任意齒差內(nèi)凸輪激波滾針滾子塊式汽車差速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種任意齒差內(nèi)凸輪激波滾針滾子塊式汽車差速器，用于輪式車輛的 差速，屬于機(jī)械傳動技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前常用的汽車差速器均采用由多個直齒圓錐齒輪組成的行星齒輪系統(tǒng)來實現(xiàn) 差速的目的，雖然該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)汽車左、右半軸差速的功能，但該系統(tǒng)構(gòu)件較多、軸向及 徑向尺寸都大、體積大、重量較重，特別是對于重型汽車而言，為了能實現(xiàn)差速并傳遞足夠 的動力，則體積和重量會進(jìn)一步增加;直齒圓錐齒輪傳動還具有重合度低，故承載能力低， 傳動效率不高，直齒圓錐齒輪加工困難，工藝性較差等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是:為克服現(xiàn)有汽車差速器存在的上述缺點，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu) 簡單緊湊、軸向和徑向尺寸小、重量輕、重合度高、承載能力大、傳動效率高的新型差速 器一一任意齒差內(nèi)凸輪激波滾針滾子塊式汽車差速器。
[0004] 本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種任意齒差內(nèi)凸輪激波滾針滾 子塊式汽車差速器，主要由外齒內(nèi)多相內(nèi)凸輪(1)、左半軸架(2)、圓錐滾子軸承(3)、右半殼 (4)、滾針滾子塊（5)、右半軸中心輪(6)、深溝球軸承（7)、螺釘(8)、深溝球軸承（9)、滾針 (10)、套筒墊片（12)、深溝球軸承（13)組成，其特征在于:摒棄了傳統(tǒng)汽車差速器的行星齒 輪系統(tǒng)，代之以"外齒內(nèi)多相內(nèi)凸輪一一滾針滾子塊一一中心輪"系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括外 齒內(nèi)多相內(nèi)凸輪(1)、左半軸架(2)、滾針滾子塊(5)、右半軸中心輪(6)，以此系統(tǒng)實現(xiàn)差速， 構(gòu)成差速器;外齒內(nèi)多相內(nèi)凸輪（1)的外部是直齒圓錐齒輪、內(nèi)部是多相內(nèi)凸輪，即內(nèi)部是 具有三個互成120度夾角且軸心對稱的凸出部分的三相內(nèi)凸輪，其自身質(zhì)量完全平衡，其輪 廓曲線為余弦曲線，故外齒內(nèi)多相內(nèi)凸輪(1)既是主減速器的一個錐齒輪，又是差速器機(jī)構(gòu) 中的多相內(nèi)凸輪，外齒內(nèi)多相內(nèi)凸輪(1)將主減速器和差速器有機(jī)地合為一體，外齒內(nèi)多相 內(nèi)凸輪（1)與右半殼(4)通過螺釘(8)固定連接成一個整體并由一對圓錐滾子軸承(3)支撐 在機(jī)架上；左半軸架(2)的左端為左半軸，左半軸架(2)通過左半軸與左邊后車輪（14)相固 連，左半軸架(2)的右端為套筒結(jié)構(gòu)，該套筒結(jié)構(gòu)裝于外齒內(nèi)多相內(nèi)凸輪（1)的多相內(nèi)凸輪 中，沿該套筒結(jié)構(gòu)的周向開有Z 2個徑向?qū)Р郏谠搶?dǎo)槽內(nèi)裝有滾針滾子塊(5)，左半軸架(2) 由一對深溝球軸承（13)支撐在外齒內(nèi)多相內(nèi)凸輪(1)中；右半軸中心輪(6)是具有多個外凸 部分的外凸輪，其凸出部分的個數(shù)稱為右半軸中心輪(6)的齒數(shù)，記為Z 6,右半軸中心輪 (6)內(nèi)嵌于左半軸架(2)的右端套筒結(jié)構(gòu)內(nèi)，右半軸中心輪(6)的右端為右半軸，右半軸中心 輪(6)通過右半軸與右邊后車輪(15)固連在一起，右半軸中心輪(6)的左端通過深溝球軸承 (9)支承于左半軸架(2)之內(nèi)、右端通過深溝球軸承(7)支承于右半殼(4)之內(nèi)；上述滾針滾 子塊(5)由支架塊（16)、銷（17)、滾針（18)、滾針套筒（19)組成，銷（17)的兩端與支架塊(16) 兩側(cè)的孔之間均為緊配合，安裝在支架塊（16)兩端的滾針套筒（19)由銷（17)支承并通過滾 針（18)與支架塊（16)組成滾動聯(lián)接關(guān)系;在左半軸架(2)的右端套筒結(jié)構(gòu)的徑向?qū)Р蹆?nèi)壁 上沿徑向開有用以裝滾針（10)的溝槽，在該溝槽內(nèi)裝有若干根滾針（10)，滾針滾子塊(5)裝 在左半軸架(2)的右端套筒的徑向?qū)Р蹆?nèi)，其可在左半軸架(2)的徑向?qū)Р壑袕较蛞苿硬⑼?過導(dǎo)槽內(nèi)的若干根滾針（10)與左半軸架(2)的徑向?qū)Р劢M成滾動聯(lián)接關(guān)系，即滾針（10)使 滾針滾子塊(5)與左半軸架(2)之間的接觸由滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦;滾針滾子塊(5)兩端 的滾針套筒（19)分別與外齒內(nèi)多相內(nèi)凸輪（1)的多相內(nèi)凸輪輪廓和右半軸中心輪(6)的外 凸輪輪廓分別相嚙合各組成一個純滾動高副；右半軸中心輪(6)的外凸輪輪廓曲線是滾針 滾子塊(5)-方面隨左半軸架(2)轉(zhuǎn)動，另一方面又在左半軸架(2)的徑向?qū)Р壑幸苿拥倪^ 程中，其內(nèi)端滾針套筒（19)所處一系列位置的包絡(luò)線;右半軸中心輪(6)的齒數(shù)Z 6和滾針滾 子塊(5)的數(shù)目Z2之差為3。
[0005] 本發(fā)明差速器其他未提及的地方，如左半軸架（2 )、右半軸中心輪(6)與車輛車輪 的聯(lián)接等均采用現(xiàn)有技術(shù)。
[0006] 與已有技術(shù)相比本發(fā)明的主要發(fā)明點在于：
[0007] ①本發(fā)明用"外齒內(nèi)多相內(nèi)凸輪--滾針滾子塊--中心輪"系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)汽車 差速器的行星齒輪系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括外齒內(nèi)多相內(nèi)凸輪、左半軸架、滾針滾子塊、右半 軸中心輪，以此系統(tǒng)實現(xiàn)差速，構(gòu)成差速器。
[0008] ②外齒內(nèi)多相內(nèi)凸輪的外部是直齒圓錐齒輪、內(nèi)部是多相內(nèi)凸輪，即內(nèi)部是具有 三個互成120度夾角且軸心對稱的凸出部分的三相內(nèi)凸輪，其自身質(zhì)量完全平衡，其輪廓曲 線為余弦曲線，故外齒內(nèi)多相內(nèi)凸輪既是主減速器的一個錐齒輪，又是差速器機(jī)構(gòu)中的多 相內(nèi)凸輪，外齒內(nèi)多相內(nèi)凸輪將主減速器和差速器有機(jī)地合為一體，外齒內(nèi)多相內(nèi)凸輪與 右半殼通過螺釘固定連接成一個整體并由一對圓錐滾子軸承支撐在機(jī)架上;左半軸架的左 端為左半軸，左半軸架通過左半軸與左邊后車輪相固連，左半軸架的右端為套筒結(jié)構(gòu)，該套 筒結(jié)構(gòu)裝于外齒內(nèi)多相內(nèi)凸輪的多相內(nèi)凸輪中，沿該套筒結(jié)構(gòu)的周向開有Z 2個徑向?qū)Р郏?在該導(dǎo)槽內(nèi)裝有滾針滾子塊，左半軸架由一對深溝球軸承支撐在外齒內(nèi)多相內(nèi)凸輪中；右 半軸中心輪是具有多個外凸部分的外凸輪，其凸出部分的個數(shù)稱為右半軸中心輪的齒數(shù)， 右半軸中心輪內(nèi)嵌于左半軸架的右端套筒結(jié)構(gòu)內(nèi)，右半軸中心輪的右端為右半軸，右半軸 中心輪通過右半軸與右邊后車輪固連在一起，右半軸中心輪的左端通過深溝球軸承支承于 左半軸架之內(nèi)、右端通過深溝球軸承支承于右半殼之內(nèi)；上述滾針滾子塊由支架塊、銷、滾 針、滾針套筒組成，銷的兩端與支架塊兩側(cè)的孔之間均為緊配合，安裝在支架塊兩端的滾針 套筒由銷支承并通過滾針與支架塊組成滾動聯(lián)接關(guān)系;在左半軸架的右端套筒結(jié)構(gòu)的徑向 導(dǎo)槽內(nèi)壁上沿徑向開有用以裝滾針的溝槽，在該溝槽內(nèi)裝有若干根滾針，滾針滾子塊裝在 左半軸架的右端套筒的徑向?qū)Р蹆?nèi)，其可在左半軸架的徑向?qū)Р壑袕较蛞苿硬⑼ㄟ^導(dǎo)槽內(nèi) 的若干根滾針與左半軸架的徑向?qū)Р劢M成滾動聯(lián)接關(guān)系，即導(dǎo)槽中的滾針使?jié)L針滾子塊與 左半軸架之間的接觸由滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦;滾針滾子塊兩端的滾針套筒分別與外齒內(nèi) 多相內(nèi)凸輪的多相內(nèi)凸輪輪廓和右半軸中心輪的外凸輪輪廓分別相嚙合各組成一個純滾 動高副；右半軸中心輪的外凸輪輪廓曲線是滾針滾子塊一方面隨左半軸架轉(zhuǎn)動，另一方面 又在左半軸架的徑向?qū)Р壑幸苿拥倪^程中，其內(nèi)端滾針套筒所處一系列位置的包絡(luò)線；右 半軸中心輪的齒數(shù)Z 6和滾針滾子塊的數(shù)目Z2之差為3。
[0009] ③驅(qū)動力傳遞給外齒內(nèi)多相內(nèi)凸輪后經(jīng)滾針滾子塊傳給左半軸架和右半軸中心 輪，從而傳遞給左、右后車輪，而滾針滾子塊與外齒內(nèi)多相內(nèi)凸輪、左半軸架及右半軸中心 輪之間均為滾動摩擦聯(lián)接，故本發(fā)明差速器的傳動效率高。
[0010] ④滾針滾子塊與外齒內(nèi)多相內(nèi)凸輪、左半軸架及右半軸中心輪之間均為多齒嚙 合，故重合度大，承載能力大，可實現(xiàn)大功率、大扭矩差速傳動。
[0011] ⑤外齒內(nèi)多相內(nèi)凸輪、左半軸架及右半軸中心輪均為軸對稱結(jié)構(gòu)，慣性力及所受 外力都自動平衡，故差速器運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。
[0012] 本發(fā)明與現(xiàn)有常用汽車差速器相比，具有以下有益的技術(shù)效果：
[0013] 1.結(jié)構(gòu)緊湊，軸向和徑向尺寸小，體積小，重量輕 本發(fā)明采用"外齒內(nèi)多相內(nèi)凸輪一一滾針滾子塊一一中心輪"系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)汽車差速 器的行星齒輪系統(tǒng)，傳動裝置的軸向和徑向尺寸都較小，因而本發(fā)明差速器的結(jié)構(gòu)緊湊、體 積小，重量輕。
[0014] 2.重合度大，承載能力高 本發(fā)明中滾針滾子塊與外齒內(nèi)多相內(nèi)凸輪、左半軸架及右半軸中心輪之間均為多齒嚙 合，最多可以有50%的滾針滾子塊同時參與嚙合工作，故重合度高，承載能力高，可實現(xiàn)大 功率、大扭矩差速傳動。
[0015] 3.傳動效率高 滾針滾子塊與外齒內(nèi)多相內(nèi)凸輪、左半軸架及右半軸中心輪之間均為純滾動摩擦聯(lián) 接，故本發(fā)明差速器的傳動效率高。
[0016] 4.工藝性好、生產(chǎn)成本低 本發(fā)明差速器中的零件多為圓形，形狀簡單，比行星齒輪系統(tǒng)中的錐齒輪更容易加工， 工藝性好，生產(chǎn)成本低。
[0017] 5.實現(xiàn)差速功能時伴有自動減速效果 本發(fā)明差速器在汽車進(jìn)入彎道時會自動產(chǎn)生一定的減速制動效果，且減速程度隨轉(zhuǎn)彎 半徑的減小而增大，使車輛行駛更加安全。
[0018] 6.受力均衡，運轉(zhuǎn)平穩(wěn) 外齒內(nèi)多相內(nèi)凸輪、左半軸架及右半軸中心輪均為軸對稱結(jié)構(gòu)，慣性力及所受外力都 自動平衡，故差速器運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。
【附圖說明】
[0019] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。但要特別指出的是，本發(fā)明的具 體實施方式不限于下面實施例所描述的形式，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的 情況下，還可很容易地設(shè)計出其他的【具體實施方式】，因此不應(yīng)將下面給出的【具體實施方式】 的實施例理解為本發(fā)明的保護(hù)范圍，將本發(fā)明的保護(hù)范圍限制在所給出的實施例。
[0020] 圖1是任意齒差內(nèi)凸輪激波滾針滾子塊式汽車差速器的結(jié)構(gòu)示意圖
[0021] 圖2是圖1的A-A剖視圖 [0022]圖3是圖2的局部放大圖 [0023]圖4是左半軸架的結(jié)構(gòu)示意圖
[0024]圖5是外齒內(nèi)多相內(nèi)凸輪的結(jié)構(gòu)示意圖 [0025]圖6是右半軸中心輪的結(jié)構(gòu)示意圖
[0026]圖7是滾針滾子塊的裝配示意圖 [0027]圖8是支架塊的結(jié)構(gòu)示意圖
[0028]圖9是任意齒差內(nèi)凸輪激波滾針滾子塊式汽車差速器的差動傳動原理圖
[0029] 圖10是汽車左轉(zhuǎn)彎時各車輪及差速器的相對位置關(guān)系示意圖
[0030] 上述各附圖中圖識標(biāo)號的標(biāo)識對象是：1外齒內(nèi)多相內(nèi)凸輪;2左半軸架;3圓錐滾 子軸承;4右半殼;5滾針滾子塊;6右半軸中心輪;7深溝球軸承;8螺釘;9深溝球軸承；10滾 針；11主減速器的主動直齒圓錐齒輪；12套筒墊片；13深溝球軸承；14左邊后車輪；15右邊后 車輪;16支架塊;17銷;18滾針;19滾針套筒。
【具體實施方式】
[0031] 圖1至圖8所示任意齒差內(nèi)凸輪激波滾針滾子塊式汽車差速器，主要由外齒內(nèi)多相 內(nèi)凸輪（1)、左半軸架（2)、圓錐滾子軸承（3)、右半殼（4)、滾針滾子塊（5)、右半軸中心輪 (6)、深溝球軸承(7)、螺釘(8)、深溝球軸承(9)、滾針（10)、套筒墊片（12)、深溝球軸承（13) 組成，其特征在于：摒棄了傳統(tǒng)汽車差速器的行星齒輪系統(tǒng)，代之以"外齒內(nèi)多相內(nèi)凸 輪一一滾