旋角)，装配后，外花键31与内花键32之间即可传递径向的扭矩，又可在轴向上形成一定的自锁结构，脱焊后可在一定程度上避免正驱和反驱工况下的轴向窜动，提升脱焊后较长时间行驶下的可靠性及安全性。

为了便于差速器壳体1与主减齿轮2的装配，外配合面11在差速器壳体1径向上的位置高于外花键1的最高齿顶位置。在差速器壳体1外侧设置外花键31的区域为锥面一、主减齿轮2内圈设置内花键32的区域为锥面二的实施方式中，如图6所示，锥面一区域直径小的一端远离外配合面11设置，直径大的一端则靠近外配合面11设置。

本实用新型中，所述内花键32与内配合面21之间及外花键31与外配合面11之间均设置有间隔5。该间隔5的设置，一方面可利于焊接气体的排出，提升焊缝4质量，另一方面，间隔5在花键结构3与焊接处之间形成了环向的通道，利于润滑油周向在花键区域流动，提升润滑效果。其中，润滑油的流动可以为沿花键结构3轴向流入并反向流出，或是在差速器壳体1上外配合面11的下方区域开设油孔供润滑油流动。

本实用新型还提供一种差速器总成，该差速器总成设置有如上述的差速器壳体1与主减齿轮2的连接结构。在长期行驶下，可以避免花键结构3因急加速或急减速会产生敲击声等异响问题。而发生脱焊时，花键结构3依旧能够承担扭矩的传递，确保车辆在一定时间内依旧能够正常行驶，不会导致车辆突然骤停而出现安全事故，提高车辆的行驶可靠性和安全性，尤其是针对低速高扭大功率商用车、乘用车及渣土车等大型车辆上，其行驶可靠性及安全性的提升更为明显。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本申请的保护范围限于这些例子；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请中一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本申请中一个或多个实施例旨在涵盖落入本申请的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本申请中一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种差速器壳体与主减齿轮的连接结构，其特征是，包括差速器壳体(1)和主减齿轮(2)，所述主减齿轮(2)同轴套设在差速器壳体(1)的外侧，并与差速器壳体(1)通过花键结构(3)联接，且主减齿轮(2)与差速器壳体(1)之间通过焊接固定。

2.如权利要求1所述的差速器壳体与主减齿轮的连接结构，其特征是，所述差速器壳体(1)的外侧上环向设置有外配合面(11)，所述主减齿轮(2)的内圈上环向设置有内配合面(21)，主减齿轮(2)与差速器壳体(1)通过花键结构(3)联接后，内配合面(21)与外配合面(11)相互配合，所述主减齿轮(2)与差速器壳体(1)之间的焊接处位于内配合面(21)与外配合面(11)之间。

3.如权利要求2所述的差速器壳体与主减齿轮的连接结构，其特征是，所述花键结构(3)包括外花键(31)和内花键(32)，所述外花键(31)设置在差速器壳体(1)的外侧，并在差速器壳体(1)的轴向上位于外配合面(11)的一侧，所述内花键(32)设置在主减齿轮(2)的内圈，并在主减齿轮(2)的轴向上位于内配合面(21)的一侧。

4.如权利要求3所述的差速器壳体与主减齿轮的连接结构，其特征是，所述差速器壳体(1)外侧上用于设置外花键(31)的区域为锥面一，所述主减齿轮(2)内圈上用于设置内花键(32)的区域为锥面二，所述锥面二与锥面一的锥度相匹配。

5.如权利要求3所述的差速器壳体与主减齿轮的连接结构，其特征是，所述外花键(31)与差速器壳体(1)外侧之间及内花键(32)与主减齿轮(2)内圈之间具有螺旋角。

6.如权利要求3或4所述的差速器壳体与主减齿轮的连接结构，其特征是，还包括锁止结构，所述锁止结构设置主减齿轮(2)与差速器壳体(1)之间，用于对花键结构(3)进行轴向锁止。

7.如权利要求6所述的差速器壳体与主减齿轮的连接结构，其特征是，所述锁止结构为卡簧(7)，内花键(32)和外花键(31)上环向开设有卡槽(6)，所述卡簧(7)设置在卡槽(6)内。

8.如权利要求6所述的差速器壳体与主减齿轮的连接结构，其特征是，所述锁止结构为弹性件(8)和限位件(9)，所述限位件(9)设置在弹性件(8)上，且弹性件(8)和限位件(9)位于主减齿轮(2)与差速器壳体(1)之间，并在径向上与主减齿轮(2)、差速器壳体(1)抵接。

9.如权利要求3-5、7、8任一项所述的差速器壳体与主减齿轮的连接结构，其特征是，所述内花键(32)与内配合面(21)之间及外花键(31)与外配合面(11)之间均设置有间隔(5)。

10.一种差速器总成，其特征是，设置有如权利要求1-9任一项所述的差速器壳体与主减齿轮的连接结构。